Naukowcy z Columbia zidentyfikowali urazy mózgu, które mogą leżeć u podstaw ukrytej świadomości, zagadkowego zjawiska, w którym pacjenci z uszkodzeniem mózgu nie są w stanie odpowiedzieć na proste polecenia, przez co wydają się nieprzytomni pomimo posiadania pewnego poziomu świadomości.
„Nasze badanie sugeruje, że pacjenci z ukrytą świadomością mogą słyszeć i rozumieć polecenia werbalne, ale nie mogą ich wykonywać z powodu uszkodzeń obwodów mózgowych, które przekazują instrukcje z mózgu do mięśni” – mówi kierownik badania Jan Claassen, profesor nadzwyczajny. neurologii na Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons oraz szef intensywnej terapii i neurologii szpitalnej w New York-Presbyterian/Columbia University Irving Medical Center.
Odkrycia mogą pomóc lekarzom szybciej identyfikować pacjentów z urazem mózgu, którzy mogą mieć ukrytą świadomość i lepiej przewidywać, którzy pacjenci prawdopodobnie wyzdrowieją po rehabilitacji.
Zakłócone obwody mózgowe u pacjentów z ukrytą świadomością
Ukryta świadomość, znana również jako kognitywna dysocjacja ruchowa (CMD), występuje u około 15% do 25% pacjentów z urazami mózgu wynikającymi z urazu głowy, krwotoku mózgowego lub zatrzymania akcji serca.
W poprzednich badaniach Claassen i współpracownicy odkryli, że subtelne fale mózgowe wykrywalne za pomocą EEG są najsilniejszym predyktorem ukrytej świadomości i ostatecznego powrotu do zdrowia u niereagujących pacjentów z uszkodzeniem mózgu.
Ale dokładne ścieżki w mózgu, które ulegają zakłóceniu w tym stanie, były nieznane.
W nowym badaniu naukowcy wykorzystali EEG do zbadania 107 pacjentów z urazem mózgu. Technika ta może określić, kiedy pacjenci próbują, ale nie są w stanie odpowiedzieć na polecenie, takie jak „kontynuuj otwieranie i zamykanie prawej ręki”.
Analiza wykryła CMD u 21 pacjentów.
Następnie naukowcy przeanalizowali strukturalne skany MRI wszystkich pacjentów.
„Korzystając z opracowanej przez nas techniki zwanej analizą bi-clustering, byliśmy w stanie zidentyfikować wzorce uszkodzeń mózgu, które są wspólne dla pacjentów z CMD i kontrastują z tymi bez CMD” – mówi współautor, dr Qi Shen, współpracownik naukowy w laboratorium Claassen i ekspert w dziedzinie przetwarzania sygnałów, uczenia maszynowego i biostatystyki.
Naukowcy odkryli, że wszyscy pacjenci z CMD mieli nienaruszone struktury mózgu związane z pobudzeniem i rozumieniem poleceń, co potwierdza pogląd, że ci pacjenci słyszeli i rozumieli polecenia, ale nie byli w stanie ich wykonać.
„Zaobserwowaliśmy, że wszyscy pacjenci z CMD mieli deficyty w obszarach mózgu odpowiedzialnych za integrację zrozumiałych poleceń motorycznych z mocą silnika, co uniemożliwiało pacjentom z CMD działanie na podstawie poleceń werbalnych” – mówi Claassen.
Odkrycia mogą pozwolić naukowcom lepiej zrozumieć, którzy pacjenci z urazem mózgu cierpią na CMD, co będzie przydatne w badaniach klinicznych wspierających odzyskanie przytomności.
Konieczne są dalsze badania, zanim te podejścia będą mogły zostać zastosowane w praktyce klinicznej. „Jednak nasze badanie pokazuje, że możliwe jest badanie przesiewowe pod kątem ukrytej świadomości za pomocą szeroko dostępnego strukturalnego obrazowania mózgu, przybliżając wykrywanie CMD o krok do ogólnego zastosowania klinicznego” – mówi Claassen.
„Nie każdy oddział intensywnej terapii może mieć zasoby i personel przeszkolony w używaniu EEG do wykrywania ukrytej świadomości, więc MRI może oferować prosty sposób identyfikacji pacjentów, którzy wymagają dalszych badań przesiewowych i diagnozy”.