В настоящее время наиболее часто используемые клинические методы оценки состояния сознания и его тяжести включают шкалу комы Глазго, шкалу комы Раппапорта и шкалу восстановления комы Кеннеди. Эти шкалы с трудом улавливают небольшие изменения в состоянии сознания, особенно у пациентов в вегетативном состоянии, в состоянии минимального сознания, при поражении доминантного полушария и афазии. Кроме того, любой психологический тест часто является субъективным, поскольку он лишь выводит высшую психическую деятельность мозга из внешних поведенческих проявлений или результатов. Сигнал ЭЭГ содержит огромное количество информации об уровне корковых сетей, в частности, о степени синхронизации локальных нейронных сетей и связи удаленных корковых сетей; сигнал ЭЭГ содержит огромное количество информации, связанной с сознательным познанием. Кроме того, кора головного мозга является «терминалом» для эффектов сознания, т.е. восстановление сознания и степень торможения достигаются благодаря функциональной активности коры головного мозга. Традиционная ЭЭГ основана на спектральном анализе. Исследования показали, что волны ЭЭГ у пациентов с нарушенным сознанием можно классифицировать как доброкачественные, злокачественные или неопределенные. К злокачественным типам ЭЭГ относятся диффузные медленные волны, подавление всплесков, альфа-кома, тета-кома и диффузные периодические сложные волны. Определенные типы ЭЭГ связаны с плохим прогнозом и могут быть использованы в качестве предиктора возможного выживания. Однако обычный анализ ЭЭГ использует для анализа только часть необработанной информации ЭЭГ, что неизбежно приводит к потере информации ЭЭГ в такой степени, что это может повлиять на анализ сознания и когнитивных функций. Поэтому обычный анализ ЭЭГ может быть использован только в качестве грубого и качественного анализа. Из результатов нашего исследования видно, что при стимуляции нейронов (например, ноцицептивной, звуковой и т.д.) активность нейронных сетей в соответствующих областях мозга возрастает, что проявляется как увеличение сложности активности нейронных сетей; разница в нелинейных показателях ЭЭГ между нормальными сознательными людьми в состоянии звуковой и ноцицептивной стимуляции по сравнению со спокойным состоянием с закрытыми глазами статистически значима, что указывает на то, что звуковая и ноцицептивная стимуляция может вызвать функциональную активность мозга изменения в функциональной активности мозга, которые фиксируются нелинейным анализом ЭЭГ. Мы сравнили разницу в нелинейных показателях ЭЭГ между бодрствующими и не бодрствующими пациентами для звуковых или ноцицептивных стимулов со спокойным состоянием с закрытыми глазами и показали, что разница в нелинейных показателях ЭЭГ была значительно выше у бодрствующих пациентов, чем у не бодрствующих пациентов для ноцицептивных стимулов. Результаты показывают, что ноцицептивная стимуляция может вызвать увеличение функциональной активности коры головного мозга у пробудившихся пациентов, о чем свидетельствует увеличение нелинейного индекса (аналогично тому, как это происходит у нормально сознающих людей, за исключением того, что сложность функциональной активности коры головного мозга не увеличивается в такой же степени, как у нормально сознающих людей). В заключение, нелинейный анализ ЭЭГ может количественно оценить степень торможения коры головного мозга у пациентов с ПВС и MCS. Нелинейный индекс ЭЭГ может иметь значение для прогнозирования возбуждения при ПВС и MCS, а хороший ответ на болевые стимулы может означать хороший прогноз.