Wegwijs in bewustzijnsstoornissen

Artsen hebben nog een lange weg te gaan bij de diagnose van bewustzijnsstoornissen en het omschrijven van optimale middelen voor de behandeling van de patiënt. Het werk van de Coma Science Group (universiteit en CHU Luik) heeft op dit vlak heel wat vooruitgang tot stand gebracht. Daarom heeft het hoofd van deze onderzoeksgroep, prof. Steven Laureys, in januari de Prijs Generet voor zeldzame ziekten gekregen. Het prijzengeld bedraagt een miljoen euro.Deze onderscheiding bekroont niet alleen wetenschappelijke kennis, maar is ook toekomstgericht, want het uitgereikte bedrag is bedoeld om een gerandomiseerde, dubbelblinde studie over het effect van apomorfine te financieren. Dit dopaminerge geneesmiddel stimuleert de hersenen en kan daardoor misschien het bewustzijn verhogen bij patiënten met niet-responsief waaksyndroom (wat vroeger de vegetatieve toestand heette). Bij dit syndroom vertoont de patiënt een fluctuerend bewustzijn ten opzichte van zijn omgeving, maar is hij niet in staat op een functionele manier over zijn gedachten te communiceren met wie hem omringt.Volgens twee studies uit de jaren 1990 van prof. Keith Andrews (Londen) en dr. Nancy Childs (Austin) wordt deze diagnose één op de drie keren verkeerd gesteld. Dit wordt bevestigd door een onderzoek van de Coma Science Group, in samenwerking met het team van Joseph Giacino, die toen ver bonden was aan het New Jersey Neuroscience Institute: in een steekproef van 103 patiënten, formuleerde men bij 44 patiënten de diagnose 'niet-responsief waaksyndroom' op basis van een klinische consensus opgesteld door het behandelend team. Bij 18 (41%) van deze patiënten was die diagnose verkeerd, want ze hadden in werkelijkheid een minimale bewustzijnstoestand, als men ze beoordeelde op basis van de Coma Recovery Scale Revised (CRS-R). Deze schaal werd in de VS ontwikkeld door Joseph Giacino. Ze werd in het Nederlands en in het Frans gevalideerd door Caroline Schnakers en Steven Laureys. Het systematische gebruik van een gestandaardiseerde, gevoelige gedragsscore zoals de CRS-R kan helpen diagnostische vergissingen te vermijden.Ook andere pistes worden bewandeld, zoals interfaces tussen hersenen en computer. Of ook het bestuderen van de slaap met hoge-densiteit-EEG (256 elektroden). Een hele reeks studies is al jaren aan de gang voor het ontwikkelen van betrouwbare, gestandaardiseerde diagnostische instrumenten. Eén van de belangrijkste doelstellingen bestaat er voor de onderzoekers in alle beschikbare tests te combineren om 'automatische classificatiecriteria' te ontwerpen, die niet langer afhankelijk zijn van de menselijke waarneming. Daarmee zou men objectieve criteria kunnen ontwikkelen om het residuele bewustzijnsniveau van een patiënt in kaart te brengen, op het vlak van pijngewaarwording en herstelmogelijkheden.In 2016 is een studie van de Coma Science Group onder leiding van Olivia Gosseries uitgemond in het ontwikkelen van een algoritme. Uitgangspunt is de complexiteit van de corticale reacties op transcraniële magnetische stimulatie, zoals men die kan aflezen van het EEG.De onderzoeksgroep toonde aan dat de complexiteit van de corticale reacties betrouwbaar het bewustzijnsniveau van de patiënt weergeeft. Dit wordt weergegeven door de Perturbational Complexity Index (PCI) genoemd en uitgedrukt tussen twee extremen waarden, met name 0 en 1. Uit het onderzoek blijkt duidelijk dat er een drempelwaarde (0,3) bestaat die het onderscheid aangeeft tussen bewustzijn en afwezigheid van bewustzijn. Zowel bij personen in slaaptoestand of onder anesthesie als bij patiënten in coma of in niet-responsief waaksyndroom bevond de PCI zich onder de kritische drempel (0,3). Daarentegen werd die drempel overschreden door patiënten met een minimaal bewustzijn, een locked-in-syndroom (LIS) of door controlepersonen in waaktoestand. Het cijfer was proportioneel met het bewustzijnsniveau. Bij patiënten met een LIS, bijvoorbeeld, was de PCI normaal (tussen 0,5 en 0,7), terwijl de parameter schommelde tussen 0,3 en 0,5 bij minimaal bewustzijn. In een tweede studie hadden sommige patiënten met een niet-responsief waaksyndroom een hoge PCI. Het bleken de patiënten te zijn die de hoogste recuperatiekans hadden."Momenteel is de PCI nog vooral een experimenteel gegeven", zegt Olivia Gosseries. "De uitrusting voor het toedienen van TMS is zwaar en niet voor transport vatbaar. De analyse van de resultaten eist een volledige dag op." Ze geeft aan dat dat het team van Marcello Massimini van de universiteit van Milaan momenteel aan een sneller systeem voor gegevensanalyse werkt. Tegelijk proberen bedrijven de uitrusting voor het toedienen van TMS te miniaturiseren, zodat ze naar het bed van de patiënt kan worden getransporteerd.De Coma Science Group heeft zich van meet af aan toegelegd op het ontwikkelen van een betrouwbare diagnose van minimaal bewustzijn en een vlotte communicatie met de patiënt. In 2006 kon het onderzoeksteam voor het eerst communiceren met een 23-jarige Britse patiënte bij wie aanvankelijk een niet-responsief waaksyndroom was gediagnosticeerd, maar die uiteindelijk een minimaal bewustzijn bleek te hebben. Dit werd tot stand gebracht aan de hand van real time functionele MRI, in samenwerking met de Medical Research Council's Cognition and Brain Sciences Unit van de universiteit van Cambridge.Deze doorbraak was te danken aan de goed uitgedachte methodologie. De onderzoekers vroegen de patiënte zich actief iets in te beelden. Men stelde haar twee scenario's voor. Enerzijds, tennis spelen. Anderzijds, door haar huis wandelen. Het beeld van de hersenactiviteit bij de patiënte viel perfect samen met wat men zag bij een 30-tal gezonde vrijwilligers: activering van de premotorische hersenzone tijdens het inbeelden van een tenniswedstrijd, en activering van een netwerk met onder andere de parahippocampische zones tijdens het inbeelden van een wandeling in huis. Alles wees er dus op dat de patiënte bij bewustzijn was.Functionele MRI in real time is niet accuraat genoeg om het onderscheid te maken tussen zones die oplichten in de hersenen naargelang iemand met 'ja' of 'neen' wil antwoorden op een vraag. Daarom vroeg men de patiënte zich een tenniswedstrijd in te beelden als ze 'ja' wou antwoorden, en zich een wandeling door haar huis in te beelden als ze 'neen' wou zeggen. Sindsdien heeft men dit experiment met succes kunnen herhalen. Mogelijk kan men voor deze bijzondere 'dialogen' de fMRI vervangen door geëvoceerde cognitieve potentialen, die met draagbare apparatuur, op een betrouwbare manier en met een lage kostprijs kunnen worden verworven.In een volgend nummer zullen we zien dat de Coma Science Group ook belangrijk werk heeft verricht voor de behandeling van patiënten met een ernstig hersenletsel.