如何在人工智能的帮助下量化人类意识

由资助的 HBP SGA3 和 DoCMA 项目支持的新研究让科学家们对人类意识有了新的认识。在高丽大学和项目合作伙伴列日大学(比利时)的带领下，研究团队开发了一种可解释的意识指标(ECI)来探索意识的不同组成部分。他们的发现发表在《自然通讯》杂志上。

意识可以被描述为具有两个组成部分：唤醒(即清醒)和意识。睁开眼睛的行为表明了一种清醒状态，感知差异或遵循命令的能力表明了意识。在不同的条件下——无梦睡眠、有梦睡眠、麻醉和严重的脑损伤——有不同的意识水平。到目前为止，还没有报道过能够量化意识的两个组成部分的测量系统。

一种可靠的意识测量方法

研究人员开发的 ECI 使用深度学习来区分生理、药理学和病理条件下的清醒和意识。该团队分析了六名健康参与者在睡眠期间的大脑活动;16 名在氯胺酮、异丙酚或氙气诱导麻醉下的健康参与者;以及 34 名因严重脑损伤而昏迷的参与者。

研究表明，氯胺酮诱导的麻醉和快速眼动睡眠(当我们的大部分梦想发生时)具有低觉醒和高意识，与其他状态明显不同。更重要的是，大脑的顶叶区域被发现与测量意识变化状态下的清醒和意识最相关。该研究的作者将这种新颖的工具描述为一种潜在的“可靠的鉴别器和有价值的工具，作为客观的意识衡量标准”。

本文介绍了“世界上第一个同时量化唤醒和意识的技术”，该研究的共同高级作者、高丽大学人工智能系的 Seong-Whan Lee 教授指出。ECI 有可能改善不同环境下患者的临床护理，例如监测手术期间的麻醉诱导状态和诊断昏迷或植物人状态的患者。

根据列日大学昏迷科学小组的联合主任、共同资深作者 Olivia Gosseries 博士的说法，“未来的研究需要在临床常规中实施这一新指标，甚至开发一个在线和真实的-时间工具将在我们的医院、手术室和重症监护室实施。”

HBP SGA3(人脑项目特定资助协议 3)是人脑项目计划四个阶段中的最后一个。“HBP 合作伙伴之间卓有成效的国际合作说明了 EBRAINS 数据共享平台工具对大型人类神经影像集的有效性，”该研究的合著者、列日大学的昏迷科学小组负责人 Steven Laureys 教授说。

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