Медленное возвращение сознания

Экспериментальная стимуляция нервной системы оказалась способной частично оживить человека, который долгие годы провел в вегетативном состоянии. Авторы методики уверены в ее перспективности, хотя комментарии других специалистов более сдержаны.

В мире сотни тысяч больных находятся в вегетативном состоянии. Чаще всего это случается после травм мозга, также причиной может стать длительное кислородное голодание мозга при нарушении работы сердца. Пациенты не реагируют на окружающую действительность, не разговаривают, не шевелятся сознательно. Однако работа мозга у них не прекращается полностью. Например, на их энцефалограмме выявляются циклы сна и бодрствования. Иногда они способны открывать глаза и глотать при кормлении. Некоторые пациенты спонтанно стонут, плачут, улыбаются и проявляют другие признаки частичного сознания.

В 2006 году вышла работа британского нейробиолога Адриана Оуэна (Adrian M. Owen), работающего сейчас в Канаде, где рассказывалось, как ученые смогли получить от находящегося в вегетативном состоянии пациента ответы «да» или «нет» на задаваемые устно вопросы. Для этого его просили представить, как он ходит по дому или как играет в теннис. Соответствующие паттерны активности нейронов мозга служили положительным или отрицательным ответом на заданный вопрос. В 2013 году Оуэном и его коллегами была обнаружена реакция мозга некоторых пациентов на показанный им фильм-триллер (подробнее об этом можно прочитать в очерке «Хичкок для тех, кто в коме»). Но прогноз для пациентов в вегетативном состоянии обычно неоптимистичен. Большинство экспертов полагают, что вегетативное состояние, сохраняющееся более года, останется  навсегда.

В 1990-е годы внимание привлек снотворный препарат золпидем, который вводили пациентам в вегетативным состоянии для нормализации сна. В некоторых случаях спустя некоторое время после получения препарата люди начинали говорить, после десятка лет, проведенных без движения. Но эффект обычно пропадал, когда золпидем выводился из организма, и пациенты возвращались в вегетативное состояние.

Нынешний эксперимент был проведен группой исследователей из Института когнитивных наук Лионского университета имени Марка Женнеро и нейрохирургического отделения городской больницы под руководством Анжелы Сиригу (Angela Sirigu). В качестве пациента в нем выступил 34-летний мужчина, который 15 лет назад впал в кому после автомобильной аварии. С тех пор он не говорил, не двигался и проявлял каких-либо других признаков сознания. Теперь врачи попытались восстановить активность его мозга при помощи электростимуляции блуждающего нерва.

Напомним, что блуждающий нерв (точнее десятая пара черепных нервов) начинается от продолговатого мозга и спускается по шее к грудной и брюшной полости. Он содержит как афферентные нервные волокна, по которым нервные импульсы передаются от органов тела к мозгу, так и эфферентные, где передача идет в обратном направлении. Ответвления блуждающего нерва иннервируют мышцы мягкого нёба, глотки, гортани, легких, желудка, части кишечника, сердца и других органов.

Электростимуляция блуждающего нерва с 1997 года применяется для лечения эпилепсии, немного позже ее стали использовать при депрессии, а недавно была доказана ее эффективность при ревматоидном артирите. Для стимуляции в грудь пациента имплантируется небольшой прибор, размером примерно с ладонь, который испускает слабые электрические импульсы. Сила тока у стимулятора меньше одной сотой доли от силы тока батарейки в наручных часах. Хотя, как мы говорили, эффективность метода была подтверждена для нескольких расстройств, механизм его воздействия остается неясным.

Однако Анжела Сиругу полагала, что он может оказаться действенным и для возобновления активности больших полушарий мозга у пациентов в вегетативном состоянии, поскольку блуждающий нерв связан с таламусом – отделом мозга, который играет важную роль в регуляции уровня сознания, процессов сна и бодрствования, концентрации внимания. После того, как стимулятор был имплантирован в грудную полость пациента и начал свою работу, исследователи постоянно следили за мозговой активностью пациента, а также проверяли его способность реагировать на устные команды и следить глазами за объектом.

В начале никаких признаков пробуждения сознания не было. Но спустя месяц мужчина начала реагировать на внешние раздражители. Он смог поворачивать голову по устной просьбе врача. Когда к его лицу приближался врач, он широко открывал глаза. Он стал способен следить глазами за объектом. А когда включили запись его любимой музыки, на глазах мужчины показались слезы. На данный момент врачи оценивают его состояние как «минимально сознательное».

Увеличение активности мозга после стимуляции. Илл.: Marc Jeannerod/Institut des Sciences Cognitives

Энцефалограмма показывала увеличение активности мозга, в частности тета-ритма, в областях мозга, используемых в движении, ощущении и осознанности. Позитронно-эмиссионная томография продемонстрировала увеличение метаболической активности в кортикальных и подкорковых областях мозга.

Стимуляция блуждающего нерва и наблюдение за состоянием больного продолжались на момент публикации статьи девять месяцев. Дальнейших улучшений не было, но не было и возврата к вегетативному состоянию. Поэтому Анжела Сиригу и ее соавторы полагают, что их метод может быть использован для возврата пациентов хотя бы к некоторому базовому уровню сознания.

Для семей таких пациентов даже такие проявления сознания становятся поводом для радости. Хотя Анжела Сиригу признает, что им приходится соглашаться на применение к их родным экспериментального и потенциально опасного метода. «Мы очень благодарны этому пациенту и его семье, – говорит она. – Они проявили много мужества».

Объяснения действенности метода пока остаются не более чем гипотезами. Анжела Сиригу полагает, что при подобных травмах мозга активность таламуса сохраняется, но из-за повреждения связей между нейронами его сигналы становятся слишком ослабленными, чтобы доходить до других частей мозга. Электрические стимулы увеличивают мощность сигналов и обеспечивают возможность для проявлений сознания.

Нейробиолог Николас Шифф (Nicholas Schiff) из Нью-Йорка говорит, что одного пациента пока рано, чтобы делать далеко идущие выводы, но некоторый оптимизм все-таки возможен. Теперь исследователям нужно будет провести подобные эксперименты с большим числом пациентов, оценивая продолжительность и силу стимуляции. Это непростая задача, которая потребует не только усилий ученых и затрат времени, но и финансовой поддержки. Страховые компании могли бы оплатить экспериментальный метод реабилитации, но, по словам Шиффа, убедить их в том, хотя бы кто-то может быть возвращен к полноценному сознанию, или что появление базовых признаков сознание можно счесть частичной реабилитацией, будет сложным делом. Эндрю Коул (Andrew Cole) из Гарвардской медицинской школы тоже полагает, что нельзя говорить о новом методе, пока он применен только к одному пациенту. Причиной улучшения его состояниями теоретически могли быть хирургическая операция по вживлению стимулятора, частое наблюдение, перемещение в томограф и из него. Коул также выразил надежду, что в будущем у ученых появится больше примеров для подтверждения нынешних выводов.

В будущем Анжела Сиригу надеется применить стимуляцию блуждающего нерва на ранней стадии после черепно-мозговой травмы, чтобы, возможно, помочь пациенту избежать значительного ухудшения. Основания для такой надежды есть, так как отмечено, что стимуляция блуждающего нерва увеличивает количество нейротрофического фактора мозга – белка, который стимулирует развитие нейронов и защищает их от повреждений.

В новых экспериментах, возможно, будет применена неинвазиваня стимуляция, когда прибор не импланируется в тело пациента, а устанавливается на поверхности кожи. Когда Анжела Сиригу приступала к своему исследованию, этот метод еще не появился. Но, как говорит она, еще предстоит выяснить, отличается ли воздействие на пациентов в вегетативном состоянии при инвацивном и неинвазивном способе стимуляции.

Обсудите с коллегами

10:15

На Галапагосских островах выросла численность пингвинов и нелетающих бакланов

25.10

Иллюстрированная история орнитологии

24.10

Древняя магия

23.10

Толстые лори предпочитают использовать свой яд против сородичей

23.10

Роботы помогли в 4 раза ускорить подготовку стволовых клеток, чтобы вырастить сетчатку в пробирке

23.10

Создан простой и эффективный метод выявления ядовитого афлатоксина-В1 в продуктах

Электростимуляция блуждающего нерва поможет в борьбе с артритом Электростимуляция блуждающего нерва поможет в борьбе с артритом Хичкок для тех, кто в коме Хичкок для тех, кто в коме
Электростимуляция блуждающего нерва поможет в борьбе с артритом