Изучение механизмов, лежащих в основе расстройств сознания

В исследовании Human Brain Project (HBP), возглавляемом учеными из Льежского университета (Бельгия), были изучены новые методы, которые могут помочь различить два разных неврологических состояния у пациентов с тяжелым повреждением головного мозга или в коме. Результаты этого исследования только что были опубликованы в открытом доступе в журнале eLife.


Одной из самых больших проблем в области неврологии и реаниматологии является правильная диагностика уровня я пациента, находящегося в коме из-за тяжелой черепно-мозговой травмы. Ученые в Проект человеческого мозга (HBP) — международный проект с участием более 500 исследователей, целью которого является более глубокое понимание сложной структуры и функций человеческого мозга с помощью уникального междисциплинарного подхода на стыке нейронауки и технологий. может помочь различить два разных неврологических состояния.

Результаты этого нового исследования, только что опубликованные в журнале электронная жизнь, раскрыть важную информацию о механизмах нарушения сознания. Группа исследователей из Льежского университета (группа исследований сознания GIGA, группа по изучению комы, медицинский факультет) и Университетской больницы Льежа (Бельгия), Университета Помпеу Фабра (Испания), Свободного университета Амстердама (Нидерланды) среди другие оценивали состояния функциональных сетей мозга как маркер сознания, чтобы потенциально различать пациентов с синдромом неотзывчивого бодрствования (СБС) и состоянием минимального сознания (МСС).

«Синдром неотзывчивого возбуждения, ранее известный как «вегетативное состояние», — это состояние пациента, который просыпается от комы, т. е. открывает глаза, но не реагирует на окружающую среду и словесные команды, демонстрируя только рефлекторные движения», — объясняет Раджаникант Панда, первый автор статьи и исследователь научной группы GIGA по изучению сознания и комы в ULiège. «Напротив, пациенты в минимально сознательном состоянии проявляют минимальные признаки осознания, например, следят за движениями глазами или двигают пальцем, когда их спрашивают». Дифференциация этих состояний необходима для правильного диагноза, прогноза и реабилитационного лечения и связана с важным качеством жизни и даже решениями о конце жизни.

В исследование были включены 34 здоровых человека из контрольной группы, 30 пациентов в минимальном сознании и 14 бодрствующих пациентов без сознания. Эти пациенты были отправлены со всей Европы в научную группу по коме, возглавляемую неврологом Стивеном Лорейсом, и в Университетскую клинику Льежа для получения второго мнения. Обмену и анализу данных способствовала инфраструктура EBRAINS HBP и сотрудничество исследовательских групп во главе с Jitka Annen (Coma Science Group / медицинский факультет ULiège) и Prejaas Tewarie (Свободный университет Амстердама).

Мы использовали самые современные методы для оценки различных аспектов структуры мозга и их связи с динамикой сети, — говорит Джитка Аннен, — и продемонстрировали, что эти методы чувствительны при выявлении клинически значимых различий в диагностике пациентов с минимальными нарушениями мозгового кровообращения. сознательное состояние и синдром невосприимчивого бодрствования».

В частности, исследователи использовали данные функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) для анализа динамической функциональной связи или того, как области мозга взаимодействуют друг с другом, между популяциями нейронов и их связью со структурными связями белого вещества.

Мы заметили, что по сравнению с состоянием минимального сознания пациенты с синдромом неотзывчивого бодрствования демонстрировали меньшую активность в функциональных сетях, сниженную метастабильность (состояние стабильной функциональной связи, отличное от естественного стационарного состояния) и повышенную связь функциональной связи со структурным каркасом. «Объясняет Аврора Тибо, исследователь FNRS из GIGA Consciousness and Coma Science Group. «Этот новый подход также выявил сеть мозга, которая больше всего различает бессознательные и сознательные состояния — сеть, охватывающую подкорковые области и лобно-височно-теменные области коры».

Эти результаты подтверждают предыдущие представления о механизмах, лежащих в основе потери и восстановления сознания, такие как теория глобального нейронного рабочего пространства и гипотеза мезоконтура, которые предполагают, что неспособность восстановить сознание связана с потерей связи между подкорковыми и лобно-теменными областями мозга. а также потеря диапазона функциональных состояний сети.