Viele Patienten nach schweren traumatischen Hirnschäden oder im Koma wirken äußerlich völlig reaktionslos. Dennoch kann in ihrem Inneren ein funktionsfähiges Bewusstsein existieren, wie Studien des Neurologen Jan Claassen von der Columbia University in New York zeigen. Mithilfe einer Gehirn-Computer-Schnittstelle kann zu Patienten Kontakt aufgenommen werden.

Komapatienten plötzlich erreichbar: Forscher machen Bewusstsein hörbar

Die in der Fachzeitschrift „Brain“ veröffentlichte Studie untersucht den Einsatz von Gehirn-Computer-Schnittstellen (BCI) bei Menschen mit schweren Hirnverletzungen. Die Ergebnisse zeigen, dass selbst bei Patienten, die klinisch nicht auf ihre Umwelt reagieren, ein verborgenes kognitives Bewusstsein vorhanden sein kann. Zu dieser Erkenntnis gelangte ein Forschungsteam um Jan Claassen von der Columbia University in New York.

Die Wissenschaftler entwickelten ein nichtinvasives BCI‑System, das sie bei 41 Patienten mit akuten Hirnverletzungen erprobten, die klinisch als nicht ansprechbar galten. Die Betroffenen wurden akustischen Signalen ausgesetzt und sollten ihre Gehirnaktivität gezielt beeinflussen, indem sie sich vorstellten, die Frequenz eines Tons zu erhöhen oder zu senken. Rund ein Drittel der Patienten konnte dieser Aufforderung nachkommen. Das technische Verfahren ermöglicht es, solche bislang verborgenen kognitiven Aktivitäten zu erfassen und messbar zu machen.

„Forschungen haben gezeigt, dass viele Patienten mit akuter Hirnverletzung, die im Koma zu liegen scheinen, tatsächlich ein gewisses Maß an Bewusstsein haben, obwohl sie nicht sprechen oder ihre Hände oder Augen bewegen können“, sagt Claassen.

Signal für die spätere Genesung

Die Ergebnisse der Studie besitzen einen hohen Stellenwert für die Genesungsprognose von Komapatienten. Die mithilfe von BCI nachgewiesenen Bewusstseinssignale können als starker Prädiktor (Vorhersagevariable) für die spätere Genesung dienen. Patienten, die diese besondere Gehirnaktivität zeigen, haben oft eine bessere Prognose, als es ihr äußerer klinischer Zustand vermuten lässt.

Nach Aussage der Forscher könnte die neue Schnittstelle zwischen Gehirn und Computer die Intensivmedizin grundlegend verändern. Sie bietet Ärzten und Angehörigen wertvolle Einblicke in den tatsächlichen neurologischen Zustand und können helfen, Fehldiagnosen zu minimieren. Die Kommunikation mit Komapatienten kann neue Heilungschancen eröffnen.

Das verborgene Bewusstsein im Fokus der Forschung

Die aktuelle Untersuchung ist nicht die erste Studie von Claassen zu diesem Phänomen. Bereits 2019 fand er mithilfe der Elektroenzephalografie (EEG), die elektrische Aktivitäten des Gehirns misst, und Künstlicher Intelligenz Hinweise auf ein verborgenes Bewusstsein.

Bei rund 15 Prozent der bewusstlosen Patienten mit Hirnverletzungen ließen sich Anzeichen gezielter geistiger Aktivität nachweisen, obwohl sie weder blinzeln noch ihre Zehen bewegen konnten. Die EEG-Aufzeichnungen zeigten jedoch, dass die Betroffenen offenbar versuchten, die geforderten Bewegungen auszuführen. Dies deutet darauf hin, dass die entsprechenden Denkzentren im Gehirn weiterhin aktiv waren, die Signale die Muskeln jedoch nicht erreichten.