随着现代神经外科手术和神经重症技术、理念和诊疗系统的发展，越来越多严重脑损伤患者得以幸存，但因此维持于严重意识障碍状态下的患者也越来越多，如何准确判断患者的意识水平和预测患者能否苏醒就愈加重要。然而，临床上根据常规的行为学来判断意识水平误诊率可高达40%，预后判断则更加困难，亟需探索简单、经济、安全、准确、重复性好的客观意识水平评价方法和苏醒预测方法。
2020年5月25日，复旦大学附属华山医院神经外科毛颖教授和吴雪海教授的意识研究团队与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）王立平研究员团队最新合作成果以《意识障碍患者语言加工深度的评估》（“Assessing the depth of language processing in patients with disorders of consciousness”）为题在《自然·神经科学》（Nature Neuroscience，IF=21.126）上以研究长文形式在线发表。基于人类对语言层级结构的理解与意识水平相关，该研究团队利用256导联高密度脑电图，创新性地将一种基于汉语语义理解的听觉范式应用于意识障碍病人残存意识检测和苏醒预测中。通过脑电图相位相干性分析和脑电微状态分析，提取原始脑电信号中的语音加工神经表征，发现不同意识水平患者（植物状态、微意识状态）对复杂程度不同的结构化汉语序列（字、词和句子）的脑响应存在差异，这两种脑电表征反映了语言加工的深度。研究证实了语言加工处理程度越深，所需意识水平也越高。因而，这些脑电表征具有意识水平神经标志物的性质。
研究者进一步通过长期随访，观察患者的行为学评分和脑电活动的同步变化，发现因语言理解程度差异而产生的脑电特征可以预测患者100天后的预后，构建了预测模型来预测患者经过治疗后能否恢复意识。预测结果与实际结果具有很强的一致性，且随着语言任务复杂度的提高，预测的准确程度也逐渐提高，最终得到的综合预测模型的预测准确率高达80%。
文章通讯作者之一的吴雪海教授指出，由于严重意识障碍的患者大多有脑积水、手术后头部有钛板修补或储液囊等异物、不易搬动、气管切开痰量多、不能耐受长时间磁共振扫描、PET扫描费用高昂等因素，床旁诊断和预后评判受到很大的限制，脑电检测设备轻便灵活，结果客观，实施可重复性强，费用低廉，因而，这种基于头皮脑电的语义理解检测在意识障碍患者的床旁诊断和预后评判中具有极大的价值。
近年来，毛颖教授和吴雪海教授的意识研究团队已经在Annals of Neurology, Journal of Neuroscience, Human Brain Mapping等神经科学一区的期刊上发表了意识障碍的系列研究工作，未来还将以床旁脑电检测为核心，辅以功能核磁共振、PET、TMS-EEG等的多模态脑功能评估方案，来检测意识障碍患者残存大脑认知功能，探索意识障碍患者意识过程中大脑神经活动的变化规律，探究意识障碍背后的意识神经功能环路，最终为实现科学准确的意识障碍诊断、预后判断和意识康复治疗奠定基础，为探索意识相关神经标志物提供重要的临床依据和理论指导，进一步推进神经调控等催醒治疗的探索研究。2018年3月华山医院神经外科、康复医学科、放射科和中西医结合科共同成立了昏迷意识障碍多学科（MDT）联合门诊，一直努力同步将科研成果转化为临床诊治及康复应用。
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）王立平研究员和复旦大学附属华山医院神经外科吴雪海教授为本文的共同通讯作者。中国科学院神经科学研究所桂鹏博士、蒋雨薇博士和华山医院神经外科研究生臧迪为本文的共同第一作者。本研究得到中科院蒲慕明院士和复旦大学上海医学院副院长、华山医院神经外科常务副主任毛颖教授的大力支持和指导。研究团队还得到了国际意识研究权威法国国立健康研究院Neurospin研究所Stanislas Dehaene院士、首都医科大学附属天坛医院赵继宗院士、浙江大学生物医学工程与仪器科学学院丁鼐研究员的支持和帮助。
原文链接： https://www.nature.com/articles/s41593-020-0639-1。
