Vagusnervstimulation kann das Bewusstsein wiederherstellen

Diese Hirnbilder eines Mannes, der 15 Jahre im vegetativen Zustand war, wurden vor der Vagusnervstimulation (Pre-VNS) links und 3 Monate nach der Vagusnervstimulation rechts (Post-VNS) erworben. Nach Wiederherstellung des Bewusstseins stieg der Metabolismus im rechten parieto-okzipitalen Kortex, Thalamus und Striatum signifikant an.

Quelle: Corazzolet al.

Neurowissenschaftler in Frankreich haben herausgefunden, dass die Vagusnervstimulation (VNS) das Bewusstsein wiederherstellen kann, selbst wenn jemand seit mehr als einem Jahrzehnt in einem vegetativen Zustand ist. "Dieses Ergebnis stellt die allgemeine Überzeugung in Frage, dass Bewusstseinsstörungen, die länger als 12 Monate andauern, irreversibel sind", erklärten die Forscher. Diese Studie "Wiederherstellung des Bewusstseins mit Vagusnervstimulation" wurde am 25. September 2017 in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht.

Seit 1997 wird VNS als Zusatztherapie zur Behandlung von pharmakoresistenten Epilepsien und anderen Krankheiten wie klinischer Depression, systemischer Entzündung, rheumatoider Arthritis, Migräne usw. eingesetzt. Soweit ich weiß, bedeutet diese bahnbrechende Studie über das Bewusstsein das erste Zeitkliniker haben ein VNS-Gerät verwendet, um jemanden in einem vegetativen Zustand zu behandeln.

Um die Fähigkeit von VNS, das menschliche Bewusstsein wiederherzustellen, rigoros zu testen, haben die französischen Forscher absichtlich einen Patienten, der seit 15 Jahren in einem vegetativen Zustand war, um sicherzustellen, dass Verbesserungen nicht als zufällig betrachtet werden können.

In diesem Fall erlitt ein 35-jähriger Mann bei einem Autounfall eine schwere Schädel-Hirn-Verletzung (TBI) und wurde bei der Einlieferung in das Krankenhaus als vegetativ diagnostiziert. Über ein Jahrzehnt später, als Neurochirurgen einen kleinen Vagusnervstimulator implantierten, gewann er wieder Zeichen des Bewusstseins, was sich in verbesserter Verhaltensreaktion und verbesserten Gehirnkonnektivitätsmustern zeigte.

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Quelle: Alila Medical Medien / Shutterstock

Die Autoren erklären diese Dynamik in ihrer Arbeit: "Patienten im vegetativen Zustand zeigen schwere Bewusstseinsstörungen. Es besteht Einigkeit darüber, dass diese Bedingung Trennungen in kortiko-kortikalen und thalamo-kortikalen Bahnen mit großer Reichweite beinhalten kann. Daher wird die kortikale Aktivität im vegetativen Zustand von der subkortikalen Modulation "deafferentiert" und / oder hauptsächlich zwischen der frontoparietalen Region gestört. Einige Patienten im vegetativen Zustand erholen sich, während andere in einem solchen Zustand bleiben. Die neurale Signatur der spontanen Erholung ist mit einer erhöhten thalamo-kortikalen Aktivität und einer verbesserten fronto-parietalen funktionellen Konnektivität verbunden. "

Bemerkenswerterweise erhöhte VNS die funktionelle Konnektivität zwischen mehreren Hirnarealen, und ein PET-Scan zeigte eine Zunahme der metabolischen Aktivität in kortikalen und subkortikalen Regionen des Gehirns.

In einer Stellungnahme sagte Angela Sirigu vom Institut für Kognitionswissenschaften (ICS) in Lyon, Frankreich, Seniorautorin dieser Studie: "Indem wir den Vagusnerv stimulieren, zeigen wir, dass es möglich ist, die Anwesenheit eines Patienten in der Klinik zu verbessern Welt."

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Nach nur vier Wochen VNS verbesserten sich die Aufmerksamkeit, die Bewegungen und die Gehirnaktivität des Patienten signifikant. Forscher und Familienmitglieder begannen zu beobachten, dass das Opfer dieses verheerenden Unfalls zum ersten Mal seit 15 Jahren auf einfache Befehle reagieren konnte. Als Beispiel könnte der Patient nach einem Monat VNS einem Objekt mit seinen Augen folgen und auf Anfrage den Kopf drehen. Seine Mutter berichtete, dass ihr Sohn auch die Augen offen halten konnte und wach bleiben konnte, wenn er jemandem zuhörte, der ein Buch las.

Post-VNS-Therapie beobachteten die Forscher auch eine reflexartige Reaktion als Antwort auf einen überraschenden Stimulus, der zuvor fehlte. Zum Beispiel, als ein Arzt, der den Patienten untersuchte, eine plötzliche Körperbewegung machte, öffnete der Patient seine Augen weit und reagierte mit Überraschung. Dies deutet darauf hin, dass er in einen Zustand minimalen Bewusstseins eingetreten war.

"Diese Ergebnisse zeigen, dass Vagusnervstimulation Veränderungen im Bewusstsein sogar in den schwersten klinischen Fällen ergeben kann", sagten die Forscher in einer Aussage. "Gehirnplastizität und Gehirnreparatur sind immer noch möglich, selbst wenn die Hoffnung verschwunden zu sein scheint", fügte Sirigu hinzu.

Wie die Autoren in ihrer Arbeit beschreiben: "Diese Ergebnisse zeigen, dass die Stimulation des Vagusnervs die Ausbreitung von kortikalen Signalen förderte und eine Zunahme der metabolischen Aktivität verursachte, die zu einer Verhaltensverbesserung führte, gemessen mit der CRS-R-Skala und wie von Klinikern und Familie berichtet Mitglieder. Somit hilft die Verstärkung der Vagusnerveingänge in das Gehirn, das Bewusstsein auch nach vielen Jahren im vegetativen Zustand wiederherzustellen, was die Annahme in Frage stellt, dass Bewusstseinsstörungen, die nach 12 Monaten bestehen, irreversibel sind. "

Diese Bilder stellen Informationen dar, die sich über alle Elektroden vor und nach der Vagusnervstimulation (VNS) teilen. Auf der rechten Seite zeigen die wärmeren (gelb / orange) Farben eine Zunahme der funktionellen Konnektivität zwischen den posterior-parietalen Regionen nach der VNS-Therapie.

Quelle: Corazzolet al.

Vagus bedeutet "wandern" auf Latein. Der Vagusnerv wird als "wandernder Nerv" bezeichnet, weil er der längste Nerv im menschlichen Körper ist und mehrere Verzweigungen hat, die im Hirnstamm beginnen und einen Umweg zu den tiefsten Eingeweiden der Eingeweide nehmen, die ihn berühren (und beeinflussen) jedes wichtige Organ auf dem Weg.

Dein Vagusnerv ermöglicht einen konstanten psychophysiologischen Dialog zwischen deinem Verstand, deinem Gehirn und dem Milieu intérieur (der inneren Umgebung) deines Körpers. Der Vagus ist auch Oberbefehlshaber des inhibitorischen parasympathischen Nervensystems, das exzitatorische "Kampf-oder-Flucht" -Streßreaktionen ausgleicht, um die Homöostase aufrechtzuerhalten. (Um mehr zu diesem Thema zu lesen, schaut euch "Vagus Nerve Survival Guide zum Kampf-oder-Flug-Drängen" an.)

Der Vagusnerv ist zentral für die bidirektionale Rückkopplungsschleife "Darm-Gehirn-Achse". Nach der Beobachtung ihres Patienten, der in einem vegetativen Zustand gewesen war, stellten sie nach der VNS-Therapie das Bewusstsein wieder her: "Da der Vagusnerv bidirektionale Kontrolle über das Gehirn und den Körper hat, könnte die Reaktivierung der sensorischen / viszeralen Afferenzen die Gehirnaktivität innerhalb einer erhöhen Körper / Gehirn-Closed-Loop-Prozess. Unsere Studie zeigt das therapeutische Potenzial der Vagusnervstimulation zur Modulation der Aktivität des menschlichen Großhirns und zur Linderung von Bewusstseinsstörungen. "

In naher Zukunft wird Sirigus Team eine größere gemeinschaftliche Studie durchführen, um das therapeutische Potenzial von VNS für Patienten in einem minimal bewussten oder vegetativen Zustand zu bestätigen und zu erweitern. Angela Sirigu ist nicht nur hilfreich, um den Patienten zu helfen, sie freut sich darüber, dass diese Erkenntnisse auch dazu beitragen, unser Verständnis von dem zu fördern, was sie als "diese faszinierende Fähigkeit unseres Geistes, bewusste Erfahrung zu produzieren" beschreibt.