EEG upptäcker tecken på medvetenhet hos vegetativa patienter

Tre hjärnskadapatienter som diagnostiserats vara i ett vegetativt tillstånd - vilket betyder att de inte svarar på sin omgivning - kan faktiskt vara vid medvetande. Med hjälp av EEG (elektroencefalografi) för att mäta sin hjärnaktivitet fann forskarna att patienterna kunde följa enkla kommandon.

Tankeläsning: Med hjälp av EEG för att mäta hjärnaktivitet fann forskare att vissa patienter som diagnostiserats vara i ett vegetativt tillstånd kunde svara på enkla kommandon. Mönstret för elektrisk aktivitet hos dessa patienter (ett exempel visas ovan) är identiskt med mönster som ses hos friska människor.

Detta stöder tidigare fynd från samma grupp som tyder på att vissa personer som verkar utåt inte svara kan ha en relativt hög nivå av kognitiv kapacitet. Forskare siktar på att i slutändan utveckla metoden till ett kommunikationsverktyg.

I studien undersökte forskarna 16 patienter med hjärnskada - vissa på grund av traumatisk skada och andra på grund av syrebrist - och 12 friska personer, och bad båda grupperna att föreställa sig att de skulle röra på antingen händer eller tår medan de bär en EEG-monitor. De fann att, precis som de friska människorna, kunde tre av hjärnskadapatienterna på ett tillförlitligt sätt generera två distinkta hjärnaktivitetsmönster baserat på kommandot. En patient gjorde det mer än 200 gånger, vilket är till och med fler än vad de friska deltagarna klarade av.

Teamet hade tidigare använt funktionell MRT, eller hjärnavbildning, för att visa att en patient som diagnostiserats vara i ett vegetativt tillstånd kunde använda ett liknande system för att svara på ja eller nej-frågor. Det häpnadsväckande fyndet skakade den medicinska världen och ställde frågan om hur många av dessa patienter som hade kognitiv funktion utöver vad deras yttre funktion indikerade.

MRT-apparater är dock dyra och till stor del begränsade till sjukhus, vilket gör dem till ett svårt verktyg för att studera hjärnskadapatienter, som ofta befinner sig på rehabiliterings- eller vårdhem. I den nya studien använde forskarna en standard EEG-enhet, som är relativt billig och mycket bärbar. Det är förmodligen ungefär lika känsligt som MRT, säger Adrian Owen, en forskare vid University of Western Ontario, som ledde studien. Det betyder att vi har något vi kan ta oss ut i samhället och använda på sjukhus eller boenden.

Forskarna kan upptäcka när någon funderar på att flytta en hand mot en tå eftersom hjärnaktiviteten har sitt ursprung i en annan del av den motoriska cortex, den del av hjärnan som styr rörelsen. Owens team tillbringade en stor del av det senaste året med att utarbeta hur man exakt avkodar de elektriska signalerna som hjärnan avger när de avbildar dessa rörelser. De fynd av den nya studien publicerades denna vecka i The Lancet .

De tre patienter som kunde svara via EEG delade inte några uppenbara egenskaper; de varierade i ålder, i tid sedan den ursprungliga skadan och i vilken typ av skada som uppstått. Owens team använder nu högupplösta funktionella MRI-maskiner för att studera dessa patienters hjärnor i detalj i hopp om att hitta något gemensamt. Allt vi kan göra för att förbättra vår förståelse eller för att lära oss mer om katastrofala hjärnskador kan hjälpa oss att förstå vad som händer, säger Owen.

De hoppas att så småningom kunna använda EEG-inställningen för att ställa frågor till patienter, vilket hade varit möjligt med funktionell MRT. För tillfället kan forskare inte läsa EEG-svaret i realtid, vilket gör interaktionen mycket svår. Vår prioritet nu är att försöka påskynda det; sedan går vi vidare till kommunikation, säger han.

Exakt vad de nya fynden indikerar om patienternas medvetandenivå är fortfarande kontroversiellt. Jag tror att de var helt medvetna och medvetna om vad som händer, säger Owen. För att de ska kunna göra detta måste de ha förstått instruktionerna vi gav dem, att de har fortsatt uppmärksamhet, att fortsätta med uppgiften och att svara. Dessa är alla saker vi förknippade med medvetande.

Morten Storm Overgaard , chef för Cognitive Neuroscience Research Unit vid Aalborg Universitet i Danmark, håller inte med. Jag tycker att deras studie är väldigt intressant, men det är svårt att hävda att det finns en koppling mellan kommandoföljd och medvetenhet. Och det finns inget oberoende sätt att försäkra sig om, säger Overgaard, som skrev en kommentar som åtföljde tidningen. Overgaard håller dock med om att någon som på ett tillförlitligt sätt kan svara på frågor via hjärnaktivitet troligen är vid medvetande.

Både Overgaard och Owen säger att det krävs ett nytt klassificeringssystem för att exakt återspegla det tillstånd som dessa patienter befinner sig i. Även om de uppfyller alla kliniska kriterier för det vegetativa tillståndet, vet vi att de faktiskt inte är vegetativa, säger Owen. Ett förslag som ännu inte har slagit fast är beteendelöshetssyndrom.

Dölj