Новый алгоритм поможет обнаружить сознание у пациентов в коме
Некоторые больные, находящиеся в коме, могут понимать, что происходит вокруг даже тогда, когда они не могут как-то проявить свои реакции и общаться с окружающим миром. Теперь же учёные наконец нашли способ выявить этих пациентов.
Сознание – одно из самых загадочных явлений. Учёные до сих пор не могут точно понять, как именно активность мозга приводит к появлению сознания, но они смогли выявить некоторые различия между сознательной и бессознательной деятельностью мозга. Это понимание может помочь разработать исследовательские тесты для выявления того меньшинства находящихся в вегетативном состоянии пациентов, которые могут понимать, что их окружает, но не могут показать этого.
В ходе научной работы группа учёных, возглавляемая Шривасом Ченну (Srivas Chennu) из Кембриджского университета, изучила 32 больных, находящихся в коме, и 26 здоровых людей. У некоторых пациентов было диагностировано "минимальное сознание" (то есть специалистом удалось выявить ряд доказательств того, что больные могут понимать окружающую действительность, например, выполнять простые команды вроде движения пальцами). У других же было диагностировано вегетативное состояние – то есть состояние, при котором человек потерял всю свою сознательную осведомлённость, даже несмотря на то, что всё ещё способен самостоятельно дышать и открывает глаза. Правда, в последние годы учёные всё чаще обнаруживают, что сознание у таких людей всё же сохраняется.
Исследовательская группа Ченну изучила мозговые волны участников посредством электроэнцефалографии (ЭЭГ), а затем проанализировала данные с помощью математического аппарата, чтобы найти закономерные связи между областями мозга. Затем они сравнили эти образцы с показателями здоровых людей.
Как и ожидалось, модели мозговой активности пациентов отличались от моделей здоровых людей. Здоровый мозг в сознании демонстрирует богатые и разнообразные связанные сети, которые не обнаружить в мозге пациента в коме.
Тем не менее, ЭЭГ некоторых пациентов, которые, как считалось, находились в полностью вегетативном состоянии, показало наличие некоторых закономерностей, аналогичных ЭЭГ здоровых людей. Ранее у этих пациентов была диагностирована полная утрата сознания. Однако в ходе предыдущих экспериментов визуализации мозга было выдвинуто предположение, что всё-таки низкий уровень осведомлённости об окружении у них остался.
Например, хоть пациенты и не выполняли никаких физических движений в ответ на команды, сканирование мозга показало: если врачи говорили им представить физическую активность (например, игру в теннис), загоралась область мозга, ответственная за контроль движения.
Некоторые вегетативные пациенты, которые показали признаки скрытой осведомлённости, обладают на удивление хорошо сохранившимися мозговыми связями – почти как у здоровых взрослых, пишут исследователи.
Кроме того, исследователи обнаружили, что мозговая активность минимально сознательных пациентов была связана с тем, как именно они реагировали. Мозговая деятельность тех пациентов, которые хорошо отзывались на раздражители, была очень похожа на деятельность мозга здорового человека.
Новые результаты помогут медикам определять вегетативных пациентов, которые на самом деле сохраняют некоторое сознание, а также улучшить их клиническую оценку.
Если медицина научится обнаруживать признаки восстановления мозговых связей у пациентов прежде, чем будут выявлены поведенческие признаки улучшения, это поможет дальнейшей терапии. Однако учёные отметили, что предстоит проделать ещё много работы прежде, чем их новые результаты можно будет применять на практике и использовать в качестве надёжного инструмента для лечения таких больных.
Научная статья была опубликована в издании PLOS Computational Biology.
