Einige Patienten im Koma oder im vegetativen Zustand nach einer Hirnverletzung zeigen Anzeichen eines "verborgenen Bewusstseins", die ihre Chancen auf eine Besserung vorhersagen können, so eine neue Studie.
In der Studie verwendeten die Forscher einen speziellen Algorithmus, um die Gehirnwellen von mehr als 100 Patienten zu analysieren, die nach einer Hirnverletzung nicht mehr reagierten. Sie fanden heraus, dass etwa einige von sieben dieser Patienten innerhalb einiger Tage nach der Verletzung unterschiedliche Muster der Gehirnaktivität als Reaktion auf Befehle zum Bewegen ihrer Hände zeigten. Diese Gehirnaktivität deutete darauf hin, dass die Patienten die Befehle verstanden, die Bewegungen jedoch nicht ausführen konnten, sagten die Autoren.
Laut der Studie, die heute (26. Juni) im New England Journal of Medicine veröffentlicht wurde, erholten sich Patienten mit diesen Anzeichen eher als Patienten ohne Anzeichen eines verborgenen Bewusstseins.
"Diese Studie zeigt, dass einige Patienten, die tagelang oder länger nicht mehr reagieren, möglicherweise über ausreichende kognitive Verarbeitungsfähigkeiten verfügen, um Befehle zu unterscheiden, und dass diese Patienten eine höhere Chance auf Genesung haben", so der leitende Studienautor Dr. Jan Claassen, Associate Professor für Neurologie an der Columbia University Universität Vagelos College für Ärzte und Chirurgen, sagte in einer Erklärung.
Größere Studien sind erforderlich, um die Ergebnisse zu bestätigen und den Algorithmus weiterzuentwickeln. Aber die Methode könnte Ärzten eines Tages helfen, besser vorherzusagen, welche Patienten mit Hirnverletzungen am wahrscheinlichsten aus einem Koma oder einem vegetativen Zustand hervorgehen und etwas unabhängig leben, sagten die Autoren.
Verborgenes Bewusstsein
Ärzte haben Probleme vorherzusagen, welche Menschen sich nach einer Hirnverletzung erholen werden, wodurch jemand in einen vegetativen Zustand oder ins Koma gerät. Sie verwenden neurologische Untersuchungen und andere Tests, um die Wahrscheinlichkeit einer Genesung eines Patienten in den Tagen und Wochen nach seiner Verletzung abzuschätzen. Diese Vorhersagen sind jedoch häufig ungenau, so die Autoren.
Seit mehr als einem Jahrzehnt wissen Wissenschaftler, dass einige nicht reagierende Patienten mit Hirnverletzungen Anzeichen eines verborgenen Bewusstseins in einem MRT oder Elektroenzephalogramm (EEG) zeigen, wobei letzteres ein Test zur Messung von Gehirnwellen ist. Die Forschung konnte jedoch nicht sagen, wie oft Patienten diese Anzeichen zeigten und ob sie vorhersagen konnten, wer sich erholen würde.
In der neuen Studie analysierten die Forscher mithilfe des EEG die Gehirnwellen von 104 Patienten, bei denen aufgrund von Gehirnblutungen, Traumata oder Sauerstoffmangel eine plötzliche Hirnverletzung aufgetreten war. Die Patienten konnten nicht sprechen und reagierten nicht auf gesprochene Befehle.
Während die Gehirnwellen der Patienten überwacht wurden, wurden sie gebeten, entweder ihre Hände "weiter zu öffnen und zu schließen" oder "ihre Hände nicht mehr zu öffnen und zu schließen".
Ein Algorithmus für maschinelles Lernen analysierte dann die EEG-Daten, um festzustellen, ob das Gehirn einen Unterschied zwischen diesen beiden Befehlen registriert hat. Mit anderen Worten, wenn die Patienten konsistent unterschiedliche Gehirnwellenmuster zeigten, wenn sie einen Befehl gegen den anderen erhielten, interpretierten die Forscher dies als Zeichen eines verborgenen Bewusstseins.
Insgesamt zeigten 15% der Patienten innerhalb von vier Tagen nach der Verletzung Gehirnaktivitätsmuster, die auf ein verborgenes Bewusstsein hindeuten. Von diesen sahen 50% eine Verbesserung ihres Zustands, was bedeutete, dass sie verbalen Befehlen folgen konnten, bevor sie das Krankenhaus verließen, verglichen mit nur 26% der Patienten, deren Gehirnwellen keine Anzeichen von Bewusstsein zeigten.
Ein Jahr später konnten 44% der Patienten mit ersten Anzeichen eines verborgenen Bewusstseins mindestens 8 Stunden am Tag alleine arbeiten, verglichen mit nur 14% der Patienten, die keine ersten Anzeichen eines verborgenen Bewusstseins zeigten.
Zukünftige Studien
Ein Test, um vorherzusagen, welche Patienten mit schweren Hirnverletzungen die besten Heilungschancen haben, wäre sehr nützlich, sagten Experten.
"Es ist äußerst wichtig zu wissen, welche Patienten das beste Genesungspotential haben, da Ärzte ihre Behandlungen weiter verfeinern, Erwartungen an Patienten, Familien und möglicherweise sogar Rehabilitationstherapien aggressiver anpassen können", sagte Dr. Neel Singhal, Assistenzprofessor für Neurologie bei die University of California in San Francisco, die nicht an der Studie beteiligt war.
In seiner jetzigen Form ist der Test jedoch nicht genau genug, um "die klinischen Protokolle drastisch zu ändern", sagte Singhal gegenüber Live Science. Aber mit Verbesserungen an den EEG-Algorithmen der Autoren sagte Singhal, er könne sehen, dass der Test sehr bald in die allgemeine Pflege eintritt.
Die Forscher stellen fest, dass an ihrer Studie Patienten mit verschiedenen Ursachen ihrer Hirnverletzung beteiligt waren, die Forscher jedoch nicht feststellen konnten, ob ihr Algorithmus für eine bestimmte Art von Hirnverletzung am besten funktioniert. Aus diesem Grund sollten künftige Studien Patienten mit einer einzigen Hirnverletzung umfassen, um den Nutzen des Forschertests besser bestimmen zu können.
