Выявлены повреждения мозга, лежащие в основе загадочного скрытого сознания

Исследователи Колумбийского университета выявили повреждения мозга, которые могут лежать в основе скрытого сознания — загадочного явления, при котором пациенты с черепно-мозговыми травмами не могут реагировать на простые команды, что создает впечатление, что они находятся без сознания, несмотря на определенный уровень осознанности.

Наше исследование показывает, что пациенты со скрытым сознанием могут слышать и понимать вербальные команды, но не могут их выполнить из-за повреждений в мозговых цепях, передающих команды от мозга к мышцам, — говорит руководитель исследования Ян Клаассен, доктор медицины, доцент неврологии в Колледже врачей и хирургов Вагелоса Колумбийского университета и руководитель отделения реанимации и госпитальной неврологии в Нью-йоркском медицинском центре при университете.

Полученные результаты могут помочь врачам быстрее выявлять пациентов с черепно-мозговыми травмами, у которых может быть скрытое сознание, и лучше предсказывать, какие пациенты скорее всего восстановятся после реабилитации.

Нарушение мозговых цепей у пациентов со скрытым сознанием

Скрытое сознание, известное также как когнитивно-моторная диссоциация (КМД), встречается примерно у 15%-25% пациентов с черепно-мозговыми травмами, возникшими в результате черепно-мозговой травмы, кровоизлияния в мозг или остановки сердца.

В предыдущем исследовании Клаассен и его коллеги обнаружили, что тонкие мозговые волны, выявляемые с помощью ЭЭГ, являются наиболее сильным предиктором скрытого сознания и последующего восстановления у пациентов с черепно-мозговой травмой, не реагирующих на происходящее.

Однако точные пути в мозге, которые нарушаются в этом состоянии, были неизвестны.

В новом исследовании ученые использовали ЭЭГ для обследования 107 пациентов с черепно-мозговой травмой. Этот метод позволяет определить, когда пациент пытается, но не может ответить на команду, например, «продолжайте открывать и закрывать правую руку».

Анализ выявил CMD у 21 пациента.

Затем исследователи проанализировали структурные МРТ-сканы всех пациентов.

Используя разработанную нами методику, называемую бикластерным анализом, мы смогли выявить паттерны повреждения мозга, которые являются общими для пациентов с ПМК и отличаются от пациентов без ПМК, — говорит соавтор исследования Ци Шен (Qi Shen), доктор философии, младший научный сотрудник лаборатории Клаассена, эксперт в области обработки сигналов, машинного обучения и биостатистики.

Исследователи обнаружили, что у всех пациентов с CMD были неповрежденными структуры мозга, связанные с возбуждением и пониманием команд, что подтверждает предположение о том, что эти пациенты слышали и понимали команды, но не могли их выполнить.

Мы увидели, что у всех пациентов с ПМК наблюдался дефицит в областях мозга, отвечающих за интеграцию понятых моторных команд с двигательным действием, что не позволяет пациентам с ПМК действовать в соответствии с вербальными командами, — говорит Клаассен.

Полученные результаты могут позволить исследователям лучше понять, у каких пациентов с черепно-мозговой травмой наблюдается CMD, что будет полезно для проведения клинических испытаний, направленных на восстановление сознания.

Для применения этих подходов в клинической практике необходимы дополнительные исследования.

Однако наше исследование показывает, что можно проводить скрининг на скрытое сознание с помощью широко доступной структурной визуализации мозга, что еще на один шаг приближает выявление ПМК к общеклиническому применению, — заключает Клаассен.

Не каждое отделение реанимации может располагать ресурсами и персоналом, обученным использованию ЭЭГ для выявления скрытого сознания, поэтому МРТ может предложить простой способ выявления пациентов, нуждающихся в дальнейшем обследовании и диагностике.

Результаты опубликованы в издании Brain.

14.08.2023