在不影响意识的情况下研究意识

对意识的研究经常遇到一个常见的科学难题——很难在不影响系统的情况下测量一个系统。研究人员评估意识，例如当志愿者接受麻醉时，通常会使用语音命令来查看受试者是否仍能做出反应，但声音可能会让他们保持清醒的时间更长或比正常情况下更早醒来。一项新的研究不仅验证了在没有外部刺激的情况下评估意识的方法，还发现这种方法可能更精确。

该研究的主要作者克里斯蒂安·盖伊说:“我们想测量人们何时从有意识过渡到无意识，反之亦然，但一旦你要求某人做某事，这是评估这件事的经典方法，你现在已经影响了他们，扰乱了这个过程。英国麻醉杂志。

Guay是麻省理工学院皮考尔学习与记忆研究所神经科学统计研究实验室的研究合作者，也是麻省总医院(MGH)的麻醉师和重症监护研究员。“我们认为意识状态的转变很有趣，因为它们在大脑中是非常动态的，但调节这些转变的神经机制还没有完全被理解，部分原因是我们如何评估这些转变。”

此外，Guay与圣路易斯华盛顿大学的合著者和前同事合作，测试闭环声学刺激方法是否可以增强右美托咪定介导的镇静效果。出于这个原因，他们也需要一种评估意识的方法，不需要可能混淆结果的声音。

因此，该团队找到了一种不同的、很少使用的方法第一次描述了2014年由睡眠研究人员发现。在输液开始之前，他们指示14名志愿者在吸气时用手挤压一个力传感器，呼气时松开它。

然后药物开始流动。当受试者停止执行“呼吸挤压任务”时，他们被判定为失去了反应能力，当他们在剂量逐渐减少后重新开始时，他们被判定为恢复了反应能力。重要的是，在最初的指导之后，研究人员没有持续的外部刺激。这项任务是内部提示的。

一直以来，研究人员用64记录受试者的大脑节律电极头皮周围。他们观察到右美托咪定效应的典型模式——例如，当人们失去反应能力时，枕部的~10Hz“α”节奏功率下降，随后速度慢得多的“δ”波功率增加，然后在他们醒来时，这种功率反转。

由于他们的研究方法，他们没有发现听觉刺激会破坏这些模式之前的研究用声音来测量接受同样麻醉剂的人的意识。此外，在这两项研究中对药物在大脑中的浓度的估计表明，与声音刺激法相比，呼吸挤压法在较低浓度的药物下检测到反应性的丧失，这表明它更敏感。

“这种评估意识丧失和恢复的方法消除了通常使用的传统外部刺激的重大混乱，”研究的共同高级作者Emery N. Brown说，他是麻省理工学院皮科克研究所医学工程和计算神经科学的Edward Hood Taplin教授，也是麻省理工学院的麻醉师和哈佛医学院的麻醉学教授Warren M. Zapol。“我们渴望将这项技术应用到其他麻醉剂的研究中。”

在麻省理工学院和麻省理工大学，布朗正在领导一项新的倡议，大脑唤醒状态控制创新中心(BASCIC)，以更好地将麻醉学和研究统一到大脑唤醒系统的神经科学中，以便它们可以相互告知和改善，并产生新的临床创新。

圭伊是这项研究的成员之一，他指出，随着研究人员对从意识到无意识的转变有了更好的理解，他们可以更好地帮助治疗失眠，如果他们更好地了解清醒的过程，他们可能会提高昏迷逆转的几率。改进评估方法意识过渡是这些努力的关键。