Rozmowy na skraju życia i śmierci

Co roku w Europie 230 tys. osób zapada w śpiączkę. Aż 30 tys. z nich pozostaje w stanie wegetatywnym. Naukowcy znaleźli sposób, w jaki można się z nimi komunikować.

"Wyobraź sobie, że budzisz się zamknięty w pudełku. Jest ono doskonale dopasowane do twojego ciała - od czubka nosa po palce u stóp. To dziwne pudełko, bo słyszysz szmery otoczenia, ale twój głos nigdy nie zostanie usłyszany. Początkowo czujesz się jak w grze komputerowej, wkrótce rozumiesz, że to nowa rzeczywistość. Widzisz i słyszysz rodzinę lamentującą nad twoim losem. Jest ci za zimno. Jest ci za ciepło. Zawsze jesteś spragniony. Przyjaciele i rodzina odwiedzają cię coraz rzadziej. Twój partner odchodzi. I absolutnie nic nie jesteś w stanie z tym zrobić"... To prawdopodobnie najtrafniejszy opis stanu wegetatywnego, autorstwa jednego z najwybitniejszych autorytetów badających to zjawisko - Adriana Owena. Bez niego współczesna neurologia nie wiedziałaby tyle o urazach mózgu, których skutkiem są zaburzenia świadomości.

Zamknięci w pudełku

Reklama

Dzięki postępowi, jaki dokonał się w chirurgii urazowej, dzisiaj znacznie większej liczbie pacjentów udaje się przeżyć uszkodzenie mózgu. Osoby, które przeszły poważny wypadek lub głębokie niedotlenienie mózgu (np. po zawale lub przytopieniu), mogą praktycznie całkowicie wyzdrowieć. Ale gdy uszkodzenie mózgu jest zbyt poważne, ofiara wpada w śpiączkę.

Stan ten charakteryzuje pełna utrata świadomości, brak rytmu snu i czuwania, bez otwierania oczu. W najlepszym wypadku można zaobserwować tylko odruchowe ruchy kończyn. Śpiączka przeważnie nie trwa dłużej niż 2-5 tygodni. Osoby, które mają się wybudzić z tego stanu, zwykle czynią to w ciągu kilku dni. Pozostali albo umierają, albo nie odzyskują świadomości i przechodzą w stan wegetatywny, pozostając w nim do końca życia, czyli nawet kilkadziesiąt lat.

Stan wegetatywny z medycznego punktu widzenia jest niezwykły, gdyż mamy tu całkowicie rozdzielone dwie główne składowe przytomności. Z jednej strony dana osoba jest wybudzona (zachowuje rytm sen-czuwanie), a z drugiej świadomość obejmująca wszystkie uczucia i myśli jest wyłączona.

Pacjenci w stanie wegetatywnym mogą otwierać oczy instynktownie lub pod wpływem bodźca, zgrzytać zębami, przełykać, uśmiechać się, a nawet chwytać za rękę. Wszystko to ma jednak charakter odruchowy i nie jest objawem, że stan danej osoby się poprawia.

Wiele osób w stanie wegetatywnym odzyskuje świadomość w ciągu miesiąca od wystąpienia urazu. Jeżeli tak się nie stanie, prawdopodobieństwo wyzdrowienia radykalnie maleje.

Tylko w Stanach Zjednoczonych co roku przybywa ok. 14 tys. osób w zdiagnozowanym stanie wegetatywnym. Zgodnie z obowiązująca wiedzą medyczną, jeżeli chory nie wykazuje oznak świadomości po roku od momentu urazu mózgu lub pół roku od uszkodzenia powstałego wskutek niedotlenienia, szanse powrotu do zdrowia są praktycznie zerowe. Takich pacjentów uznaje się za przebywających w tzw. utrwalonym stanie wegetatywnym.

Głośno o tym temacie zrobiło się w 2005 r. za sprawą Terri Schiavo, przebywającej w stanie wegetatywnym od 1990 r. Ostatecznie postanowiono odłączyć jej sondę służącą do sztucznego karmienia i kobieta zmarła 13 dni później. Kontrowersje związane z tym przypadkiem unaoczniły potrzebę opracowania skutecznych metod określania czy pacjent uwięziony w "szarej strefie" świadomości może się wybudzić, czy nie.

Nowoczesne techniki obrazowania mózgu są w stanie stworzyć specyficzną formę komunikacji między lekarzem a pacjentem. Być może dzięki temu, będzie można w końcu zadać problematyczne pytanie: czy dana osoba chce żyć w takim stanie?

Kto jest martwy?

Proces wychodzenia ze stanu wegetatywnego jest wieloetapowy i początkowo skupia się w drobnych gestach, ledwo zauważalnych niuansach. Chory zaczyna wykonywać ruchy celowe, ale nadal nie potrafi komunikować swoich myśli i wyrażać emocji. Jest to tzw. stan minimalnej świadomości, który może trwać długie lata.

Słynny jest przypadek Amerykanina Terry'ego Wallisa, który w 2003 r. odzyskał świadomość po 19 latach w stanie minimalnej świadomości. Nie wyzdrowiał całkowicie, ale odzyskał częściowo zdolność poruszania kończynami. Takie przypadki nie zdarzają się często, ale wciąż pokazują, że nauka nie zna odpowiedzi na wszystkie pytania.

Niestety, odróżnienie stanu wegetatywnego od stanu minimalnej świadomości jest zadaniem niezwykle trudnym. Zazwyczaj analizuje się behawioralne aspekty wybudzenia. Jeżeli mający otwarte oczy pacjent w powtarzanych próbach nie reaguje na prośby wykonania prostych poleceń (np. uszczypnij mnie, spójrz w danym kierunku), istnieje duże prawdopodobieństwo, że znajduje się w stanie wegetatywnym. I tak też stwierdzi lekarz.

Wiele badań przeprowadzonych przez wspomnianego wcześniej Adriana Owena pokazało jednak, że natura świadomości może być znacznie bardziej skomplikowana niż wszystkim się wydaje.

Pół wieku temu, gdy serce przestawało bić, człowieka uznawano za zmarłego i wysyłano do kostnicy. Historia medycyny pokazuje jednak, że w kontekście końca życia istotna jest tzw. śmierć mózgu, czyli stan, w którym wszystkie funkcje mózgu i pnia mózgowego ustają. W przeciwieństwie do wstrzymania krążenia, jest to proces nieodwracalny i definitywnie oznaczający "śmierć". Problemem jest jednak definicja naukowa procesu śmierci, która jest nierozerwalnie związana z pojęciem świadomości. Obecność bijącego serca wcale nie jest tożsama z uznaniem za żywą osobę.

Czy ludzie, którzy mają sztuczne serce są martwi? A osoby podłączone do respiratora? One też jeszcze nie odeszły do świata zmarłych. Niemożność utrzymania niezależnego życia przestaje być rozsądną definicją śmierci. Idąc tym błędnym tropem, wszyscy bylibyśmy martwi przed porodem, bo przecież rozwijający się płód nie jest w stanie samodzielnie istnieć poza organizmem matki.

Czy jest tam kto?

Często, nawet mimo najstaranniejszych ocen lekarzy, można przeoczyć dyskretne objawy przebudzonej świadomości u osób po urazie mózgu, z których nawiązanie powszechnie rozumianego kontaktu nie jest możliwe. Przez ostatnie lata naukowcy próbują zatem innych form komunikacji, przypominających nieco zjawiska z pogranicza science fiction.

Wykorzystując najnowsze zdobycze techniki uczeni próbują stworzyć idealny test do weryfikacji rozpoznania klinicznego stanu wegetatywnego. Funkcjonalny magnetyczny rezonans jądrowy (fMRI) czy tomografia komputerowa (CT) - jedne z najpopularniejszych badań diagnostycznych - mogą pomóc zwizualizować uszkodzenia mózgu czy zakres koniecznych do podjęcia środków chirurgicznych.

Uszkodzenia niektórych struktur mózgu (np. pnia lub ciała modzelowatego) praktycznie skreślają szanse na wyzdrowienie. Pomocne jest tu tzw. obrazowanie tensora dyfuzji (DTI), dzięki któremu można zmierzyć integralność istoty białej mózgu, czyli spójność aksonów przenoszących impulsy nerwowe. Jeszcze lepsze rezultaty można uzyskać dzięki emisyjnej tomografii pozytonowej (PET), pozwalającej na zbadanie realnego metabolizmu mózgu.

Bodźcem, który popchnął Adriana Owena ku jeszcze cięższym badaniom nad świadomością w stanie wegetatywnym, był przypadek Kate Bainbridge, nauczycielki z Cambridge, która po trzech dniach infekcji przypominającej grypę zapadła w śpiączkę. Po kilku tygodniach lekarze uznali, że Kate jest w stanie wegetatywnym. Występował u niej rytm sen-czuwanie, jednak nie odnotowano oznak życia wewnętrznego i jakiejkolwiek reakcji na bodźce rodziny oraz lekarzy.

26-letnia wówczas Kate została pierwszą pacjentką w stanie wegetatywnym przebadaną przez grupę Owena. Brytyjski neurobiolog poddał kobietę badaniu za pomocą PET, bez większych szans na odnotowanie jakichkolwiek oznak świadomości. Rezultaty przeszły najśmielsze oczekiwania.

Lekarze prezentowali na ekranie komputera zdjęcia przyjaciół i członków rodziny Kate, co wywołało reakcję jej mózgu. Co ciekawe, wzór aktywności był uderzająco podobny do schematu występującego u zdrowych osób, świadomie oglądających rodzinne fotografie. Przeprowadzając takie badania w 1997 r. Owen nie wiedział dokładnie, co one oznaczają. Czy były to oznaki świadomości, czy zwykłe odruchy?

Musiało minąć dużo czasu i nastąpić wyraźnie ulepszenie metodologii badań, by można było odpowiedzieć na te pytania. Dzisiaj neurobiolodzy tacy jak Owen naprawdę potrafią rozmawiać z osobami przez wielu uznanymi za martwe!

Początkowo zespół z Cambridge musiał opracować uniwersalny wzór aktywności mózgowej świadomej osoby. Klasyczna ocena tego stanu, oparta na jej reakcjach na polecenia, nie była miarodajna. Osoby w stanie wegetatywnym nie są w stanie zdobyć się na wysiłek fizyczny i zareagować na prośbę, nawet gdyby chciały. Klasyczne, często pojawiające się w filmach słowa: "Jeżeli mnie słyszysz, ściśnij moją dłoń" nie były odpowiednim bodźcem. Pytanie, które zadał sobie zespół Owena, brzmiało: jak wywołać wymierną reakcję mózgu, myśląc jedynie o wykonywaniu określonej czynności.

Naukowcy odnaleźli obszary mózgu, które są szczególnie istotne dla świadomości. Porównując osoby w stanie wegetatywnym z grupą kontrolną, zauważono wyraźny brak aktywności sieci wielofunkcyjnych obszarów kory asocjacyjnej, która bierze udział w poznawczym przetwarzaniu bodźców zmysłowych.

Świadomość ma związek z tzw. konwersacją krzyżową i stopniem łączności czynnościowej wewnątrz płatów czołowych i ciemieniowych z ośrodkami położonymi głębiej w mózgu, m.in. we wzgórzu. U osób przebywających w stanie wegetatywnym jest ona zaburzona. Podobne objawy przejawiają pacjenci w stanie minimalnej świadomości. W celu ich odróżnienia niezbędna jest zatem inna technika.

Adrian Owen, współpracując z Melanie Boly z laboratorium Stevena Laureysa z belgijskiego Universite de Liege, zaproponował inne podejście. Naukowcy zbadali aktywność mózgu zdrowych osób w momencie, gdy oczami wyobraźni widzieli siebie wykonujących różne czynności. Myślenie o danej czynności wywołuje w mózgu konkretną aktywność elektrochemiczną, podobną do tej, która pojawia się, gdy rzeczywiście angażujemy się w dane zajęcie. Można ją podejrzeć przy użyciu techniki fMRI, która w odróżnieniu od PET nie wymaga podania promieniotwórczego znacznika.

Uczeni zauważyli, że do śledzenia aktywności mózgowej najlepsze są dwa zadania: wyobrażanie sobie własnej gry w tenisa i spacerowania po domu. U zdrowych osób "mentalna" gra w tenisa wywołuje odpowiedź w korze przedruchowej (obszarze mózgu odpowiedzialnym za planowanie ruchu), a spacerowanie po domu aktywuje płat ciemieniowy i zakręt przyhipokampowy (ośrodki odpowiedzialne za orientację przestrzenną). Uzbrojeni w tę wiedzę naukowcy wreszcie zaczęli zadawać pacjentom w stanie wegetatywnym odpowiednie pytania: "Jeżeli mnie słyszysz, wyobraź sobie, że grasz w tenisa".

Zagrajmy w tenisa

Metoda opracowana przez Owena i Boly sprawdziła się już po pierwszych badaniach. Zastosowano ją wobec młodej pacjentki, która doznała poważnego uszkodzenia mózgu. Pacjentka przez 5 miesięcy nie reagowała na żadne bodźce, spełniała wszystkie warunki osoby w stanie wegetatywnym. Naukowcy podczas skanowania fMRI poprosili ją o wyobrażanie sobie dwóch wspomnianych wcześniej czynności: gry w tenisa i spacerowaniu po domu.

Za każdym razem, gdy kobieta myślała o grze w tenisa, można było zaobserwować znaczną aktywność mózgu w korze przedruchowej - w miejscu niemal identycznym jak w przypadku zdrowych ochotników. Gdy pacjentka wyobrażała sobie spacer po domu, na ekranie komputera podświetlały się rejony płatu czołowego i zakrętu przyhipokampowego - identycznie jak u zdrowych. Na tej podstawie wywnioskowano, że kobieta musi być świadoma, mimo iż nie wykazuje fizycznej reakcji na bodźce zewnętrzne. Po ujawnieniu tej informacji, wszyscy zaczęli kobietę traktować nie jak "warzywo", a wciąż żywego człowieka.

Zespół Owena nowatorską formę komunikacji z pacjentami w najcięższym stanie przetestował prze kolejne lata wiele razy. W 2010 r. opublikowano wyniki eksperymentów przeprowadzonych na 23 pacjentach w stanie wegetatywnym, z których aż 4 udzieliły, uwidocznione na skanach fMRI, przekonujące odpowiedzi na pytania.

Neurobiolodzy wykoncypowali, że skoro wyobrażenia o graniu w tenisa i spacerowaniu po domu aktywują inne obszary w mózgu, można by je potraktować jako specyficzne formy "tak" i "nie". Pacjentów poinformowano, że jeżeli chce odpowiedzieć na zadane pytanie "tak", musi wyobrazić sobie grę w tenisa. Odpowiedź przeczącą ma zasygnalizować poprzez wizualizację spaceru po domu. Dzięki zastosowaniu takiej prostej translacji, udało się przeprowadzić prawdziwe rozmowy z pacjentami przez wiele osób uznanymi za martwych.

Niestety, komunikacja z osobami w stanie wegetatywnym za pomocą funkcjonalnego jądrowego rezonansu magnetycznego jest dosyć problematyczna. Nie dość, że jest to badanie kosztowne, to ponadto mocno obciążające dla pacjenta. Niektórzy chorzy nie są w stanie przeleżeć nieruchomo dłuższej chwili, a wszczepione metalowe implanty uniemożliwiają zastosowanie tej metody.

Zespół Owena zaczął się zastanawiać, czy do komunikacji z osobami z uszkodzeniami mózgu nie można by wykorzystać innej, mniej inwazyjnej techniki diagnostycznej. Wybór padł na elektoencefalografię (EEG), która mierzy aktywność grup neuronów w korze mózgowej dzięki elektrodom umieszczonym na skórze głowy. Obecność implantów nie wyklucza zastosowania tej techniki, a co więcej - pacjent nie musi nawet opuszczać swojego łóżka. Niestety, EEG ma swoje ograniczenia. Metoda ta nie nadaje się do monitorowania zmian w strukturach głębokich mózgu, a jej przestrzenna rozdzielczość (możliwość wychwycenia jednoznacznej reakcji w określonych obszarach mózgu) jest niższa niż fMRI.

Ekipa Owena, po odpowiednim zmodyfikowaniu metody (pacjenci wyobrażali sobie zaciskanie prawej dłoni lub palców u stóp), uzyskała dobre rezultaty w badaniu osób uznanych za przebywające w stanie wegetatywnym. "Kontakt" złapano z trzema spośród szesnastu przebadanych osób.

Światełko w tunelu

Patrząc na zmagania neurobiologów, takich jak Adrian Owen, można zadać sobie pytanie: dokąd to wszystko zmierza? Pomysł, że kiedyś będzie możliwa rozmowa telepatyczna, to wciąż science fiction. Ale zastosowanie technik fMRI i EEG do wykrywania świadomości oraz komunikacji z pacjentami w stanie wegetatywnym to kwestia kilku najbliższych lat. Takie badania zostawiają otwarte drzwi naukowcom, chcącym stworzyć interfejs mózg-komputer przekazujący myśli i uczucia osób w stanie krytycznym do otoczenia. Możliwe, że wkrótce będzie możliwe uzyskiwanie od pacjentów znacznie bardziej złożonych odpowiedzi niż zwykłe "tak" lub "nie".

Rozwój coraz bardziej zaawansowanych technik badań mózgu może jednak wywołać wiele moralnych i prawnych dylematów. Czy odkrycie "ukrytej" świadomości stanowiłoby wystarczający powód do cofnięcia decyzji o wstrzymaniu odżywiania i nawadniania pacjenta, który nie ma żadnych szans na wyzdrowienie? Już teraz można zapytać chorego, czy chce dalej żyć. Ale skąd mamy mieć pewność, że odpowiedź - zarówno twierdząca, jak i przecząca - jest tworem wystarczająco świadomego umysłu?

Badania przeprowadzone w 2011 r. na 65 osobach z zespołem zamknięcia (sparaliżowane ciało, pełna świadomość) wykazały, że ludzie zaskakująco szybko adaptują się do nowych warunków środowiskowych. Bo nawet gdy ciało umiera, świadomość może wciąż się mieć bardzo dobrze.

Dowiedz się więcej na temat: stan wegetatywny | śpiączka | neurologia | mózg | świadomość
Najlepsze tematy