意識(shí)覺知的路線圖已被破解。既然人們已經(jīng)知道哪個(gè)大腦通路控制一個(gè)人是清醒還是無(wú)意識(shí)，便有可能將其從植物人或微意識(shí)狀態(tài)中喚醒。
2007年，研究人員利用深度腦部刺激將一名男性從微意識(shí)狀態(tài)中喚醒。“這非常具有標(biāo)志性意義。”來(lái)自美國(guó)斯坦福大學(xué)的Jin Lee表示。這名28歲的男性在6年前的街頭搶劫中遭受嚴(yán)重腦部創(chuàng)傷。在接受治療前，他無(wú)法交流，并且無(wú)法自主控制四肢。隨著醫(yī)生刺激他的丘腦——向大腦周圍發(fā)送信號(hào)的樞紐，其語(yǔ)言和行動(dòng)能力逐漸恢復(fù)。
不過(guò)，以類似方式治療其他人的嘗試都失敗了，問題在于該方法還不成熟。“深度腦部刺激是在對(duì)其如何改變大腦回路并未有太多了解的情況下進(jìn)行的。”Lee介紹說(shuō)。
該技術(shù)涉及將電極附著在大腦上，并利用它們刺激下方的組織。不幸的是，電極還會(huì)刺激意料之外的區(qū)域，而這意味著很難闡明人類大腦中到底正在發(fā)生什么。
“丘腦中有很多纖維和不同細(xì)胞，了解大腦中正在發(fā)生什么很困難。”Lee表示，“因此，我們想闡明這種機(jī)制。”
Lee及其團(tuán)隊(duì)利用一種被稱為光遺傳學(xué)的工具刺激了小鼠丘腦中特定細(xì)胞群。這意味著將光敏基因插入細(xì)胞中，以便它們能被光激活。這使研究人員能在*掌控正在發(fā)生的事情的同時(shí)，以類似于深度腦部刺激的方式刺激大腦。他們發(fā)現(xiàn)，用10赫茲頻率激活丘腦中的興奮細(xì)胞，會(huì)使老鼠失去意識(shí)；用40～100赫茲刺激它們，會(huì)使其再次醒來(lái)。
這令人困惑——刺激相同細(xì)胞為何導(dǎo)致如此巨大的差異？為此，該團(tuán)隊(duì)利用功能性磁共振成像研究了大腦中其他地方正在發(fā)生的事情。他們發(fā)現(xiàn)，高頻率刺激導(dǎo)致大腦皮層被廣泛激活，而這反過(guò)來(lái)喚醒了老鼠。低頻率刺激減弱了這種激活，使這些動(dòng)物失去意識(shí)。