30 listopada 2021

Badania EEG – projekt badawczy

Opis badania naukowego wykonywanego przy pomocy EEG

Pacjentów z ciężkimi uszkodzeniami mózgu nazywa się często „pacjentami śpiączkowymi”. Jednak ten powszechnie stosowany termin mieści w sobie tak naprawdę kilka odmiennych typów zaburzeń neurologicznych. To co je różni, to przede wszystkim zachowany poziom świadomości. W niektórych przypadkach pacjent może w pełni zdawać sobie sprawę z tego, co się wokół niego dzieje, ale wskutek uszkodzenia pnia mózgu dotknięty jest całkowitym paraliżem i niezdolny do komunikacji z otoczeniem. Niekiedy, przy rozległych uszkodzeniach kory mózgowej pacjenci zachowują świadomość, ale pojawia się ona i znika w sposób nieregularny. W jeszcze cięższych przypadkach uszkodzeń pacjenci mają otwarte oczy, ale zakres uszkodzeń tkanki mózgowej jest tak duży, że ich stan nazywamy stanem przytomności bez świadomości. Te wszystkie postacie zaburzeń bardzo trudno odróżnić od siebie na podstawie obserwacji pacjenta, bo w każdym z nich wydaje się on po prostu nie reagować na to, co dzieje się w jego otoczeniu. Dlatego szansą jest odwołanie się do metod, które nie będą poprzestawać na analizie zewnętrznych reakcji, ale dadzą możliwość bezpośredniej oceny tego, jak działa mózg osoby chorej. Jedną z nich jest elektroencefalografia (EEG), czyli technika pomiaru aktywności elektrycznej żyjącego mózgu. Każda komórka nerwowa, kiedy jest aktywna, wytwarza prąd o bardzo słabej intensywności. Jednakże za pomocą EEG jesteśmy w stanie zarejestrować tę aktywność na powierzchni głowy w przypadku, gdy liczne grupy komórek wykazują jednoczesne wzbudzenie. Metoda ta umożliwia „podgląd” tego, jak funkcjonuje mózg pacjenta niezależnie od stopnia ograniczenia jego aktywności ruchowej czy komunikacyjnej.

W ramach realizowanego projektu naukowego zaplanowano opracowanie szeregu procedur pomiarowych, które mają na celu jak najbardziej trafne określenie stanu pacjenta. Procedury można podzielić na trzy grupy:

pomiar spoczynkowej aktywności mózgu – tutaj przedmiotem analizy jest tak zwana spontaniczna aktywność mózgu. Pomiar trwa około 10 minut i w tym czasie pacjent nie musi wykonywać żadnych czynności.

pomiar efektów stymulacji sensorycznej – w czasie procedury eksperymentalnej pacjent słyszy serie dźwięków w słuchawkach lub odczuwa wibracje na palcu. Ponadto od czasu do czasu w słuchawkach słyszy imię swoje lub innej osoby i jest proszony o zamruganie po usłyszeniu własnego imienia. Przedmiotem analizy są reakcje mózgu na bodźce słuchowe i dotykowe oraz reakcja mrugania na własne imię.

pomiar korelatów intencji ruchowej – celem badania jest wykrycie w zarejestrowanym zapisie EEG specyficznych wzorców aktywności komórek nerwowych związanych z wystąpieniem intencji wykonania ruchu po usłyszeniu polecenia. W czasie badania pacjent co jakiś czas słyszy przez słuchawki polecenie wykonania prostego ruchu (np. „zaciśnij dłoń” lub „podrap się”). Niezależnie od tego, czy pacjent jest w stanie wykonać rzeczywisty ruch czy nie, analiza sygnału EEG może wykryć, czy próbował go wykonać.

badanie diagnostyczne za pomocą Skali Wychodzenia ze Śpiączki – w tej części badania nie prowadzi się pomiaru EEG, a badanie polega na obserwowaniu reakcji pacjenta. Wspomniana skala, opracowana przez prof. Giacino z Massachusetts General Hospital, składa się z kilkunastu zadań służących ocenie funkcji słuchowych, wzrokowych, ruchowych, werbalnych, zdolności do komunikacji oraz poziomu pobudzenia pacjenta. Ocenie podlegają dające się zaobserwować reakcje pacjenta na określone bodźce sensoryczne w wymienionych modalnościach.

Należy zaznaczyć, że opisane wyżej procedury mają charakter naukowy, a nie kliniczny. Wynika z tego, że są one nadal w trakcie doskonalenia, a uzyskane dzięki nim wyniki nie mają statusu diagnozy jaką można uzyskać w placówkach medycznych. Jednakże udział pacjenta w tych badaniach może wydatnie przyczynić się do opracowania metod, które w przyszłości pozwolą na trafniejszą ocenę stanu pacjenta niż dzieje się to w chwili obecnej. Z uwagi na specyfikę zastosowanej metody pomiaru EEG, brak znaczących wyników u pacjenta nie oznacza, że nie jest on w stanie wykonać zadania, a tylko, że nie udało się wykryć takiej aktywności EEG (np. z powodu znacznych zakłóceń sygnału).

 

                      Opracował:
dr Marek Binder (Uniwersytet Jagielloński)