用 TMS 喚醒沉睡的大腦可行嗎?談 TMS 在「植物人」的研究

更新 發佈閱讀 6 分鐘

大家好,我是安南醫院神經內科的杜宜憲醫師。

上一篇講到,當某區大腦受損,變得虛弱時,我們用高頻的 TMS 刺激,可以提升該區域神經的興奮性,就像「催油門」。

那麼,因為嚴重腦中風、腦外傷或是心跳停止腦部缺氧的病人,靜靜地躺在病床上,眼睛雖然睜開著,卻對家人的呼喚沒有任何反應,是不是可以用 rTMS 讓病人醒過來?

這類情況在醫學上稱為「意識障礙(Disorders of Consciousness, 簡稱 DOC)」。過去,我們能做的多半是等待與支持性療法;但近年來,隨著腦科學的進步,「重複經顱磁刺激(rTMS)」這項非侵入性的腦部調控技術,為這些沉睡的大腦帶來了一線曙光。

🧠「意識障礙」是神經網路「斷線」了

首先,我們要了解病人現在的狀態。醫學上將這類意識障礙主要分為四種:

  1. 昏迷(Coma):眼睛閉著,沒有「睡-醒」的週期。
  2. 無反應覺醒症候群(unresponsive wakefulness syndrome, UWS):也就是植物人狀態,病人會有「睡-醒」的週期,眼睛在「醒」的時候會睜開。對於刺激可能有反射反應,但沒有「自主、有目的性」的行為。對於語言無法理解或表達。
  3. 微意識狀態(minimally conscious state, MCS):比植物人狀態好一點點,能夠聽從簡單的指令,能夠用手勢或語言表達「是」和「否」,具備「有目的」的行為,包括與環境刺激相關的的動作或情感行為,例如:對情緒話題或刺激做出適當的微笑或哭泣反應
  4. 閉鎖症候群(Locked-in Syndrome):意識清楚,但活動能力極度受限,例如只能透過「眨眼或眼球上下移動」向外界溝通。

把大腦想像成一家大型企業的「電腦內部網路」。當各個部門(腦區)一起受損,整家公司就無法正常運作。只是受損程度有輕有重,所以殘餘的功能也有多有少。

⚡ rTMS 有辦法「重開機」嗎?

對於意識障礙的病人,研究人員嘗試尋找大腦中還存活的「重要網路節點」,給予高頻率的刺激(就像幫大腦「催油門」),試圖重新啟動大腦的連線。

國際神經生理學權威期刊之一的《Clinical Neurophysiology》有整理,目前主要針對大腦的兩個關鍵開關進行刺激:

1. 左腦運動區(left M1):有幾項研究使用高頻(20Hz)刺激。可惜的是,整體沒有明顯進步

  1. 背外側前額葉(DLPFC)
  • 2015 年一項研究對缺氧性腦病變的植物人患者(UWS),給予右側前額葉高頻(10 Hz)刺激,整體沒有顯著變化,但 10 位患者中有 3 位在「有意識的肢體動作」上出現了改善,且大腦皮質的活性也增加了。
  • 2018 年一項研究使用了一種新的 TMS 刺激(稱為 iTBS)打在左側前額葉,連續治療 5 天。結果顯示,4 位微意識狀態(MCS)的患者全數都有進步,而 4 位植物人狀態(UWS)的患者中,也有 3 位的意識分數顯著上升。

👨‍⚕️ rTMS 在意識障礙的療效尚未確定

身為醫師,我會誠實地說:目前的共識認為,rTMS 對於意識障礙沒有很強的證據。

這背後的原因不難理解:每一位病患的大腦受損情況都像是一場獨特的災難,有些是局部電路燒毀(如局部中風),有些則是全公司電力系統崩潰(如心跳停止後的缺氧)。要在高度個體差異的病患群中,找到一個通用的「重開機」頻率,確實極具挑戰。

不過,在現實案例中,確實有振奮人心的時刻,某些病患在接受療程後進步、甚至清醒。

  • 案例 1:29 歲男性,因為車禍造成腦部缺氧,甚至到達醫院急診時已經失去心跳,經急救後保住性命,卻陷入了長期昏迷。在長達近一年的時間裡接受各種治療,但意識指數仍然只有 8 分。在家屬與醫療團隊討論後,除了原有的高壓氧、復健、中醫治療外,再結合經顱磁刺激治療。治療一段時間後,患者逐漸恢復清醒,且對家人的呼喚有了反應,不只可以睜開眼睛,甚至能夠微笑。
  • 案例 2:40 多歲男性因突發性呼吸道阻塞,導致腦部缺氧受損,搶救後恢復心跳,仍然陷入昏迷,且昏迷指數只有 9 分。患者結合最新的神經再生、高壓氧、復健、中醫等治療,終於讓原本昏迷的患者逐漸甦醒;但隨之而來的,是四肢無力、意識混亂致無法清楚辨識家人。在家屬與醫療團隊討論後,再結合 TMS 治療。治療一段時間後,患者病情有了明顯進展,不僅看得到光影,還可以跟著醫師的筆燈軌跡追蹤。患者逐漸進步,可以緩慢地說出話語、透過復健練習行走,近期甚至可辨識大字和顏色。

🩺 結語:在實證與希望之間尋求平衡

rTMS 不是魔法,它無法保證讓每一位病人睜開眼。但對於某些特定條件的病患,它可能是一把鑰匙,幫助我們在停滯的病程中尋找突破口。我們並非盲目嘗試,而是在確認安全(避開癲癇風險)的前提下,嘗試用去「敲敲看」那些可能還活著的神經網路。

意識障礙的復健是一場長期抗戰。我知道,面對靜靜躺在病床上的家人,等待的每一分一秒都是煎熬。如果您的家人正在這條漫長的甦醒馬拉松上奮鬥,歡迎與我們討論,讓我們一起在醫學實證與個案希望之間,為家人規劃最合適的醫療路徑。

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杜宜憲醫師的大腦漫遊 — 頭痛、神經與生活的思考
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一名神經科醫師的小空間,除了診間的觀察,也是脫掉白袍後,與世界、歷史、哲學、美食對話的實驗室
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