如何在人工智能的幫助下量化人類意識(shí)

由資助的 HBP SGA3 和 DoCMA 項(xiàng)目支持的新研究讓科學(xué)家們對(duì)人類意識(shí)有了新的認(rèn)識(shí)。在高麗大學(xué)和項(xiàng)目合作伙伴列日大學(xué)(比利時(shí))的帶領(lǐng)下，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種可解釋的意識(shí)指標(biāo)(ECI)來(lái)探索意識(shí)的不同組成部分。他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

意識(shí)可以被描述為具有兩個(gè)組成部分：?jiǎn)拘?即清醒)和意識(shí)。睜開眼睛的行為表明了一種清醒狀態(tài)，感知差異或遵循命令的能力表明了意識(shí)。在不同的條件下——無(wú)夢(mèng)睡眠、有夢(mèng)睡眠、麻醉和嚴(yán)重的腦損傷——有不同的意識(shí)水平。到目前為止，還沒有報(bào)道過(guò)能夠量化意識(shí)的兩個(gè)組成部分的測(cè)量系統(tǒng)。

一種可靠的意識(shí)測(cè)量方法

研究人員開發(fā)的 ECI 使用深度學(xué)習(xí)來(lái)區(qū)分生理、藥理學(xué)和病理?xiàng)l件下的清醒和意識(shí)。該團(tuán)隊(duì)分析了六名健康參與者在睡眠期間的大腦活動(dòng);16 名在氯胺酮、異丙酚或氙氣誘導(dǎo)麻醉下的健康參與者;以及 34 名因嚴(yán)重腦損傷而昏迷的參與者。

研究表明，氯胺酮誘導(dǎo)的麻醉和快速眼動(dòng)睡眠(當(dāng)我們的大部分夢(mèng)想發(fā)生時(shí))具有低覺醒和高意識(shí)，與其他狀態(tài)明顯不同。更重要的是，大腦的頂葉區(qū)域被發(fā)現(xiàn)與測(cè)量意識(shí)變化狀態(tài)下的清醒和意識(shí)最相關(guān)。該研究的作者將這種新穎的工具描述為一種潛在的“可靠的鑒別器和有價(jià)值的工具，作為客觀的意識(shí)衡量標(biāo)準(zhǔn)”。

本文介紹了“世界上第一個(gè)同時(shí)量化喚醒和意識(shí)的技術(shù)”，該研究的共同高級(jí)作者、高麗大學(xué)人工智能系的 Seong-Whan Lee 教授指出。ECI 有可能改善不同環(huán)境下患者的臨床護(hù)理，例如監(jiān)測(cè)手術(shù)期間的麻醉誘導(dǎo)狀態(tài)和診斷昏迷或植物人狀態(tài)的患者。

根據(jù)列日大學(xué)昏迷科學(xué)小組的聯(lián)合主任、共同資深作者 Olivia Gosseries 博士的說(shuō)法，“未來(lái)的研究需要在臨床常規(guī)中實(shí)施這一新指標(biāo)，甚至開發(fā)一個(gè)在線和真實(shí)的-時(shí)間工具將在我們的醫(yī)院、手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室實(shí)施。”

HBP SGA3(人腦項(xiàng)目特定資助協(xié)議 3)是人腦項(xiàng)目計(jì)劃四個(gè)階段中的最后一個(gè)。“HBP 合作伙伴之間卓有成效的國(guó)際合作說(shuō)明了 EBRAINS 數(shù)據(jù)共享平臺(tái)工具對(duì)大型人類神經(jīng)影像集的有效性，”該研究的合著者、列日大學(xué)的昏迷科學(xué)小組負(fù)責(zé)人 Steven Laureys 教授說(shuō)。

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