Nach Hirnverletzung: EEG erkennt verborgene Fähigkeiten schon nach wenigen Tagen

Die neurologische Beurteilung von Patienten mit akuten Hirnschädigungen steht auf Intensivstationen vor grundlegenden Herausforderungen: Reagiert eine betroffene Person klinisch nicht auf äußere Reize, lässt sich anhand herkömmlicher Verhaltensbeobachtungen kaum feststellen, ob dennoch kognitive Prozesse und Bewusstsein vorhanden sind.

Eine Untersuchung von Forschern der Columbia University unter der Leitung von Jan Claassen, die im Fachjournal Brain veröffentlicht wurde, liefert neue Erkenntnisse zur Erfassung von Bewusstseinszuständen mittels nichtinvasiver Hirn-Computer-Schnittstellen (BCI).

Gedankensteuerung durch vorgestellte Bewegungen

In der Untersuchung analysierten die Wissenschaftler 41 klinisch nicht ansprechbare Patienten mit akuter Hirnverletzung. Die Ergebnisse zeigen, dass nach einem kurzen Training etwa 1 von 3 Patienten in der Lage war, ein externes Signal ausschließlich über neuronale Aktivitäten zu kontrollieren.

Mittels einer nichtinvasiven elektroenzephalografischen (EEG) Hirn-Computer-Schnittstelle gelang es den Probanden, die Frequenz eines akustischen Pieptons allein durch Gedanken zu steuern. Als mentale Aufgabe diente den Patienten dabei das vorgestellte Öffnen und Schließen einer Hand.

Hohe Trefferquote bei kognitiv-motorischer Dissoziation

Besonders deutlich fiel das Ergebnis bei einer spezifischen Gruppe aus: Sämtliche Patienten mit zuvor diagnostizierter kognitiv-motorischer Dissoziation (Cognitive Motor Dissociation, CMD) waren zu dieser Signalkontrolle fähig. Dieser Nachweis gelang bereits wenige Tage nach der erlittenen Verletzung.

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Das Phänomen des verborgenen Bewusstseins ist seit Längerem Gegenstand der Forschung. Bereits eine frühere Arbeit aus dem Jahr 2019 zeigte bei 15 Prozent der nicht ansprechbaren hirnverletzten Patienten Anzeichen versteckten Bewusstseins. Die aktuellen Befunde untermauern, dass diese kognitiven Fähigkeiten frühzeitig über geeignete Schnittstellen messbar und aktiv abrufbar sein können.

Intensivmedizinische Vorteile gegenüber der funktionellen Bildgebung

Ein zentraler Aspekt der Methodik liegt in der praktischen Umsetzbarkeit im klinischen Alltag. Während Verfahren wie die funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRI) für schwerstkranke Patienten aufwendige Transporte und erhebliche logistische Hürden bedeuten, ist das EEG auf der Intensivstation täglich verfügbar. Durch diese ständige Verfügbarkeit erweist sich der EEG-Ansatz als wesentlich praktikabler für den routinemäßigen Einsatz am Krankenbett.

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Perspektiven für die Patientenkommunikation

Das langfristige Ziel der Methode besteht darin, eine grundlegende Kommunikation mit Betroffenen zu ermöglichen. Die Schnittstelle soll perspektivisch dazu dienen, elementare Bedürfnisse wie Schmerz oder Hunger direkt zu artikulieren. Sollten sich die Verfahren im intensivmedizinischen Alltag etablieren, könnte dies die Betreuung sowie die klinische und ethische Entscheidungsfindung bei schweren Hirnverletzungen nachhaltig verändern.