没有人能永远活着。尽管每年约有三百万美国人死亡，但科学和医学对潜在的过程仍然知之甚少，特别是大脑，意识器官，在最后几分钟会发生什么。密歇根大学医学院的Xu等人（1）探索了这一领域。

当然，有很多种死亡定义。《统一死亡决定法》是美国建立死亡的方式，将心肺死亡（肺停止呼吸，心脏停止跳动）与不可逆转的全脑死亡区分开来。大多数死亡者遵循心肺途径（2）。

一个常见的例子是心脏骤停，在美国每年导致超过400万人死亡。随着生命的脉搏消失，大脑由于缺氧而迅速关闭。几秒钟内，受害者晕倒，即失去知觉。通过头皮脑电图（EEG）电极测定的大脑电活动迅速减少，直到所有活动停止并且EEG变为等电或平坦。事实上，“脑电图抑制”是深度昏迷和即将死亡的普遍迹象。在這一點上，頭腦被熄滅了——不再體驗、思考、恐懼、希望或記憶。

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这种死亡观点虽然在直觉上有道理，但大脑可以调动资源来掩盖如此简单的叙述。事实上，临床文献中不断有关于脑电图活动在血脉丢失后几分钟内重新爆发的报道。这些临终的脑电图激增最初被认为是伪像，但现在被认为是反映高频大脑活动的。它们在死亡的危重患者中很常见（文献46中为3%），但重要的是，在脑死亡患者中没有发现。在麻醉大鼠中进行的实验中，通过将KCl注射到心脏中而诱导死亡，同样揭示了在心脏骤停后的前半分钟内同步高频电活动的矛盾和瞬时增加，然后是平衬（4）。在25至150赫兹的光谱范围内活动，即所谓的伽马振荡，脑电图和皮层中的局部场电位被认为是哺乳动物（包括人类）意识的基本标志之一（5）。

Xu等人分析了四名神经重症监护室（NICU）患者的脑电图和心电图记录，他们都行为迟钝，闭着眼睛，没有明显的意识迹象。鉴于他们的预后不良，并在与家人协商后，停止了生命支持。所有昏迷患者均死亡，在移除呼吸机后10至25分钟内检测到最终心跳。

临床医生和科学家团队利用前所未有的机会，拥有高质量的脑电图蒙太奇来了解更多关于生与死之间的暮光区。他们根据心脏活动将呼吸机关闭和最后一次心跳之间的时间划分为阶段（S2，S3等），相对于S1之前基线的活动。在一名患者中（见图），心率减慢和脑电图振幅降低的时期（S3和S5）与起搏器相关的心率稳定期和具有更高频率活动的增强脑电图（S4、S6和S7）交替出现，表明大脑和心脏之间存在双向相互作用（图1）。

一名 24 岁昏迷女性的生命支持（S1 或基线）心脏骤停引起的缺氧损伤的脑电图通道。在S2开始时移除呼吸机，此时高频和高振幅活动发展。S2 以脑电图抑制结束。患者的最终心跳发生在右侧的S11结束时。19个脑电图电极中0个电极的位置如右图所示。心跳间隔 （RRI） 的持续时间显示在短（蓝色，左侧;1 到 0 秒）和长（棕色，右侧;15 到 1 秒）时间刻度的底部。

很明显的是，氧气损失会引发过度兴奋，四分之二的患者额叶和中央皮质区域的β和γ带活性广泛增加。同样的两个显示了颞叶中复发性大β和γ活动的后续发作，涉及躯体感觉皮层（SSC）。高频γ活动的振幅与背外侧前额叶皮层和SSC之间较慢的β带的活动相位耦合，与这些区域之间的通信兼容（7）。

更值得注意的是，伽马范围内的定向功能连接测量表明颞叶-顶叶-枕叶皮层中的某个区域是高度相互连接的。该区域是后热区的一部分，被认为是意识的神经基质（8）。有关这种活动模式的时空组织及其在整个死亡过程中的演变的更多详细信息，请参阅该论文。

另外两名患者的脑电图没有显示快速活动，只有深度无意识特征的大而慢波，在几分钟内演变成一条平线。

作者认为，他们的数据与两名患者从终末昏迷中醒来，通过惊人的氧气下降（缺氧）并在死亡前有意识地经历一些事情是一致的。他们推测，这些体验可能与幸存者在濒死体验中报告的和平与超越的感觉相似（9）。也许。

但是，有几个可能的混淆。虽然作者明智地解决了这些问题，但他们在新生儿重症监护病房（NICU）环境中与严重受损患者一起工作时遇到了严格的方法学限制。

第一个是在死亡过程中增加肌肉张力。使用独立的成分分析，作者通过肌肉活动确定了脑电图中的高频污染。然而，这些肌肉伪影似乎不足以完全解释他们的数据。

更严重的问题是伽马功率的大量增加（高达392倍）与癫痫发作相容。由缺氧和缺血触发，单个神经元的离子梯度正在下降，大量的神经递质释放正在发生，所有这些都是在极端的病理条件下，扰乱了激发和抑制之间的精细平衡。这是超同步神经元组装的完美温床，定位于特定的皮质邻域。

如果在神经典型受试者中观察到后热区如此大的伽马浪涌，例如在与濒死体验具有某些特征的不寻常体验状态中，例如可能导致自我解体和神秘体验的高剂量迷幻药（10).在行为反应迟钝的神经系统患者中检测隐蔽意识的更直接方法是用磁脉冲探测皮层并使用高密度脑电图聆听回波（11）。

无论结果如何，Xu等人（1）都提供了强有力的证据，证明垂死的大脑不一定是人们认为的安静的地方。研究死亡的神经相关性不仅是一个科学问题，而且涉及存在主义问题，对每个人都有临床和伦理影响。迟早，我们所有人都可能会自己发现，垂死的大脑是否有能力，无论多么短暂，在跨越存在与非存在之间的根本鸿沟之前经历一些事情。