211service.com
Dlaczego Terry Wallis obudził się po 19 latach w łóżku?
W 2003 roku, 19 lat po wypadku samochodowym, który pozostawił go w stanie minimalnej przytomności, 39-letni Terry Wallis spontanicznie zaczął mówić. Teraz, za pomocą specjalistycznych skanów MRI, naukowcy zbadali mózg Wallisa i odkryli niezwykłe zmiany w jego istocie białej. Odkrycia mogą pewnego dnia pomóc naukowcom zrozumieć, co dzieje się w mózgach pacjentów o minimalnej świadomości i jak nowe interwencje mogą przywrócić im pełną świadomość.
Obrazy tensora dyfuzji mózgu podczas pierwszego skanu (po lewej) i 18 miesięcy później (po prawej). Kolor pokazuje kierunek włókien istoty białej, np. zielony dla przednio-tylnych traktów włókien. Duży czerwony obszar na drugim skanie (strzałka) pokazuje, co naukowcy uważają za rozwój nowych procesów nerwowych w części mózgu, która kontroluje ruch. (Źródło: Weill Cornell Citigroup Biomedical Imaging Center/Henning U. Voss.)
Minimalna świadomość nie jest rzadkością po ciężkim uszkodzeniu mózgu, dotykającym co najmniej 25 000 osób w Stanach Zjednoczonych. Ale w przeciwieństwie do śpiączki, która zwykle trwa zaledwie kilka tygodni po wypadku, stan minimalnej świadomości może trwać miesiącami lub latami. Pacjenci są w większości nieświadomi swojego otoczenia i nie są w stanie się porozumieć, ale czasami mogą wypowiadać słowa, sięgać po przedmioty lub odpowiadać na pytania. (Ten stan różni się od stanu wegetatywnego, który może również trwać miesiącami lub latami, ale nie charakteryzuje się taką przerywaną świadomością).
Naukowcy bardzo niewiele wiedzą o tym, co dzieje się w mózgu podczas tak długich okresów upośledzonej świadomości. Badania przeprowadzone na ludziach i zwierzętach w ostatnich latach wykazały, że mózg dorosłego człowieka ma pewną zdolność do samonaprawy. Na przykład pacjenci po udarze mogą czasami odzyskać mowę lub funkcje motoryczne, ponieważ ścieżki nerwowe w mózgu reorganizują się, aby zrekompensować uszkodzone obszary. A niektórzy pacjenci odzyskują przytomność po miesiącach, a nawet latach, jak w niezwykłym przypadku Wallisa. Ale lekarze nie wiedzą jeszcze, jak przewidzieć, kto wyzdrowieje, a istnieje niewiele metod leczenia, które wzmacniają wrodzoną reorganizację. Nowe techniki obrazowania mózgu, takie jak te wykorzystywane do generowania skanów mózgu Wallisa, mogą to zmienić.
Powrót Wallisa zaczął się jednym słowem, mamo. Chociaż takie wypowiedzi nie są nieznane u mało przytomnych pacjentów, jego lekarze i rodzina byli zaskoczeni, gdy jego mowa nadal się poprawiała. Aby spróbować znaleźć źródło rzadkiego powrotu Wallisa do świadomości, zespół kierowany przez neurologa Statek Mikołaja , z Weill Medical College na Cornell University w Nowym Jorku, wykorzystał nową odmianę obrazowania metodą rezonansu magnetycznego zwaną obrazowaniem tensora dyfuzji (DTI). Ta technika może dać naukowcom szczegółowy obraz włókien mózgowych – procesów nerwowych, które przekazują wiadomości między różnymi częściami mózgu. (Patrz TR10: Obrazowanie tensora dyfuzji, marzec/kwiecień 2006.) Nigdy wcześniej nie był używany do badania mało przytomnego pacjenta.
Pierwszy skan DTI, zarejestrowany osiem miesięcy po jego pierwszych słowach, wykazał, że Wallis miał poważne uszkodzenie mózgu. W porównaniu z mózgami 20 zdrowych osób, zarówno ogólna struktura, jak i włókna nerwowe jego mózgu wykazywały poważną degenerację. To samo w sobie jest ważną częścią wiedzy – że mógł doznać tak wielu kontuzji i nadal mieć taki rodzaj powrotu do zdrowia wiele lat później, mówi Schiff.
Ale naukowcy odkryli również, że duży obszar w tylnej części jego mózgu wydaje się mieć więcej włókien niż normalnie, wszystkie zorientowane w tym samym kierunku – co sugeruje, że pojawiły się nowe ścieżki łączące różne struktury mózgu. Ten niezwykły wzór obejmował część mózgu znaną jako przedklinek, która jest bardzo aktywna podczas świadomego czuwania, ale mniej aktywna podczas snu lub znieczulenia, mówi Steven Laureys , neurolog z Uniwersytetu w Liege w Belgii.
Osiemnaście miesięcy po pierwszym skanowaniu stan Wallisa poprawił się jeszcze bardziej – mógł poruszać wcześniej sparaliżowanymi kończynami dolnymi, co było równie nieoczekiwane, jak powrót do zdrowia mowy, mówi Schiff. Kiedy naukowcy po raz drugi wykonali obrazowanie jego mózgu, odkryli, że niezwykły obszar z tyłu uległ normalizacji, podczas gdy inny obszar, w obszarze regulującym ruch, wydawał się być bardziej połączony. Wyniki zostały opublikowane w tym tygodniu w Journal of Clinical Investigation .
Naukowcy wysnuli teorię, że zmiany, które zaobserwowali w obrazach mózgu, odpowiadają rozwojowi nowych połączeń neuronalnych. Ten wzrost może wywołać przywrócenie różnych funkcji, takich jak język i ruch. Dlaczego się pojawił? Nikt z nas nie może na to odpowiedzieć, mówi Radość Hirsch , neurolog z Columbia University, który nie był zaangażowany w obecne badania, ale współpracuje z naukowcami przy innych projektach. Sugeruje jednak biologiczną podstawę do wyzdrowienia.
Jakuba Bernata, neurolog z Dartmouth Medical School w Hanover, NH, ostrzega przed wyciąganiem zbyt szerokich wniosków z wyzdrowienia Wallisa: ludzie mają tendencję do wchodzenia w stan minimalnej świadomości po doznaniu rozproszonego uszkodzenia procesów nerwowych w mózgu, zamiast masowej śmierci samych komórek nerwowych , a takie urazy mogą być łatwiejsze do wyleczenia. Ale mówi, że fakt, że poprawa motoryczna Wallisa koreluje ze zmianą neuronalną w obszarze mózgu kontrolującym ruch, jest szczególnie ekscytujący. Musimy dowiedzieć się, jak często to się dzieje i dlaczego tak się dzieje, mówi Bernat.
Oczywiście w każdym razie trudno jest ekstrapolować z tego jednego niezwykłego przypadku. Nikt nie wie, jak wyglądał mózg Wallisa przed wypadkiem lub zanim zaczął znowu mówić. I nie jest jasne, dlaczego te konkretne części mózgu były w stanie się zregenerować ani w jaki sposób określone wzorce wzrostu pomogły Wallisowi wyzdrowieć. Ale odkrycia podkreślają, jak ważne jest badanie mało przytomnych pacjentów. Myślę, że ten artykuł służy jako latarnia morska – sugeruje, że istnieją mechanizmy wyłaniania się w świadomości, nawet jeśli ich nie rozumiemy, mówi Hirsch. To bardzo obiecujący znak dla dziedziny, która nie przyciągnęła zbyt wiele uwagi świata medycznego i naukowego.
Laureys, który napisał komentarz towarzyszący artykułowi, dodaje, że ma nadzieję, że odkrycia zmienią poczucie beznadziejności, które wielu lekarzy odczuwa wobec pacjentów o minimalnej świadomości lub wegetatywnych. Chociaż lekarze wiedzą, że mózg może się zreorganizować, tworząc nowe połączenia nerwowe przez całe życie (zjawisko zwane neuroplastycznością), Laureys mówi, że wcześniej uważali, że proces ten wyczerpuje się wkrótce po urazie. Ma jednak nadzieję, że ta sprawa skłoni ich do ponownego rozważenia. Po wielu latach nadal występuje duża plastyczność z bardzo istotnymi konsekwencjami klinicznymi – mówi.
Ostatecznie lekarze mają nadzieję znaleźć w mózgu określone oznaki, które pozwolą przewidzieć, u których pacjentów nastąpi poprawa. Mają również nadzieję, że opracują ukierunkowane terapie, które mogą wspomóc ten proces. Ale nie możemy odpowiedzieć na te pytania bez odpowiednich badań kontrolnych, mówi Hirsch.
Naukowcy z Cornell mają teraz nadzieję na zbadanie większej liczby osób w stanie minimalnej świadomości, aby spróbować uzyskać bardziej systematyczny obraz mechanizmów leżących u podstaw zdrowienia.