Gleichtakt der Hirnzellen ist ein gutes Zeichen bei Komapatienten
Die Messung der Hirnaktivität von Komapatienten ist wichtig, um den weiteren Krankheitsverlauf abzuschätzen.
Doch bisherige Methoden waren langsam und kompliziert. Berner und Lausanner Forscher haben nun einen computergestützten, beschleunigten Ansatz entwickelt: Je synchroner die Neuronen arbeiten, desto besser ist die Prognose. Das Forscherteam rückte dafür die Verarbeitung von Tonsignalen am ersten Tag des Komas in den Fokus.
Es zeigte sich, dass die neuronale Synchronität, das zeitlich koordinierte Arbeiten der Neuronen, ein ausschlaggebender Faktor für die Vorhersage einer erfolgreichen Erholung nach dem Koma ist.
Aktuelle Ansätze, die auf einer qualitativen Bewertung der Signalaufzeichnungen im Elektroenzephalogramm (EEG) basieren, seien relativ langsam und hängen von der Expertise der Fachleute ab, heisst es in einer Mitteilung der Berner Inselgruppe vom Freitag. Angesichts der Bedeutung und Häufigkeit des Problems würden weltweit neue Ansätze unter Einbezug von Werkzeugen der Computerwissenschaften untersucht.
Ein Forschungsteam des Inselspitals, der Universität Bern und des Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV) Lausanne hat nun einen schnelleren, von der subjektiven Einschätzung unabhängigen Ansatz gefunden.
In seiner Studie konzentrierte sich das Team darauf, wie Geräusche im Gehirn am ersten Tag nach Eintreten des Komas verarbeitet werden. Sie untersuchten Messungen der neuronalen Synchronität (gleichzeitiges Reagieren der Neuronen auf einen bestimmten Reiz) und der neuronalen Komplexität (der neuronalen Aktivität im Hirn). Die Auswertung der Daten erfolgte unter Verwendung von IT.
Untersucht wurden 67 Patienten im Koma nach Herzstillstand und 13 gesunde Kontrollpersonen. Eine Reihe reiner Klänge wurde abgespielt und die Gehirnreaktionen wurden in EEG-Signalen aufgezeichnet. Die Studie stellte fest, dass die neuronale Synchronität Aussagen zu einem günstigen Ausgang nach dem Koma erlaubt.
«Wir haben in zwei verschiedenen Patientenkohorten festgestellt, dass Patienten, die später das Koma überlebten, eine höhere neuronale Synchronität als Reaktion auf Geräusche am ersten Tag haben, als die Nicht-Überlebenden», erläutert Sigurd Lerkerød Alnes, Erstautor der Studie.
Sollten sich die Ergebnisse in weiteren Studien bestätigen, hätte das mehrere Vorteile: Eine 20-minütige EEG-Aufzeichnung am ersten Tag am Krankenbett auf der Intensivstation würde erlauben, den Gesundheitszustand des Patienten in drei Monaten abzuschätzen. Dank Computerwerkzeugen könnte die neuronale Synchronität schneller und objektiver analysiert werden, als das menschliche Experten vermögen.
Die Studie ist Teil der Interfakultären Forschungskooperation Decoding Sleep (https://www.sleep.unibe.ch/) der Universität Bern. Die Forschenden hoffen, die Erkenntnisse aus dieser Studie nutzen zu können, um Untersuchungen in anderen Bewusstseinszuständen, wie etwa dem Schlaf, anzustellen.
*Fachpublikationslink https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2021.118638
