¿Un disparador para la conciencia? El chico de 25 años fue sacado de un coma, enfocando el ultrasonido en un área pequeña en el centro del cerebro.

El protagonista de la película "Remember" también sufrió daños en el tálamo.

Un grupo de científicos de la Universidad de California en Los Ángeles publicó un informe sobre el primer caso de sacar a un paciente de un coma por métodos no invasivos. El paciente fue llevado a la conciencia al actuar sobre pulsos de ultrasonido en un área pequeña del cerebro llamada tálamo . Al tercer día después de la exposición, el paciente comenzó a comprender el habla y salió completamente de un coma, y ​​al quinto día intentó caminar.

Hasta ahora este es un caso aislado. El retorno de la conciencia al paciente puede ser una coincidencia o un accidente. Puede ser debido a su corta edad. Los científicos ahora están preparando ensayos clínicos a gran escala del dispositivo .

Si la teoría recibe confirmación, entonces el generador ultrasónico experimental puede ser aprobado para su uso por todas las instituciones médicas. Puede llevar a decenas de miles de personas desde un estado vegetativo y un coma despierto . Al mismo tiempo, los científicos se acercarán un poco más a la comprensión del fenómeno de la conciencia, la forma fundamental en que una persona se relaciona con el mundo.

Los resultados del experimento pueden ser un accidente. Pero los científicos han estado explorando esta área del cerebro durante mucho tiempo, y previamente se ha obtenido evidencia de que el tálamo está relacionado con la conciencia.

En 2007, la primera operación de este tipo se realizó con exposición al tálamo. El paciente de 38 años, que estuvo en coma despierto durante seis años (estado mínimamente consciente), pudo restaurar la funcionalidad parcial actuando sobre el tálamo con electrodos.[1] . El investigador principal que realizó la operación considera que la exposición al ultrasonido es prometedora: "Esta es una oportunidad interesante e interesante", dijo el Dr. Nicholas Schiff, neurocientífico del centro de investigación biomédica de Weill Cornell Medicine en la Universidad de Cornell (EE. UU.).

El tálamo es el área del cerebro responsable de la redistribución de la información de los sentidos, con la excepción del olfato, a la corteza cerebral. Después de que la información sobre una sensación ha ingresado al núcleo del tálamo, se realiza su procesamiento primario. El tálamo tiene cuatro núcleos principales: un grupo de neuronas que redistribuye la información visual; un núcleo que redistribuye la información auditiva; un núcleo que redistribuye la información táctil, y un núcleo que redistribuye una sensación de equilibrio y equilibrio. Ubicado en la parte central del cerebro.


Sistema límbico

El daño al tálamo puede provocar trastornos del sueño, temblor involuntario de las manos en un estado consciente, así como amnesia anterógrada, cuando el paciente recuerda todos los eventos previos a la lesión, pero no puede recordar nada más. Del daño al tálamo sufrió el protagonista de la famosa película "Remember" ( Memento ) Christopher Nolan, una de las mejores películas de la historia del cine .

Está claro que el tálamo está asociado con la formación de recuerdos. Pero, ¿está la presencia de la memoria y los recuerdos conectados con la presencia de la conciencia? Quizás conectado directamente.

En la primera historia de una extracción no invasiva de una persona de un coma, los científicos de la Universidad de California usaron un dispositivo experimental, similar a un platillo con un diámetro de 71.5 mm, en una caja de plástico llena de agua desgasificada desionizada y sellada con una fina membrana de plástico transparente al ultrasonido. El transmisor enfoca la radiación ultrasónica a una frecuencia de 650 kHz exactamente en la región central del cerebro donde se encuentra el tálamo. Específicamente, se usó un emisor Brainsonix Inc. BXPulsar 1001 .


Un dispositivo experimental para la estimulación ultrasónica del tálamo. Imagen: Martin M. Monti / Universidad de California, Los Ángeles

Al final resultó que, el método de pulsación enfocada por ultrasonido de baja intensidad (pulsación de ultrasonido enfocado de baja intensidad (LIFUP)), es capaz de afectar de manera no invasiva el área profunda dentro del cerebro sin afectar a los departamentos vecinos. Esta técnica ha sido probada anteriormente en humanos y animales, y ha demostrado ser excelente en términos de seguridad.[2] [3] . Anteriormente, la influencia de LIFUP en el tálamo de los ratones de laboratorio ayudó a acelerar el retorno de la funcionalidad cerebral después del daño.[3] . Esos resultados se convirtieron en la base del primer experimento humano.

Para el primer ensayo clínico humano LIFUP ( NCT02522429 en la base de datos del ensayo clínico), se seleccionó un paciente de 25 años que estuvo en coma 14 días después de recibir una lesión en la cabeza en un accidente de tráfico.

La tomografía computarizada reveló hematomas bifrontales del cerebro y un hematoma subdural (hemorragia entre la duramadre y la aracnoides). Durante el experimento, el paciente continuó administrando los mismos sedantes que antes.

Durante el procedimiento LIFUP, los pulsos se aplicaron con una repetición de 100 Hz (100 veces por segundo), la duración de cada pulso fue de 0,5 ms. Se realizaron un total de 10 impactos ultrasónicos con una intensidad espacio-temporal deformada de 720 mW / cm ² , cada uno con una duración de 30 s, con intervalos entre ellos de 30 s. El procedimiento fue monitoreado en un potente tomógrafo Tesla 3 (Magnetom Tim Trio fabricado por Siemens) instalado en el Centro de Investigación Médica de la Universidad de California en Los Ángeles.


Neuromodulación ultrasónica por BXPulsar fabricado por Brainsonix Inc. Foto: Brainsonix Inc.

Antes del procedimiento, el paciente durante 14 días mostró un estado estable de coma despierto. Tres días después de la sesión, el paciente demostró una comprensión completa del habla, una respuesta constante a los comandos y una comunicación estable de sí / no con la cabeza. Los médicos diagnosticaron una forma de salir del coma de vigilia. Al quinto día después de LIFUP, el paciente intentó caminar.

Un experimento exitoso para sacar a los pacientes de un coma será una salvación muy esperada para muchas personas. Los inventores mencionan que esta tecnología ayudará a eliminar una gran carga emocional y financiera de los familiares de los pacientes, reducir la carga sobre la infraestructura médica y el presupuesto nacional. Los pacientes ahora reciben apoyo durante años en coma, lo cual es muy costoso y también plantea una serie de problemas legales y éticos difíciles.[4] .

La investigación tiene grandes beneficios prácticos, y también proporciona una reflexión sobre la naturaleza de la conciencia. Estas discusiones se han intensificado en los últimos años después de que el caso clínico de un paciente muy interesante fuera descrito en la literatura científica. Durante muchos años vivió una vida normal y saludable, sin sospechar que no tenía el 90% de su cerebro . Se midió la inteligencia de un hombre, que estaba por debajo del promedio: IQ 75, pero esto no le impidió trabajar como funcionario, casarse y tener dos hijos.


Imagen de resonancia magnética de un paciente con un cerebro prácticamente ausente, pero que lleva una vida social normal. Foto: Feuillet et al. / The Lancet

Antes de este caso, los científicos asumieronesa conciencia se puede asociar con varias áreas específicas del cerebro, como el claustrum (cerca), una placa irregular delgada (de aproximadamente 2 mm de espesor) que consiste en materia gris y se encuentra debajo de la corteza de los hemisferios cerebrales en las profundidades de la sustancia blanca. Otro grupo de investigadores de la Universidad de Princeton ha presentado la teoría de que la conciencia está asociada con la corteza visual. Pero la historia del paciente francés cuestionó ambas teorías.

Incluso han aparecido nuevas teorías, como la " disposición sobre la plasticidad radical"»Cerebro. Esta teoría postula: la presencia de conciencia significa que una persona no solo posee información, sino que también sabe sobre el hecho de que posee información. El cerebro aprende continua e inconscientemente a volver a describir su propia actividad, y estos informes de autodiagnóstico forman la base de la experiencia consciente. Resulta que para la presencia de la conciencia, la presencia de la memoria es crítica.

Ahora hay nueva evidencia de que la naturaleza de la conciencia está asociada con el trabajo del tálamo y la naturaleza de la memoria.

Al final, como dijo el personaje principal de la película Memento , todos necesitamos recuerdos para recordarnos quiénes somos.

El informe de los médicos de la Universidad de California en Los Ángeles se publicó el 24 de agosto de 2016 en la revista.Journal of Brain Stimulation
(doi: 10.1016 / j.brs.2016.07.07.008, pdf ).

Literatura

<sup>[1] Schiff ND, Giacino JT, Kalmar K, Victor JD, Baker K, Gerber M, Fritz B, Eisenberg B, O'connor J, Kobylarz EJ, Farris S. Mejoras conductuales con estimulación talámica después de una lesión cerebral traumática severa. Nature 2007; 448 (7153): 600-3. Volver al articulo

[2] Yoo SS, Kim H, Min BK, Franck SP. La ecografía enfocada transcraneal al tálamo altera el tiempo de anestesia en ratas. Neuroreport 2011; 22 (15): 783. Volver al articulo

[3] Bystritsky A, Korb AS, Douglas PK, Cohen MS, Melega WP, Mulgaonkar AP, DeSalles A, Min BK, Yoo SS. Una revisión de la pulsación de ultrasonido enfocada de baja intensidad. Brain stimul 2011; 4 (3): 125-36. Volver al articulo

[4] Monti MM, Sannita WG. Función cerebral y capacidad de respuesta en los trastornos de la conciencia. Springer International Publishing: Suiza; 2016. Regresar al artículo</sup>

Source: https://habr.com/ru/post/es397165/