Ein Auslöser für das Bewusstsein? Der 25-jährige Mann wurde aus dem Koma genommen und konzentrierte den Ultraschall auf einen kleinen Bereich in der Mitte des Gehirns

Der Protagonist des Films "Remember" litt ebenfalls unter einer Schädigung des Thalamus.

Eine Gruppe von Wissenschaftlern der University of California in Los Angeles veröffentlichte einen Bericht über den ersten Fall, bei dem ein Patient mit nicht-invasiven Methoden aus dem Koma entfernt wurde. Der Patient wurde durch Einwirkung von Ultraschallimpulsen auf einen kleinen Bereich des Gehirns, den Thalamus, ins Bewusstsein gebracht . Am dritten Tag nach der Exposition begann der Patient, die Sprache zu verstehen und kam vollständig aus dem Koma. Am fünften Tag versuchte er zu gehen.

Bisher ist dies ein Einzelfall. Die Rückkehr des Bewusstseins zum Patienten kann ein Zufall oder ein Unfall sein. Kann an seinem jungen Alter liegen. Wissenschaftler bereiten jetzt größere klinische Studien mit dem Gerät vor .

Wenn die Theorie bestätigt wird, kann der experimentelle Ultraschallgenerator für die Verwendung durch alle medizinischen Einrichtungen zugelassen werden. Es kann Zehntausende von Menschen aus einem vegetativen Zustand und einem wachen Koma führen . Gleichzeitig werden die Wissenschaftler dem Phänomen des Bewusstseins - der grundlegenden Art und Weise, wie ein Mensch mit der Welt in Beziehung steht - ein Stück näher kommen.

Versuchsergebnisse können ein Unfall sein. Wissenschaftler haben diesen Bereich des Gehirns jedoch schon lange erforscht, und es wurden bereits Beweise dafür erhalten, dass der Thalamus mit dem Bewusstsein zusammenhängt.

2007 wurde die erste derartige Operation unter Exposition gegenüber dem Thalamus durchgeführt. Der 38-jährige Patient, der seit sechs Jahren im Wachkoma lag (minimal bewusster Zustand), konnte die Teilfunktionalität wiederherstellen, indem er mit Elektroden auf den Thalamus einwirkte[1] . Der leitende Forscher, der die Operation durchgeführt hat, hält die Ultraschallexposition für vielversprechend: „Dies ist eine faszinierende und interessante Gelegenheit“, sagte Dr. Nicholas Schiff, Neurowissenschaftler am biomedizinischen Forschungszentrum von Weill Cornell Medicine an der Cornell University (USA).

Der Thalamus ist der Bereich des Gehirns, der für die Umverteilung von Informationen von den Sinnen mit Ausnahme des Geruchs zur Großhirnrinde verantwortlich ist. Nachdem Informationen über eine Empfindung in den Thalamuskern gelangt sind, erfolgt deren primäre Verarbeitung. Der Thalamus hat vier Hauptkerne: eine Gruppe von Neuronen, die visuelle Informationen neu verteilen; ein Kern, der auditive Informationen neu verteilt; Ein Kern, der taktile Informationen neu verteilt, und ein Kern, der Gleichgewichtssinn und Gleichgewicht neu verteilt. Befindet sich im zentralen Teil des Gehirns.


Limbisches System

Eine Schädigung des Thalamus kann zu Schlafstörungen, unwillkürlichem Zittern der Hände in einem bewussten Zustand sowie zu anterograder Amnesie führen, wenn sich der Patient an alle Ereignisse vor der Verletzung erinnert, sich aber an nichts anderes erinnern kann. Unter dem Schaden am Thalamus litt der Protagonist des berühmten Films "Remember" ( Memento ) Christopher Nolan - einer der besten Filme in der Geschichte des Kinos .

Es ist klar, dass der Thalamus mit der Bildung von Erinnerungen verbunden ist. Aber ist das Vorhandensein von Erinnerung und Erinnerungen mit dem Vorhandensein von Bewusstsein verbunden? Vielleicht direkt verbunden.

In der ersten Geschichte einer nicht-invasiven Entfernung einer Person aus dem Koma verwendeten Wissenschaftler der University of California ein experimentelles Gerät, ähnlich einer Untertasse mit einem Durchmesser von 71,5 mm, in einem Kunststoffgehäuse, das mit entionisiertem entgastem Wasser gefüllt und mit einer dünnen, für Ultraschall transparenten Kunststoffmembran versiegelt war. Der Sender fokussiert Ultraschallstrahlung mit einer Frequenz von 650 kHz genau in der zentralen Region des Gehirns, in der sich der Thalamus befindet. Insbesondere wurde ein BXPulsar 1001- Emitter von Brainsonix Inc. verwendet .


Ein experimentelles Gerät zur Ultraschallstimulation des Thalamus. Bild: Martin M. Monti / Universität von Kalifornien, Los Angeles

Wie sich herausstellte, kann die Methode der fokussierten Pulsation durch Ultraschall geringer Intensität (fokussierte Ultraschallpulsation niedriger Intensität (LIFUP)) den Bereich tief im Gehirn nicht-invasiv beeinflussen, ohne die benachbarten Abteilungen zu beeinträchtigen. Diese Technik wurde bereits an Menschen und Tieren getestet - und hat sich in Bezug auf die Sicherheit hervorragend bewährt.[2] [3] . Zuvor trug der Einfluss von LIFUP auf den Thalamus von Labormäusen dazu bei, die Rückkehr der Gehirnfunktionalität nach einer Schädigung zu beschleunigen[3] . Diese Ergebnisse wurden zur Grundlage für das erste menschliche Experiment.

Für die erste klinische Studie am Menschen LIFUP ( NCT02522429 in der Datenbank für klinische Studien) wurde ein 25-jähriger Patient ausgewählt, der 14 Tage nach einer Kopfverletzung bei einem Verkehrsunfall im Koma lag.

Die Computertomographie ergab bifrontale Blutergüsse des Gehirns und ein subdurales Hämatom (Blutung zwischen Dura Mater und Arachnoidea). Während des Experiments verabreichte der Patient weiterhin die gleichen Beruhigungsmittel wie zuvor.

Während des LIFUP-Verfahrens wurden Impulse mit einer Wiederholung von 100 Hz (100 Mal pro Sekunde) angelegt, die Dauer jedes Impulses betrug 0,5 ms. Insgesamt wurden 10 Ultraschallschläge mit einer deformierten räumlich-zeitlichen Intensität von 720 mW / cm ^{2 von} jeweils 30 s Dauer mit Abständen von 30 s durchgeführt. Das Verfahren wurde auf einem leistungsstarken Tesla 3-Tomographen (Magnetom Tim Trio, hergestellt von Siemens) überwacht, der am medizinischen Forschungszentrum der Universität von Kalifornien in Los Angeles installiert war.


Ultraschall-Neuromodulation von BXPulsar, hergestellt von Brainsonix Inc. Foto: Brainsonix Inc.

Vor dem Eingriff zeigte der Patient 14 Tage lang ein stabiles Wachkoma. Drei Tage nach der Sitzung zeigte der Patient ein vollständiges Sprachverständnis, eine stetige Reaktion auf Befehle und eine stabile Ja / Nein-Kommunikation mit Kopfnicken. Ärzte diagnostizierten einen Ausweg aus dem Wachkoma. Am fünften Tag nach LIFUP versuchte der Patient zu gehen.

Ein erfolgreiches Experiment zur Entfernung von Patienten aus dem Koma wird für viele Menschen eine lang erwartete Rettung sein. Die Erfinder erwähnen, dass diese Technologie dazu beitragen wird, eine enorme emotionale und finanzielle Belastung für die Angehörigen von Patienten zu beseitigen, die medizinische Infrastruktur und den Staatshaushalt zu entlasten. Patienten werden nun jahrelang im Koma unterstützt, was sehr teuer ist und auch eine Reihe schwieriger rechtlicher und ethischer Fragen aufwirft.[4] .

Forschung hat große praktische Vorteile und liefert auch Denkanstöße zur Natur des Bewusstseins. Diese Diskussionen haben in den letzten Jahren zugenommen, nachdem der klinische Fall eines sehr interessanten Patienten in der wissenschaftlichen Literatur beschrieben wurde. Viele Jahre lang lebte er ein normales und gesundes Leben und ahnte nicht einmal, dass er nicht 90% seines Gehirns hatte . Bei einem Mann wurde die Intelligenz gemessen, was unterdurchschnittlich war: IQ 75, aber dies hinderte ihn nicht daran, als Beamter zu arbeiten, zu heiraten und zwei Kinder zu haben.


Magnetresonanztomographie eines Patienten mit praktisch fehlendem Gehirn, der jedoch ein normales soziales Leben führt. Foto: Feuillet et al. / The Lancet

Vor diesem Fall nahmen Wissenschaftler anDieses Bewusstsein kann mit verschiedenen spezifischen Bereichen des Gehirns in Verbindung gebracht werden, wie z. B. Klaustrum (Zaun) - eine dünne (etwa 2 mm dicke) unregelmäßige Platte, die aus grauer Substanz besteht und sich unter der Kortikalis der Gehirnhälften in den Tiefen der weißen Substanz befindet. Eine andere Gruppe von Forschern der Princeton University hat die Theorie aufgestellt, dass Bewusstsein mit dem visuellen Kortex verbunden ist. Die Geschichte des französischen Patienten stellte jedoch beide Theorien in Frage.

Es sind sogar neue Theorien aufgetaucht, wie die „ Bestimmung über radikale Plastizität“.»Gehirn. Diese Theorie postuliert: Das Vorhandensein von Bewusstsein bedeutet, dass eine Person nicht nur Informationen besitzt, sondern auch weiß, dass sie Informationen besitzt. Das Gehirn lernt kontinuierlich und unbewusst, sich selbst seine eigene Aktivität neu zu beschreiben, und diese Selbstdiagnoseberichte bilden die Grundlage für bewusste Erfahrungen. Es stellt sich heraus, dass für die Anwesenheit des Bewusstseins die Anwesenheit des Gedächtnisses entscheidend ist.

Jetzt gibt es neue Beweise dafür, dass die Natur des Bewusstseins mit der Arbeit des Thalamus und der Natur des Gedächtnisses verbunden ist.

Am Ende brauchen wir alle , wie die Hauptfigur des Films Memento sagte , Erinnerungen, um uns daran zu erinnern, wer wir sind.

Ärztlicher Bericht von der University of California in Los Angeles, veröffentlicht im Journal of 24. August 2016Journal of Brain Stimulation
(doi: 10.1016 / j.brs.2016.07.07.008, pdf ).

Literatur

<sup>[1] Schiff ND, Giacino JT, Kalmar K., Victor J. D., Baker K., Gerber M., Fritz B., Eisenberg B., O'connor J., Kobylarz E. J., Farris S. Verhaltensverbesserungen mit Thalamusstimulation nach schwerer traumatischer Hirnverletzung. Nature 2007; 448 (7153): 600 & ndash; 3. Zurück zum Artikel

[2] Yoo SS, Kim H., Min BK, Franck SP. Transkraniell fokussierter Ultraschall zum Thalamus verändert die Anästhesiezeit bei Ratten. Neuroreport 2011; 22 (15): 783. Zurück zum Artikel

[3] Bystritsky A, Korb AS, Douglas PK, Cohen MS, Melega WP, Mulgaonkar AP, DeSalles A, Min BK, Yoo SS. Eine Überprüfung der fokussierten Ultraschallpulsation mit geringer Intensität. Brain Stimulus 2011; 4 (3): 125–36. Zurück zum Artikel

[4] Monti MM, Sannita WG. Gehirnfunktion und Reaktionsfähigkeit bei Bewusstseinsstörungen. Springer International Publishing: Schweiz; 2016. Zurück zum Artikel</sup>

Source: https://habr.com/ru/post/de397165/