如果还有人质疑植物人是否有意识，在知名的《新英格兰医学杂志》（New England Journal Medicine ）上发表的一篇文献能完全消除这个质疑 21 。这篇文献证明，我们可以通过神经成像图与植物人建立沟通通道。这个实验非常简单。首先，研究者们重复了欧文的想象研究。在患有意识疾病的54名患者中做实验，当被要求想象网球比赛或者去参观自己家的时候，有5名被试出现了独特的脑活动，其中有4个人是植物人。他们中的一个人被邀请进行第二次神经成像扫描。每次扫描前被试都会被问一些个人问题，譬如“你有兄弟吗”，然而他无法移动或回答，马蒂·蒙蒂（Marti Monti）和他的同事们只要求他在心中做出回答。他们告诉被试：“如果你想回答‘是’，请想象打网球。如果想回答‘否’，请想象在参观自己的公寓。在我说到‘回答’的时候开始想，直到我说‘休息’时结束。”
这个绝妙的方法收到了很好的效果（见图6-2）。6个问题中有5个使之前已经探明的两个脑区中的一个产生了明显激活。至于第6个问题，两个脑区都没有被激活，所以没有记录到任何反应。研究者并不知道正确的答案，但是当他们将检测到的脑激活和患者家属所提供的事实进行对比时，很高兴地看到5个回答全部正确。
一些明显处于植物人状态的患者，却在复杂的思维任务中表现出几乎和正常人一样的脑活动。图a中的患者已经无法移动或者说话，但激活他的大脑能使他正确回答一个口头问题。当他想回答“否”时，需要想象正在参观自己的公寓。当要回答“是”时，需要想象自己在打网球。当我们问他，他的父亲是否叫托马斯，他的大脑中负责空间导航的区域如同正常人一样被精确地激活，即给出了正确的回答：否。因为这个患者并没有外显出任何交流或意识迹象，所以他被认为处于植物人状态，这个患者大块的脑损伤部位清晰可见。
图6-2 欧文的脑活动实验
让我们暂停一下，来消化一下这个惊人发现的意义。在被试的脑中，一整条思维过程的长链必然是完整的。第一，被试能理解这个问题，提取正确的答案，并且能在扫描开始前将答案保留几分钟。这表明了患者有完好的语言理解、长时记忆和工作记忆能力。第二，被试有意识地遵从“打网球对应‘是’，参观公寓对应‘否’”的实验指示。因此，患者仍然能灵活地通过一系列大脑模块传递信息，这个发现本身说明了他的全脑神经工作空间仍然完好。最后，被试在恰当的时间执行了指令，并且能够在5次连续扫描中改变自己的反应。这种集中注意和任务切换的能力表明他的中央执行系统被完好地保留下来了。尽管证据还较为欠缺，可能严谨的统计学家会希望这个患者可以回答20个问题而不仅仅只有5个，但是即使这样，仍然很难否认患者拥有一个有意识的脑。
该结论完全推翻了已有的临床分类，迫使我们面对一个残酷的现实：一些患者只是表面上呈现植物人状态。意识的蝴蝶仍旧在扑闪着它的翅膀，但是，即使是彻底的临床检查也可能发现不了它的存在。
欧文的研究一经发表，媒体就迅速地把这个消息传开了。不幸的是，这个发现常常被误解。其中一个最愚蠢的结论是一位记者曾说的“昏迷的患者是有意识的”。这是大错特错的！这个研究只包括植物人和处于最小意识状态的患者，没有昏迷的患者。在这部分被试中，也只有10%～20%的人对测试做出了反应，这表明这种“超级闭锁症”非常罕见。
事实上，我们并不知道能做出反应的确切人数，因为神经成像测试是不对等的。当患者给出肯定回答的时候，意识几乎是一定存在的；但反过来说，有意识的患者可能由于种种原因而无法完成测试，包括失聪、语言障碍、低警觉程度或者没办法维持注意。需要特别指出的是，那名唯一可以对问题进行回答的患者是脑外伤的幸存者。其他被试都因中风或者缺氧而失去意识，失去了完成任务的能力。也许他们就像特丽·夏沃一样，脑中的皮质神经元遭受了分散并且是不可逆的损伤。在植物人中找到这样内部意识完好的患者是一个奇迹，奇迹只是极少的个例，所以把它当作给所有昏迷患者提供无限医疗资源的理由就有些牵强了。
更令人惊讶的是，在31名处于最小意识状态的患者中，有30名患者没有成功地完成任务。而在临床检测中，都会偶尔观察到他们的意志以及意识标志。但具有讽刺意味的是，除了一名患者外，其他所有人都在脑成像测试中失败了。这到底是怎么回事呢？可能是患者在测试时刚好处于低警觉状态，也可能是他们无法在陌生而吵闹的神经成像机器中集中注意力，又或者是他们的认知功能太弱，以至无法完成这样复杂的任务。至少，我们可以得到两个结论：其一，在临床诊断上被认为处于“最小意识状态”，并不能说明患者具有完整的意识；其二，欧文的想象测试也许在很大程度上低估了意识的复杂性。
由于实验中存在的上述问题，没有一个实验可以一次性证明意识是否存在。更符合伦理的方法应该是尝试与他们中的一组人建立关系，并且和他们的内在意识建立交流。理想情况下，这些测试应该比想象网球比赛的任务更加简单。此外，测试应该在不同时间重复多次，避免对意识水平不断浮动的闭锁综合征患者进行误诊。不幸的是，神经成像测试无法胜任这个任务，因为神经成像仪器使用起来非常复杂并且昂贵，一般患者通常只能完成一到两次扫描。正如阿德里安·欧文所写：“神经成像很难打开一条与患者沟通的渠道，并且也不能成为家属与患者实时沟通的工具。” 22 欧文的第二位患者曾经出现过非常清晰的意识反应，但是也只能在他重回闭锁状态之前，对他进行一次测试。
意识研究的当务之急是摆脱令人如此沮丧的现状，一些研究团队正在研发基于更为简单的脑电图技术的人机交互界面。脑电图技术相对比较便宜，并且在临床中广为应用，只需要对头皮质的电信号进行放大即可 23 。
但是不幸的是，打网球和参观公寓任务的脑电信号很难被捕捉到。因此，在另一项研究中，研究者使用了更简单的指令：“每当你听到‘哔’的响声，就尝试想象把自己的右手握成拳，然后再放松它。把注意力集中在肌肉的感觉上，就像你真的在进行这种运动。” 24 在另一个试次中，患者想象自己在活动自己的脚趾。当患者在脑中进行这些活动时，研究者观察运动皮质上不同的脑电波活动模式。根据每一位患者的活动结果，研究者运用计算机的机器学习算法对他们拳头和脚趾活动的信号进行区分。在16位植物人中，似乎有3人完成了该任务——但是这项技术不够可靠，不足以完全排除概率因素 25 。而且即使在健康且意识正常的被试中，该测试也只对12个人中的9个人做出了正确的判断。另一个研究团队由纽约的尼古拉斯·希夫（Nicholas Schiff）领导，他们对5位健康的志愿者和3位患者进行了测试，让他们想象自己在游泳或者参观自己的公寓 26 。这一次，尽管看似得出了可靠的结果，却因为样本量太少而不能下定论。
尽管现在的研究存在着这些瓶颈，但是基于脑电的沟通在未来的研究中却是最可行的方法 27 。许多工程师都致力研发将人脑和电脑进行联系的精密系统，并且这项工作也在不断地改进。尽管现在的系统主要是基于注视和视觉注意——这对于许多患者来说都很难做到，但是解码听觉注意和运动想象的系统也在不断研发中。游戏产业也加入了这个行列，开始研发更轻便的无线记录设备。现在甚至能直接通过外科手术将电极植入瘫痪患者的脑皮质中。通过使用这样的设备，一位四肢瘫痪的患者可以成功地用思维控制机械手臂 28 。如果将这种装置植入大脑的语言区，或许有一天语音合成器就能把患者想说的话真实地传递出来 29 。
研究者开启了更多的研究方向。我们不但能为闭锁综合征患者设计出更好的交流设备，还能够提供更多察觉患者残存意识的方法。在先进的临床研究中心，比如由比利时列日市的史蒂芬·洛雷（Steven Laureys）领导的昏迷科学小组（Coma Science Group），在对植物人的一系列系统测试中，已经开始使用人机交互界面了。可以想见，在接下来的20年，我们将能随处看到四肢瘫痪患者和闭锁综合征患者通过自己的思维来操纵轮椅。
