Agyi interfész segíthet kimutatni a rejtett tudatosságot

Háttér

A szerzett agysérülést követő tartós tudatzavarok megítélése továbbra is jelentős klinikai kihívás. A hagyományos vizsgálatok nagyrészt megfigyelhető mozgásos vagy verbális válaszokra épülnek, ezért alulbecsülhetik a megmaradt tudatosságot azoknál a betegeknél, akik súlyos motoros károsodás, fluktuáló éberség vagy egyéb tényezők miatt nem tudnak következetesen válaszolni. Hasonló diagnosztikai bizonytalanság merülhet fel locked-in szindrómában is, ahol a tudatosság megtartott, de a mozgásos kifejezés súlyosan korlátozott. A vizsgálat célja annak felmérése volt, hogy egy többfázisú, motoros képzeleti feladaton alapuló agy–számítógép interfész (BCI) képes-e EEG-alapú, mozgástól független jeleket adni a tudatosságról és a kognitív válaszkészségről. 

Módszerek 

A prospektív, nem intervenciós vizsgálatba 42 beteget vontak be 17–73 éves kor között: 14-en nem válaszkész ébrenléti szindrómában, 17-en minimálisan tudatos állapotban, 10-en locked-in szindrómában, egy beteg pedig teljes locked-in szindrómában volt. Két egészséges férfi referencia-résztvevőként szerepelt. A résztvevők hordható, 16 csatornás EEG-eszközzel ismételt motoros képzeleti feladatokat végeztek, például kéz- vagy lábmozgás elképzelését. A protokoll három fázisból állt: kezdeti felmérés, tréning neurofeedbackkel vagy anélkül, majd zárt, igen/nem kérdésekből álló tesztelés. A viselkedéses állapotot Coma Recovery Scale-Revised és Wessex Head Injury Matrix skálákkal is értékelték. 

Eredmények

A betegek 73,8%-a ért el szignifikáns dekódolási pontosságot az első fázisban, ami szándékos agyi aktivitásmodulációra utalt; közülük körülbelül 90% jutott tovább a kérdés-válasz fázisba. A szignifikáns futások elemzésekor a locked-in szindrómás csoport dekódolási pontossága magasabb volt, mint a minimálisan tudatos állapotú betegeké (p=0,007) és a nem válaszkész ébrenléti szindrómás betegeké (p=0,048). A kérdés-válasz feladatokban a nem válaszkész ébrenléti szindrómás csoport teljesítménye meghaladta a minimálisan tudatos állapotú csoportét (p=0,049), amit a szerzők a hozzátartozók hangján elhangzó, érzelmileg releváns kérdésekkel hoztak összefüggésbe. A dekódolási pontosság és a viselkedéses skálák együttes alkalmazása a kiegyensúlyozott diagnosztikai pontosságot 55%-ról 62%-ra növelte; a minimálisan tudatos állapot felismerési érzékenysége 39%-ról 69%-ra javult, miközben a locked-in szindróma érzékenysége 78%-ról 67%-ra csökkent. 

Értelmezés 

Az eredmények azt jelzik, hogy a többüléses, visszacsatolást is alkalmazó BCI-protokoll kiegészítheti a viselkedéses tudatállapot-felmérést, különösen akkor, ha a beteg motoros válasza nem megbízható. A locked-in szindrómás betegek jobb teljesítménye összhangban van azzal, hogy náluk a tudatosság megmaradt, de a kivitelezett mozgás akadályozott. A tartós tudatzavarban észlelt válaszok arra utalnak, hogy egyes betegekben rejtett kognitív kapacitás maradhat fenn, amely ágy melletti viselkedéses vizsgálattal nem feltétlenül észlelhető. Az eredményeket ugyanakkor óvatosan kell értelmezni: a csoportok kicsik voltak, a validáció belső volt, a vizsgálati környezet változó, és a kérdés-válasz fázis nem tekinthető még rutinszerű kommunikációs eszköznek. 

Konklúzió 

A vizsgálat alapján a motoros képzeleten alapuló, EEG-vezérelt BCI egy  ígéretes, mozgástól független kiegészítő módszer lehet a tartós tudatzavarban vagy locked-in szindrómában lévő betegek tudatosságának felmérésére. A módszer nem helyettesíti a standard klinikai értékelést, de segíthet azonosítani azokat a betegeket, akiknél a rejtett tudatosság a viselkedéses vizsgálatokkal nem mutatható ki.