Studija snimanja ispituje svijest kod pacijenata ozlijeđenih mozgom

Novo istraživanje koristi slikovnu tehnologiju za procjenu kognitivnog funkcioniranja više razine kod teško ozlijeđenih mozga. Studija pruža prozor u svijest - ali pogled koji ona pruža je zamagljen na fascinantne načine, kažu istraživači s Medicinskog fakulteta Weill Cornell.

U novoj studiji na šest pacijenata u rasponu njihove funkcije od minimalno svjesnog stanja do zaključanog sindroma (normalna kognitivna funkcija s ozbiljnim motoričkim oštećenjima), istraživači su promatrali kako mozak tih pacijenata reagira na niz naredbi i pitanja dok koji se skenira pomoću funkcionalne magnetske rezonancije (fMRI).

Otkrili su da postoji široka i uglavnom nepredvidiva varijacija u sposobnosti pacijenata da odgovore na jednostavnu naredbu (poput "zamislite plivanje - sada prestanite"), a zatim pomoću te iste naredbe odgovorite na jednostavan da / ne ili višestruki izbor pitanja. Ova je varijacija bila očita u usporedbi s njihovom sposobnošću interakcije uz krevet pomoću glasa ili geste.

Istraživači su rekli da ova otkrića sugeriraju da još uvijek ne postoji ispit koji može precizno procijeniti funkcioniranje na višoj razini koje se može, a zasigurno i čini, kod mnogih teško ozlijeđenih mozga - ali da se napreduje.

„Moramo napustiti ideju da se možemo osloniti na ispit uz krevet u procjeni nekih teških ozljeda mozga. Ovi rezultati pokazuju da pacijenti koji pokazuju vrlo ograničene reakcije u krevetu mogu imati višu kognitivnu funkciju otkrivenu putem fMRI-a “, rekao je odgovarajući autor studije, Nicholas D. Schiff, M.D.

Iako je postignut napredak u rasvjetljavanju opsega funkcije mozga kod onih koji su teško ozlijeđeni, Schiff je pozvao na oprez.

“Iako svi žele koristiti ovakav alat, fMRI još uvijek nije u stanju napraviti jasna mjerenja kognitivnih performansi. Bit će niz mogućih odgovora koji odražavaju različite sposobnosti ovih pacijenata koje moramo dalje istražiti i razumjeti ”, rekao je.

Nova studija testirala je tri razine komunikacije u koracima koji su zahtijevali povećanje kognitivnih kapaciteta, rekao je dr. Henning Voss, viši istražitelj studije i izvanredni profesor fizike u radiologiji na Medicinskom fakultetu Weill Cornell.

"Iako nismo mogli nedvosmisleno uspostaviti komunikaciju kod ovih pacijenata s ozljedama mozga, naše nam istraživanje pomaže u identificiranju problema specifičnih za ovu populaciju pacijenata", rekao je Voss. "Dobili smo jasnu sliku o tome gdje i kako tražiti ovu vrstu moždane aktivnosti kao odgovor na određene naredbe."

Etički imperativ

"Tisuće ljudi svake godine pretrpe iscrpljujuće ozljede mozga i jasan je etički imperativ naučiti što više o njihovoj sposobnosti komunikacije", rekao je vodeći autor studije Jonathan Bardin, student treće godine neuroznanosti na Weill Cornell Medicinsko učilište.

"Ova otkrića upozoravaju nas da ne pridajemo previše težine negativnim rezultatima i otvaraju nam oči na raznolikost odgovora koje bismo mogli očekivati ​​od široke skupine teško ozlijeđenih mozga", rekao je.

Potencijalne implikacije ove vrste studija svijesti su značajne, rekao je koautor Joseph Fins, M.D.

„Osim što će olakšati komunikaciju s tim pacijentima, ove bi studije trebale komunicirati sa širokim društvom, jer je ova populacija vrijedna naše kolektivne pažnje.

“Velika većina pacijenata s teško ozlijeđenim mozgom u cijeloj zemlji prima nekvalitetnu njegu jer im se nepravilno dijagnosticira, ne pruža odgovarajuća rehabilitacija i često završe u staračkim domovima. Svi želimo da se ovo promijeni ”, rekao je Fins, direktor medicinske etike i predsjednik etičkog povjerenstva u NewYork-Presbyterian Hospital / Weill Cornell Medical Center.

fMRI otkriva složenost svijesti

Studija Weill Cornell nastavak je istraživanja o tome kako fMRI može uspostaviti liniju komunikacije s pacijentima ozlijeđenim mozgom kako bi se shvatilo mogu li imati koristi od rehabilitacije te kako bi se procijenila razina boli i drugi klinički parametri koji bi poboljšali njegu i Kvaliteta života.

Suradnici u istraživanju iz Cambridgea u Engleskoj i Liegea u Belgiji objavili su ranije demonstracije 2006. i 2010. godine da su teško ozlijeđeni mozgovi pacijenti mogli odgovarati na naredbe ili pitanja. Ova istraživanja proširuju ranija otkrića i predstavljaju važnu potvrdu takvih mjerenja od strane neovisnih znanstvenika.

U trenutnoj studiji uočena disocijacija i širok raspon komunikacijskih kapaciteta u proučavanih ispitanika pružaju jedinstveni uvid. U prvom koraku, šest pacijenata, kao i 14 sudionika kontrole, zatraženo je od naredbe koja je osnova za daljnju komunikaciju. Od kontrolnih dobrovoljaca zatraženo je da zamisle bavljenje omiljenim sportovima, a od pacijenata da se zamisle kako plivaju.

Zatim su, kod tri pacijenta koja su to mogla učiniti, i u svim kontrolama, istraživači tražili da koriste istu zamišljenu aktivnost kako bi odgovorili na jednu ili dvije mogućnosti u jednostavnom dvodijelnom pitanju. U trećem zadatku s višestrukim izborom prikazana im je karta lica s špila igraćih karata, a zatim je zatraženo da odgovore kada se imenuje lice ili boja karte.

Skeniranja su pokazala niz "disocijacija" kod ovih pacijenata - "iznenađujući slučajevi u kojima su se slikovni odgovori pacijenata razlikovali od njihovog ponašanja", rekao je Bardin.

Jedan pacijent mogao je generirati mentalne slike, ali ih ne koristiti za odgovaranje na pitanja - iako je mogao gestama točno komunicirati. Drugi pacijent, koji može govoriti, nije mogao izvršiti zadatak mentalne slike. Treći pacijent koji je mogao zamisliti plivanje na zapovijed pokazao je dramatično različite uzorke odgovora mozga kada su se vremenom testirali.

"Pacijenti koji sudjeluju u ovoj studiji često imaju višestruke ili raširene moždane ozljede koje zahvaćaju ne samo lokalna područja mozga već i cijelu mrežu mozga u širokom opsegu", rekao je Voss.

„Čak i kad bismo precizno znali sve ozljede povezane s nekim subjektom, naše još uvijek ograničeno razumijevanje moždanih mreža uključenih u komunikaciju onemogućava precizno predviđanje preostalih kognitivnih i komunikativnih vještina u mnogim slučajevima. Ako nije moguća normalna komunikacija, fMRI može otkriti kognitivne kapacitete na nekoliko razina. "

"Ovo je u stvarnosti provjera stvarnosti, jer kod ovih pacijenata postoji širok spektar kognitivnih sposobnosti, a implikacije na krajnje krajeve spektra su važne", rekao je dr. Schiff.

"Nisu svi minimalno svjesni pacijenti isti, a nisu svi pacijenti s zaključanim sindromom isti", rekao je.

Ubuduće, istraživačka skupina, zajedno s drugima na terenu, planira veliko multicentrično ispitivanje fMRI-a zajedno s europskim i kanadskim kolegama koje podržava Zaklada James S. McDonnell kako bi bolje razumjela svoja obećanja i ograničenja u ozbiljnom mjerenju kognitivnih sposobnosti pacijenti ozlijeđeni u mozgu.

Istraživanje je objavljeno u internetskom izdanju časopisa Mozak.

Izvor: Medicinski fakultet Weill Cornell