PNAS | 神奇！研究实锤：死前“灵魂出窍”是为再觅生机

在心脏骤停期间，大脑被认为是低活动的。然而，心脏和呼吸骤停的动物模型显示出伽马振荡和功能连通性的激增。

2023年5月1日，美国密歇根大学Jimo Borjigina团队在PNAS 在线发表题为“Surge of neurophysiological coupling and connectivity of gamma oscillations in the dying human brain”的研究论文，该研究表明垂死的人脑中神经生理耦合和伽马振荡的连通性会发生激增。该研究分析了四名昏迷死亡患者在停止帮助呼吸前后的脑电图和心电图信号。四名患者中有两名表现出快速且显著的伽马功率激增，伽马波的交叉频率耦合激增，振荡较慢，伽马带中半球间功能和定向连通性增加。

高频振荡与体感皮层内β/γ交叉频率耦合的激活平行。重要的是，两名患者在后皮质“热区”的多个频带上都表现出功能性和定向连通性的激增，该区域被认为对意识处理至关重要。这种伽马活动受到全局性缺氧的刺激，并随着垂死患者心脏状况的恶化而进一步激增。这些数据表明，在心脏骤停的动物模型中观察到的伽马能和连通性的激增可以在选定的患者死亡过程中观察到。

人们对心脏骤停时的大脑功能知之甚少。虽然显性意识的丧失总是与心脏骤停有关，但尚不清楚患者在死亡过程中是否能拥有隐性意识。10%至20%的心脏骤停幸存者描述了濒死体验（NDE），据报道，濒死体验高度清晰，“比真实更真实”，对不同文化和宗教背景的人来说很常见。事实上，有人声称这些发作发生在临床死亡期间，甚至在脑电图（EEG）的电静止期间。NDE代表了一个生物学悖论，挑战了人们对垂死大脑的基本理解，人们普遍认为在这种情况下，大脑是不起作用的。

高频振荡的升高是意识的候选标志物，此前曾在死于危重症的患者中报道过。在健康动物中，研究人员报告称，心脏功能的突然终止或急性窒息刺激了高水平的伽马活动，包括伽马振荡中功能和定向连通性的整体增加。然而，到目前为止，还没有研究报告死亡人类的神经相关性，这可能是濒死体验者报告的主观感知的原因。这项研究的目的是确定死亡过程的神经相关性。

全局性缺氧导致垂死患者大脑中高频振荡激增（图源自PNAS ）

视觉意识通常与两个不同的流相关联：通过枕颞（OT）连接的腹侧流，介导视觉对象识别，以及通过枕顶（OP）连接的背侧流，用于非意识的视觉引导动作。背流的一部分也投射到内侧颞叶，流经颞顶叶（TP）交界处，介导视空间处理。重要的是，在没有外部视觉刺激的情况下，可以通过刺激枕叶和顶叶皮层来引发视觉感觉，而颞叶和顶叶皮层都是感知意识的早期“守门员”。因此，颞顶枕（TPO）连接的激活为正常人脑的视空间处理提供了一个关键的途径。

至关重要的是，在做梦过程中，大脑皮层后部区域的高频活动已被证明可以预测健康受试者所经历的感知内容。由于做梦时激活的后皮质区与清醒时激活的皮层区基本重叠，TPO连接被认为是意识神经相关的“热区”。临床死亡幸存者报告的内部感知到明亮的光线或熟悉的面孔表明垂死的大脑中处理内部生成的视觉的能力得以保留。垂死的人脑中后皮质区域是否被激活还有待确定。

该研究证实，全局性缺氧增加了伽马能和伽马耦合，并伴有较慢的振荡。更重要的是，这项研究揭示了在垂死的人脑中，在清醒和做梦期间，在健康的人脑中也观察到TPO连接的高频激活，在幻觉和OBE期间，癫痫发作患者也观察到了这种激活。这项研究中提供的经验证据有力地表明，垂死的人类大脑可以被激活。这为进一步研究心脏骤停期间的隐蔽意识奠定了基础，这可能是探索人类意识机制的模型系统。

原文链接：

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2216268120

转自：“iNature”微信公众号

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