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第二天早上,林煜来到Sarah的办公室。
“进来,林煜。“Sarah示意他坐下,然后递给他一个文件夹,“这是你的第一个项目。“
林煜打开文件夹,看到里面是厚厚一沓病历和数据记录。
“我们有十个意识障碍患者。“Sarah说,“有的是植物状态,有的是微意识状态。他们昏迷的时间从几个月到几年不等。“
林煜翻看着资料:
DOC-01号患者:女性,32岁,车祸,昏迷14个月。
DOC-02号患者:男性,45岁,中风,昏迷8个月。
DOC-03号患者:女性,28岁,溺水,昏迷22个月。
......
“你的任务,“Sarah继续说,“是分析他们的脑电数据,找出意识残留的证据。“
“意识残留?“林煜抬起头。
“对。“Sarah在白板上画了一个图,“传统的临床评估认为这些患者没有意识。但我们相信,其中一些人可能有隐蔽意识(covert consciousness)——他们是清醒的,但无法通过动作或反应表现出来。“
“怎么找到它?“
“这就是难点。“Sarah说,“标准的脑电分析不管用。信号太弱,被噪声淹没了。我们试了两年,还没找到可靠的方法。“
“所以你希望我......“
“找到新方法。“Sarah看着他,眼神认真,“林煜,我邀请你来,就是因为你的论文让我看到,你能看到别人看不到的模式。我希望你用全新的视角来看这些数据。没有限制,没有先入之见。就是......看看你能看到什么。“
林煜握紧了文件夹。
这正是他来这里的目的。
“我什么时候开始?“
“现在就可以。“Sarah笑了,“Emily会给你所有数据的访问权限。你会有自己的工作站,在信号处理实验室。还有林煜?“
“嗯?“
“慢慢来。这很难,别给自己太大压力。“
林煜点点头,但心里想:我没有太多时间。妈妈只剩几个月了。
Emily把林煜带到了他的工作区。
那是一个靠窗的位置,有三台大显示器,一台高性能工作站,还有一叠纸和笔。
“所有患者数据都在服务器上。“Emily帮他登录系统,“你有完整权限。脑电记录、临床笔记、影像数据,全都有。“
“谢谢。“
“还有,“Emily递给他一个硬盘,“这是原始数据。几十TB。我们的标准分析流程什么都没找到,但也许你会有更好的运气。“
林煜接过硬盘,感到它的重量。
这里面,装着十个人的希望。
“有任何需要,随时找我。“Emily说,“还有林煜?别担心如果找不到什么。就像Sarah说的,我们研究了两年了。这真的很难。“
“我会尽力的。“
Emily离开后,林煜坐在电脑前,深吸一口气。
屏幕上,是DOC-01号患者的脑电数据。128个通道,每个通道都是一条跳动的波形,看起来杂乱无章。
他调出标准分析工具,运行了一遍。
结果显示:未检测到明显脑活动。
林煜皱起眉头。
真的没有吗?
还是只是被噪声掩盖了?
接下来三天,林煜几乎没有离开过这个位置。
他用了NeuroLink所有的标准分析方法:
频域分析(Frequency Domain Analysis):没有明显节律
时域分析(Time Domain Analysis):波形平坦
功能连接分析(Functional Connectivity):几乎无连接
事件相关电位(Event-Related Potential):无响应
所有方法,都指向同一个结论:这些患者的大脑,几乎没有活动。
但林煜不相信。
他想起在清华实验室看到的那一幕——植物人的眼皮颤动,脑电波微弱的波动。那些传统方法看不到的信号,确实存在。
“一定有什么被忽略了。“他喃喃自语。
第四天晚上,已经十点了,实验室里只剩下林煜一个人。
他盯着屏幕上的波形,眼睛发酸,头有些痛。
姜以夏的话在耳边响起:“不能再用'规则视野'了,会伤害你的大脑。“
但如果不用......
“只看一眼。“他对自己说,“就一眼,找到方向就停。“
林煜闭上眼睛,深吸一口气,然后缓缓启动“规则视野“。
世界变了。
屏幕上的波形不再是简单的线条,而是变成了立体的、流动的、有颜色的河流。
他“看到“了:
噪声是红色的,剧烈的,像洪水一样淹没了一切
但在噪声深处,有微弱的蓝色涟漪,那是真正的脑电信号
这些涟漪不是规律的,而是混沌的,非线性的
它们遵循某种隐藏的节律,像是大脑在“呼吸“
“原来在这里......“林煜喃喃自语。
突然,一阵剧痛袭来。
林煜赶紧关闭“规则视野“,捂住头,喘着粗气。
鼻血流下来,滴在键盘上。
“不能再用了......“他对自己说。
但他已经看到了方向。
第二天早上,林煜开始写代码。
他要设计一个全新的滤波器,能够:
识别并去除各种噪声(肌电、眼电、工频干扰)
保留非线性的、混沌的微弱信号
用物理模型重建大脑的真实动力学
这不是简单的数字滤波,而是基于非线性动力学理论的信号重建。
他写了三天三夜。
期间,Emily来看过几次,看到他写的代码,露出惊讶的表情。
“林煜,这个......很高级啊。“她说,“你确定这能用?“
“不知道。“林煜诚实地说,“但我必须试试。“
第七天,代码终于完成了。
林煜把DOC-01号患者的数据输入进去,按下运行键。
进度条缓缓前进:10%... 30%... 50%...
他的心跳得很快,手心全是汗。
80%... 90%... 100%!
屏幕上出现了新的波形。
林煜愣住了。
噪声被大幅压制,原本混乱的波形变得清晰了。
更重要的是,他看到了:
α波(Alpha,8-13赫兹):微弱但存在
β波(Beta,13-30赫兹):间歇性出现
θ波(Theta,4-8赫兹):有规律的节律
“她有脑活动......“林煜喃喃自语。
他立刻运行了功能连接分析。
结果显示:额叶-顶叶之间有微弱但稳定的连接。
这是意识网络!
虽然很弱,但确实存在!
“天哪......“林煜站起来,手在颤抖。
他立刻分析了第二个患者,第三个,第四个......
结果一个个出来:
DOC-01:有意识残留
DOC-02:有意识残留
DOC-03:
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