植物人大脑具学习能力

 植物人指的是大脑皮层受到严重创伤而陷入深度昏迷状态的人。他们虽然无法活动，不能说话，没有意识，但并不一定是一些人想像中的“活死人”。英国和阿根廷科学家研究发现，一些植物人仍能够通过学习逐渐感知周围世界。
条件反射实验
研究人员选取22名病人，这些病人或为毫无意识的植物人，或者仅有微弱意识，对他们进行巴甫洛夫条件反射实验，以检测他们的大脑是否具有学习能力。
实验人员先给病人播放一段提示音，半秒钟之后再向他们眼睛里吹风，使他们在非条件反射作用下眨眼。多次重复这个实验以后，如果有些病人能够在只听见提示音的情况下眨眼，就说明他们已经学会在提示音和吹风这两件本来毫无关联的事物之间建立起条件反射。
实验结果发现，有些病人表现出这种学习能力。
研究发起人、英国剑桥大学脑科学家特里斯坦·贝金施坦说，其中有3名病人的表现与对照组中的正常人几乎相同，另有7人表现出一些学习征兆，但剩下的12人几乎没有表现出任何学习能力。
在另一个对照组中，接受了麻醉的病人则全都没有表现出学习能力。
可作诊疗依据
有趣的是，研究人员发现完全没有意识的植物人和仅有微弱意识的病人在实验过程中没有表现出任何差别。
按照贝金施坦的话说：“这一点告诉我们，以往治疗中可能存在多例误诊。一些被诊断为植物人的病患可能只是意识微弱而并非全无意识。”
研究人员同时还发现，这种学习能力的高低与病人日后康复程度有关。
贝金施坦说，大部分表现出这种学习能力的植物人在半年或一年后有不同程度的康复；而没有表现出学习能力的植物人，他们的病情都没有好转，有的甚至更加恶化。
这一研究结果发表在最新一期英国《自然—神经学》网络版上。
仍需深入研究
虽然这一新发现令人振奋，但贝金施坦指出，植物人的学习能力与意识并没有直接联系。
他说，当病人接受实验时可能并无意识，但实验至少说明与意识相关的某些系统当时正在发挥作用。
伦敦大学学院神经科学专家克里斯托弗·姚（音译）教授说，虽然实验效果甚微，但结果很有趣。
“由于实验数据过于细微，所以今后还要进行更大规模研究以增加其可靠性，”他说，“目前具有现实意义的一点发现是，不具有学习能力的患者将来情况不会好转，而具有学习能力的患者中，将来是否出现康复迹象呈平均分布状态
推荐原始出处：
Nature Neuroscience 12, 1343 - 1349 (2009)20 September 2009 | doi:10.1038/nn.2391Classical conditioning in the vegetative and minimally conscious state
Tristan A Bekinschtein1,2,3,6,7, Diego E Shalom1,4,5,7, Cecilia Forcato3, Maria Herrera5, Martin R Coleman2, Facundo F Manes1,3,4 & Mariano Sigman5
Abstract
Pavlovian trace conditioning depends on the temporal gap between the conditioned and unconditioned stimuli. It requires, in mammals, functional medial temporal lobe structures and, in humans, explicit knowledge of the temporal contingency. It is therefore considered to be a plausible objective test to assess awareness without relying on explicit reports. We found that individuals with disorders of consciousness (DOCs), despite being unable to report awareness explicitly, were able to learn this procedure. Learning was specific and showed an anticipatory electromyographic response to the aversive conditioning stimulus, which was substantially stronger than to the control stimulus and was augmented as the aversive stimulus approached. The amount of learning correlated with the degree of cortical atrophy and was a good indicator of recovery. None of these effects were observed in control subjects under the effect of anesthesia (propofol). Our results suggest that individuals with DOCs might have partially preserved conscious processing, which cannot be mediated by explicit reports and is not detected by behavioral assessment.
1 Institute of Cognitive Neurology, Buenos Aires, Argentina.
2 Impaired Consciousness Research Group, Department of Clinical Neurosciences, University of Cambridge, Cambridge, UK.
3 Raul Carrea Institute, Buenos Aires, Argentina.
4 Institute of Neuroscience, Favaloro Foundation, Buenos Aires, Argentina.
5 Laboratory of Integrative Neuroscience, Physics Department, University of Buenos Aires, Argentina.
6 Present address: The Medical Research Council, Cognition and Brain Sciences Unit, Cambridge, UK.
These authors contributed equally to this work.