Um gatilho para a consciência? O rapaz de 25 anos foi retirado do coma, concentrando o ultrassom em uma pequena área no centro do cérebro

O protagonista do filme "Remember" também sofreu danos no tálamo.

Um grupo de cientistas da Universidade da Califórnia em Los Angeles publicou um relatório sobre o primeiro caso de remoção de um paciente do coma por métodos não invasivos. O paciente foi trazido à consciência, atuando em pulsos de ultrassom em uma pequena área do cérebro chamada tálamo . No terceiro dia após a exposição, o paciente começou a entender a fala e saiu completamente do coma e, no quinto dia, tentou andar.

Até agora, este é um caso isolado. O retorno da consciência ao paciente pode ser uma coincidência ou um acidente. Pode ser devido à sua tenra idade. Os cientistas estão agora preparando ensaios clínicos em larga escala do dispositivo .

Se a teoria receber confirmação, o gerador ultrassônico experimental poderá ser aprovado para uso por todas as instituições médicas. Pode levar dezenas de milhares de pessoas de um estado vegetativo e um coma acordado . Ao mesmo tempo, os cientistas chegarão um pouco mais perto de entender o fenômeno da consciência - a maneira fundamental pela qual uma pessoa se relaciona com o mundo.

Os resultados da experiência podem ser um acidente. Mas os cientistas há muito exploram essa área do cérebro, e já foram obtidas evidências de que o tálamo está relacionado à consciência.

Em 2007, a primeira operação desse tipo foi realizada com exposição ao tálamo. O paciente de 38 anos de idade, que ficou em coma acordado por seis anos (estado minimamente consciente), conseguiu restaurar a funcionalidade parcial agindo no tálamo com eletrodos[1] . O pesquisador principal que realizou a operação considera promissora a exposição ao ultra-som: "Esta é uma oportunidade interessante e interessante", disse o Dr. Nicholas Schiff, neurocientista do centro de pesquisa biomédica da Weill Cornell Medicine na Universidade de Cornell (EUA).

O tálamo é a área do cérebro responsável pela redistribuição de informações dos sentidos, com exceção do olfato, no córtex cerebral. Depois que as informações sobre uma sensação entram no núcleo do tálamo, ocorre o processamento primário. O tálamo possui quatro núcleos principais: um grupo de neurônios que redistribui a informação visual; um núcleo que redistribui as informações auditivas; um núcleo que redistribui informações táteis e um núcleo que redistribui um senso de equilíbrio. Localizado na parte central do cérebro.


Sistema límbico

Os danos no tálamo podem levar a distúrbios do sono, tremores involuntários das mãos em estado consciente e amnésia anterógrada, quando o paciente se lembra de todos os eventos anteriores à lesão, mas não consegue se lembrar de mais nada. Dos danos ao tálamo, sofreu o protagonista do famoso filme "Remember" ( Memento ) Christopher Nolan - um dos melhores filmes da história do cinema .

É claro que o tálamo está associado à formação de memórias. Mas a presença da memória e as memórias estão ligadas à presença da consciência? Talvez conectado diretamente.

Na primeira história de uma remoção não invasiva de uma pessoa do coma, os cientistas da Universidade da Califórnia usaram um dispositivo experimental, semelhante a um disco com 71,5 mm de diâmetro, em uma caixa de plástico cheia de água desionizada desionizada e selada com uma fina membrana plástica transparente ao ultrassom. O transmissor focaliza a radiação ultrassônica a uma frequência de 650 kHz exatamente na região central do cérebro onde o tálamo está localizado. Especificamente, foi utilizado um emissor Brainsonix Inc. BXPulsar 1001 .


Um dispositivo experimental para estimulação ultrassônica do tálamo. Imagem: Martin M. Monti / Universidade da Califórnia, Los Angeles

Como se viu, o método de pulsação focalizada por ultra-som de baixa intensidade (LIFUP) é capaz de afetar de maneira não invasiva a área profunda do cérebro sem afetar os departamentos vizinhos. Essa técnica já foi testada em seres humanos e animais - e se mostrou excelente em termos de segurança.[2] [3] . Anteriormente, a influência do LIFUP no tálamo de camundongos de laboratório ajudou a acelerar o retorno da funcionalidade do cérebro após danos[3] . Esses resultados se tornaram a base do primeiro experimento humano.

Para o primeiro ensaio clínico em humanos LIFUP ( NCT02522429 no banco de dados de ensaios clínicos), um paciente de 25 anos que estava em coma 14 dias após receber uma lesão na cabeça em um acidente de trânsito foi selecionado.

A tomografia computadorizada revelou hematomas bifrontais do cérebro e um hematoma subdural (hemorragia entre a dura-máter e o aracnóide). Durante o experimento, o paciente continuou a administrar os mesmos sedativos de antes.

Durante o procedimento LIFUP, os pulsos foram aplicados com uma repetição de 100 Hz (100 vezes por segundo), a duração de cada pulso foi de 0,5 ms. Um total de 10 impactos ultrassônicos foram realizados com uma intensidade espaço-temporal deformada de 720 mW / cm ² , com duração de 30 s cada, com intervalos de 30 s. O procedimento foi monitorado em um poderoso tomógrafo Tesla 3 (Magnetom Tim Trio fabricado pela Siemens) instalado no Centro de Pesquisa Médica da Universidade da Califórnia em Los Angeles.


Neuromodulação ultra-sônica por BXPulsar fabricado por Brainsonix Inc. Foto: Brainsonix Inc.

Antes do procedimento, o paciente por 14 dias mostrou um estado estável de coma acordado. Três dias após a sessão, o paciente demonstrou uma compreensão completa da fala, uma resposta constante aos comandos e uma comunicação estável sim / não com acenos de cabeça. Os médicos diagnosticaram uma maneira de sair do coma. No quinto dia após o LIFUP, o paciente tentou caminhar.

Um experimento bem-sucedido na remoção de pacientes de um coma será uma salvação muito esperada para muitas pessoas. Os inventores mencionam que essa tecnologia ajudará a remover um enorme ônus emocional e financeiro dos familiares dos pacientes, reduzirá o ônus da infraestrutura médica e do orçamento nacional. Atualmente, os pacientes são mantidos em coma em coma, o que é muito caro e também levanta uma série de questões legais e éticas difíceis.[4] .

A pesquisa traz grandes benefícios práticos e também fornece alimento para o pensamento sobre a natureza da consciência. Essas discussões aumentaram nos últimos anos após a descrição do caso clínico de um paciente muito interessante na literatura científica. Por muitos anos, ele viveu uma vida normal e saudável, nem mesmo suspeitando que ele não tinha 90% do cérebro . Um homem mediu a inteligência, que estava abaixo da média: QI 75, mas isso não o impediu de trabalhar como funcionário público, se casar e ter dois filhos.


Ressonância magnética de um paciente com um cérebro praticamente ausente, mas levando uma vida social normal. Foto: Feuillet et al./The Lancet

Antes deste caso, os cientistas assumiramque a consciência pode estar associada a várias áreas específicas do cérebro, como o claustro (cerca) - uma fina placa irregular (com cerca de 2 mm de espessura), constituída por substância cinzenta e localizada sob o córtex dos hemisférios cerebrais nas profundezas da substância branca. Outro grupo de pesquisadores da Universidade de Princeton apresentou a teoria de que a consciência está associada ao córtex visual. Mas a história do paciente francês questionou essas duas teorias.

Até novas teorias surgiram, como a “ provisão sobre plasticidade radical”Cérebro. Esta teoria postula: a presença da consciência significa que uma pessoa não apenas possui informações, mas também sabe sobre o fato de que possui informações. O cérebro aprende contínua e inconscientemente a redefinir sua própria atividade para si mesmo, e esses relatórios de autodiagnóstico formam a base da experiência consciente. Acontece que, para a presença da consciência, a presença da memória é crítica.

Agora, há novas evidências de que a natureza da consciência está associada ao trabalho do tálamo e à natureza da memória.

No final, como disse o personagem principal do filme Memento , todos precisamos de lembranças para nos lembrar de quem somos.

O relatório dos médicos da Universidade da Califórnia em Los Angeles foi publicado em 24 de agosto de 2016 na revistaJournal 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. Melhorias comportamentais com estimulação talâmica após lesão cerebral traumática grave. Nature 2007; 448 (7153): 600-3. Voltar ao artigo

[2] Yoo SS, Kim H, Min BK, Franck SP. O ultrassom focalizado transcraniano para o tálamo altera o tempo de anestesia em ratos. Neuroreport 2011; 22 (15): 783. Voltar ao artigo

[3] Bystritsky A, Korb AS, Douglas PK, Cohen MS, Melega WP, Mulgaonkar AP, DeSalles A, Min BK, Yoo SS. Uma revisão da pulsação de ultra-som focalizada de baixa intensidade. Brain stimul 2011; 4 (3): 125-36. Voltar ao artigo

[4] Monti MM, Sannita WG. Função Cerebral e Responsividade em Distúrbios da Consciência. Springer International Publishing: Suíça; 2016. Voltar ao artigo</sup>

Source: https://habr.com/ru/post/pt397165/