Pemicu kesadaran? Pria berusia 25 tahun itu dikeluarkan dari koma, memfokuskan USG pada area kecil di pusat otak

Protagonis film "Remember" juga menderita kerusakan thalamus

. Sekelompok ilmuwan dari University of California di Los Angeles menerbitkan laporan tentang kasus pertama kali mengangkat seorang pasien dari koma dengan metode non-invasif. Pasien dibawa ke kesadaran dengan bertindak pada pulsa ultrasonik pada area kecil otak yang disebut thalamus . Pada hari ketiga setelah paparan, pasien mulai mengerti ucapan dan benar-benar keluar dari koma, dan pada hari kelima ia mencoba berjalan.

Sejauh ini ini adalah kasus yang terisolasi. Kembalinya kesadaran kepada pasien mungkin kebetulan atau kecelakaan. Mungkin karena usianya yang masih muda. Para ilmuwan kini sedang mempersiapkan uji klinis skala lebih besar dari perangkat tersebut .

Jika teori menerima konfirmasi, maka generator ultrasonik eksperimental dapat disetujui untuk digunakan oleh semua lembaga medis. Ini dapat menyebabkan puluhan ribu orang dari keadaan vegetatif dan koma terjaga . Pada saat yang sama, para ilmuwan akan sedikit lebih dekat untuk memahami fenomena kesadaran - cara mendasar di mana seseorang berhubungan dengan dunia.

Hasil percobaan mungkin merupakan kecelakaan. Tetapi para ilmuwan telah lama menjelajahi area otak ini, dan bukti sebelumnya telah diperoleh bahwa thalamus berhubungan dengan kesadaran.

Pada 2007, operasi pertama dilakukan dengan pajanan thalamus. Pasien 38 tahun, yang dalam keadaan sadar selama enam tahun (keadaan sadar minimal), mampu mengembalikan fungsi parsial dengan bertindak pada thalamus dengan elektroda[1] . Peneliti utama yang melakukan operasi menganggap paparan ultrasound menjanjikan: "Ini adalah kesempatan yang menarik dan menarik," kata Dr. Nicholas Schiff, seorang ahli saraf di pusat penelitian biomedis Weill Cornell Medicine di Cornell University (USA).

Talamus adalah area otak yang bertanggung jawab untuk redistribusi informasi dari indera, kecuali bau, ke korteks serebral. Setelah informasi tentang sensasi memasuki nukleus thalamus, ada proses utamanya. Talamus memiliki empat inti utama: sekelompok neuron yang mendistribusikan informasi visual; sebuah inti yang mendistribusikan kembali informasi pendengaran; sebuah inti yang mendistribusikan kembali informasi sentuhan, dan sebuah inti yang mendistribusikan kembali rasa keseimbangan dan keseimbangan. Terletak di bagian tengah otak.


Sistem limbik

Kerusakan thalamus dapat menyebabkan gangguan tidur, gemetar tangan secara tidak sadar dalam keadaan sadar, serta anterograde amnesia, ketika pasien mengingat semua kejadian sebelum cedera, tetapi tidak dapat mengingat hal lain. Dari kerusakan thalamus menderita protagonis dari film terkenal "Remember" ( Memento ) Christopher Nolan - salah satu film terbaik dalam sejarah perfilman .

Jelas bahwa thalamus dikaitkan dengan pembentukan ingatan. Tetapi apakah kehadiran ingatan dan ingatan terhubung dengan kehadiran kesadaran? Mungkin terhubung secara langsung.

Dalam kisah pertama tentang pengangkatan seseorang dari koma secara non-invasif, para ilmuwan dari University of California menggunakan perangkat eksperimental, mirip dengan cawan dengan diameter 71,5 mm, dalam wadah plastik berisi air degassed deionisasi dan disegel dengan membran plastik tipis transparan untuk ultrasound. Pemancar memfokuskan radiasi ultrasonik pada frekuensi 650 kHz tepat di daerah pusat otak tempat thalamus berada. Secara khusus, emitor Brainsonix Inc. BXPulsar 1001 digunakan .


Perangkat eksperimental untuk stimulasi ultrasonik thalamus. Gambar: Martin M. Monti / Universitas California, Los Angeles

Ternyata, metode pulsasi terfokus dengan ultrasonik dengan intensitas rendah (denyut ultrasonik terfokus intensitas rendah (LIFUP)) mampu mempengaruhi area di dalam otak tanpa mempengaruhi bagian-bagian tetangga. Teknik ini telah diuji sebelumnya pada manusia dan hewan - dan telah membuktikan dirinya dengan sangat baik dalam hal keamanan.[2] [3] . Sebelumnya, pengaruh LIFUP pada talamus tikus laboratorium membantu mempercepat kembalinya fungsi otak setelah kerusakan.[3] . Hasil-hasil itu menjadi dasar bagi eksperimen manusia pertama.

Untuk percobaan klinis manusia pertama LIFUP ( NCT02522429 dalam database uji klinis), seorang pasien berusia 25 tahun yang koma 14 hari setelah menerima cedera kepala dalam kecelakaan lalu lintas dipilih.

Computed tomography mengungkapkan memar bifrontal otak dan hematoma subdural (perdarahan antara duramater dan arachnoid). Selama percobaan, pasien terus memberikan obat penenang yang sama seperti sebelumnya.

Selama prosedur LIFUP, pulsa diterapkan dengan pengulangan 100 Hz (100 kali per detik), durasi masing-masing pulsa adalah 0,5 ms. Sebanyak 10 dampak ultrasonik dilakukan dengan intensitas spatio-temporal yang cacat sebesar 720 mW / cm ² , masing-masing berlangsung selama 30 detik, dengan interval waktu antara 30 detik. Prosedur ini dipantau pada pemindai tomografi Tesla 3 yang kuat (Magnetom Tim Trio yang diproduksi oleh Siemens), dipasang di Pusat Penelitian Medis Universitas Los Angeles, California.


Neuromodulasi ultrasonik oleh BXPulsar diproduksi oleh Brainsonix Inc. Foto: Brainsonix Inc.

Sebelum prosedur, pasien selama 14 hari menunjukkan keadaan koma yang terjaga. Tiga hari setelah sesi, pasien menunjukkan pemahaman bicara yang lengkap, respons yang stabil terhadap perintah, dan komunikasi ya / tidak yang stabil dengan anggukan kepala. Dokter mendiagnosis jalan keluar dari koma saat bangun tidur. Pada hari kelima setelah LIFUP, pasien mencoba berjalan.

Eksperimen yang berhasil dalam menghilangkan pasien dari koma akan menjadi keselamatan yang ditunggu-tunggu bagi banyak orang. Para penemu menyebutkan bahwa teknologi ini akan membantu menghilangkan beban emosional dan finansial yang sangat besar dari kerabat pasien, mengurangi beban pada infrastruktur medis dan pada anggaran nasional. Pasien sekarang didukung selama bertahun-tahun dalam keadaan koma, yang sangat mahal dan juga menimbulkan sejumlah masalah hukum dan etika yang sulit.[4] .

Penelitian memiliki manfaat praktis yang besar, dan juga menyediakan makanan untuk dipikirkan tentang sifat kesadaran. Diskusi ini telah meningkat dalam beberapa tahun terakhir setelah kasus klinis pasien yang sangat menarik dijelaskan dalam literatur ilmiah. Selama bertahun-tahun ia menjalani kehidupan yang normal dan sehat, bahkan tidak curiga bahwa ia tidak memiliki 90% otaknya . Seorang pria diukur kecerdasannya, yang di bawah rata-rata: IQ 75, tetapi ini tidak menghentikannya dari bekerja sebagai pegawai negeri sipil, menikah dan memiliki dua anak.


Pencitraan resonansi magnetik pasien dengan otak yang praktis tidak ada, tetapi menjalani kehidupan sosial yang normal. Foto: Feuillet et al./The Lancet

Sebelum kasus ini, para ilmuwan berasumsikesadaran itu dapat dikaitkan dengan berbagai area spesifik otak, seperti klaustrum (pagar) - pelat ireguler tipis (sekitar 2 mm) yang terdiri dari materi abu-abu dan terletak di bawah korteks belahan otak di kedalaman materi putih. Kelompok peneliti lain dari Universitas Princeton telah mengemukakan teori bahwa kesadaran berhubungan dengan korteks visual. Tetapi sejarah pasien Prancis mempertanyakan kedua teori ini.

Bahkan teori-teori baru telah muncul, seperti " ketentuan plastisitas radikal"»Otak. Teori ini mendalilkan: kehadiran kesadaran berarti bahwa seseorang tidak hanya memiliki informasi, tetapi juga tahu tentang fakta bahwa ia memiliki informasi. Otak secara terus-menerus dan tidak sadar belajar untuk mendeskripsikan kembali aktivitasnya sendiri, dan laporan diagnosa diri ini membentuk dasar dari pengalaman sadar. Ternyata untuk kehadiran kesadaran, kehadiran memori sangat penting.

Sekarang ada bukti baru bahwa sifat kesadaran dikaitkan dengan karya thalamus dan sifat memori.

Pada akhirnya, seperti yang dikatakan tokoh utama film Memento , kita semua membutuhkan ingatan untuk mengingatkan kita akan siapa diri kita.

Laporan dokter dari University of California di Los Angeles diterbitkan pada 24 Agustus 2016 di jurnalJurnal Stimulasi Otak
(doi: 10.1016 / j.brs.2016.07.07.008, pdf ).

Sastra

<sup>[1] Schiff ND, Giacino JT, Kalmar K, Victor JD, Baker K, Gerber M, Fritz B, Eisenberg B, O'connor J, Kobylarz EJ, perbaikan perilaku Farris S. dengan stimulasi thalamic setelah cedera otak traumatis yang parah. Alam 2007; 448 (7153): 600-3. Kembali ke artikel

[2] Yoo SS, Kim H, Min BK, Franck SP. Ultrasonografi terfokus transkranial ke thalamus mengubah waktu anestesi pada tikus. Neuroreport 2011; 22 (15): 783. Kembali ke artikel

[3] Bystritsky A, Korb AS, Douglas PK, Cohen MS, WP Melega, AP Mulgaonkar, DeSalles A, Min BK, Yoo SS. Sebuah ulasan tentang ultrasonik terfokus dengan intensitas rendah. Stimulus otak 2011; 4 (3): 125-36. Kembali ke artikel

[4] Monti MM, Sannita WG. Fungsi Otak dan Responsif dalam Gangguan Kesadaran. Springer International Publishing: Swiss; 2016. Kembali ke artikel</sup>

Source: https://habr.com/ru/post/id397165/