Wissenschaftler haben eine "Signatur" in der Gehirnaktivität entdeckt, die erklären könnte, warum einige schwer gehirnverletzte Patienten aus einem minimal bewussten Zustand als Folge von Schlafmitteln und anderen Medikamenten erwachen. Dies ist laut einer Studie in der Zeitschrift veröffentlicht.
Das Forschungsteam, das von Forschern vom Weill Cornell Medical College in New York geleitet wird, sagt, dass ihre Ergebnisse helfen könnten, vorherzusagen, ob andere Patienten, die unter "ähnlicher Reservekapazität" leiden, auf Schlafmittel oder andere Ansätze reagieren.
Die Forscher begannen mit ihrer Studie, nachdem sie herausgefunden hatten, dass drei Patienten, die an einer schweren Hirnschädigung litten, von einer minimalen kognitiven Kapazität "erwachten", nachdem sie ein Schlafmittel namens Ambien, auch bekannt als Zolpidem, verwendet hatten.
Alle drei Patienten wurden auf unterschiedliche Weise hirngeschädigt. Einer erlitt einen Sturz, ein anderer erlitt einen Hirnaneurismus, während ein anderer nach einem Autounfall fast ertrank.
Mithilfe der Elektroenzephalographie (EEG) zur Überwachung der Gehirnströme der Patienten bei der Verwendung von Ambien fanden die Forscher heraus, dass ihre Gehirne zwar unterschiedlich geschädigt wurden, aber alle die gleichen niederfrequenten Wellen in ihren Messungen zeigten.
Im Detail waren diese Gehirnwellen am aktivsten im frontalen Kortex – einer Region, von der bekannt ist, dass sie sehr stark von anderen Gehirnstrukturen abhängig ist, um aktiv zu sein, hauptsächlich im zentralen Thalamus und im Striatum.
Diese beiden Bereiche arbeiten zusammen, um eine Vielzahl von Funktionen zu unterstützen, darunter Kurzzeitgedächtnis, Belohnung, Motivation, Aufmerksamkeit, Wachheit und Schlaf.
Ambien löst "paradoxe Erregung" aus
Die Forscher stellen die Hypothese auf, dass Ambien im Gehirn ähnlich funktioniert wie ein Anästhetikum. Es "löst kurz eine schnelle Anregungswelle im Gehirn aus, bevor es zum Schlafen kommt." Sie sagen, dies ist ein Phänomen, das als "paradoxe Erregung" bekannt ist.
Die Forscher erklären, dass bei gesunden Menschen, die Ambien verwenden, eine Sedierung erzeugt wird und sie schlafen. Aber bei denen, die an schweren Hirnschäden leiden, aktiviert es das Gehirn weiter, nachdem es die "schlafenden" Zellen aktiviert hat, wodurch die Patienten wach werden.
Um diese Theorie weiter zu erklären, sagt Dr. Nicholas Schiff, Professor für Neurologie und Neurowissenschaften und Professor für öffentliche Gesundheit am Weill Cornell Medical College:
"Was wir bei diesen Patienten denken, ist, dass die anfängliche Erregung, die von Ambien erzeugt wird, sich auf einen bestimmten Kreislauf bezieht. Das Medikament schafft die Möglichkeit für das Gehirn, diese erste Welle der Erregung effektiv zu erfassen und sich selbst wieder einzuschalten."
Er fügt hinzu, dass die von Ambien angeregte Schaltung, die er als "Mesokreis" bezeichnet, die "kortikalen" Bereiche des Gehirns mit dem zentralen Thalamus und dem Striatum verbindet.
Weil die Neuronen im zentralen Thalamus stark mit anderen Bereichen des Gehirns verbunden sind, werden "Schäden in einem Teil des Gehirns oder des anderen den Thalamus beeinflussen, was der Schlüssel zum Bewusstsein ist. Neuronen im Striatum werden nur feuern, wenn viel da ist der elektrische Input kommt schnell zu ihnen ", sagt Dr. Schiff.
Regelmäßige Verwendung von Ambien benötigt, um Effekte zu sehen
Die Forscher stellten jedoch fest, dass bei den Studienteilnehmern der "Misocircuit" deaktiviert wird, sobald die Ambien-Effekte abgeklungen sind. Dies bedeutet, dass eine regelmäßige Verwendung des Arzneimittels erforderlich ist, um optimale Ergebnisse zu erhalten.
Dr. Schiff stellt fest, dass ein Patient in der Studie, der durch fast Ertrinken Gehirnschäden erlitten hatte, signifikante Reduktionen von Zittern und Spastik durch die regelmäßige Anwendung von Ambien zu den Mahlzeiten beobachtet hatte. Er kann nun Objekte wie einen Löffel verwenden und ist aufmerksam und in der Lage zu kommunizieren.
Er fügt hinzu, dass ein anderer Patient nun in der Lage ist, "zuverlässig von einem Minimalbewußtsein in den Mittelbereich eines sogenannten Verwirrtheitszustands zu wechseln – ein wachsamerer Zustand, aber kein volles Bewusstsein."
Aus diesen Ergebnissen stellt Dr. Schiff fest, dass "die Anwendung von Ambien einen Schritt in die richtige Richtung bedeutet, aber sicherlich keine Heilung".
Andere Drogen können die gleiche Wirkung haben
Die Forscher sagen, dass die EEG-Muster der Patienten, die in der Studie gefunden wurden, eine "rekrutierbare Reserve" von Funktionen in kritischen Bereichen des Gehirns aufweisen, die Ambien anzapfen kann, um das Gehirn "einzuschalten".
Aus diesem Grund hofft Dr. Schiff, dass sie andere Patienten mit EEG untersuchen können, um festzustellen, ob sie auch diese rekrutierbaren Reserven haben.
Und die Forscher stellen fest, dass einige Patienten mit schwerer Hirnschädigung möglicherweise nicht auf Ambien reagieren, weil sie auf sehr spezifische Hirnrezeptoren zielen, aber andere Medikamente könnten möglicherweise die gleichen Auswirkungen haben.
Sie weisen auf zwei Medikamente namens Amantadin und L-Dopa hin. Beide versorgen das Gehirn mit zusätzlichem Dopamin, und frühere Studien haben gezeigt, dass sie ähnliche Wirkungen auf die Verbesserung der Funktion von Patienten haben, die schwer geschädigt sind.
Dr. Schiff fügt hinzu:
"Nachdem wir wichtige Erkenntnisse über die fundamentalen Mechanismen gefunden haben, die der dramatischen und seltenen Reaktion einiger schwer gehirnverletzter Patienten auf Ambien zugrunde liegen, hoffen wir, systematisch Wege zu finden, um solche Anstöße bei anderen Patienten zu erreichen – das ist unser Ziel."
vor kurzem über eine Studie berichtet, die darauf hindeutet, dass Hirnanomalien als Folge einer Gehirnerschütterung Monate nach der Verletzung sichtbar sind.
