Международное исследование обнаруживает сознание у нереагирующих пациентов с тяжелой черепно-мозговой травмой
Новое исследование, проведенное совместно с экспертами из Массачусетской больницы имени генерала Бригама, показало, что сканирование мозга может обнаружить сознание у некоторых пациентов с черепно-мозговой травмой, которые не реагируют на внешние раздражители.
В ходе исследования 241 участник с тяжелой черепно-мозговой травмой , которые не отреагировали на простую инструкцию, прошли обследование с помощью функциональной МРТ (фМРТ), электроэнцефалографии (ЭЭГ) или обоих тестов.
Во время этих тестов участники слышали инструкции, например, «представьте, что вы открываете и закрываете руку», а через 15–30 секунд — «перестаньте представлять, что вы открываете и закрываете руку». Результаты фМРТ и ЭЭГ мозга показали, что 60 (25%) участников неоднократно скрытно следовали этой инструкции в течение нескольких минут.
По словам авторов исследования, опубликованного 15 августа в New England Journal of Medicine , пациенты, у которых наблюдается этот феномен, называемый когнитивно-моторной диссоциацией, понимают язык, помнят инструкции и могут удерживать внимание, даже если они кажутся невосприимчивыми. У этих пациентов когнитивные (т. е. мыслительные) способности превосходят двигательные способности и, следовательно, диссоциируются от них.
«Некоторые пациенты с тяжелой черепно-мозговой травмой , похоже, не осознают окружающий мир. Однако при обследовании с помощью передовых методов, таких как функциональная магнитно-резонансная томография и ЭЭГ на основе задач, мы можем обнаружить активность мозга, которая свидетельствует об обратном», — говорит ведущий автор исследования Елена Бодиен, доктор философии, исследователь из Систем моделирования травматических повреждений головного мозга Сполдинга-Гарварда и Центра нейротехнологий и нейровосстановления Массачусетской больницы общего профиля.
«Эти результаты поднимают важные этические, клинические и научные вопросы, например, как мы можем использовать эту невидимую когнитивную способность для создания системы коммуникации и содействия дальнейшему выздоровлению?»
После серьезной черепно-мозговой травмы у людей может возникнуть расстройство сознания, которое может включать кому, вегетативное состояние или состояние минимального сознания. С тех пор как почти два десятилетия назад было опубликовано первое исследование, демонстрирующее когнитивно-моторную диссоциацию у людей с расстройствами сознания, центры по всему миру обнаружили, что это состояние возникает примерно у 15–20 % невосприимчивых пациентов.
Однако текущее исследование предполагает, что это может присутствовать у 25% пациентов или даже больше. Когнитивно-моторная диссоциация была наиболее распространена у участников, обследованных с помощью фМРТ и ЭЭГ, что предполагает, что может потребоваться несколько тестов с использованием разных подходов, чтобы убедиться, что сознание не пропущено.
Это исследование включало данные участников из шести различных мест, охватывающих США, Великобританию и Европу, собранные за примерно 15 лет. Каждое место разработало и тщательно протестировало свои методы обнаружения когнитивно-моторной диссоциации, чтобы свести к минимуму возможность получения ложного положительного результата.
Некоторые сайты набирали участников из отделения интенсивной терапии всего через несколько дней после получения ими тяжелой черепно-мозговой травмы, часто из-за травмы, такой как автомобильная авария, инсульт или остановка сердца. Другие сайты включали участников, которые находились в течение месяцев или лет после своей травмы или болезни и жили в домах престарелых или дома.
В дополнение к изучению 241 участника, которые не реагировали на простые инструкции, исследование включало 112 участников, которые реагировали на простые инструкции у постели больного. Ожидалось, что эта последняя группа хорошо справится с тестами фМРТ и ЭЭГ, но у 62% этих участников исследователи не обнаружили мозговых реакций, указывающих на то, что они скрытно следовали инструкциям.
Авторы отмечают, что это открытие может отражать сложность задач фМРТ и ЭЭГ и подчеркивает высокий уровень мыслительных навыков, необходимых для их выполнения.
Одно лишь знание того, что кто-то обладает когнитивными способностями и более способен, чем это кажется на первый взгляд, может существенно изменить клиническую помощь .
«Семьи рассказали нам, что как только положительный результат теста, выявляющий когнитивно-моторную диссоциацию, становится известен лечащей бригаде пациентов, это может изменить способ взаимодействия бригады с их близкими», — сказал Бодиен.
«Внезапно команда стала уделять больше внимания едва заметным поведенческим признакам, которые могут находиться под контролем воли, или разговору с пациентом, или воспроизведению музыки в комнате. С другой стороны, неспособность обнаружить когнитивно-моторную диссоциацию может иметь серьезные последствия, включая преждевременное прекращение поддержки жизнедеятельности, пропущенные признаки осознания и отсутствие доступа к интенсивной реабилитации».
«Мы обнаружили, что подобное резкое нарушение сохраненных когнитивных способностей и отсутствие поведенческих признаков не является чем-то необычным. Я думаю, что теперь у нас есть этическая обязанность взаимодействовать с этими пациентами, чтобы попытаться помочь им обрести связь с миром», — сказал старший автор исследования Николас Шифф, доктор медицины, профессор неврологии и нейронауки имени Джерольда Б. Каца в Исследовательском институте мозга и разума семьи Файль при Медицинском центре Вейля Корнелла и административный руководитель консорциума.
«Здесь нам нужно то, что мы в нашем консорциуме пытаемся начать делать уже двадцать лет: постоянные усилия по оказанию помощи пациентам с расстройствами сознания с помощью систематических медицинских исследований, развития технологий и улучшения клинической инфраструктуры.
Одним из ограничений исследования было то, что тестирование не было стандартизировано; каждое из исследовательских мест тестировало пациентов по-своему, создавая вариативность в данных. Кроме того, многие участники были зачислены, потому что члены их семей услышали об исследовании и связались с исследователями.
Такой подход к набору ограничивает возможности исследователей по определению глобальной распространенности когнитивно-моторной диссоциации. Не существует профессиональных руководств, которые бы определяли, как следует оценивать когнитивно-моторную диссоциацию, и большинство центров не могут предоставить такое тестирование; клиническая трансляция должна стать фокусом будущих исследований.
«Чтобы продолжить прогресс в этой области, нам необходимо проверить наши инструменты и разработать подходы для систематической и прагматичной оценки нереагирующих на терапию пациентов, чтобы тестирование стало более доступным», — сказал Бодиен.
« Программа развития сознания в Массачусетской больнице общего профиля предлагает эти оценки клинически. Однако в других местах пациенту, возможно, придется записаться на исследование, чтобы пройти тестирование. Мы знаем, что когнитивно-моторная диссоциация не является редкостью, но для оптимизации выявления этого состояния и предоставления адекватной поддержки пациентам и их семьям требуются ресурсы и инфраструктура».
Исследователи добавили, что полученные результаты могут подтолкнуть к исследованию конкретных вмешательств, способствующих эффективной коммуникации, включая интерфейсы мозг-компьютер.
Отдельная группа исследователей из Массачусетского государственного университета имени генерала Бригама изучает интерфейсы мозг-компьютер (BCI) как потенциальное вмешательство, которое однажды может найти применение в лечении многих типов пациентов, неспособных эффективно общаться.
В другом исследовании, опубликованном в том же выпуске New England Journal of Medicine соавтором Ли Хохбергом, доктором медицины, доктором философии отделения неврологии и Центра нейротехнологий и нейровосстановления Массачусетской больницы общего профиля, сообщается, что мужчина с БАС и тяжелыми нарушениями речи использовал экспериментальный имплантат BCI для преобразования своей речи в текст на экране.