Kajian Pengimejan Meneliti Kesedaran pada Pesakit Cedera Otak

Penyelidikan baru menggunakan teknologi pencitraan untuk menilai fungsi kognitif tahap lebih tinggi pada pesakit yang mengalami kecederaan otak. Kajian ini memberi ruang kepada kesedaran - tetapi pandangan yang dikemukakannya adalah pandangan yang kabur dengan cara yang menarik, kata para penyelidik di Weill Cornell Medical College.

Dalam satu kajian baru mengenai enam pesakit yang merangkumi fungsinya dari keadaan sedar minimum hingga sindrom terkunci (fungsi kognitif normal dengan gangguan motorik yang teruk), para penyelidik melihat bagaimana otak pesakit ini bertindak balas terhadap satu set perintah dan pertanyaan sementara sedang diimbas dengan pengimejan resonans magnetik berfungsi (fMRI).

Mereka mendapati terdapat variasi yang luas, dan sebagian besar tidak dapat diramalkan, dalam kemampuan pesakit untuk bertindak balas terhadap perintah sederhana (seperti "bayangkan berenang - sekarang berhenti") dan kemudian menggunakan perintah yang sama untuk menjawab ya / tidak atau pilihan ganda yang mudah soalan. Variasi ini jelas terlihat jika dibandingkan dengan kemampuan mereka untuk berinteraksi di samping tempat tidur menggunakan suara atau isyarat.

Para penyelidik mengatakan bahawa penemuan ini menunjukkan bahawa belum ada ujian yang dapat menilai secara tepat fungsi tahap tinggi yang mungkin, dan sepertinya, berlaku pada sebilangan pesakit yang mengalami kecederaan otak yang teruk - tetapi kemajuan itu sedang dibuat.

"Kita harus meninggalkan idea bahawa kita dapat bergantung pada ujian di samping tempat tidur dalam penilaian kita mengenai beberapa kecederaan otak yang teruk. Hasil ini menunjukkan bahawa pesakit yang menunjukkan tindak balas yang sangat terhad di sisi katil mungkin mempunyai fungsi kognitif yang lebih tinggi yang dinyatakan melalui fMRI, ”kata penulis kajian yang sama, Nicholas D. Schiff, M.D.

Walaupun kemajuan telah dicapai dalam menjelaskan berbagai fungsi otak pada mereka yang cedera parah, Schiff mengingatkan agar berhati-hati.

"Walaupun semua orang ingin menggunakan alat seperti ini, fMRI belum mampu membuat pengukuran prestasi kognitif yang jelas. Akan ada pelbagai kemungkinan tindak balas yang mencerminkan kemampuan yang berbeza pada pesakit-pesakit ini yang harus kita eksplorasi dan fahami lebih jauh, ”katanya.

Kajian baru ini menguji tiga tahap komunikasi dalam langkah-langkah yang memerlukan peningkatan keupayaan kognitif, kata Henning Voss, Ph.D., penyiasat kanan kajian dan profesor fizik dalam bidang radiologi di Weill Cornell Medical College.

"Walaupun kami tidak dapat menjalin komunikasi secara jelas pada pasien yang mengalami cedera otak ini, penyelidikan kami membantu kami mengenal pasti masalah yang khusus untuk populasi pesakit ini," kata Voss. "Kami mendapat gambaran yang jelas tentang di mana dan bagaimana mencari kegiatan otak semacam ini sebagai tindak balas terhadap perintah tertentu."

Imperatif Etika

"Ribuan orang mengalami kecederaan otak yang melemahkan setiap tahun, dan ada keutamaan etika yang jelas untuk belajar sebanyak mungkin mengenai kemampuan mereka untuk berkomunikasi," kata penulis utama kajian itu, Jonathan Bardin, seorang pelajar siswazah neurosains tahun ketiga di Weill Cornell Kolej Perubatan.

"Penemuan ini memberi amaran kepada kita untuk tidak memberi terlalu banyak hasil negatif dan membuka mata kita terhadap kepelbagaian respons yang mungkin diharapkan dari sekumpulan orang yang mengalami kecederaan otak yang teruk," katanya.

Implikasi yang berpotensi dari kajian kesedaran semacam ini sangat penting, kata pengarang bersama Joseph Fins, M.D.

"Di luar memfasilitasi komunikasi dengan pesakit-pesakit ini, kajian-kajian ini harus berkomunikasi dengan masyarakat pada umumnya populasi ini layak mendapat perhatian kolektif kita.

"Sebilangan besar pesakit yang mengalami cedera otak yang teruk di seluruh negara menerima perawatan di bawah standar karena didiagnosis dengan tidak tepat, tidak diberi pemulihan yang cukup, dan sering berakhir di panti jompo. Kita semua mahu ini berubah, ”kata Fins, pengarah etika perubatan dan ketua jawatankuasa etika di NewYork-Presbyterian Hospital / Weill Cornell Medical Center.

fMRI Mengungkap Kerumitan Kesedaran

Kajian Weill Cornell adalah kesinambungan penyelidikan tentang bagaimana fMRI dapat menjalin komunikasi dengan pasien yang cedera otak untuk memahami apakah mereka dapat memperoleh manfaat dari pemulihan, dan untuk mengukur tahap kesakitan mereka dan parameter klinikal lain yang akan meningkatkan perawatan dan kualiti hidup.

Kolaborator penyelidikan di Cambridge, England, dan Liege, Belgium, menerbitkan demonstrasi sebelumnya pada tahun 2006 dan 2010 bahawa pesakit yang mengalami kecederaan otak dapat bertindak balas terhadap perintah atau pertanyaan. Kajian-kajian ini memperluaskan penemuan sebelumnya dan mewakili pengesahan penting pengukuran tersebut oleh saintis bebas.

Dalam kajian semasa, perbezaan yang diperhatikan dan pelbagai keupayaan komunikasi dalam subjek pesakit yang dikaji memberikan pandangan yang unik. Pada langkah pertama, enam pesakit, dan juga 14 peserta kawalan, diminta perintah yang menjadi dasar untuk komunikasi lebih lanjut. Sukarelawan kawalan diminta untuk membayangkan melakukan sukan kegemaran mereka, pesakit membayangkan diri mereka berenang.

Kemudian, pada tiga pesakit yang dapat melakukan ini, dan dalam semua kawalan, para penyelidik meminta mereka menggunakan aktiviti yang dibayangkan yang sama untuk menjawab satu atau dua pilihan dalam soalan dua bahagian yang mudah. Dalam tugas pilihan ganda ketiga, mereka diperlihatkan kad muka dari setumpuk kartu, kemudian diminta untuk menjawab ketika wajah atau sut kad itu dinamakan.

Hasil pemeriksaan menunjukkan sejumlah "penceraian" pada pesakit ini - "kejadian mengejutkan di mana tindak balas pencitraan pesakit menyimpang dari tingkah laku mereka," kata Bardin.

Seorang pesakit dapat menghasilkan gambaran mental tetapi tidak menggunakannya untuk menjawab soalan - walaupun dia dapat berkomunikasi dengan tepat dengan gerak isyarat. Seorang pesakit lain, yang boleh bercakap, tidak dapat menjalankan tugas pencitraan mental. Pesakit ketiga yang dapat membayangkan berenang menunjukkan corak tindak balas otak yang sangat berbeza ketika diuji dari masa ke masa.

"Pesakit yang mengambil bahagian dalam kajian ini sering mengalami kecederaan otak yang berlainan atau meluas yang mempengaruhi bukan sahaja kawasan otak tempatan tetapi keseluruhan rangkaian otak pada skala yang luas," kata Voss.

"Walaupun kita tahu dengan tepat semua kecederaan yang terlibat dalam subjek, pemahaman kita yang masih terhad mengenai rangkaian otak yang terlibat dalam komunikasi menjadikan mustahil untuk meramalkan ketahanan kognitif dan komunikasi yang tersisa dalam banyak kes. Sekiranya tidak ada komunikasi normal, fMRI dapat mengungkapkan kemampuan kognitif pada beberapa tahap. "

"Ini adalah pemeriksaan realiti, pada dasarnya, kerana terdapat banyak kemampuan kognitif pada pasien ini, dan implikasi pada ujung spektrum yang sangat penting adalah penting," kata Dr. Schiff.

"Tidak semua pesakit yang kurang sedar sama, dan tidak semua pesakit dengan sindrom terkunci adalah sama," katanya.

Melangkah ke hadapan, kumpulan penyelidik, bersama dengan yang lain di lapangan, merancang percubaan multisenter utama fMRI bersama rakan-rakan Eropah dan Kanada yang disokong oleh Yayasan James S. McDonnell untuk lebih memahami janji dan batasannya dalam mengukur kemampuan kognitif dengan teruk. pesakit yang mengalami kecederaan otak.

Penyelidikan ini diterbitkan dalam edisi dalam talian jurnal Otak.

Sumber: Kolej Perubatan Weill Cornell