محفز للوعي؟ تم إخراج الرجل البالغ من العمر 25 عامًا من غيبوبة ، مع التركيز على الموجات فوق الصوتية في منطقة صغيرة في وسط الدماغ

عانى بطل الفيلم "تذكر" أيضًا من تلف في المهاد

نشرت مجموعة من العلماء من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس تقريرًا عن أول حالة على الإطلاق لإخراج مريض من غيبوبة بطرق غير جراحية. تم نقل المريض إلى الوعي من خلال العمل على نبضات الموجات فوق الصوتية في منطقة صغيرة من الدماغ تسمى المهاد . في اليوم الثالث بعد التعرض ، بدأ المريض في فهم الكلام وخرج تمامًا من غيبوبة ، وفي اليوم الخامس حاول المشي.

حتى الآن هذه حالة معزولة. قد تكون عودة الوعي إلى المريض صدفة أو حادث. قد يكون بسبب صغر سنه. يستعد العلماء الآن لتجارب سريرية واسعة النطاق للجهاز .

إذا تلقت النظرية تأكيدًا ، فيمكن الموافقة على مولد الموجات فوق الصوتية التجريبي للاستخدام من قبل جميع المؤسسات الطبية. ويمكن استنتاجها من الخضري دولة و غيبوبة الاستيقاظ عشرات الآلاف من الناس. في الوقت نفسه ، سيقترب العلماء قليلاً من فهم ظاهرة الوعي - الطريقة الأساسية التي يرتبط بها الشخص بالعالم.

قد تكون نتائج التجربة مجرد حادث. لكن العلماء كانوا يستكشفون هذه المنطقة من الدماغ منذ فترة طويلة ، وقد تم بالفعل الحصول على أدلة على أن المهاد يرتبط بالوعي.

في عام 2007 ، أجريت أول عملية من هذا القبيل بالتعرض للمهاد. كان المريض البالغ من العمر 38 عامًا ، والذي كان في غيبوبة مستيقظة لمدة ست سنوات (حالة واعية طفيفة) ، قادرًا على استعادة الوظائف الجزئية من خلال العمل على المهاد بالأقطاب الكهربائية[1] . قال الدكتور نيكولاس شيف ، عالم الأعصاب في مركز أبحاث الطب الحيوي في جامعة ويل كورنيل في جامعة كورنيل (الولايات المتحدة الأمريكية) ، إن الباحث الرئيسي الذي أجرى العملية يعتبر التعرض بالموجات فوق الصوتية واعدة: "هذه فرصة مثيرة للاهتمام ومثيرة للاهتمام" .

المهاد هو منطقة الدماغ المسؤولة عن إعادة توزيع المعلومات من الحواس ، باستثناء الرائحة ، إلى القشرة الدماغية. بعد أن دخلت المعلومات حول الإحساس في نواة المهاد ، هناك معالجتها الأساسية. يحتوي المهاد على أربع نوى رئيسية: مجموعة من الخلايا العصبية التي تعيد توزيع المعلومات البصرية. جوهر يعيد توزيع المعلومات السمعية ؛ نواة تعيد توزيع المعلومات اللمسية ؛ ونواة تعيد توزيع حس التوازن والتوازن. تقع في الجزء المركزي من الدماغ.


النظام الحوفي

يمكن أن يؤدي تلف المهاد إلى اضطرابات في النوم ، وارتعاش لا إرادي في اليدين في حالة واعية ، بالإضافة إلى فقدان الذاكرة المتخالف ، عندما يتذكر المريض جميع الأحداث قبل الإصابة ، ولكن لا يمكنه تذكر أي شيء آخر. من الأضرار التي لحقت بالمهاد عانى بطل الفيلم الشهير "تذكر" ( تذكار ) كريستوفر نولان - واحد من أفضل الأفلام في تاريخ السينما .

من الواضح أن المهاد يرتبط بتشكيل الذكريات. ولكن هل يرتبط وجود الذاكرة والذكريات بوجود الوعي؟ ربما متصل مباشرة.

في القصة الأولى للإزالة غير الغازية لشخص من غيبوبة ، استخدم علماء من جامعة كاليفورنيا جهازًا تجريبيًا ، يشبه الصحن بقطر 71.5 مم ، في علبة بلاستيكية مملوءة بالماء منزوع الأيونات ومختومة بغشاء بلاستيكي رقيق شفاف للموجات فوق الصوتية. يرسل جهاز الإرسال الإشعاع فوق الصوتي بتردد 650 كيلو هرتز بالضبط في المنطقة الوسطى من الدماغ حيث يوجد المهاد. على وجه التحديد ، تم استخدام باعث Brainsonix Inc. BXPulsar 1001 .


جهاز تجريبي لتحفيز المهاد بالموجات فوق الصوتية. الصورة: مارتن م. مونتي / جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس

كما اتضح ، فإن طريقة النبض المركز بواسطة الموجات فوق الصوتية ذات الكثافة المنخفضة (نبض الموجات فوق الصوتية المركزة منخفضة الكثافة (LIFUP)) ، قادرة على التأثير بشكل غير جراحي على المنطقة العميقة داخل الدماغ دون التأثير على الأقسام المجاورة. تم اختبار هذه التقنية من قبل على البشر والحيوانات - وقد أثبتت نفسها بشكل ممتاز من حيث السلامة.[2] [3] . في وقت سابق ، ساعد تأثير LIFUP على المهاد لفئران المختبر على تسريع عودة وظائف الدماغ بعد التلف[3] . أصبحت هذه النتائج الأساس لأول تجربة بشرية.

لأول تجربة سريرية بشرية LIFUP ( NCT02522429 في قاعدة بيانات التجارب السريرية) ، تم اختيار مريض يبلغ من العمر 25 عامًا كان في غيبوبة بعد 14 يومًا من تلقي إصابة في الرأس في حادث مروري.

كشف التصوير المقطعي المحوسب عن كدمات في الدماغ وورم دموي تحت الجافية (نزيف بين الأم الجافية والعنقدي). خلال التجربة ، واصل المريض إدارة المهدئات نفسها كما كان من قبل.

أثناء إجراء LIFUP ، تم تطبيق النبضات بتكرار 100 هرتز (100 مرة في الثانية) ، وكانت مدة كل نبضة 0.5 مللي ثانية. تم إجراء ما مجموعه 10 تأثيرات بالموجات فوق الصوتية مع كثافة مكانية زمانية مشوهة تبلغ 720 ميغاواط / سم ² ، كل منها يدوم 30 ثانية ، مع فترات بينهما 30 ثانية. تم رصد الإجراء على ماسح ضوئي قوي للتصوير المقطعي Tesla 3 (Magnetom Tim Trio المصنعة من قبل شركة Siemens) ، تم تثبيته في مركز البحوث الطبية بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس.


التعديل العصبي بالموجات فوق الصوتية بواسطة BXPulsar المصنعة من قبل Brainsonix Inc. الصورة: Brainsonix Inc.

قبل الإجراء ، أظهر المريض لمدة 14 يومًا حالة مستقرة من غيبوبة مستيقظة. بعد ثلاثة أيام من الجلسة ، أظهر المريض فهمًا كاملًا للكلام ، واستجابة ثابتة للأوامر واتصالًا مستقرًا نعم / لا مع إيماءات الرأس. قام الأطباء بتشخيص مخرج من غيبوبة الاستيقاظ. في اليوم الخامس بعد LIFUP ، حاول المريض المشي.

تجربة ناجحة في إزالة المرضى من الغيبوبة ستكون خلاصًا طال انتظاره لكثير من الناس. يذكر المخترعون أن هذه التقنية ستساعد على إزالة العبء العاطفي والمالي الضخم من أقارب المرضى ، وتخفيف العبء على البنية التحتية الطبية وعلى الميزانية الوطنية. يتم دعم المرضى الآن لسنوات في غيبوبة ، وهي مكلفة للغاية وتثير أيضًا عددًا من القضايا القانونية والأخلاقية الصعبة.[4] .

البحث له فوائد عملية كبيرة ، كما أنه يوفر الغذاء للتفكير في طبيعة الوعي. تصاعدت هذه المناقشات في السنوات الأخيرة بعد وصف الحالة السريرية لمريض مثير للاهتمام في الأدبيات العلمية. لسنوات عديدة عاش حياة طبيعية وصحية ، حتى أنه لم يشك في أنه لم يكن لديه 90 ٪ من دماغه . تم قياس رجل الذكاء ، والذي كان أقل من المتوسط: معدل الذكاء 75 ، لكن هذا لم يمنعه من العمل كموظف مدني ، والزواج وإنجاب طفلين.


التصوير بالرنين المغناطيسي لمريض لديه دماغ غائب عمليا ، ولكنه يقود حياة اجتماعية طبيعية. الصورة: Feuillet et al./ The Lancet

قبل هذه الحالة ، افترض العلماءيمكن أن يرتبط هذا الوعي بمناطق محددة مختلفة من الدماغ ، مثل claustrum (سياج) - صفيحة غير منتظمة رقيقة (حوالي 2 مم) تتكون من مادة رمادية وتقع تحت قشرة نصفي المخ في أعماق المادة البيضاء. طرحت مجموعة أخرى من الباحثين من جامعة برينستون النظرية القائلة بأن الوعي مرتبط بالقشرة البصرية. لكن تاريخ المريض الفرنسي شكك في هاتين النظريتين.

حتى النظريات الجديدة ظهرت ، مثل " نص اللدونة الراديكالية"»الدماغ. تفترض هذه النظرية: وجود الوعي يعني أن الشخص لا يمتلك المعلومات فحسب ، بل يعرف أيضًا حقيقة امتلاكه للمعلومات. يتعلم الدماغ باستمرار وبدون وعي إعادة وصف نشاطه لنفسه ، وتشكل تقارير التشخيص الذاتي هذه أساسًا للتجربة الواعية. اتضح أنه لوجود الوعي ، فإن وجود الذاكرة أمر بالغ الأهمية.

الآن هناك دليل جديد على أن طبيعة الوعي ترتبط بعمل المهاد وطبيعة الذاكرة.

في النهاية ، كما قالت الشخصية الرئيسية في فيلم Memento ، نحتاج جميعًا إلى ذكريات لتذكيرنا بمن نحن.

تقرير طبي من جامعة كاليفورنيا في لوس انجليس، التي نشرت في مجلة 24 أغسطس 2016مجلة تحفيز الدماغ
(دوى: 10.1016 / j.brs.2016.07.07.008 ، pdf ).

الأدب

<sup>[1] Schiff ND و Giacino JT و Kalmar K و Victor JD و Baker K و Gerber M و Fritz B و Eisenberg B و O'connor J و Kobylarz EJ و Farris S. الطبيعة 2007 ؛ 448 (7153): 600-3. عودة إلى المقال

[2] Yoo SS ، Kim H ، Min BK ، Franck SP. الموجات فوق الصوتية المركزة عبر الجمجمة إلى المهاد يغير وقت التخدير في الفئران. نيوريبورت 2011 ؛ 22 (15): 783. عودة إلى المقال

[3] Bystritsky A، Korb AS، Douglas PK، Cohen MS، Melega WP، Mulgaonkar AP، DeSalles A، Min BK، Yoo SS. مراجعة نبض الموجات فوق الصوتية المركزة منخفضة الكثافة. تحفيز الدماغ 2011 ؛ 4 (3): 125-36. عودة إلى المقال

[4] مونتي MM ، Sannita WG. وظيفة الدماغ والاستجابة في اضطرابات الوعي. Springer International Publishing: سويسرا؛ 2016. العودة إلى المقال</sup>

Source: https://habr.com/ru/post/ar397165/