Bewustzijn gereduceerd tot één cijfer

Een nieuwe studie door een internationaal team van neurologen, waaronder die van de Coma Science Group aan de universiteit van Luik, toont dat de inhoud van ons bewustzijn objectief kan worden berekend door een meting van de complexiteit van de reactie van de hersenen op een intense magnetische puls. De experimenten worden deze week in het prestigieuze tijdschrift Science Translational Medicine gepubliceerd en testen een nieuwe theorie over het menselijk bewustzijn bij proefpersonen in diepe slaap en algemene anesthesie en bij patiënten in een diepe coma.

In de klinische praktijk gaan artsen het bewustzijn beoordelen op basis van het vermogen van een patiënt om te reageren op prikkels en opdrachten als "knijp in mijn hand" of "open je ogen". Patiënten met ernstige hersenbeschadigingen kunnen echter wel bewust zijn maar toch niet in staat zijn om te reageren, gewoon omdat ze de vraag niet begrijpen of omdat ze volledig verlamd zijn. Voor sommige patiënten kan een bewuste toestand dus onopgemerkt blijven.

Om dit probleem op te lossen, zijn de onderzoekers begonnen met meten wat, althans in theorie, speciaal is aan de mogelijkheid van het brein om bewustzijn te “genereren”: het vermogen om informatie te integreren. Hiervoor hebben de onderzoekers geprobeerd om de informatie-inhoud van de hersenen-reactie op een magnetische storing te comprimeren of te “zippen”. Hiervoor gebruikten ze dezelfde wiskundige methodes als die welke worden toegepast om digitale informatie te comprimeren (bijvoorbeeld bij het versturen van een foto per email).

"We hebben hier een heel recente en innoverende wiskundige theorie van het bewustzijn getoetst aan concrete metingen bij mensen”, zegt Steven Laureys, directeur van de Coma Science Group aan de universiteit van Luik.

“De techniek is nu klaar om te worden vertaald naar medische toepassingen bij comateuze, vegetatieve/niet-responsieve, minimaal bewuste en locked-in syndroom patiënten” zegt Olivia Gosseries, neuropsychologe van de Coma Science Group uit Luik, en eerste auteur van de studie met Adenauer Casali van de Universiteit van Milaan.

Full bibliographic information


A Theoretically Based Index of Consciousness Independent of Sensory Processing and Behavior, Science Translational Medicine, 14/08/2013, http://stm.sciencemag.org
Adenauer G. Casali1,2*, Olivia Gosseries3*, Mario Rosanova1, Mélanie Boly3, Simone Sarasso1, Karina R. Casali1,4, Silvia Casarotto1, Marie-Aurélie Bruno3, Steven Laureys3, Giulio Tononi5, Marcello Massimini1,6
1 Department of Biomedical and Clinical Sciences ‘Luigi Sacco’, University of Milan
2 Faculty of Medicine Clinics Hospital, University of São Paulo, 05403-000 São Paulo
3 Coma Science Group, Cyclotron Research Centre and Neurology Department, University of Liège, University Hospital of Liège
4 Institute of Science and Technology, Federal University of São Paulo
5 Department of Psychiatry, University of Wisconsin
6 IRCCS, Fondazione Don Carlo Gnocchi, Milan
*These authors contributed equally to this work.
Attached files
  • Het meten van de inhoud van het bewustzijn met één cijfer. Een intense elektromagnetische stimulatie gaat de hersenactiviteit verstoren en laat toe de complexiteit van de elektrische “echo” in het brein te meten door wiskundige berekeningen vergelijkbaar met deze gebruikt bij het comprimeren (“zippen”) van grote computerbestanden. Hierdoor kan het vermogen van de hersenen om bewuste gedachten te genereren worden weergegeven op een schaal van 0 tot 0,7. De uitgevoerde metingen tijdens de slaap, anesthesie en coma tonen dat wanneer de complexiteits-index beneden 0,3, is, er geen bewuste perceptie is. Deze nieuwe techniek behoeft geen medewerking van de patiënt en kan daarom gemakkelijk worden vertaald naar een klinisch gebruik.

Other content in...

Categories

Keywords

Regions