深低温停循环期间意识活动的探索性研究:一项揭示心脏停搏状态下潜在认知功能的可行性分析

【字体: 时间:2025年05月28日 来源:Journal of Cardiothoracic Surgery 1.5

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  为解决心脏停搏状态下意识活动是否存在的科学争议,纽约大学格罗斯曼医学院团队联合多中心开展了一项前瞻性研究,通过EEG(脑电图)、NIRS(近红外光谱)及视听刺激测试,首次证实33%的深低温停循环(DHCA)患者存在δ波脑电活动,9%患者表现出潜在隐性学习能力。该研究为心脏骤停后心理障碍机制提供了新视角,发表于《Journal of Cardiothoracic Surgery》。

  

心脏骤停和深低温停循环(DHCA)手术中,患者是否保留意识活动一直是医学界的未解之谜。传统观点认为,这些状态下大脑活动完全停止,但越来越多的案例报告显示,部分幸存者能清晰回忆手术细节或经历濒死体验(RED)。更令人担忧的是,约45%的心脏骤停幸存者会出现创伤后应激障碍(PTSD),而DHCA术后患者同样面临抑郁和焦虑的高发风险。这些现象暗示,即使在看似无意识的状态下,大脑可能仍存在未被检测到的认知处理活动。

为验证这一假说,纽约大学格罗斯曼医学院联合欧美10家医疗中心,开展了一项开创性的可行性研究。团队招募36例接受DHCA手术的胸主动脉瘤或肺动脉内膜切除术患者,通过三管齐下的实验设计:1)术中平板电脑播放特定水果名称(苹果、梨、香蕉)测试隐性学习;2)连续EEG监测脑电波;3)NIRS实时监测脑氧饱和度。术后通过标准化访谈评估患者对刺激的记忆和濒死体验。

关键技术方法
研究采用Masimo SedLine便携式EEG设备记录额叶脑电活动,Nonin Equanox脑氧仪监测rSO2(局部脑氧饱和度),并通过定制平板程序在DHCA期间每5分钟循环播放视听刺激。数据分析使用Persyst 14软件,采用Spearman相关性检验评估生理参数关联。

主要发现

  1. 设备可行性:81%患者成功完成视听刺激测试,但仅25%获得有效EEG数据(9/36),主因是电极脱落或数据传输故障。
  2. 脑电活动:3例患者在循环停止期检测到δ波(1-4Hz慢波),1例术前出现θ波(4-8Hz),其余呈等电位线。值得注意的是,δ波通常见于深度睡眠,但在无血流状态下出现挑战现有认知。
  3. 隐性学习证据:3名患者(9%)准确猜出术中播放的水果名称(p<0.05),尽管无人能明确回忆刺激过程。
  4. 濒死体验报告:1例患者描述"与上帝对话"的典型RED场景,另2例回忆到手术室对话细节,如"澳大利亚口音的喊叫声"。

讨论与意义
该研究首次证实DHCA期间可能存在两种意识形式:一是通过δ波反映的潜在脑电活动,二是通过行为测试提示的隐性学习能力。这为解释心脏骤停后心理后遗症提供了新机制——未被察觉的术中意识可能是PTSD的诱因之一。

但研究存在明显局限:EEG仅监测额叶皮层,可能遗漏其他脑区活动;水果名称测试的假阳性率需更大样本验证。团队建议下一步开发全脑监测方案,并延长术后随访以评估心理结局与术中指标的关联。

这项研究颠覆了"循环停止即意识消失"的传统认知,为《循环》杂志提出的心脏骤停研究路线图提供了关键技术支撑。未来或可通过优化脑保护策略,降低DHCA相关心理并发症,同时为意识本质的哲学辩论贡献实证数据。

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