利用经颅磁刺激评估昏迷患者的清醒状况

　　对意识障碍患者的临床评估是有经验临床医师进行反复的行为学量表，对病人的自发运动以及他/她们对多感官刺激的反应进行研究和评估。特别是：

　　1、对自我或外部环境感知的征象;

　　2、对触觉、听觉或有害刺激的持续的、可重复的，或自主的反应;

　　3、语言理解或表达的征象等。

　　如果在仔细且重复的检查中未能发现任何一项行为学特征，会被被认定为无意识状态;而表现出非反射性行为，但有轻度交流的患者被认为处于微意识状态。因此，根据意识的临床定义，可以展示患者的意识，“有意识的”。在严重脑损伤患者中运动功能也会受损，可能发生既不能动也不能说。患者临床上具有自主行为征象可以推断其意识的存在，但未发现这些征象并不意味着无意识。

　　近年来，新的功能神经影像技术的发展，使得探测完全无意识征象成为可能。例如，一位看上去无意识的临床诊断植物状态患者，扫描时研究者指示她想象打网球或在家中漫步。这位患者表现出与正常人进行此任务相似的激活图像，表明该患者尽管缺乏运动反应，但仍可通过思维遵从命令。相反，许多患者不能对此范式做出阳性反应，但却是有意识。如失语症、运动性缄默、紧张性抑郁或弥漫性多巴胺能损害的患者，尽管认知功能存在，对命令的应答有可能极弱。此外，鉴于意识障碍病患者频繁的运动伪迹以及可能的神经血管耦合改变，功能磁共振数据的获取和解读都极具挑战性。

　　行为学评估和功能影像学反映的是意识障碍病患者两个不同层级的意识水准。对无应答患者是否代表无意识，两者都无法肯定。

　　近期我们提出，应用经颅磁刺激和脑电图评估大脑产生意识的能力，即便患者通过行为或神经活动无法交流，但仍可以从另一个水平上研究意识。直接评估受试者大脑产生意识知觉能力。要求：(1)理论上知晓在产生意识体验的组织系统中，哪些特征是重要的基本要素;(2)找到并实施探测这些特征的测量方法。这里我们以整合信息理论。它规定意识等价于集成信息，而人体应该有产生意识知觉的能力，并达到将输入的大量不同状态(信息)，以整合综合呈，而非孤立、零散的子系统分别呈现(集成)。再建立了一个评估大脑信息整合能力的具体方法。联合应用经颅磁刺激和脑电图的TMS-EEG检测方法。这项技术可以直接刺激皮层神经元的不同集群，并记录其余未刺激脑区的即刻反应。目前认为该方法是丘脑--皮层系统中不同区域的特异性应答(信息)及相互作用(集成)的有效方法。

　　一些在睡眠及麻醉状态下测试这种技术背后的理论预测价值。表明，在减弱意识状态下，明确发现大脑反应丧失了清醒状态的特征。第一项研究是在慢波睡眠期进行的，而已知慢波睡眠状态下的意识内容是显著减少的。和清醒状态下所观察到慢波睡眠期的大脑对TMS的反应区域非常局限，同时也观察到其整合性缺失。即使观察到了更为广泛的响应，这些响应也是在空间弥散分布、在脑中均匀传递，而不像在清醒状态下所观察到的复杂性。

　　第二项研究是使用咪达唑仑深度镇静状态下进行的。受试者意识丧失时，TMS监测到的反应和清醒状态下的反应截然不同。深度镇静状态下TMS产生的是典型的局限和固定的反应，类似一种局限性慢波，并且不扩散至其它皮层。脑的连接度大幅减少，尤其在长距离连接中更为明显，并且反应短暂，不超过几十毫秒，与清醒状态下复杂又持久的反应形成鲜明对比。结果表明，在麻醉下的意识丧失状态与大脑整合能力丧失有关。此外，这种典型固定的响应也表明大脑区域特异性的丧失，也就是说，信息丢失了。在睡眠以及麻醉状态，TMS引起一致固定反应的产生，不仅仅是由于大脑集成能力的丧失，也有大脑不同区域的特异性消失(信息丢失)