Учени от Колумбия откриват скрит източник на съзнание при пациенти в кома

ЯМР разкрива мозъчни увреждания в основата на скритото съзнание. Кредит: Лаборатория Claassen, Медицински център Irving на Колумбийския университет

Изследователи от Колумбийския университет откриха мозъчни наранявания, които може да са причината за скритото съзнание. Това загадъчно състояние възниква, когато индивиди с мозъчно увреждане изглеждат неотзивчиви на основни команди, изглеждат като в безсъзнание, въпреки че запазват известна степен на съзнание.

„Нашето проучване показва, че пациентите с фино съзнание могат да чуват и разбират словесни команди, но не могат да изпълняват тези команди поради наранявания в мозъчните вериги, които предават инструкции от мозъка към мускулите“, казва ръководителят на изследването Ян Класен, доктор по медицина, асистент на медицината.нерви в Колумбийския университет Колеж по лекари и хирурзи Vagelos и началник на реанимацията и неврологията в NewYork-Presbyterian / Columbia University Irving Medical Center.

Констатациите могат да помогнат на лекарите по-бързо да идентифицират пациенти с мозъчно увреждане, които може да имат скрито съзнание, и по-добре да предскажат кои пациенти е вероятно да се възстановят с рехабилитация.

Нарушаване на мозъчните вериги при пациенти със скрито съзнание

Крипталното осъзнаване, известно още като перцептивно-моторна дисоциация (CMD), се среща при около 15% до 25% от пациентите с травматично мозъчно увреждане от травма на главата, мозъчен кръвоизлив или сърдечен арест.

В предишни изследвания Клаасен и колегите му откриха, че мозъчните микровълни, които се откриват с помощта на ЕЕГ, са най-силният предиктор за фино осъзнаване и евентуално възстановяване при пациенти с мозъчни травми, които не реагират.

Но точните пътища в мозъка, които се нарушават при това състояние, не са известни.

В новото проучване изследователите са използвали ЕЕГ, за да изследват 107 пациенти с мозъчни травми. Тази технология може да идентифицира кога пациентите се опитват да отговорят на команда като „продължете да отваряте и затваряте дясната си ръка“, въпреки че не са в състояние.

Анализът открива CMD при 21 от пациентите.

След това изследователите анализираха структурните MRI сканирания на всички пациенти.

Съавторът Qi Shen, Ph.D., асоцииран научен сътрудник в лабораторията Claassen и експерт по обработка на сигнали, казва, машинно обучениеи биостатистика.

Изследователите установяват, че всички пациенти с CMD имат здрави мозъчни структури, свързани с пробуждането и разбирането на команди, подкрепяйки идеята, че тези пациенти чуват и разбират команди, но не са в състояние да ги изпълнят.

„Видяхме, че всички пациенти с CMD имат дефицити в мозъчните региони, отговорни за интегрирането на разбираеми двигателни команди с двигателна мощност, което не позволява на пациентите с CMD да действат по вербални команди“, казва Клаасен.

Констатациите могат да позволят на изследователите да разберат по-добре пациентите с мозъчно увреждане с CMD, което ще бъде полезно за клинични изпитвания, подкрепящи възстановяването на съзнанието.

Необходими са повече изследвания, преди тези методи да могат да бъдат приложени в клиничната практика. „Въпреки това, нашето проучване показва, че може да е възможно да се изследва финото съзнание, като се използва широко достъпно структурно изображение на мозъка, придвижвайки откриването на CMD с една стъпка по-близо до общата клинична употреба“, казва Класен.

„Не всяко отделение за критични грижи може да има ресурсите и персонала, обучен да използва ЕЕГ за откриване на скрито съзнание, така че ЯМР може да осигури лесен начин за идентифициране на пациенти, които се нуждаят от по-нататъшно изследване и диагностика.“

Справка: „Модели на наранявания, свързани с когнитивно-моторна дезинтеграция“ от Ева Францова, Чи Шен, Кевин Дойл, Джъстин М. Чен, Дженифър Ипепик, Атина Фруско, Джерина К. Кармона, Лорън Грубоа, Грегъри А. Хейнонен, Анджела Веласкес, Иън Джеръм Гонзалес, Сатоши Егава и Сачин Агарвал, Дейвид Ро, Суджин Парк, Е Сандър Конъли и Ян Клаасен, 14 август 2023 г., мозък.
DOI: 10.1093/brain/awad197

Проучването е подкрепено от грантове от Национални институти по здравеопазване (R01NS106014 и R03NS112760) и фондация Dana.