Neue Methode zur Messung des Bewusstseins bei gehirnverletzten Patienten

Eine neue Studie hat herausgefunden, dass die Messung der vom Gehirn verbrauchten Glukosemenge den Bewusstseinsgrad einer Person oder die Wahrscheinlichkeit vorhersagen kann, dass sie innerhalb eines Jahres nach einer schweren Hirnverletzung das Bewusstsein wiedererlangt.

Dies ist laut Wissenschaftlern wichtig, die feststellen, dass eine genaue Diagnose und Prognose der Wiederherstellung des Bewusstseins von Patienten nach einer schweren Hirnverletzung eine herausfordernde klinische Aufgabe ist, da einige gehirnverletzte Patienten ein gewisses Bewusstsein behalten, obwohl sie völlig nicht reagieren.

"In fast allen Fällen sagte der Energieumsatz des gesamten Gehirns direkt entweder den aktuellen Bewusstseinsgrad oder dessen anschließende Erholung voraus", sagte Ron Kupers von der Universität Kopenhagen und der Yale University. "Kurz gesagt, unsere Ergebnisse zeigen, dass es einen minimalen energetischen Bedarf gibt, damit ein nachhaltiges Bewusstsein nach einer Hirnverletzung entsteht."

In der neuen Studie wollte Kupers zusammen mit Johan Stender und Kollegen von der Universität Kopenhagen in Dänemark und der Universität Lüttich in Belgien zuverlässigere diagnostische Marker für die Beurteilung des gegenwärtigen und zukünftigen Bewusstseinsniveaus entwickeln, um das routinemäßige Krankenbett zu ergänzen klinische Untersuchungen.

Zu diesem Zweck quantifizierten und kartierten sie den zerebralen Glukosestoffwechsel bei 131 gehirnverletzten Patienten, die alle an einer vollständigen oder teilweisen Bewusstlosigkeit litten.

Die Forscher maßen den Glukosestoffwechsel mit FDG-PET, einer bekannten Bildgebungstechnik, bei der mit einem radioaktiven Tracermolekül markierte Glukose in den Blutkreislauf injiziert wird. Die markierte Glukose ermöglicht es, die Glukoseaufnahme in jedem interessierenden Organ, einschließlich des Gehirns, zu erfassen und abzubilden, erklärten die Forscher.

Ihre Ergebnisse zeigten, dass die individuellen Verhaltensreaktionen der Patienten stark mit ihrem gesamten zerebralen Energieumsatz zusammenhängen.

Tatsächlich schienen Patienten mit einem Glukosestoffwechsel unterhalb einer genau definierten Schwelle von 42 Prozent der normalen kortikalen Aktivität völlig bewusstlos zu sein und erholten sich bei der einjährigen Nachuntersuchung nicht wieder.

Im Gegensatz dazu zeigten fast alle Patienten mit einer Stoffwechselaktivität des Gehirns oberhalb dieser energetischen Schwelle entweder bei der Erstuntersuchung Anzeichen von Bewusstsein oder hatten ein Jahr später die Reaktionsfähigkeit wiedererlangt, berichteten die Forscher in ihren Ergebnissen, die im Cell Press Journal veröffentlicht wurden Aktuelle Biologie.

Insgesamt war die zerebrale Stoffwechselrate nach den Ergebnissen der Studie bei 94 Prozent der Patienten für das derzeitige Bewusstsein oder die bevorstehende Rückkehr des Bewusstseins verantwortlich.

"Die Entdeckung einer klaren metabolischen Grenze zwischen dem bewussten und dem unbewussten Zustand könnte bedeuten, dass das Gehirn bei einem bestimmten Grad des Energieumsatzes eine grundlegende Zustandsänderung erfährt - in dem Sinne, dass sich das Bewusstsein" entzündet ", wenn die Gehirnaktivität eine bestimmte Schwelle erreicht", so Stender sagte. "Wir konnten diese Hypothese nicht direkt testen, aber sie bietet eine sehr interessante Richtung für die zukünftige Forschung."

"Die Botschaft zum Mitnehmen ist, dass Bewusstsein ein sehr energieaufwändiger Prozess ist, an dem das gesamte Gehirn beteiligt ist", fügte Kupers hinzu. "Dieses grundlegende physiologische Merkmal kann Ärzten helfen, das Potenzial für die Wiederherstellung des Bewusstseins bei Patienten zu bestimmen, die an schweren Hirnverletzungen jeglicher Art leiden."

Die Forscher sagen, dass es wichtig sein wird, die Ergebnisse in einer unabhängigen Patientenpopulation zu überprüfen. Sie hoffen auch zu untersuchen, wie sich der Hirnstoffwechsel bei gehirnverletzten Patienten im Laufe der Zeit verändert.

Quelle: Cell Press

FOTO: