«Почти во всех случаях оборот энергии всего мозга напрямую предсказывал либо текущий уровень осведомленности, либо ее последующее восстановление», — говорит Рон Куперс из Копенгагенского и Йельского университетов. "Короче говоря, наши результаты показывают, что существует минимальная потребность в энергии для того, чтобы устойчивое сознание возникло после травмы головного мозга."
В новом исследовании Куперс вместе с Йоханом Стендером и коллегами из Копенгагенского университета в Дании и Льежского университета в Бельгии стремились разработать более надежные диагностические маркеры для оценки текущего и будущего уровней сознания в дополнение к рутинной работе у постели больного. клинические осмотры.
С этой целью они количественно оценили и картировали метаболизм глюкозы в головном мозге у 131 пациента с черепно-мозговой травмой, все из которых страдали полной или частичной потерей сознания.
Исследователи измерили метаболизм глюкозы с помощью FDG-PET, хорошо известного метода визуализации, при котором глюкоза, меченная радиоактивной молекулой индикатора, вводится в кровоток. Маркированная глюкоза позволяет фиксировать и отображать потребление глюкозы в любом интересующем органе — в данном случае в головном мозге.
Их результаты показали, что индивидуальные уровни поведенческой реакции пациентов были тесно связаны с их общим оборотом мозговой энергии. Фактически, пациенты с метаболизмом глюкозы ниже четко определенного порога в 42 процента нормальной активности коры головного мозга, по-видимому, полностью потеряли сознание и не пришли в сознание при последующем наблюдении через год. Напротив, почти все пациенты с метаболической активностью мозга выше этого энергетического порога либо проявили признаки осведомленности при первоначальном обследовании, либо восстановили реакцию через год.
В целом, как сообщают исследователи, уровень церебрального метаболизма объясняет текущий уровень или неизбежное возвращение осведомленности у 94 процентов пациентов.
«Открытие четкой метаболической границы между сознательным и бессознательным состояниями может означать, что мозг претерпевает фундаментальное изменение состояния на определенном уровне оборота энергии, в том смысле, что сознание« зажигается », когда активность мозга достигает определенного порога», — сказал Стендер. говорит. «Нам не удалось напрямую проверить эту гипотезу, но она дает очень интересное направление для будущих исследований."
«Основная идея [на данный момент] заключается в том, что сознание — это процесс, требующий очень больших затрат энергии и затрагивающий мозг в целом», — говорит Куперс. "Эта фундаментальная физиологическая характеристика может помочь врачам определить потенциал восстановления сознания у пациентов, страдающих от серьезных травм головного мозга любого типа."
Исследователи говорят, что будет важно проверить результаты на независимой популяции пациентов.
Они также надеются изучить, как метаболизм в головном мозге меняется с течением времени у пациентов с черепно-мозговой травмой.