همزمانی عصبی نتیجه پس از کما را پیش بینی می کند

بیماران کما در بخش مراقبت‌های ویژه، به عنوان مثال پس از ایست قلبی، برای سال‌ها هدف پروژه‌های تحقیقاتی قرار گرفته‌اند. یکی از سوالات کلیدی این است که چگونه می توان نتیجه پس از کما را پیش بینی کرد. رویکردهای فعلی اغلب بر اساس ارزیابی کیفی الگوهای الکتروانسفالوگرام (EEG) است. آنها نسبتا کند، زمان بر هستند و به تخصص بالینی پیشرفته وابسته هستند. علاوه بر این، آنها در معرض تنوع فردی در بین کارشناسان درگیر هستند. با توجه به اهمیت و فراوانی مشکل، رویکردهای جدید مربوط به علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی در سرتاسر جهان در حال بررسی هستند. در این مطالعه، تیم تحقیقاتی بر نحوه پردازش صدا در مغز در روز اول پس از شروع کما تمرکز کردند. آنها معیارهای همزمانی عصبی و پیچیدگی عصبی را با روش های کمی با استفاده از ابزارهای محاسباتی بررسی کردند.

همزمانی عصبی در پردازش صدا کلیدی است

این مطالعه شامل دو گروه بود: 67 بیمار در کما پس از ایست قلبی و 13 فرد سالم. یک سری از صداهای خالص پخش شد و پاسخ های مغز در سیگنال های EEG ثبت شد. این مطالعه نشان داد که همزمانی عصبی برای نتیجه مطلوب پس از کما پیش بینی می کند. سیگورد لرکرود آلنس، نویسنده اول توضیح می دهد که آنها “در دو گروه مختلف بیماران دریافتند که بیمارانی که بعداً از کما جان سالم به در می برند، همزمانی عصبی بالاتری در پاسخ به صداها در طول روز اول نسبت به کسانی که این کار را انجام نداده اند داشتند. در واقع، همزمانی عصبی بازماندگان این است. در سطوح غیر قابل تشخیص از کنترل های سالم و آگاهانه.”

یک رویکرد جدید

در صورتی که یافته‌های اولیه ارائه‌شده در این نشریه در مطالعات بزرگ‌تر آینده تأیید شود، رویکرد جدید یک سری مزیت‌ها را در پیاده‌سازی بالینی ارائه خواهد کرد: (الف) بر یک ضبط 20 دقیقه‌ای EEG تکیه دارد که در کنار بالین در ICU انجام می‌شود. (ب) با داده های خیلی اولیه (روز اول) کما کار می کند و پیش آگهی را برای نتیجه در سه ماهگی ارائه می دهد. ج) متکی به ابزارهای محاسباتی است که همگامی عصبی پاسخ های EEG به این صداها را کمیت می کند و اطلاعات پیش آگهی سریع و بی طرفانه را ارائه می دهد.

پیچیدگی عصبی شگفت انگیز

با توجه به ادبیات، انتظار می رود پیچیدگی فعالیت عصبی در غیاب آگاهی کاهش یابد. با از دست دادن هوشیاری، پردازش عصبی مغز محتوای اطلاعاتی را از دست می دهد و در نتیجه از پیچیدگی فعالیت آن کاسته می شود. این اثر در مطالعه فقط برای گروه بازمانده یافت شد. در گروه غیربازمانده‌ها، پیچیدگی در محدوده وسیعی بود، تا حدی پایین‌تر و تا حدی بالاتر از مقادیر پیچیدگی کنترل‌های سالم و آگاه. پروفسور دکتر آتینا تزووارا توضیح می دهد که آنها “روی یک مورد خاص از دست دادن هوشیاری تمرکز کردند – اولین روز پس از شروع کما. این فقط چند ساعت پس از اینکه بیماران دچار ایسکمی جهانی شدند و در حالی که الکتروفیزیولوژی و متابولیسم آنها به پاسخ‌های مغزی آن‌ها فاقد ساختار است، که منجر به شلیک عصبی خود به خود یا پر سر و صداتر می‌شود که می‌تواند منجر به پیچیدگی بیشتر یا نویز عصبی در سیگنال‌های EEG آنها شود.

مراحل بعدی و اجرای بالینی آینده

نتایج این مطالعه دلگرم کننده است و خواستار تحقیقات بیشتر در گروه های بزرگتر شامل مراکز پزشکی اضافی است. برای حرکت رو به جلو، تیم تحقیقاتی مایل است با گروه های بزرگتر بیماران کار کند. پروفسور دکتر آتینا تزووارا مراحل بعدی را تشریح می کند: “گروه ما بین NeuroTec، پلتفرم بین رشته ای دپارتمان نورولوژی که بر تحقیقات ترجمه ای تمرکز دارد و موسسه علوم کامپیوتر در دانشگاه برن واقع شده است. کار ما این دیدگاه را تقویت می کند. روش‌های محاسباتی را می‌توان در روال بالینی برای کمک به تصمیم‌گیری بالینی معرفی کرد. ما باید قبل از تصور استفاده از آنها در ICU، این یافته‌ها را در گروه‌های بزرگتر بیماران و چندین بیمارستان تأیید کنیم.

این تحقیق در منتشر شد NeuroImage.

ارائه شده توسط Inselspital، بیمارستان دانشگاه برن