MRT-Scans der vier Hirnaktivitätsmuster: In bewusstem und bewusstlosen Zustand weisen unsere Gehirne unterschiedliche Zustände der Selbstorganisation auf. Sind wir bewusst, so kommunizieren Hirnregionen stärker untereinander als in bewusstlosen Zustand.
Copyright: E. Tagliazucchi & A. Demerzi et al. / Science Advances, 2019
Liege (Belgien) – In einer internationalen Studie haben Mediziner und Neurologen Hinweise für Bewusstsein bei einigen Wachkomapatienten gefunden. Die Ergebnisse könnten Familien wie Medizinern bei der Bewertung und im Umgang mit den Patienten helfen, aber auch zu einem tieferen Verständnis des menschlichen Bewusstseins allgemein führen.
Wie das Team aus Wissenschaftlern um Athena Demertzi von der Université de Liège, Enzo Tagliazucchi und Jacobo Sitt vom Pariser Institut du Cerveau et de la Moelle Epinière, Hôpital Pitié-Salpêtrière aktuell im Fachjournal „Science Advances“ (DOI: 10.1126/sciadv.aat7603) berichten, haben sie die Hirnaktivitätsmuster von insgesamt 159 Menschen an vier unterschiedlichen medizinischen Einrichtungen mittels Magnetresonanztomographie-Scans (MRT) untersucht und miteinander verglichen.
Dabei erfüllten zwar alle Untersuchten die medizinische Definition für „bewusstlos“, die Gründe für ihren Zustand waren hingegen unterschiedlich: So handelte es sich bei 47 Personen um freiwillige Probanden, die zunächst im normalen Wachzustand und dann unter gezielt herbeigeführter Vollnarkose untersucht wurden. Die restlichen 112 Personen waren Patienten mit schwerwiegenden Hirnverletzungen, die selbst wiederum in zwei Gruppen aufgeteilt waren: Jene Patienten, bei denen die Ärzte von einem immer noch minimal vorhandenen Bewusstseinszustand ausgingen und andere, die sich in einem sog. vegetativen Zustand befanden und bei denen Mediziner davon ausgehen, dass aller Wahrscheinlichkeit nach kein Bewusstsein (mehr) vorhanden ist.
In den Untersuchungen zeigten die äußerlich reaktionslosen Wachkomapatienten nun jedoch minimale Hirnfunktionen, wenn sie von den Wissenschaftlern mit einer minimalen Mentalaufgabe konfrontiert wurden – etwa sich lediglich vorzustellen, die Hand zu heben.
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Diese Werte verglichen die Mediziner dann mit den Ergebnissen der Scans der Personen der anderen beiden Gruppen und entdeckten dabei vier spezielle Muster neuraler Aktivität, die vermutlich mit Wahrnehmung im Hirn der Patienten in Zusammenhand stehen. Diese Muster wurden wiederum anhand ihrer Komplexität und Konnektivität zu anderen Hirnregionen unterschieden und in vier Muster eingeteilt.
Während das Muster Nummer 1 fast ausschließlich bei wachen Probanden beobachtet wurde, war Muster Nummer 4 bei nahezu allen Wachkoma-Patienten vorhanden. Die Muster 2 und 3 zeigen sich mit gleicher Frequenz in allen vier Gruppen. Patienten mit minimalen Bewusstseinsanzeichen zeigten allerdings deutlich öfter Anzeichen für Muster 1 als Wachkomapatienten. Unter den Wachkomapatienten waren es wiederum vornehmlich jene, die auf die Mentalaufgabe reagierten, die Anzeichen für das Aktivitätsmuster Nummer 1 zeigten.
Gerade aus letzterer Beobachtung schließen die Wissenschaftler, dass auch Wachkomapatienten zumindest flüchtige Momente des Bewusstseins haben können. Allerdings fanden die Forscher keinerlei Anzeichen für Muster 1 sowohl bei den sedierten Probanden als auch bei jenen Wachkomapatienten, die auch schon überhaupt nicht auf die gestellte Mentalaufgabe reagiert hatten.
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In den subtilen Abweichungen in den Ergebnissen sehen die Autoren nun Hinweise darauf, dass es Wege geben könnte, zwischen bewusstlosen und bewussten Patienten zu unterscheiden. Die Studie sei ein erster Schritt zur Identifizierung von Anzeichen für Bewusstsein in Gehirn, so die Neurologin und Mitautorin Davinia Fernández-Espejo von der University of Biringham auf „The Conversation“. Für Mediziner wie Familienangehörige von Wachkomapatienten sei die Entdeckung derartiger Marker ein großer Fortschritt in Umgang wie bei der.Behandlung der Patienten. „Zukünftig könnte es möglich sein, nicht nur diese Muster zu erkennen, sondern sie auch gezielt anzusprechen und so zumindest einen Teil der bewussten Wahrnehmung der Betroffenen vielleicht wieder herzustellen.“ Zugleich könne die Arbeit aber auch dazu beitragen, mehr über allgemeine Zustände des menschlichen Gehirns zu erfahren, etwa bei Nutzern psychodelischer Drogen oder Wachträumen.
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