Donnerstag, 19. September 2013

Signale aus der Stille - Forscher beobachten erstmals bislang unbekannte Hirnaktivität jenseits der EEG-Flatline


Künstlerische Interpretation der EEG-Flatline (Illu.). | Quelle: grewi.de

Montreal (Kanada) - Die sogenannte "Flatline", eine mittels Elektroenzephalografie (EEG) fortdauernd gemessene flache Kurve bzw. Nulllinie galt bislang eigentlich als Zeichen gänzlich fehlender Hirnfunktionen bei Komapatienten - den sogenannten Hirntod. Der nun von kanadischen Medizinern erbrachte Nachweis bislang unbekannter Hirnaktivität sozusagen jenseits dieser Flatline öffnet ein völlig neues Gebiet der Erforschung von tierischer und menschlicher Hirnfunktionen, zeigt neue Wege der Therapie auf.

Wie die Wissenschaftler um Daniel Kroeger und Dr. Florin Amzica von der University of Montreal's School of Dentistry aktuell im Fachjournal "PLoS ONE" (DOI: 10.1371/journal.pone.0075257) berichten, erfuhren sie durch den rumänischen Mediziner Dr. Bogdan Florea von einem Fall eines Patienten in einem extrem hypoxischen Koma der mit starken anti-epileptischen Medikamenten behalten wurde. "Dr. Florea kontaktierte uns, weil er bei diesem Patienten unerklärliche Phänomene mit dem EEG beobachtet hatte. Wir stellten fest, dass dieser Patient tatsächlich zerebrale Aktivität aufzeigte, wie sie bislang gänzlich unbekannt war."


In einem nächsten Schritt entschieden sich die kanadischen Mediziner zu einem Tier-Experiment, in dem sie Katzen (dem Standard-Tiermodell für neurologische Studien) künstlich in den Zustand des besagten rumänischen Patienten - also in ein extrem tiefes - aber für die Tiere reversibles - Koma versetzten.


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Nachdem das EEG auch bei den Katzen die isoelektrische "Flatline" anzeigte, die mit "Stille" in der Großhirnrinde (Cortex) assoziiert wird, beobachteten die Mediziner bei allen ins Tiefstkoma versetzten Testkatzen zerebrale Aktivität in Form von Schwingungen im Hippocampus und damit jener Region, die im Hirn für Erinnerungen und Lernprozesse verantwortlich ist.


Die bislang unbekannte, jetzt jedoch im Hippocampus gemessene Hirnaktivität (u.) jenseits der EEG-Nullinine (oben). | Copyright: Daniel Kroeger, Bogdan Florea, Florin Amzica

Die Forscher schlussfolgern, dass die von ihnen als "Nu-Komplexe" bezeichneten und bei den Katzen beobachteten EEG-Wellen jenen des rumänischen Patienten entsprechen.


Dr. Amzica unterstreicht die Bedeutung und Konsequenzen der Entdeckung: "Trotz unserer Entdeckung müssen sich all jene, die sich entschieden haben, lebensverlängernde Maßnahmen an ihren hirntoten Verwandten einzustellen, sich keine Vorwürfe machen oder an ihren Ärzten zweifeln. Der Grund hierfür ist der, dass die bisherigen Kriterien zur Feststellung des Hirntodes auch weiterhin gelten und richtig sind. Erst auf längere Sicht könnte unsere Entdeckung zu einer Neudefinition dieser Kriterien führen. Aber davon sind wir derzeit noch weit entfernt."


Allerdings sei die Diskussion dieser Frage nicht das Hauptziel der aktuellen Untersuchungen. "Der wichtigste und nützlichste Aspekt bezieht sich auf das therapeutische Potential, die Neuroprotektion von Tiefstkomapatienten", so Amzica.


Nach schweren Verletzungen sind einige Patienten in einem derart schlechten Zustand, dass Ärzte sie absichtlich in ein künstliches Koma versetzen, um so Körper und Hirn während der Erholungsphase zu schützen. Dr. Amzica glaubt nun jedoch, dass das bei den Katzen herbeigeführte "extreme Koma" noch schützender wirke: "Da Organe und Muskeln, die lange Zeit inaktiv sind verkümmern, ist es auch vorstellbar, dass das gleiche auch für unser Gehirn gilt, wenn dieses über eine bestimmte Zeitdauer hinaus künstlich auf der EEG-Nullline gehalten wird. Ein eigentlich aktives Hirn, das aus einem ausgedehnten Koma erwacht, könnte also einen noch schlechteren Zustand aufweisen wie vor dem künstliche Koma. Zumindest die nun nachgewiesene minimale Hirnaktivität im herbeigeführten Tiefstkoma könnte solche Auswirkungen vielleicht verhindern." Eine weitere Untersuchung der Nu-Komplexe sei vor diesem Hintergrund absolut notwendig.


"Darüber hinaus liefert das Studienergebnis den Beweis dafür, dass das Gehirn in der Lage ist, ein extrem tiefes Koma zu überstehen, wenn die Integrität der Nervenstrukturen erhalten bleibt", erläutert Kroeger abschließend. "Wir haben auch herausgefunden, dass der Hippocampus auch (jenseits der Nullinie) weiterhin Signale an den Cortex senden kann. Die Möglichkeit, Erinnerungs- und Lernvorgänge im Hippocampus während des Komazustandes zu erforschen wird zudem zu einem weiteren Verständnis (dieser Prozesse) beitragen. Kurz gesagt: Nun stehen und alle Wege der Grundlagenforschung offen."


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