Ansprechbarkeit im Koma von Peter Denker

Hirnwissenschaftliche Untersuchung objektiviert Vermutung von Angehörigen

 

FZJ-Jahresempfang 2009 - Prof. Dr. Karl Zilles

FZJ-Jahresempfang 2009 - Prof. Dr. Karl Zilles
Foto: Forschungszentrum Jülich

Auf der Jahrestagung des Forschungszentrums Jülich in Bonn am 7.11.2009 stellte der renommierte Hirnforscher Prof. Dr. Karl Zilles neben anderen ein besonders eindrucksvolles Ergebnis der modernen bildgebenden Verfahren zu der Frage vor: "Grenzsituation Koma: Ist Bewusstsein eine Bedingung für Assoziationsfähigkeit?"

Koma als Folge einer schweren Kopfverletzung

Bei einem Hausunfall war das Gehirn einer Patientin sowohl im Bereich des Hinterhauptlappens als auch im Hirnstamm so schwer geschädigt worden, dass sie in ein Koma gefallen war, das zum Zeitpunkt der Untersuchung schon ca. drei Jahre andauerte. Zwar wurden Kreislauf und Atmung vom zentralen Nervensystem aufrecht erhalten, aber sie konnte weder selbständig Nahrung aufnehmen noch sich bewegen. Sie zeigte auch auf Sprache, Töne oder Berührung hin keinerlei erkennbare Reaktion und erfüllte alle etablierten Kriterien eines Komas.

Ärzte sind gegenüber Vermutung von Angehörigen skeptisch

Angehörige der Komapatientin äußerten wiederholt, sie hätten den Eindruck, dass die Patientin aber doch "etwas wahrnehmen" könne, wenn sie mit ihr sprechen. Dafür gab es allerdings keinerlei objektivierbare Anhaltspunkte. Darum hielten Ärzte diese Meinung für den Ausdruck von Wunschvorstellungen der Angehörigen. Wenn die Patientin - wie von den Angehörigen behauptet - auf Ansprache "irgendwie" reagieren würde, müsste sich dies als Aktivität in verschiedenen Hinrregionen mit funktioneller Bildgebung nachweisen lassen. Sollte die Patientin dabei sogar emotional differenzierte Wahrnehmungen empfinden, müsste dies womöglich als Aktivierung der Amygdala - auch Mandelkern genannt - erkennbar sein. Denn die [1] Amygdala ist die Hirnregion, die bei emotionalen Affekten und Empathie-Empfindungen aktiv ist. Die Amygdala kommt in beiden Gehirnhälften symmetrisch vor. Mit einer funktionellen magnetresonanztomographischen Studie und später auch in einer Aktivierungsstudie mit der Positronen-Emissions-Tomographie wurde daher untersucht, ob und wie die Amygdala-Region der Komapatientin auf unterschiedlich emotionale Ansprache durch ihr nahe stehende oder unbekannte Personen reagiert.

Untersuchung der Amygdala mit MRT und PET

Protonen, die im Wasser enthalten sind und überall im Körper vorkommen, entwickeln aufgrund ihrer Drehung (Kernspin) ein magnetisches Moment. Sie verhalten sich wie Magnetkreisel, die durch ein starkes Magnetfeld entlang der Feldlinien eines Magnetfeldes ausgerichtet werden können. Ein [2] Magnet-Resonanz-Tomograph - kurz MRT - ist ein Gerät, das u.a. genau dies durch ein starkes Magnetfeld leistet. Es ist 10.000 bis 30.000 mal stärker als das Magnetfeld der Erde. Bei einer MRT-Untersuchung werden durch den Tomographen elektromagnetische Hochfrequenzsignale in einem bestimmten Winkel zur Ausrichtung der Wasserstoffprotonen gesendet. Die Wasserstoffprotonen werden dadurch in eine Richtung abgelenkt und kehren nach Abschaltung des Radioimpulses wieder in ihre Ausgangsstellung zurück. Dabei geben sie selbst ein hochfrequentes Signal ab, das durch Empfangsspulen (Prinzip von Antennen) des Tomographen aufgenommen werden kann. Durch die Anordnung der Empfangsspulen kann man in einem dreidimensionalen Koordinatensystem genau messen, von wo aus, wann und mit welcher Energie die Protonen gesendet haben. Die gemessenen Informationen werden durch Computer in Bilder umgesetzt. Das MRT-Gerät liefert nicht nur statische Bilder der Anatomie des Gehirns, sondern erlaubt auch die Beobachtung funktioneller Vorgänge, da bei besonderer Aktivität von vielen Nervenzellen an einer ganz bestimmten Stelle im Gehirn, diese Region verstärkt durchblutet wird, verstärkt Sauerstoff aufnimmt und Kohlendioxyd abgibt. Dies führt zu Veränderungen der magnetischen Eigenschaft des Blutes, die als BOLD-Effekt bezeichnet werden. Die Kurzbezeichnung BOLD bedeutet 'blood oxygen level dependent'.
Ein [3] Positronen-Emissions-Tomograph lokalisiert die Elektron-Positron-Zerfallsstrahlung in organischem Gewebe, wenn sich darin unter dem Einfluss von Stoffwechsel-Aktivität ein Positronen emittierendes Radiopharmakon angereichert hat.

Reaktion der Amygdala auf unterschiedliche Ansprache

Die Komapatientin bekam bei ihrer Untersuchung mit einem MRT-System zuvor aufgenommene Sprachaufzeichnungen vorgespielt, und zwar von

    1. ihrer Tochter,
    2. einer Freundin und
    3. einer ihr fremden Person.
Es wurden zwei verschiedene Sprachaufzeichnungen eingespielt, wobei jede der drei Personen folgende Sätze sprach:
    a) mit Anrede, mit einer persönlichen Tönung und emotionaler Wärme (empathisch)
    z.B. "Ich bin …, ich besuche dich heute - wie geht es dir?" und
    b) nur als sachlichen Text ohne Anrede und ohne emotionalen Gehalt (neutral),
    z.B. Aufzählung der Namen von Wochentagen, Monaten oder Pflanzen..

Das MRT ergab zu diesen unterschiedlichen Arten der Ansprache sechs signifikant verschiedene Stärken der Stoffwechselaktivität der Amygdala wie in folgender Graphik skizziert.

 

Amygdala-Aktivität

Amygdala-Aktivität einer Koma-Patientin bei Ansprache
Graphik von Peter Denker (nach FZJ-Quelle)

Diese Graphik verdeutlicht: Bei den Text-Einspielungen zeigt sich eine je unterschiedliche Aktivierung, und zwar bei der Tochter stärker als bei der Freundin und keine signifikante Aktivierung bei der fremden Person. Außerdem ist die Aktivität jeweils bei persönlich-warmherziger Ansprache deutlich höher als bei neutraler Ansprache.

Der wissenschaftliche Befund ist richtungsweisend für den Umgang mit Komapatienten

Die von den Angehörigen "empfundene" Reaktion der Komapatientin auf Ansprache ist durch den geschilderten Befund der [4] wissenschaftlichen Untersuchung objektiv belegt. Ein bewusstloser Mensch, dessen Hörzentrum und dessen Amygdala unversehrt sind, kann demnach tatsächlich unterscheiden, wer ihn anspricht und wie. Das bedingt ein Umdenken bei den Ärzten, beim Pflegepersonal und bei den Angehörigen, die solche Bewusstseinszustände und kognitive sowei emotionale Fähigkeiten für ausgeschlossen gehalten haben. Denn nun ist gesichert, dass sich Patienten mit einer guten, persönlichen Ansprache wohler fühlen als solche, denen sie nicht zuteil wird. Zu wissen, dass die persönlich-empathische Zuwendung nicht vergeblich ist, sondern sogar beim bewusstlosen Patienten "ankommt", gibt vermeintlich nutzlosen Krankenbesuchen bei Komapatienten doch einen wundervollen Sinn.

Schlussbemerkung

Der Autor bedankt sich bei Herrn Prof. Dr. Karl Zilles für wertvolle Hinweise, Korrekturen und Ergänzungen zum Manuskript sowie für die Erlaubnis zur Wiedergabe seines Fotos.


LINKS:
[1] Wissenschaft Online Amygdala: www.wissenschaft-online.de/abo/lexikon/neuro/565 - zurück zu [1] -
[2] Wikipedia Magnetresonanztomographie: http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetresonanztomographie - zurück zu [2] -
[3] Wikipedia Positronen-Emissions-Tomographie: http://de.wikipedia.org/wiki/Positronen-Emissions-Tomographie# - zurück zu [3] -
[4] Forschungszentrum Jülich Pressebericht "Sie kann uns verstehen": www.fz-juelich.de/portal/index.php?cmd=show&mid=660&index=163 - zurück zu [4] -


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