意識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)人是清醒還是無意識，便有可能將其從植物人或微意識狀態(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狀態(tài)中喚醒。“這非常具有標(biāo)志性意義。”來自美國斯坦福大學(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，他無法交流，并且無法自主控制四肢。隨著醫(yī)生刺激他的丘腦——向大腦周圍發(fā)送信號的樞紐，其語言和行動能力逐漸恢復(fù)。
不過，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。
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，會使老鼠失去意識；用40～100赫茲刺激它們，會使其再次醒來。
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，而這反過來喚醒了老鼠。低頻率刺激減弱了這種激活，使這些動物失去意識。