2005年,一项关于意识检测的实验引发关注。一名因车祸昏迷5个月的23岁女性,在脑部扫描中被要求想象打网球。令人惊讶的是,她大脑中与运动相关的区域被激活,表明她理解了这项指令,并试图配合,尽管表面上毫无意识。该实验开创了通过语言指令激发脑部反应的新型意识检测方法,目前已被应用于数百名无意识反应的患者身上。
全球数万人处于长期昏迷或植物人状态,判断其意识状态对生命维持决策至关重要。研究显示,具备“隐性意识”迹象的患者比完全无意识患者更可能痊愈。随着技术进步,科学家开始探索更深层的隐匿意识。不仅如此,意识检测的范围也在扩大到动物和人工智能(AI)领域。科学家们希望理解不同生命形态的感知世界,同时积极探讨AI是否可能具备意识及其引发的伦理问题。科学家可以利用此方法探索动物和人工智能的意识问题。
剥开意识的“洋葱层”
意识究竟是什么?事实上,意识的本质一直是科学难题,因为人们只能确信自身有意识,而他人的意识只能依赖外部行为来推测。在脑损伤严重或无法交流的患者身上,这种推测尤其困难。
第一层是最直接的临床行为观察,例如握手、称呼姓名、是否回应等。如果患者能作出反应,便可认为其具有意识。
第二层是通过脑成像技术观测大脑对语言指令的反应。2005年那位女性的案例正是如此。但这类测试要求高度专注,健康人也未必能完成。2024年的一项研究显示,仅38%有意识迹象的患者可通过测试。
第三层则是不要求患者主动配合,而是播放音频等进行刺激,再观测大脑是否展现出差异化反应。例如2017年一项研究中,研究人员播放了一段演讲的正常与倒放音频。尽管患者无任何行为反应,仍有4人在脑中展现了对正常语言进行处理的迹象。
第四层更为隐秘,适用于完全隔绝外部感官输入的情况。马西米尼团队使用经颅磁刺激结合脑电图,用电磁脉冲激发大脑并测量其复杂反应。他们据此提出“扰动复杂性指数”(PCI),发现清醒状态下该指数远高于睡眠或麻醉状态。即使无行为反应的患者,也可能通过该指数揭示潜在意识。这一方法还被尝试用于评估胎儿的意识发展。