Zavest: Študija prebojnih možganov kaže upanje za nezavedne bolnike

Človeška zavest, leča, skozi katero doživljamo življenje, je težko pripeti v možgane - še posebej pri ljudeh, ki so doživeli travmatsko poškodbo možganov in nam ne morejo povedati, da njihovi možgani še vedno izvajajo to bistveno funkcijo.

Nova raziskava, objavljena v sredo Znanstveni napredki naredil velik korak naprej pri prepoznavanju možganskih vzorcev, ki delujejo kot namig, ali nekdo še vedno doživlja zavest, čeprav nam sami ne morejo povedati.

Znanstveniki upajo, da bodo z identifikacijo teh možganskih vzorcev nekega dne lahko pomagali bolnikom, ki se ne odzivajo, da se spet zavedajo.

Ta dokument, ki ga je prvi avtor kognitivne in klinične nevroznanke dr. Athena Demertzi, temelji na obstoječih teorijah o tem, kako možgani proizvajajo zavest. Zdi se, da je zavest na neki ravni povezana z povezovanje možganov. Ko smo nezavestni, prejšnje študije kažejo, da se regije možganov obračajo navznoter in zmanjšujejo komunikacijska prizadevanja z drugimi, daleč oddaljenimi regijami. Ko se spotaknemo na LSD, možgani proizvajajo različne vrste povezljivosti in pošiljajo veliko signalov med regijami, pojav, ki ga nekateri razlagajo kot »spremenjeno zavest«.

Toda med preprosto, trezno zavestjo, možgani enakomerno pošiljajo signale med regijami možganov in ustvarjajo izkušnjo življenja, ki je veliko večja od vsote njenih delov.

Ta dokument opredeljuje različne vzorce možganske aktivnosti, povezane z zavestjo, ki lahko pomagajo osvetliti, ko bolniki, ki ne reagirajo, dejansko preklapljajo med zavestnimi in nezavednimi stanjami:

»V vseh teh letih sodelujem z družinami in skrbniki pacientov. Zavedam se, da obstaja stalna potreba po informacijah o tem, kaj se dogaja z njihovo ljubljeno osebo,« je povedal Demertzi. Inverse. "Menim, da je klinični pomen naših trenutnih ugotovitev obetaven za zagotavljanje informacij o stanju zavesti pri bolnikih, vendar menim, da si zaslužijo dodatno potrditev, preden jih uporabimo kot klinični biomarker."

Delal na Univerzi v Liégeu v Belgiji, je Demertzi začel s preiskavami s slikami fMRI 159 ljudi, vključno z zdravimi posamezniki, osebami pod anestezijo, in bolniki z sindromom budnosti, ki je bil neodziven - vegetativno stanje, v katerem so oči nekoga odprte, vendar ne kažejo znaki zavedanja. Demertzi je analiziral aktivnost in povezanost 42 različnih regij možganov, da bi osvetlil vzorce. Na splošno je identificirala štiri različne vzorce, vendar je ugotovila, da sta dve najbolj koristni za ugotavljanje zavesti.

Prvi je vzorec, ki ga opisuje kot »najbolj zapleten vzorec v smislu bogastva v načinu, kako regije komunicirajo med seboj.« Vzorec, ki ga razlaga, kaže na zavest v zdravih možganih. Drugi vzorec, ki ga je opazila, je bil vzorec štiri, vzorec »nizke koherence«, kar pomeni, da 42 regij, ki jih je sledila, niso dobro komunicirale. Vzorec št. 4 je pokazal na nezavest (pogosto se je pojavil pri ljudeh pod anestezijo), kar se dobro ujema z dosedanjimi ugotovitvami.

Nov del o Demertzijevi študiji je, da je opazila, da nekateri bolniki, ki se ne odzivajo, običajno preidejo iz neodzivnega vzorca štiri na zelo odziven vzorec - celo na najkrajše sekunde.

"Naša študija kaže, da bolniki, ki se ne odzivajo, čeprav kažejo predvsem vzorec nizke koherence 4, iz katerega redko izstopajo, imajo tudi primere kompleksnega vzorca 1," pojasnjuje. "Zato se sprašujemo, ali bomo nekega dne lahko pravočasno opazili te trenutne konfiguracije možganov, tako da so naše izbire za intervencije usmerjene na bolj specifične načine, s spodbujanjem in s tem ohranjanjem teh konfiguracij možganov."

Skratka, vidi trenutek, ko možgani nekoga preklopijo z orodja, ki se ne odziva na štiri, v potencialno zdrav vzorec kot edinstveno in pomembno priložnost. Če zdravniki lahko posredujejo v tem trenutku, upa, da bomo lahko pomagali bolnikom v stanju neodzivnosti počakaj tisti vzorec možganske dejavnosti, ki je povezan z zavestjo.

Še vedno je težko reči, ali jim bo to dejansko pomagalo, da se povsem vrnejo v budno, angažirano državo, priznava Demertzi. Dodaja tudi, da bi lahko nekatere družine, ki se odločajo, kako nadaljevati z najdražjimi v teh državah, svoje ugotovitve razlagajo drugače. »Nekatere družine lahko upoštevajo„ navzočnost zavesti “in želijo okrepiti prizadevanja za njeno obnovitev,“ dodaja. "Medtem ko se drugi morda zdijo kot zelo ogroženo stanje, da življenje ni vredno živeti."

V obeh primerih ta študija zagotavlja temelj, na katerem bi lahko drugi gradili v prizadevanju za obnovitev trajno tiste, ki so jo izgubili.

Izvleček:

Sprejeli smo okvir možganske dinamike kot temelj človeške zavesti in ugotovili, ali dinamična koordinacija signalov zagotavlja specifične in posplošljive vzorce, ki se nanašajo na zavestna in nezavedna stanja po poškodbi možganov. Dinamični vzorec koordiniranih in antikoordiniranih slikovnih signalov z magnetno resonanco označuje zdrave posameznike in minimalno ozaveščene bolnike. Možgani bolnikov, ki se ne odzivajo, so pokazali predvsem vzorec nizke medsebojne koherentnosti faz, ki je bila večinoma posredovana s strukturno povezljivostjo, in so imele manjše možnosti za prehod med vzorci. Kompleksni vzorec je bil dodatno potrjen pri bolnikih s prikrito kognicijo, ki so lahko opravljali naloge slikovnih slikovnih prikazov, kar potrjuje implikacijo tega vzorca v zavesti. Anestezija je povečala verjetnost manj zapletenega vzorca na enake ravni, kar potrjuje njegovo vpletenost v nezavest. Naši rezultati dokazujejo, da je zavest odvisna od zmožnosti možganov, da vzdržujejo bogato dinamiko možganov in utrejo pot za določanje specifičnih in generaliziranih prstnih odtisov zavestnih in nezavednih stanj.