Muchos pacientes con lesiones cerebrales severas pueden comunicarse con precisión

Los investigadores de NewYork-Presbyterian / Weill Cornell lograron proporcionar evidencia de que un paciente con una lesión cerebral grave podría, a su manera, comunicarse con precisión mediante el uso de técnicas complejas de aprendizaje automático para descifrar las exploraciones cerebrales avanzadas repetidas. El estudio publicado en la edición de esta semana del Archivos de Neurología, muestra la dificultad de determinar si un paciente es capaz o no de comunicarse utilizando solo la actividad cerebral medida, incluso si son capaces de generar patrones confiables de activación cerebral en respuesta a los comandos instruidos.
Según los investigadores, los pacientes en un estado apenas consciente, o aquellos con síndrome cerrado, es decir, que tienen una función cognitiva normal pero con deterioro motor severo, que pueden seguir órdenes sin tener respuesta motora, pueden no producir comunicaciones claramente interpretables usando el mismos patrones de actividad cerebral.
Los investigadores afirman que aunque los métodos menos refinados han demostrado ser exitosos, su nuevo enfoque ofrece nuevos conocimientos significativos sobre la función cerebral y el nivel de conciencia, mientras que identifica los mecanismos de variación en la actividad cerebral que apoyan la función cognitiva después de la lesión.
El Dr. Nicholas D. Schiff, profesor de neurología y neurociencia y profesor de salud pública en Weill Cornel Medical College, y neurólogo en NewYork-Presbyterian Hospital / Weill Cornell Medical Center explica:

"En estos estudios hemos vuelto a analizar los datos publicados anteriormente que demostraron un esfuerzo por comunicar utilizando solo activaciones cerebrales que aparentemente fallaron, pero sin embargo fue un esfuerzo claro para generar una respuesta. Es importante destacar que el reanálisis con nuevos métodos más sensibles proporciona evidencia de que el problema con la comunicación puede reflejar un desajuste de nuestras expectativas al diseñar la evaluación, en lugar de una falla por parte del sujeto en un intento de comunicarse con precisión con nosotros ".

El investigador principal, Jonathan Bardin, un estudiante graduado de cuarto año de neurociencia en Weill Cornell Medical College comenta:

"Nuestro estudio muestra que los métodos multivariados de aprendizaje automático pueden ser útiles para determinar si los pacientes intentan comunicarse, específicamente cuando se aplican a datos que ya muestran evidencia de una señal en métodos de análisis univariados y más estándar. Es nuestra ética clínica y ética. Es imperativo aprender tanto como sea posible sobre su capacidad para comunicarse. Un simple examen de cabecera no es lo suficientemente bueno ".

El Dr. Schiff agrega:

"Necesitamos una serie de métodos que sean a la vez potentes y simples, y todavía no estamos allí, como muestra este estudio. Estamos utilizando tareas bastante complejas para quizás detectar solo a algunos de los muchos pacientes que están conscientes".

Diversas habilidades entre los pacientes

En una continuación del estudio NewYork-Presbyterian / Weill Cornell, los investigadores evaluaron los métodos en los que la fMRI puede establecer líneas de comunicación con pacientes con lesión cerebral para estimar sus niveles de dolor y comprender otros parámetros clínicos, así como si podrían o no beneficio de la rehabilitación que mejoraría la atención y la calidad de vida.
El estudio hace un seguimiento específico de un estudio previo presentado en la revista Cerebro en febrero pasado, que mostró que los hallazgos de usar fMRI para detectar la conciencia en seis pacientes apenas conscientes o encerrados resultaron en diferencias amplias y en gran medida impredecibles en la capacidad de los pacientes para responder a un comando simple, como "imaginar nadar - ahora detener".
El mismo comando se utilizó posteriormente para responder preguntas simples de sí o no o de opción múltiple, y la variación se hizo aparente cuando se comparó con la capacidad para interactuar usando la voz o los gestos.
Mientras que algunos pacientes que no podían comunicarse por gestos o por voz no podían realizar las pruebas mentales, otros que no podían comunicarse por gestos o por voz a veces podían responder a las preguntas de los investigadores mediante el uso de imágenes mentales.
Curiosamente, algunos pacientes que pudieron comunicarse usando gestos o voz no pudieron realizar las tareas mentales.
Según los investigadores, estos hallazgos indican que actualmente no hay exámenes disponibles que puedan evaluar con precisión si algunas personas con lesiones cerebrales graves tienen un funcionamiento de alto nivel.
Al comentar sobre los hallazgos, el Dr. Schiff dice:

"Hay personas cuya autonomía personal se reduce porque no tienen un buen canal motor para expresarse, a pesar de que, en algunos casos, tienen una mente clara, opiniones y deseos sobre sí mismos y sobre el mundo. No todos los pacientes mínimamente conscientes son iguales. , y no todos los pacientes con síndrome cerrado son los mismos ".

Los métodos deben ser sensibles y flexibles

El mayor hallazgo nuevo es una reinterpretación de las observaciones realizadas en un paciente de 25 años, que fue el único de seis pacientes capaces de utilizar señales de resonancia magnética funcional para la comunicación en el estudio anterior. Sus resultados fueron confusos, ya que parecía que estaba respondiendo constantemente a la respuesta que estaba directamente después de la respuesta correcta.
Bardin comenta:

"A menudo se ve en pacientes como este - sufrió un accidente cerebrovascular que dañó su cerebro - que puede haber un retraso cognitivo en alguna área del cerebro. FMRI es una lectura del flujo sanguíneo en lugar de la actividad neuronal real, por lo que estos retrasos podría ser causado por una interrupción del flujo sanguíneo debido a un daño o simplemente podría significar que están trabajando en el problema más lentamente, y la respuesta parece incorrecta porque se da en el siguiente período de respuesta ".

Para obtener una mejor idea, Bardin usó una técnica más nueva que se desarrolló sobre los orígenes de la investigación de aprendizaje automático, para instruir a una computadora para que evalúe los múltiples escáneres de resonancia magnética funcional del paciente después de haber respondido las dos preguntas varias veces.Este método multivariante utilizó los mismos datos que se utilizaron en el primer estudio, que al igual que la evaluación "univariante" comúnmente utilizada, examina específicamente la función cerebral del Área motora suplementaria (SMA), que está activa cuando las personas sanas se imaginan haciendo algo, sin embargo, La evaluación multivariante investiga si alguna parte del cerebro muestra un patrón de actividad consistente de un análisis al siguiente.
Barding explica:

"Cuando hay un daño significativo en el cerebro, puede volver a cablearse para que las funciones asociadas con SMA se puedan procesar en otro lugar".

Descubrieron utilizando este enfoque complejo que el paciente había intentado de manera consistente comunicar las respuestas a ambas preguntas, pero a una velocidad retrasada, sin embargo, enfatizaron que un método de análisis de imágenes por resonancia magnética no es preferible al otro para todos los pacientes. Resaltan que los métodos univariados siempre deben realizarse primero, ya que los enfoques multivariantes pueden ser particularmente sensibles al ruido, lo que puede conducir a falsos positivos si se usan por sí mismos.
Continúan diciendo que si se revela una señal usando el enfoque estándar, los médicos podrían usar el método multivariable para obtener una mejor comprensión y quizás identificar la respuesta del paciente cuando los resultados univariados sean ambiguos.
Comentarios de Barding:

"Hicimos todas estas cosas para demostrar simplemente que creemos que este paciente estaba tratando de comunicarse. Debe ser muy cuidadoso en su análisis de datos antes de decir algo con fuerza sobre lo que un paciente puede o no puede hacer".

El Dr. Schiff agrega:

"Los paradigmas experimentales rígidos como los utilizados en el campo pueden pasar por alto información importante sobre estos pacientes. Todo esto es extremadamente complejo y complicado, pero deberíamos esperar que. Dadas las lesiones que sufren algunos de nuestros pacientes, sus habilidades cognitivas son muy difíciles de controlar. detectar conductualmente o mediante pruebas o escaneos simplistas ".

Escrito por Petra Rattue