Tester bevissthet med lyd

Belgiske hjerneforskere har utviklet en ny metode til å avsløre om en tilsynelatende vegetativ pasient virkelig er tapt fra omverdenen eller er ved bevissthet. Det gir mulighet for mer målrettet behandling.

Forskerne kartla forsøkspersonenes hjerneaktivitet via et omfattende nettverk av elektroder. (Foto: Université de Liège)
Forskerne kartla forsøkspersonenes hjerneaktivitet via et omfattende nettverk av elektroder. (Foto: Université de Liège)

Bevissthet

De nye resultatene stemmer godt med den teoretiske forståelsen av bevissthet som den danske nevropsykologen Thomas Zoëga Ramsøy selv var med på å foreslå i 2003 sammen med hjerneforskerne Steven Laureys og Bernard Baars, som i sin tid ble publisert i det anerkjente tidsskriftet Trends in Neuroscience.

I dag kan metoden bare brukes til å skjelne de minimalt bevisste pasientene fra de vegetative, men håpet er at den med tiden kan utvikle seg slik at man kan måle graden av bevissthet. Det vil gi legene bedre muligheter for å skreddersy den beste behandlingen til den enkelte pasienten.

 

Forestill deg at du ligger i en sykehusseng, alvorlig skadet etter en trafikkulykke.

På tross av skadene er du til tider ved bevissthet og vil gjerne be om smertestillende medisiner eller et glass vann.

Men du oppdager til din gru at du er ute av stand til å kommunisere med omgivelsene dine. Både leger og familie tror at du er vegetativ, eller på godt norsk en «grønnsak», som er ubevisst og dermed tapt fra omverdenen.

I virkeligheten er du det man kaller for en minimalt bevisst pasient, som svever inn og ut av bevissthet, og konsekvensen av feildiagnostiseringen er at du ikke får den optimale behandlingen.

Lyd brukes til å sortere pasienter

Slike feil skjer ofte, fordi det er vanskelig å identifisere denne typen pasienter. For å stille den riktige diagnosen må den allerede hard prøvede pasienten gjennom en rekke usikre, stressende og kompliserte undersøkelser.

Men nå har en gruppe hjerneforskere ved Liège universitet i Belgia klart å utvikle en banebrytende metode som ifølge forskerne raskt og sikkert kan avgjøre om pasienten er vegetativ eller minimalt bevisst.

Resultatene er publisert i forrige nummer av det vitenskapelige tidsskriftet Science.

– Vi har oppdaget at lyder transporteres forskjellig i en vegetativ hjerne og en hjerne hos en minimalt bevisst pasient. Den oppdagelsen er munnet ut i en metode som, direkte ved pasientenes sengekant, gjør det mulig å skjelne de to pasienttypene fra hverandre, sier ph.d.-student Mélanie Boly, som har vært med på å gjennomføre studien i laboratoriet.

Hjernene reagerer forskjellig

Forskerne fant fram til metoden etter å ha gjennomført en rekke eksperimenter hvor de spilte av ulike lyder for tre slags forsøkspersoner: vegetative, minimalt bevisste og friske personer.

Alle forsøkspersonene ble koblet på en såkalt EEG-maskin, som via elektroder på hodet kan lese av all hjerneaktivitet.

I den minimalt bevisste pasienten kan hjerneområdene 2 og 3 utveksle opplysninger. Det kan de ikke i den vegetative pasienten – her foregår kommunikasjonen bare den ene veien. (Grafikk: Université de Liège)
I den minimalt bevisste pasienten kan hjerneområdene 2 og 3 utveksle opplysninger. Det kan de ikke i den vegetative pasienten – her foregår kommunikasjonen bare den ene veien. (Grafikk: Université de Liège)

Da forskerne sammenlignet hvordan de tre gruppene reagerte på lydene, oppdaget de at lyden i de friske hjernene, og i de minimalt bevisste, fremkalte elektriske signaler som varte mye lenger enn hos pasienter i den vegetative tilstanden.

Forskerne utførte en matematisk analyse av signalene som de kombinerte med eksisterende kunnskap om hjernen, og kunne på den bakgrunnen resonnere seg frem til hvor forskjellen mellom de to pasientgruppenes hjerner lå.

Det viste seg at de friske og de minimalt bevisste kan sende signaler fram og tilbake mellom to hjerneområder, nemlig den temporale cortex, som er ansvarlig for å håndtere lyder, samt den frontoparietale cortex, som regnes for å være en mer avansert del av hjernen, som spiller en sentral rolle i dannelsen av bevisstheten.

I de vegetative pasientene kunne den temporale cortex sende signaler til den frontale cortex – men det var ingen respons den andre veien.

– Studien vår viste hvilke hjerneprosesser som er satt ut av spill i de vegetative pasientene. Det viser hvor viktig det er at de ulike hjerneområdene kan kommunisere begge veier, spesielt i den frontoparietale cortex, som danner opplevelsen av bevissthet, sier Boly til Videnskab.dk.

Dansk forsker er positiv

Thomas Zoëga Ramsøy. (Foto: DRCMR)
Thomas Zoëga Ramsøy. (Foto: DRCMR)

Evnen til å sende signaler begge veier ser altså ut til å gå tapt når en person blir vegetativ, og når EEG-metoden kan si om det har skjedd, burde den ifølge forskerne kunne brukes til å skille de to pasientgruppene.

Nevropsykolog Thoma Zoëga Ramsøy, som er leder av Decision Neuroscience Research Group på CBS og Hvidovre Hospital, har lest artikkelen fra Science og synes den nye tilnærmingen er svært interessant.

– Det har lenge ligget i luften at man burde prøve denne metoden til slike pasienter. Det har både stor teoretisk betydning og viktige kliniske implikasjoner, sier han.

Testen enda ikke utprøvd

Han understreker imidlertid at det for tidlig å si om metoden faktisk virker, siden den enda ikke er utprøvd.

Forskernes resultater er nemlig bare en «proof of principle», hvor de kan påvise en forskjell.

De mener at man med denne metoden kan bli bedre til å definere forskjellige typer ubevissthet, for eksempel å skjelne mellom vegetativ tilstand, hvor man er uten bevissthet, og locked-in syndrom, hvor man er bevisst, men ute av stand til å kommunisere eller røre seg.

– Problemet er at dette ikke er testet. Resultatet er interessant og potensielt viktig, men det mangler det siste beviset for at vi kan ta metoden i bruk, fastslår Ramsøy.

Han påpeker også en annen svakhet ved studien, nemlig at andre undersøkelser har kommet til det motsatte resultatet.

– Det krever derfor flere oppfølgende studier før vi kan vite om resultatene er robuste. Det er en naturlig vitenskapelig forholdsregel å ikke tolke for mye ut fra et enkelt resultat, sier han.

Håp for komapasienter

Generelt er det alltid håp for «minimalt bevisste» pasienter, og ofte er syndromet et tegn på bedring i seg selv.

Kommer man ut av koma, er man oftest i vegetativ tilstand, og først deretter i minimalt bevisst tilstand, og til sist full bevissthet (men ofte fremdeles med hjerneskade).

Prognosen er avhengig av sykdomsforløpet: Jo lengre er i koma, desto dårligere er prognosen.

Nåværende diagnostiseringsmetode er tidkrevende

Til nå har man brukt en atferdsmessig vurdering ved hjelp av en egen klinisk skala, for eksempel Coma Recovery Scale. Hvis man ikke bruker slik en skala, blir det mange feildiagnoser – opp til 40 prosent. En slik prosedyre er svært omfattende og utsetter pasienten for mye uro og stress.

En av metodens store svakheter er, ifølge Mélanie Boly fra Liege universitet, at den er basert på individuelle analyser av atferd, for eksempel om pasienten kan følge en gjenstand med øynene, og blunke når et objekt for tett på ansiktet.

– Slik atferd er svært vanskelig å fortolke og klassifisere riktig. Det er derfor vi har valgt å gå nye veier, hvor man får en objektiv kartlegning av hjerneaktiviteten ved å forsøke å kvantifisere hjernens funksjon ved å finne diagnostiske markører, sier Boly.

___________________

© videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygård for forskning.no

Referanser:

Melanie Boly et.al., Preserved Feedforward But Impaired Top-Down Processes in the Vegetative State, 13. mai, 2011 (sammendrag)

Video fra det belgiske forskningsprosjektet

Powered by Labrador CMS