Forscher um den Neurologen Jan Claassen haben in einer im Fachmagazin „Brain“ veröffentlichten Studie an 41 hirnverletzten Patienten gezeigt, dass ein Drittel der klinisch nicht ansprechbaren Menschen über eine Gehirn-Computer-Schnittstelle Pieptöne allein durch Gedanken steuern und somit verborgenes Bewusstsein nutzen kann.”
Patienten nach schweren Hirnverletzungen, die reglos im Bett liegen und auf keinerlei Ansprache reagieren, gelten medizinisch üblicherweise als bewusstlos. Doch neue Untersuchungen widerlegen diesen Befund bei einem Teil der Betroffenen. Wie Studien des Neurologen Jan Claassen von der Columbia University in New York zeigen, nehmen manche dieser Personen ihre Umgebung deutlich besser wahr als bislang angenommen und können sogar kommunizieren.
Kommunikation durch Gehirn-Computer-Schnittstellen bei 41 Patienten
Insgesamt 41 klinisch nicht ansprechbare Patienten mit einer akuten Hirnverletzung nahmen an der aktuellen Untersuchung teil. Ein Drittel dieser Gruppe reagierte auf die Aufforderung, die Höhe eines Pieptons zu verändern, wie im Fachmagazin „Brain“ berichtet wird. Anders als bei Querschnittsgelähmten, denen zur Gerätesteuerung ein Computerchip in die Hirnoberfläche implantiert werden muss, nutzte das Team um Claassen bereits vorhandene EEG-Drähte, die routinemäßig zur Überwachung auf der Intensivstation am Kopf der Patienten befestigt sind.”
Forschungen haben gezeigt, dass viele Patienten mit akuter Hirnverletzung, die im Koma zu liegen scheinen, tatsächlich ein gewisses Maß an Bewusstsein haben, obwohl sie nicht sprechen oder ihre Hände oder Augen bewegen können.
Jan Claassen, Neurologe an der Columbia University in New York
Kognitiv-motorische Dissoziation und das Training mit EEG-Daten
Bereits im Jahr 2019 untersuchte Claassen die Hirnströme von bewusstlosen Patienten mithilfe von EEG-Technologie und künstlicher Intelligenz. Damals entdeckte er bei 15 Prozent der Betroffenen Anzeichen eines Bewusstseins. Die Medizin bezeichnet diesen Zustand als kognitiv-motorische Dissoziation (CMD). Dabei sind die Hirnregionen für Denken und Handlungsplanung aktiv, aber die Signale erreichen die motorischen Zentren des Körpers nicht mehr. Patienten mit CMD weisen eine höhere Wahrscheinlichkeit auf, ihr Bewusstsein wiederzuerlangen.
In der aktuellen Studie lernten die Patienten innerhalb weniger Tage nach einer kurzen Trainingsphase, den Computer zu steuern. Über Kopfhörer wurde ein Piepton eingespielt, während eine Stimme aufforderte, die Tonhöhe durch das Öffnen und Schließen von Händen zu verändern. Der Versuch, die Hände zu bewegen, erzeugte Hirnströme, die ein Computerprogramm in Echtzeit analysierte und als Steuersignal nutzte. EEG wird in der klinischen Praxis täglich auf der Intensivstation eingesetzt
, erläuterte Claassen zu dem Verfahren.
Zukunft der Patientenversorgung und geplante Verfeinerung des Systems
Eine routinemäßige CMD-Diagnostik ist derzeit noch nicht verfügbar. Die Forscher sehen jedoch großes Potenzial darin, solche verborgenen Bewusstseinszustände künftig zu erkennen, um die Heilungschancen besser einzuschätzen und die Versorgung zu steuern. Wir haben gezeigt, dass das Erkennen verborgener Bewusstseinszustände ein enormes Potenzial für die Steuerung der Patientenversorgung birgt
, betonte Claassen.
Das Team arbeitet nun daran, die Kommunikationstechnologie weiter auszubauen. Ziel ist es, das System so zu verfeinern, dass vermeintlich bewusstlose Patienten Ärzten und Angehörigen mitteilen können, ob sie Schmerzen haben, hungrig sind oder wie es ihnen allgemein geht.
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