ArticlePDF Available

Świadomość w kontekstach klinicznych. Zaburzenia, diagnostyka, problemy

Authors:

Abstract

Studia z Kognitywistyki i Filozofii Umysłu 9(1) 2015/2016 Celem artykułu jest dyskusja wybranych problemów związanych z diagno- styką globalnych zaburzeń świadomości. Pokazuje się, że jednym z zasadniczych źródeł trudności diagnostycznych, z którymi mierzą się lekarze monitorujący stan pacjentów jest złożoność takich globalnych zaburzeń. Ocena tych stanów u osób w śpiączce, stanie wegetatywnym czy minimalnych stanach świadomości ma również charakter globalny i składają się na nią charakterystyki kompetencji wykonawczych i poznawczych, takich jak uwaga, pamięć, integracja multisensoryczna, wypełnianie poleceń, czy język. Oprócz problemów narzędzi diagnostycznych, pojawia się nowa perspektywa myślenia o świa- domości. Nie w kategoriach rozważań pojęciowych oderwanych od realnych przypadków, w tym od zaburzeń świadomości, a w postaci usytuowania rozważań nad świadomością w intersubiektywnej wiedzy o jej przejawach i zaburzeniach.
Świadomość w kontekstach klinicznych.
Zaburzenia, diagnostyka, problemy
Michał Wyrwa
Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Instytut Psychologii
Streszczenie. Celem artykułu jest dyskusja wybranych problemów związanych z diagno-
styką globalnych zaburzeń świadomości. Pokazuje się, że jednym z zasadniczych źródeł
trudności diagnostycznych, z którymi mierzą się lekarze monitorujący stan pacjentów
jest złożoność takich globalnych zaburzeń. Ocena tych stanów u osób w śpiączce, stanie
wegetatywnym czy minimalnych stanach świadomości ma również charakter globalny
i składają się na nią charakterystyki kompetencji wykonawczych i poznawczych, takich
jak uwaga, pamięć, integracja multisensoryczna, wypełnianie poleceń, czy język. Oprócz
problemów narzędzi diagnostycznych, pojawia się nowa perspektywa myślenia o świa-
domości. Nie w kategoriach rozważań pojęciowych oderwanych od realnych przypadków,
w tym od zaburzeń świadomości, a w postaci usytuowania rozważań nad świadomością
w intersubiektywnej wiedzy o jej przejawach i zaburzeniach.
Słowa kluczowe: minimalny stan świadomości, stan wegetatywny, śpiączka, świado-
mość, zaburzenia świadomości, zespół niereaktywnego czuwania
1. Wprowadzenie
Świadomość jako przedmiot badań zyskała w ciągu ostatnich dwóch dziesięcioleci
na popularności. Oprócz wzrostu liczby publikacji, zmianie uległ sposób analizowania
samego zjawiska. Choć nadal największe emocje budzą programy badawcze poszuku-
jące neuronalnych korelatów procesów świadomych, coraz częściej zwraca się uwagę na
wielowymiarowość świadomości. Wyrazem tego jest nieustannie pogłębiany stan wiedzy
o zaburzeniach świadomości, patologicznych trybach jej funkcjonowania. W niniejszym
artykule przybliżę kliniczne zaburzenia świadomości, sposoby ich diagnostyki oraz zwią-
zane z nią problemy. Pokażę, na czym polega niedoskonałość narzędzi do monitorowania
stanu pacjentów, a także w jaki sposób omówione zaburzenia mogą pomóc teoretykom
świadomości w spojrzeniu na nią w nowy sposób.
2. Zakłócenia świadomości
Stany zmienionej świadomości będziemy zbiorczo nazywać zakłóceniami świadomo-
ści. Nie muszą być one związane z trwałymi uszkodzeniami mózgu, takim zakłóceniem
są również stany deliryczne, czy też świadomego snu. Punktem odniesienia jest codzien-
ne funkcjonowanie zdrowego człowieka. Świadomy stan jawy oraz nieświadomy stan snu
wyznaczają to, co nazywamy świadomością i jej brakiem na co dzień. Każda okolicz-
ność wywołująca istotne zmiany w doświadczaniu rzeczywistości na jawie rodzi okre-
ślone zakłócenie świadomości. Grupą zakłóceń, która będzie nas interesować, są global-
Studia z Kognitywistyki i Filozofii Umysłu,9(1): 48–60, 2015/2016
Copyright c
2015/2016
Świadomość w kontekstach 49
ne zaburzenia świadomości (ang. disorders of consciousness). Nomenklatura jest nieco
zwodnicza, jako że nie wszystkie zaburzenia o globalnym zasięgu w mózgu wchodzą
w ich skład. Określane są nimi: śpiączka, stany wegetatywne – unresponsive wakefulness
syndrome (Laureys i in. 2010) – oraz minimalne stany świadomości. Pierwszą cechę cha-
rakterystyczną nasuwa sama nazwa i jest nią różnorodność objawów. Charakterystyka
medyczna dwóch osób cierpiących na to samo zaburzenie bywa odmienna, zarówno pod
względem objawowym jak i etiologicznym. Same uszkodzenia mózgu mają charakter
selektywny, niemniej wywołują one skutek w całym ośrodkowym układzie nerwowym.
Stany te nazywane są zaburzeniami świadomości, ponieważ najbardziej rzucającym się
w oczy ich przejawem – nie objawem! – jest upośledzenie jej funkcji. Wymienione wcze-
śniej typy zaburzeń porządkuje się zwykle ze względu na stopień złożoności zachowanych
procesów umysłowych. I tak, najcięższym stanem – znajdującym się najbliżej spełnienia
kryteriów śmierci mózgu – jest śpiączka, zaś najlżejszymi minimalne stany świadomości.
3. Śpiączka
Stan śpiączki cechuje się brakiem reaktywności organizmu na pobudzanie. Nie wy-
stępuje żaden ruch wolicjonalny. Zachowanie jest ograniczone do odruchów pnia mó-
zgu takich jak odruch oczno-głowowy. Śpiączka związana jest najczęściej z dysfunkcją
we wstępującej części układu siatkowatego – systemu związanego z przekazywaniem
do mózgu pobudzeń z reszty ciała (Parvizi i Damasio 2003) – spowodowaną krwo-
tokiem wewnętrznym, zatruciem lub urazem głowy. Osoby znajdujące się w śpiączce
mają zaburzony rytm okołodobowy do tego stopnia, że nie sposób mówić w ich przy-
padku o występowaniu odrębnych stanów wybudzenia i snu. Spoglądając na wykresy
EEG, gdzie dominują fale theta i delta, można dostrzec, że najbliżej śpiączce do fa-
zy NREM snu (Plum i in. 2007, s. 25). Globalny charakter zmian skojarzony jest ze
znacznym spadkiem poziomu metabolizmu ośrodkowego układu nerwowego, wahające-
go się od 40 do 50% (Laureys, Owen, i Schiff 2004). W odróżnieniu od farmakologicznej,
śpiączka patologiczna nie ustępuje w ciągu minut lub godzin. Ta pierwsza związana
jest z anestezją wykonywaną przy zabiegach medycznych i polega na dostarczaniu do
organizmu pacjenta odpowiednich substancji pokroju propofolu. Śpiączka farmakolo-
giczna również jest skojarzona z obniżeniem metabolizmu mózgu, ale ten ograniczony
jest głównie do rejonów korowych a więc inaczej niż w przypadku śpiączki patologicznej,
przy czym konkretne obszary zależą od użytej substancji (Veselis i in. 2004). Aktyw-
ność struktur podkorowych jest zmniejszona na skutek obniżenia aktywności w korze
(Bonhomme i in. 2012).
Z powodu częściowo redundantnego charakteru układu siatkowatego aktywującego,
który składa się z dwóch szlaków, regulujących niezależnie od siebie poziom pobudzenia
organizmu, większość osób wybudza się w ciągu trzech tygodni od momentu zapadnięcia
w śpiączkę (Laureys i Tononi 2009, s. 138). Predyktorem rehabilitacji jest tutaj wystę-
powanie w sygnale EEG potencjału N20 oraz fali niezgodności. Brak tych wskaźników
koreluje z niewybudzaniem się pacjentów (Brown, Lydic i Schiff 2010). W zależności
od rozległości uszkodzeń, wybudzanie ze śpiączki może wiązać się z przejściem do stanu
wegetatywnego bądź któregoś ze stanów minimalnych. Długotrwałe pozostawanie w sta-
nie niewybudzenia, czyli sytuacja, kiedy kondycja pacjenta przez dłuższy czas nie ulega
zmianie, a rejestrowane wskaźniki nie mają dynamicznego charakteru prowadzi zwykle
do zaniku ciśnienia wewnątrzczaszkowego w efekcie czego stwierdza się u niego śmierć
mózgu.
50
4. Zespoł niereaktywnego czuwania (stan wegetatywny)
Kolejny stan zaburzonej świadomości jest związany z wybudzeniem pacjentów, które
nie skutkuje ponownym wystąpieniem wyższych funkcji poznawczych. Ze względu na pe-
joratywne skojarzenia związane z określeniem „stan wegetatywny”, stosuje się obecnie
nową nazwę tego zaburzenia: zespół niereaktywnego czuwania (ang. unresponsive wa-
kefulness syndrome – UWS) (Laureys i in. 2010). Warto podkreślić, że jest to kolejna
zmiana nazewnictwa: w czasach wcześniejszych ciężkie przypadki stanu wegetatywnego
określano mianem zespołu apallicznego (Kretschmer 1940).
Wśród objawów wymienia się przywrócony ruch powiek wraz z fiksacją wzrokową,
a także cykl snu i czuwania. Zachowanie sporadycznie staje się, częściej niż w śpiącz-
ce, spontaniczne i nieprzewidywalne. U niektórych pacjentów pojawiają się grymasy na
twarzy, zalążki mimiki, zdające się wyrażać emocje. Inni wydają jęki, wypowiadają po-
jedyncze słowa, lub też niesprawnie poruszają którąś z kończyn. Każde takie zachowanie
pozostaje jednak w znacznym stopniu losowe i najczęściej nieadekwatne do sytuacji pa-
nującej w pomieszczeniu, zatem nie występuje podstawa do orzekania o tych stanach
w kategoriach wolicjonalności.
Omawiane zaburzenia cechują się długim czasem trwania. Stan wegetatywny trwają-
cy więcej niż jeden miesiąc nazywany jest przetrwałym (ang. persistent) (Jennett 2005),
zaś trwający ponad trzy, w przypadku etiologii nietraumatycznej, trwałym (ang. per-
manent) (Giacino i in. 2002). Odsetek osób, które wracają do zdrowia, drastycznie
spada wraz z upływem czasu. Po jednym roku – dla traumatycznego przebiegu – około
60% pozostaje w stanie wegetatywnym bądź umiera. W przypadkach nietraumatycz-
nych, tylko około 10% pacjentów przechodzi efektywną rehabilitację (Plum i in. 2007).
Aspekt czasowy różnicują także badania PET, wskazujące na przybliżony do normalne-
go metabolizm mózgu u osób w stanie przetrwałym, oraz obniżony o 30-40%, głównie
w obszarach korowych, w permanentnym (Tommasino, Grana, Lucignani, Torri, i Fa-
zio 1995; Jennett 2002). Dzieje się tak wskutek postępującej degeneracji neuronalnej.
O losowości zachowania świadczy brak wysokopoziomowych procesów integracyjnych
(Cavinato i in. 2014; Laureys, Faymonville, i Peigneux 2002; Owen i in. 2005; Schiff
i in. 2002). Przez wiele lat stan wegetatywny traktowany był jako zaburzenie, w którego
skład wchodzi wiele różnych od siebie stanów świadomości. Obecnie, kilkanaście lat po
wyznaczeniu kryteriów diagnostycznych dla minimalnych stanów świadomości (Giacino
i in. 2002), status zespołu niereaktywnego czuwania przedstawia się bardziej klarownie.
5. Minimalne stany świadomości
Różnica pomiędzy minimalnym stanem świadomości (MCS) a wegetatywnym, polega
w znacznej mierze na powtarzalności zachowania. Pozostaje ono nieregularne, zdecydo-
wanie łatwiej jednak monitorować stan pacjenta. Zarówno ruch, jak i czynności takie jak
artykulacja dźwięków, są bardziej złożone niż w poprzednim stanie, zaś reakcje emo-
cjonalne częściej adekwatne do sytuacji. Oprócz zwiększonej precyzji i adekwatności
wykonywanych czynności, osoby odzyskują kolejne zdolności. Jednym ze wskaźników
przejścia ze stanu wegetatywnego do minimalnego stanu świadomości jest zdolność do
podążania wzrokiem za obiektem (ang. visual pursuit ) (Giacino i Whyte 2005). Nieza-
leżnie od tego, czy mówimy o motoryce, czy o wypowiadaniu słów, w zasadzie dopiero
wystąpienie minimalnego stanu świadomości sprawia, że pacjenci potrafią wykonyw
stosunkowo proste polecenia. Zakres działań, który są w stanie zrealizować jest osobniczo
zmienny. Jedni są w stanie niewprawnie poruszać kończynami dolnymi albo górnymi,
Świadomość w kontekstach 51
inni zaś są potrafią udzielać krótkich odpowiedzi przynajmniej na niektóre z zadawa-
nych pytań. Częstsze i sprawniejsze wykonywanie poleceń świadczy również o większej
integracji przetwarzanej informacji sensorycznej. Osoby znajdujące się w MCS silniej
odczuwają ból, aniżeli pacjenci będący w stanie wegetatywnym (Schnakers i in. 2010).
Wymienione dotąd objawy określają stan zwany minimalnym stanem świadomym
ujemnym (MCS-). Pacjenci w minimalnym stanie świadomym dodatnim (MCS+) po-
trafią, oprócz powyższego, sprawnie się komunikować a także poprawnie posługiwać się
przedmiotami o charakterze użytkowym. W stanie tym rozrzut pomiędzy poszczególny-
mi przypadkami jest zdecydowanie mniejszy. Zaburzenie to, zwane czasem wyłanianiem
się z MCS traktowane jest również jako swoista linia demarkacyjna, po przekroczeniu
której stwierdza się, na podstawie danych behawioralnych, że dana osoba jest świado-
ma. Nie powinno się jednak odczytywać tego jako wysoce prawdopodobnego całkowitego
przywrócenia świadomości. U znacznego odsetka pacjentów, nawet pomimo zaawanso-
wanej i długotrwałej rehabilitacji, ciągle występują zaburzenia poznawcze i motoryczne.
Neurobiologiczne porównania stanów UWS z MCS pokazują większą aktywację w re-
jonach korowych u osób w stanach minimalnych, co pozwala wnioskować, że w tych
ostatnich lepiej zachowane są procesy integracyjne (Laureys i Boly 2007). Ta global-
na własność procesów mózgowych ma swoje odpowiedniki w działaniu poszczególnych
systemów percepcyjnych. Przykładowo, w przypadku kory wzrokowej aktywują się nie
tylko obszary odpowiedzialne za rozpoznawanie mniej złożonych cech, takich jak kolor,
kształt, czy ruch, ale także i te odpowiedzialne za integrowanie tych składników w obiek-
ty. Tezę o obecności w MCS świadomych procesów uwagowych wspierają rezultaty ba-
dań wskazujące na umiejętność wolicjonalnego skupiania wzroku na jednym z dwóch
nakładających się na siebie bodźców (Monti, Pickard i Owen 2013). Wzmiankowana
wyżej nieregularność objawów behawioralnych ma swoje odzwierciedlenie w wynikach
neuroobrazowania (Giacino i in. 2009). Choć na poziomie strukturalnym nie da się jedno-
znacznie określić, jakiego typu urazy wywołują MCS, to badania funkcjonalne wskazują
na zmieniającą się w czasie aktywność sieci korowo-wzgórzowej. Szczególnie przydatne
są tutaj badania z wykorzystaniem EEG oraz TMS, których wyniki pozwalają usta-
lić, czy dana osoba jest w śpiączce, UWS czy MCS (Bodart, Laureys i Gosseries 2013;
Rosanova i in. 2012). Użycie EEG pomogło także ustalić, że u pacjentów w stanach
minimalnych występuje względnie normalny rytm snu, włącznie z fazą REM, co uznać
można za kolejny wskaźnik występowania stanów świadomości (Cologan i in. 2013). Na-
tomiast przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) pozwala określić empirycznie
zasięg oddziaływania danych grup neuronalnych, czyli daje wgląd w tak zwaną sku-
teczną łączność (ang. effective connectivity) obszarów korowych, czyli modelowe osza-
cowanie tego jak dużą liczbę okolicznych obszarów mogą one aktywować. Spośród osób
z globalnymi zaburzeniami świadomości jest ona najwyższa u tych z MCS.
6. Diagnostyka
Diagnozowanie stanów śpiączkowych polega zwykle na przeprowadzeniu odpowied-
nich testów neurologicznych. Te ostatnie opierają się na wystandaryzowanych kwestio-
nariuszach behawioralnych, takich jak Glasgow Coma Scale (Teasdale i Jennett 1974),
Full Online UnResponsivness Scale (FOUR) (Wijdicks 2005), Wessex Head Injury Ma-
trix (WHIM) (Majerus i in. 2000; Shiel i in. 2000), Sensory Modality Assessment and
Rehabilitation Technique (SMART) (Gill-Thwaites 1997) oraz Coma Recovery Scale,
odnowiony w 2004 roku (CRS-R) (Giacino i in. 1991; Giacino i in. 2004). Pierwszy
52
z nich nie może być stosowany u osób podłączonych do aparatury intubacyjnej. Umoż-
liwia to test FOUR, który ponadto pozwala wykryć klasyczny syndrom zamknięcia.
W obu skalach nie wyróżnia się wprost minimalnego stanu świadomości jako odrębnego
typu zaburzenia (Schnakers i in. 2006). Pozwalają na to dopiero WHIM oraz SMART.
Celem usprawnienia monitorowania kondycji pacjentów tworzone są również baterie te-
stów służące bardziej szczegółowym celom. Przykładem takim jest Nociception Coma
Scale (Schnakers i in. 2010), używana do mierzenia odczuwanego natężenia bólu. Baterią
testów aktualnie często stosowaną jest CRS, która jako jedyna explicite rozróżnia VS,
MCS- oraz MCS+ (Giacino i Schiff 2009), ją też będziemy dalej analizować. Skutecz-
ność wszystkich wymienionych skal nie jest zbyt duża, w najlepszym przypadku wynosi
około 60% (Schnakers i in. 2009).
CRS-R składa się z sześciu podskal: słuchowej, wzrokowej, motorycznej, werbalnej,
komunikacyjnej oraz pobudzeniowej. Najniższa punktacja na każdej z nich odpowiada
aktywności odruchowej, a więc związanej z działaniem pnia mózgu, środkowa – procesom
podkorowym, natomiast najwyższa zadaniom złożonym poznawczo. Zgodnie z normami
wyznaczonymi przez autorów, pacjent zdiagnozowany jako znajdujący się w stanie we-
getatywnym nie może przekroczyć odpowiednio niskich progów punktowych na żadnej
ze skal, a dodatkowo, nie uzyskuje nawet jednego punktu na podskali komunikacyjnej.
Z kolei, minimalny stan świadomy jest określany na podstawie wystarczająco wysokiego
wyniku na którejś z podskal. Natomiast minimalny stan świadomy określany jest jako
dodatni wtedy, kiedy odpowiednio wysoki wynik występuje na podskali motorycznej
bądź też komunikacyjnej (Giacino i in. 2004).
Powyższe charakterystyki celowo zawierają „obszary nieostrości”, aby można było
uwzględnić różnice międzyosobnicze w objawach poszczególnych globalnych zaburzeń.
Rozpatrzmy dla przykładu poszczególne zadania dla skali motorycznej. Do zakresu
zachowań osób w stanie wegetatywnym wchodzi powolna, stereotypiczna reakcja ru-
chowa na punktową stymulację cielesną. Kompetencje pacjentów w minimalnym stanie
świadomym rozciągają się od lokalizacji źródła stymulacji, poprzez manipulację obiek-
tem, do automatycznych reakcji motorycznych włącznie. W przypadku dwóch ostatnich
typów zadań, kluczowe jest, by osoba badana była w stanie zrozumieć treść polecenia,
które przekazuje jej lekarz. W przypadku wyuczonych reakcji motorycznych, pacjent
potrafi rozróżnić, kiedy badacz prosi ją o wykonanie ruchu, a kiedy każe pozostać w bez-
ruchu. Jeżeli osoba ma uszkodzony słuch, polecenia przekazuje się drogą wzrokową, albo
za pomocą tekstu, albo w języku migowym.
Zdolność do rozumienia i wykonywania poleceń, niezbędna do zdiagnozowania stanu
minimalnej świadomości, nie jest bezpośrednio związana z jedną modalnością sensorycz-
ną. Samo śledzenie poleceń wymaga już integracji informacji pomiędzy obszarami mózgu
przetwarzającymi dane z różnych modalności sensorycznych. Do posiadania świadomości
minimalnej nie wystarcza jednak sama zdolność do biernego reagowania na bodźce i do
integrowania ich. Trzeba jeszcze rozumieć komunikaty i zachowywać się zgodnie z ich
treścią. Wymaga to zdolności do przetwarzania informacji na wyższych niż sensoryczne
czy behawioralne, poziomach.
Zdiagnozowanie u pacjenta stanu dodatniej świadomości minimalnej wymaga, aby
potrafił on funkcjonalnie posługiwać się narzędziami bądź trafnie i wyraźnie odpowia-
dał na pytania prowadzącego badanie. W odróżnieniu od poprzednio wymienionych
sprawności, te wymagają większego zaangażowania uwagi i jeszcze większej integra-
cji informacji, co pozwala między innymi na uzyskanie odpowiedniej precyzji ruchów
w trakcie używania narzędzi.
Świadomość w kontekstach 53
Podkreślić trzeba, że omawiane tu baterie do testowania świadomości minimalnej
nie obejmują sprawdzania zdolności, których wystąpienie łączone jest zwykle z posia-
daniem samoświadomości. Pytania, na które odpowiedzieć mają osoby badane dotyczą
jedynie przedstawianych im przedmiotów lub znaków. Podczas diagnozowania lekarze
nie sprawdzają czy pacjenci potrafią podać informacje o sobie samych, ani czy umieją
konstruować wypowiedzi wyrażające nastawienie pierwszoosobowe.
Testy behawioralne nie są jedynymi, i z całą pewnością nie są wystarczającymi na-
rzędziami, pozwalającymi ustalić, czy i na jakie zaburzenie cierpi dana osoba. Istnieje
nieduża populacja pacjentów, którzy nie są w stanie wykonać zadań testowych, co skut-
kuje tym, że stawiane są im błędne diagnozy. Nie wykazując odpowiednio złożonych,
a niekiedy nawet prostych reakcji motorycznych, nie mogą być oni klasyfikowani jako
znajdujący się w stanie świadomości minimalnej lub stanie wegetatywnym. Opracowanie
metody komunikacji pośredniej, z wykorzystaniem technik neuroobrazowania, pozwoliło
wykazać, że niektórzy z pacjentów nieprzechodzący standardowych testów na świado-
mość minimalną zachowują ją w stopniu znacznie od niej wyższym (Owen i in., 2006).
W jednym z najczęściej przywoływanych badań na ten temat (Monti i in. 2010), 5 spo-
śród ponad 50 pacjentów udało się wyćwiczyć w wolicjonalnym modulowaniu aktyw-
ności mózgu. Zadanie pacjentów polegało na wyobrażeniu sobie dwóch typów sytuacji:
gry w tenisa oraz spaceru po własnym domu. Uznano, że zdolność do wyobrażenia sobie
sytuacji wskazanej przez prowadzącego badanie jest odpowiedzią na jego pytanie. Po
etapie szkolenia sprawdzano zachowanie tej zdolności za pomocą technik neuroobrazo-
wania. Jak zostało już nadmienione, u pięciu pacjentów w sposób powtarzalny dało się
odróżnić aktywację mózgu w zależności od wyobrażanej sytuacji. U dwóch z nich, u któ-
rych wcześniej zdiagnozowano stan wegetatywny, nie udało się po powtórnych testach
behawioralnych wykryć żadnych oznak przytomności (Monti i in. 2010). Ze względu na
podobieństwo takich stanów do klasycznego zespołu zamknięcia – w którym przy niemal
całkowitym paraliżu ciała osoba pozostaje w pełni świadoma – niektórzy badacze propo-
nują aby przypadki tego rodzaju nazywać funkcjonalnymi zespołami zamknięcia. Choć
na podstawie oznak behawioralnych nie sposób odróżnić pacjentów w funkcjonalnym
zespole zamknięcia od tych, którzy znajdują się w stanie wegetatywnym, to badanie
aktywności ich mózgów umożliwia postawienie trafniejszej diagnozy. Pobudzenia, które
wykrywamy elektroencefalografem mają u nich podobną aktywację, jak u osób zdrowych
(Chennu, Finoia i Kamau 2014). Kwestia stwierdzenia czy pacjent znajduje się w sta-
nie wegetatywnym, czy też faktycznie zachował świadomość ma istotne znaczenie dla
lekarzy oraz rodzin, które mają podjąć decyzję o zaprzestaniu leczenia. W publikacjach
zdających sprawę z aktualnego stanu wiedzy o globalnych zaburzeniach świadomości
podaje się, że od 30% do 40% osób zdiagnozowanych jako znajdujące się w stanie we-
getatywnym faktycznie nie utraciło świadomości (Giaciano i in. 2014).
Odkrycie metody komunikacji za pomocą wyobrażeń jest o tyle doniosłe, że pomimo
jej niewerbalnego charakteru, pozwala na ocenę, czy osoba badana potrafi wypełniać po-
lecenia w sposób powtarzalny1. Niektóre z instytucji zajmujących się badaniem śpiączki
i stanów jej pokrewnych, wprowadziły te metody do rutynowego użytku (Fernandez-
Espejo i Owen 2013). Ze względu na koszty stosowania technik obrazowania za pomo
funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI), rozwijane są tańsze metody komu-
nikacji z pacjentem polegające na korzystaniu z elektroencefalografii (Cruse i in. 2011;
1Kontrowersją niepodejmowaną w artykule jest kwestia tego, czy aktywacje mózgu są do-
brymi wskaźnikami aktywnie działającej wyobraźni u pacjentów.
54
Cruse i in. 2012a; Holler i in. 2013). Należy jednak zaznaczyć, że wyniki testów wy-
korzystujących EEG są mniej dokładne niż te uzyskane w paradygmacie badawczym
wykorzystującym funkcjonalny rezonans magnetyczny (Goldfine i in. 2013). Porówna-
nia grup EEG z grupami fMRI pokazują, że obie techniki pozwalają odnaleźć unikatowe
przypadki osób z niepoprawnie postawioną diagnozą (Gabriel i in. 2015). Pojawiają się
głosy przekonujące do komplementarnego stosowania EEG, wraz z fMRI, co pozwo-
lić ma na zminimalizowanie szans pominięcia kogoś, kto behawioralnie wydaje się być
w cięższym stanie, niż ten, na jaki mogłyby wskazać rezultaty badań aktywności jego
mózgu.
Biorąc pod uwagę to, co omówiono wyżej porządek objawów globalnych zaburzeń
świadomości można przedstawić w sposób następujący. Pacjent może być wybudzony
albo nie. Jeżeli zdarzają się okresy wybudzenia, to może on przejawiać przynajmniej
minimalną reaktywność na bodźce albo nie reagować na nie. Jeżeli reaguje, to jego za-
chowanie może być dostatecznie precyzyjne i trafne (trafność oznacza tu celowość dzia-
łania, którą mierzy się stopniem realizowania poleceń). Innymi słowy, przechodzimy od
zjawiska wybudzenia (śpiączka), poprzez zachowanie – w różnym stopniu – elementar-
nych funkcji wykonawczych (stan wegetatywny i ujemne stany świadomości minimalnej)
do funkcji poznawczych takich jak posługiwanie się językiem.
7. Problemy z globalnymi zaburzeniami świadomości
Testy behawioralne są wystandaryzowanymi narzędziami diagnostycznymi. Są one
akceptowane, o ile faktycznie obserwuje się istotną korelację pomiędzy osiąganymi w nich
wynikami a zakresem funkcji wykonawczych, z których pacjent jest w stanie korzystać.
Choć w wielu pracach o globalnych zaburzeniach świadomości omawia się związki między
świadomością a funkcjami wykonawczymi, nie jest jasne, na jakiej podstawie przyjmuje
się w nich założenie, że zachowania chorych poddanych testom pozwalają wnosić coś
o ich świadomości. Jest to o tyle ważne, że żadne zadanie określone w ramach baterii
CRS – ani w żadnej z pozostałych – nie odwołuje się wprost do zjawiska świadomości.
Z tego powodu nazwaliśmy dysfunkcje świadomości nie objawem, a przejawem oma-
wianych zaburzeń. Proces diagnostyczny ma w tym sensie charakter pośredni. W pod-
ręczniku do diagnozy śpiączki (Posner i in. 2007) znajdziemy następujące rozumienie
świadomości: „świadomość to stan pełnej przytomności siebie i swoich związków z ota-
czającym środowiskiem. (.. . ) jest możliwe aby pacjent pozostał świadomy przy jedno-
czesnym braku reakcji na działania osoby przeprowadzającej badania. (. .. ) Świadomość
ma dwa komponenty: treść i pobudzenie” (s. 5). Przytaczana przez autorów podręcznika
definicja jest zbyt szeroka. Łatwo wyobrazić sobie sytuację, kiedy osoba całkowicie sku-
piona wewnętrznie na rozważanym temacie nie postrzega świadomie swojego otoczenia,
a jednak jest w stanie adekwatnie reagować na występujące w nim zmiany. Ujmując
świadomość w zaproponowany w podręczniku sposób popełniamy błąd, gdyż nie wska-
zujemy na czym polega różnica pomiędzy nieświadomym, adekwatnym reagowaniem na
bodźce, a reakcjami świadomymi i adekwatnymi. W przypadku pacjentów z zaburzenia-
mi świadomości trudno dokonać tego odróżnienia. Globalny charakter ich zaburzenia
sprawia, że ich świadomość odbiega od normy, a więc trudno stosować do niej dys-
tynkcję, która odnosi się do przypadków mieszczących się w granicach normy, a więc
do świadomości niezaburzonej. Tu ujawnia się różnica między globalnym a lokalnym
typem zaburzenia. O osobie cierpiącej na prozopagnozję powiemy jedynie, że braku-
je jej dostępu do pewnych treści. Nie postrzega ona w standardowy sposób twarzy, ze
Świadomość w kontekstach 55
względu na dysfunkcjonalność ośrodka FFA (ang.fusiform face area), czyli część zakrę-
tu wrzecieniowatego wyspecjalizowaną w rozpoznawaniu twarzy (Tootell i in. 1998).
Osoby z prozpopagnozją mają zachowaną świadomość autobiograficzną – A. Damasio
(2011) określa ją jako rozszerzoną – i samoświadomość, czego nie można orzec o oso-
bach znajdujących się w stanie wegetatywnym, czy w śpiączce. Możemy zatem mówić
o asymetrii pomiędzy zakłóceniami globalnymi i lokalnymi. Jest ona również widocz-
na, gdy spojrzymy na pacjentów w minimalnych stanach świadomości. Nieregularność
i niejednorodność sprawnych funkcji poznawczych jest większa pomiędzy nimi, aniżeli
pomiędzy osobami w stanie wegetatywnym. Dysfunkcje, z którymi związane są klinicz-
ne zaburzenia świadomości, mają szerszy kontekst. Polegają nie tyle na upośledzonym
dostępie do jakiegoś rodzaju treści, co na zakłóceniach w mechanizmach przetwarzania
informacji płynących z zewnętrza i wnętrza organizmu. Do takich zakłóceń należą: pro-
blemy z integracją informacji a także planowaniem i egzekucją działania nakierowanego
na cel (szczególnie, gdy ma być ono realizowane jako efekt polecenia osoby trzeciej).
Funkcjonujące jedynie w rozważaniach teoretycznych rozróżnienie pomiędzy przytom-
nością (ang. awareness) a świadomością (ang consciousness) (Chalmers 2010) znajduje,
mimo wszystko, częściowe odbicie w klinicznej aparaturze pojęciowej. Wprowadzając
nowy termin na określanie stanu wegetatywnego (ang.unresponsive wakefulness syn-
drome), zespół S. Laureysa (2010) usankcjonował opinię Royal College of Physicians
dotyczącą jego kluczowych objawów (2003). Mianowicie, pewien stopień aktywności
motorycznej towarzyszący wybudzeniu nie jest wystarczający, by uznać osobę bada-
ną za świadomą. Brakujący komponent stanowi zdolność do doświadczania bodźców
płynących z zewnątrz (np. bodźce zmysłowe), z wnętrza organizmu a także z umy-
słu. Wzrastający poziom reaktywności oraz celowości zachowania świadczyć mają po-
średnio o coraz lepszym zachowaniu tej właśnie kompetencji mentalnej. Nomenklatura
teoretyczna – w swej najbardziej standardowej odsłonie – stawia pod tym względem
bardziej surowe wymogi: przytomność obejmuje sobą wszystkie te aktywności organi-
zmu, które poddają się funkcjonalnemu opisowi, czy też opisowi w kategoriach związków
przyczynowo-skutkowych (Block 1995; Chalmers 2007). Z punktu widzenia przytomno-
ści nieistotne jest – przykładowo – czy osoba ma doznania świadome, które towarzyszą
odbiorowi bodźców zewnętrznych, jako że są one pozbawione aspektu funkcjonalnego.
Testy behawioralne nie pozwalają na orzekanie o takich formach świadomości jak
świadomość autobiograficzna, szczególnie gdy weźmiemy pod uwagę osoby, z którymi
badacze są w stanie się komunikować jedynie przy wykorzystaniu interfejsów neuroobra-
zujących, a które są behawioralnie diagnozowane jako osoby w stanie wegetatywnym.
Zarówno one, jak i osoby znajdujące się w MCS+ można by próbować ocenić pod ką-
tem świadomego pamiętania przeszłych zdarzeń biograficznych. Jednak baza, zawarta
w wytycznych do testu, takich pytań nie zawiera. Protokół sprawdzania możliwości ko-
munikacyjnych pacjentów dopuszcza tylko dwa rodzaje pytań. Jedne dotyczą obiektów
dostępnych wzrokowo, drugie obiektów słuchowych. Jest to zrozumiałe, gdyż narzędzia,
jakimi dysponujemy pozwalają ustalić, czy pobudzenie wystąpiło w stosownym obszarze
kory wzrokowej czy słuchowej. Co pozwala wnosić o operacjach umysłowych wykony-
wanych przez pacjenta. Są one jednak niewystarczające do ustalenia, czy zachował on
elementy świadomości autobiograficznej.
Z klinicznego punktu widzenia, mniej istotne jest to, czy pacjent potrafi przywołać
wspomnienia o sobie samym, albo czy pojawiają się w polu jego świadomości pierw-
szoosobowe doznania. Elementy te nie są włączane do narzędzi, za pomocą których
diagnozowane są zaburzenia świadomości. Niemniej, przywoływanie przeszłych zdarzeń
56
z pamięci wymaga aktywnych procesów integracyjnych pomiędzy modalnościami. O ile
osoby w stanie wegetatywnym nie mają możliwości budowania odpowiednio złożonych
reprezentacji multisensorycznych, o tyle niekoniecznie jest to prawdą dla osób, które
w tym stanie znajdują się jedynie behawioralnie.
8. Zakończenie
Behawioralne narzędzia diagnostyczne stosowane w globalnych zaburzeniach świado-
mości pozostają ślepe na faktyczne przejawy świadomości, co utrudnia poprawną ocenę
stanu pacjenta. Pokazuje to, że metody opracowane na potrzeby bieżących potrzeb dia-
gnostycznych w zasadzie nie służą do ustalania stopnia świadomości pacjenta lecz do
określania stopnia jego sprawności umysłowej. Pogląd, że wzrostowi sprawności umy-
słowej towarzyszy zmniejszanie się zaburzeń świadomości nie ma wsparcia w badaniach
naukowych. Należałoby więc podjąć próby włączenia do dotychczasowych narzędzi dia-
gnostycznych testów, które zdawałyby sprawę ze stanu świadomości pacjenta, a nie tylko
z jego sprawności umysłowych. Próby takie mogłyby polegać na wprowadzeniu do zdań
testujących sprawność komunikacyjną pytań o świadomość autobiograficzną. Pozwoli-
łoby to na bezpośrednie, a nie tylko pośrednie stwierdzanie stanu świadomości osoby
badanej.
Drugim obszarem problemowym jest sposób myślenia o świadomości. Z jednej strony
traktujemy ją jako zjawisko pierwszoosobowe, a więc niepoddające się intersubiektyw-
nym z natury narzędziom diagnostyki klinicznej. Z drugiej jednak strony w praktyce
klinicznej niezbędne są obiektywne metody pozwalające ocenić, czy stan psychiczny
pacjenta, w tym jego świadomość, poprawił się czy nie. Być może rozwiązaniem tego
dylematu byłoby uznanie, że świadomość ma nie tylko pierwszoosobową naturę, ale prze-
jawia się także w jej tylko właściwy sposób w zachowaniach. Wymagałoby to jednak wy-
kazania, że zachowania świadome nie są tożsame z zachowaniami inteligentnymi. Tylko
wtedy dałoby się odróżnić przejawy świadomości od przejawów aktywności umysłowej.
Tu zasygnalizować chciałbym pewną możliwość takiego odróżnienia. Nie polega ona na
„wypatrywaniu” świadomości w zachowaniu lecz na kwalifikowaniu pewnych zachowań
z nastawienia „świadomościowego”. Nawiązuję tu do Dennettowskiego nastawienia in-
tencjonalnego (Dennett 1997), które polega na interpretowaniu cudzych zachowań jakby
były one podejmowane przez istotę inteligentną, a więc wyposażoną w umysł. Postulu-
ję, że niezależnie od nastawienia intencjonalnego do cudzych działań przyjmujemy też
w stosunku do nich nastawienie świadomościowe. Znaczy to, że interpretujemy je jako
takie, których nie dałoby się wyjaśnić bez założenia, że osoba je realizująca była świa-
doma. Oto np. ktoś decyduje się na akt nieposłuszeństwa obywatelskiego wiedząc, że
grozi mu za to odpowiedzialność karna. Wyjaśnienie takiego zachowania w języku na-
stawienia intencjonalnego będzie zwykle zawiłe i ad hoc. Natomiast jest dla nas zupełnie
jasne, że na taki czyn może zdobyć się ktoś, kto zdaje sobie sprawę z jego niepożądanych
konsekwencji, a mimo to świadomie decyduje się na jego realizację. Innymi słowy, do
realizacji takiego czynu nie wystarczy zdolność do przewidzenia jego skutków. Potrzeb-
na jest też świadomość, bo to ona sprawia, że pomimo negatywnych wskazówek rozumu
(umysłu) postanawiamy go wykonać. Zadaniem odrębnym jest dookreślenie nastawienia
świadomościowego, a następnie włączenie do testów klinicznych zadań, których celem
byłoby rozpoznawanie (a w dalszej perspektywie także przewidywanie) świadomości
przejawiającej się w zachowaniach pacjenta.
Świadomość w kontekstach 57
Literatura
Block, N. (1995). On the Confusion About a Function of Consciousness. Behavioral and
Brain Sciences, 18, 227–247.
Bodart, O., Laureys, S., Gosseries, O. (2013). Coma and disorders of consciousness: scien-
tific advances and practical considerations for clinicians. Seminars in Neurology, 33(2),
83–90. doi:10.1055/s-0033-1348965
Bonhomme, V., Boveroux, P., Brichant, J. F., Laureys, S., Boly, M. (2012). Neural cor-
relates of consciousness during general anesthesia using functional magnetic resonance
imaging (fMRI). Archives Italiennes de Biologie, 150(2-3), 155–163.
Brown, E. N., Lydic, R., Schiff, N. D. (2010). General anesthesia, sleep, and coma. New
England Journal of Medicine, 363(27), 2638–2650.
Cavinato, M., Genna, C., Manganotti, P., Formaggio, E., Storti, S. F., Campostrini, S.,
. . .Piccione, F. (2014). Coherence and Consciousness: Study of Fronto-Parietal Gamma
Synchrony in Patients with Disorders of Consciousness. Brain Topography, 1–10.
Chalmers, D. (2007). The Hard Problem of Consciousness. Australasian Journal of Phi-
losophy, 89(2), 225–235. doi:10.1080/00048401003745985
Chennu, S., Finoia, P., Kamau, E. (2014). Spectral Signatures of Reorganised Brain Ne-
tworks in Disorders of Consciousness. PLoS Computational Biology, 10(10).
Cologan, V., Drouot, X., Parapatics, S., Delorme, A., Gruber, G., Moonen, G., Laureys,
S. (2013). Sleep in the unresponsive wakefulness syndrome and minimally conscious
state. Journal of Neurotrauma, 30(5), 339–46. doi:10.1089/neu.2012.2654
Cruse, D., Chennu, S., Chatelle, C., Bekinschtein, T. A., Fern´andez-Espejo, D., Pickard,
J. D., Owen, A. M. (2012). Bedside detection of awareness in the vegetative state: a
cohort study. The Lancet, 378(9809), 2088–2094.
Cruse, D., Chennu, S., Chatelle, C., Fern´andez-Espejo, D., Bekinschtein, T. A., Pickard,
J. D., . . . Owen, A. M. (2012). Relationship between etiology and covert cognition in
the minimally conscious state. Neurology, 78, 816–822.
Damasio, A. (2011). Jak umysł zyskał jaźń. Poznań: Rebis.
Dennett, D. (1997). Natura umysłów. Warszawa: CIS.
Fern´andez-Espejo, D., Owen, A. M. (2013). Detecting awareness after severe brain injury.
Nature Reviews Neuroscience, 14(11), 801–809.
Gabriel, D., Julie, H., Alexandre, C., Lyudmila, G., Juan-pablo, O., Elodie, C.,
. . . Lionel, P. (2015). Substitute or complement? Defining the relative place of
EEG and fMRI in the detection of voluntary brain reactions. NEUROSCIENCE.
doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.neuroscience. 2015.01.053
Giacino, J. T. (1991). Monitoring rate of recovery to predict outcome in minimally re-
sponsive patients. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 72(11), 897–901.
Giacino, J. T., Ashwal, S., Childs, N., Cranford, R., Jennet, B., Katz, D. I. (2002). The
minimally conscious state: definition and diagnostic criteria. Neurology, 58, 349–355.
Giacino, J. T., Kalmar, K., Whyte, J. (2004). The JFK Coma Recovery Scale-Revised:
measurement characteristics and diagnostic utility. Archives of Physical Medicine and
Rehabilitation, 85(12), 2020–2029.
Giacino, J. T., Schiff, N. D. (2009a). The minimally conscious state: Clinical features,
pathophysiology and therapeutic implications. W: S. Laureys, Tononi, G. (red.) The
Neurology of Consciousness. Cognitive Neuroscience and Neuropathology, 173–190.
Giacino, J. T., Whyte, J. (2005). The vegetative and minimally conscious states: current
knowledge and remaining questions. The Journal of Head Trauma Rehabilitation, 20(1),
30–50.
58
Giacino, J. T., Fins, J. F., Laureys, S., Schiff, N. D. (2014). Disorders of consciousness
after acquired brain injury: the state of the science. Nature Reviews Neurology , 10,
99-114.
Gill-Thwaites, H. (1997). The Sensory Modality Assessment Rehabilitation Technique-a
tool for assessment and treatment of patients with severe brain injury in a vegetative
state. Brain Injury, 11(10), 723–734.
Goldfine, A. M., Bardin, J. C., Noirhomme, Q., Fins, J. J., Schiff, N. D., Victor, J. D.
(2013). Reanalysis of „Bedside detection of awareness in the vegetative state: a cohort
study”. The Lancet, 381, 289–291.
Holler, Y., Bergmann, J., Thomschewski, A., Kronbichler, M., Holler, P., Crone, J. S.,
. . .Trinka, E. (2013). Comparison of EEG-features and classification methods for motor
imagery in patients with disorders of consciousness. PLoS One, 8.
Jennett, B. (2002). The Vegetative State. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychia-
try, 73(4), 355–357.
Jennett, B. (2005). Thirty years of the vegetative state: clinical, ethical and legal problems.
Progress in Brain Research, 150, 537–543.
Laureys, S., Boly, M. (2007). What is it like to be vegetative or minimally conscious?
Current Opinion in Neurobiology, 20(6), 609–613.
Laureys, S., Celesia, G. G., Cohadon, F., Lavrijsen, J., Leon-Carrion, J., Sannita, W. G.
(2010). Unresponsive wakefulness syndrome: a new name for the vegetative state or
apallic syndrome. BMC Med, 8(1), 68.
Laureys, S., Faymonville, M., Peigneux, P. (2002). Cortical processing of noxious soma-
tosensory stimuli in the persistent vegetative state. Neuroimage, 17(2), 732–774.
Laureys, S., Owen, A. M., Schiff, N. D. (2004). Brain function in coma, vegetative state,
and related disorders. The Lancet Neurology , 3(9), 537–546.
Laureys, S., Tononi, G. (2009). The Neurology of Consciousness: Cognitive Neuroscience
and Neuropathology. Londyn: Elsevier Ltd.
Majerus, S., van der Linden, M., Shiel, A. (2000). Wessex Head Injury Matrix and
Glasgow/Glasgow-Liege Coma Scale: A validation and comparison study. Neuropsy-
chological Rehabilitation, 10(2), 167–184.
Monti, M. M., Pickard, J. D., Owen, A. M. (2013). Visual cognition in disorders of con-
sciousness: from V1 to top-down attention. Human Brain Mapping, 34(6), 1245–53.
doi:10.1002/hbm.21507
Monti, M. M., Vanhaudenhuyse, A., Coleman, M. R., Boly, M. M., Pickard, J. D., Tshi-
banda, L. L., . . . Kingdom, U. (2010). Willful modulation of brain activity in disorders
of consciousness. New England Journal of Medicine, 362(7), 579–589.
Owen, A. M., Coleman, M. R., Boly, M., Davis, M. H., Laureys, S., Pickard, J. D. (2006).
Detecting awareness in the vegetative state. Science, 313(5792), 1402–1402.
Owen, A. M., Coleman, M. R., Menon, D. K., Johnsrude, I. S., Rodd, J. M., Davis, M.
H., Pickard, J. D. (2005). Residual auditory function in persistent vegetative state: a
combined PET and fMRI study. Neuropsychological Rehabilitation , 15(3-4), 290–306.
Parvizi, J., Damasio, A. R. (2003). Neuroanatomical correlates of brainstem coma. Brain:
A Journal of Neurology, 126(7), 1524–36. doi:10.1093/brain/awg166
Posner, J., Saper, C., Schiff, N. D., Plum, F. (2007). Plum and Posner’s Diagnosis of Stu-
por and Coma. Contemporary neurology series (wydanie 4). Oxford: Oxford University
Press. doi:10.1159/000134234
Rosanova, M., Gosseries, O., Casarotto, S., Boly, M., Casali, A., Bruno, M.-A., Massimini,
M. (2012). Recovery of cortical effective connectivity and recovery of consciousness in
vegetative patients. Brain: A Journal of Neurology, 135(4), 1308–1320.
Świadomość w kontekstach 59
Schiff, N. D., Ribary, U., Moreno, D. R., Beattie, B., Kronberg, E., Blasberg, R., Plum,
F. (2002). Residual cerebral activity and behavioural fragments can remain in the per-
sistently vegetative brain. Brain: A Journal of Neurology, 125(6), 1210–1234.
Schnakers, C., Chatelle, C., Vanhaudenhuyse, A., Majerus, S., Ledoux, D., Boly, M. M.,
. . . Laureys, S. (2010). The Nociception Coma Scale: a new tool to assess nociception
in disorders of consciousness. Pain, 148(2), 215–219. doi:10.1016/j.pain.2009.09.028
Schnakers, C., Giacino, J., Kalmar, K., Piret, S., Lopez, E., Boly, M., Laureys, S. (2006).
Does the FOUR score correctly diagnose the vegetative and minimally conscious states?
Annals of Neurology, 60(6), 744–745.
Schnakers, C., Vanhaudenhuyse, A., Giacino, J. T., Ventura, M., Boly, M. M., Majerus,
S., . . . Laureys, S. (2009). Diagnostic accuracy of the vegetative and minimally con-
scious state: clinical consensus versus standardized neurobehavioral assessment. BMC
Neurology, 9(35), 35. doi:10.1186/1471-2377-9-35
Shiel, A., Horn, S., Wilson, B., Watson, M., Campbell, M., McLellan, D. (2000). The
Wessex Head Injury Matrix (WHIM) main scale: a preliminary report on a scale to
assess and monitor patient recovery after severe head injury. Clinical Rehabilitation,
14(4), 408–416.
Teasdale, G., Jennett, B. (1974). Assessment of coma and impaired consciousness: a prac-
tical scale. The Lancet, 304(7872), 81–84.
Tommasino, C., Grana, C., Lucignani, G., Torri, G., Fazio, F. (1995). Regional cerebral
metabolism of glucose in comatose and vegetative state patients. Journal of Neurosur-
gical Anesthesiology, 7(2), 109–116.
Tootell, R., Hadjikhani, N., Mendola, J., Marrett, S., Dale, A. (1998). From retinotopy to
recognition: fMRI in human visual cortex. Trends in Cognitive Sciences, 2(5), 174–183.
Veselis, R. A., Feshchenko, V. A., Reinsel, R. A., Dnistrian, A. M., Beattie, B., Akhurst,
T. J. (2004). Thiopental and propofol affect different regions of the brain at similar
pharmacologic effects. Anesthesia & Analgesia, 99(2), 399–408.
Wijdicks, E., Bamlet, W., Maramattom, B., Manno, E., McClelland, R. (2005). Validation
of a new coma scale: the FOUR score. Annals of Neurology, 58(4), 585–593.
Working Party of the Royal College of Physicians. (2003). The vegetative state: guidance
on diagnosis and management. Clinical Medicine, 3(3), 249–254.
60
Consciousness in the clinical context.
Disorders, diagnostics, problems.
Michał Wyrwa
Adam Mickiewicz University, Institute of Psychology
Abstract. The aim of this paper is to describe problems related to diagnosis of disorders
of consciousness. That is being done with emphasize on its complexity by which diffi-
culty for physicians and neurologists in monitoring subject’s health rises. Valuation of
persons in coma, vegetative state – unresponsive wakefulness syndrome – and minimally
conscious state turns out to be related with presence of executive and cognitive functions,
such as attention, memory, integration of sensory information, command-following and
language. Alongside difficulty in diagnosis, a new perspective emerges for how to think
about consciousness. Just like we look at how patients behave in the clinical context we
can look for situations from everyday life when we notice that someone is conscious.
Keywords: consciousness, disorders of consciousness, unresponsive wakefulness syn-
drome, vegetative state, coma, minimally conscious state
ResearchGate has not been able to resolve any citations for this publication.
Article
Full-text available
Theoretical advances in the science of consciousness have proposed that it is concomitant with balanced cortical integration and differentiation, enabled by efficient networks of information transfer across multiple scales. Here, we apply graph theory to compare key signatures of such networks in high-density electroencephalographic data from 32 patients with chronic disorders of consciousness, against normative data from healthy controls. Based on connectivity within canonical frequency bands, we found that patient networks had reduced local and global efficiency, and fewer hubs in the alpha band. We devised a novel topographical metric, termed modular span, which showed that the alpha network modules in patients were also spatially circumscribed, lacking the structured long-distance interactions commonly observed in the healthy controls. Importantly however, these differences between graph-theoretic metrics were partially reversed in delta and theta band networks, which were also significantly more similar to each other in patients than controls. Going further, we found that metrics of alpha network efficiency also correlated with the degree of behavioural awareness. Intriguingly, some patients in behaviourally unresponsive vegetative states who demonstrated evidence of covert awareness with functional neuroimaging stood out from this trend: they had alpha networks that were remarkably well preserved and similar to those observed in the controls. Taken together, our findings inform current understanding of disorders of consciousness by highlighting the distinctive brain networks that characterise them. In the significant minority of vegetative patients who follow commands in neuroimaging tests, they point to putative network mechanisms that could support cognitive function and consciousness despite profound behavioural impairment.
Article
Full-text available
Evaluation of consciousness needs to be supported by the evidence of brain activation during external stimulation in patients with unresponsive wakefulness syndrome (UWS). Assessment of patients should include techniques that do not depend on overt motor responses and allow an objective investigation of the spontaneous patterns of brain activity. In particular, electroencephalography (EEG) coherence allows to easily measure functional relationships between pairs of neocortical regions and seems to be closely correlated with cognitive or behavioral measures. Here, we show the contribution of higher order associative cortices of patients with disorder of consciousness (N = 26) in response to simple sensory stimuli, such as visual, auditory and noxious stimulation. In all stimulus modalities an increase of short-range parietal and long-range fronto-parietal coherences in gamma frequencies were seen in the controls and minimally conscious patients. By contrast, UWS patients showed no significant modifications in the EEG patterns after stimulation. Our results suggest that UWS patients can not activate associative cortical networks, suggesting a lack of information integration. In fact, fronto-parietal circuits result to be connectively disrupted, conversely to patients that exhibit some form of consciousness. In the light of this, EEG coherence can be considered a powerful tool to quantify the involvement of cognitive processing giving information about the integrity of fronto-parietal network. This measure can represent a new neurophysiological marker of unconsciousness and help in determining an accurate diagnosis and rehabilitative intervention in each patient.
Article
Full-text available
The Wessex Head Injury Matrix (WHIM) is an assessment tool designed for use during and immediately after coma. The aim of this study was (1) to test a French adaptation of the WHIM, (2) to compare the WHIM to the Glasgow Coma Scale (GCS) and its extension, the Glasgow-Liege Coma Scale (GLS), and (3) to confirm the sequence of emergence of behaviours. The three scales were used to assess 23 patients admitted to an intensive care unit with a GCS score equal to or less than 8 for at least 1 hour, longitudinally. Results indicated that the WHIM had good concurrent validity with the GCS and GLS, good inter-rater agreement, and excellent test-retest reliability. The WHIM is more appropriate and sensitive than the GCS and the GLS for the period of emerging from coma and immediately afterwards, whereas the GLS is more appropriate than the WHIM for the deepest phase of coma, as it also assesses brainstem reflexes. Furthermore, analysis of our data confirmed the ordering of the 66 items of the WHIM as a function of sequence of recovery from coma, as suggested by its authors.
Article
Full-text available
The concept of consciousness continues to defy definition and elude the grasp of philosophical and scientific efforts to formulate a testable construct that maps to human experience. Severe acquired brain injury results in the dissolution of consciousness, providing a natural model from which key insights about consciousness may be drawn. In the clinical setting, neurologists and neurorehabilitation specialists are called on to discern the level of consciousness in patients who are unable to communicate through word or gesture, and to project outcomes and recommend approaches to treatment. Standards of care are not available to guide clinical decision-making for this population, often leading to inconsistent, inaccurate and inappropriate care. In this Review, we describe the state of the science with regard to clinical management of patients with prolonged disorders of consciousness. We review consciousness-altering pathophysiological mechanisms, specific clinical syndromes, and novel diagnostic and prognostic applications of advanced neuroimaging and electrophysiological procedures. We conclude with a provocative discussion of bioethical and medicolegal issues that are unique to this population and have a profound impact on care, as well as raising questions of broad societal interest.
Article
Full-text available
Current research aims at identifying voluntary brain activation in patients who are behaviorally diagnosed as being unconscious, but are able to perform commands by modulating their brain activity patterns. This involves machine learning techniques and feature extraction methods such as applied in brain computer interfaces. In this study, we try to answer the question if features/classification methods which show advantages in healthy participants are also accurate when applied to data of patients with disorders of consciousness. A sample of healthy participants (N = 22), patients in a minimally conscious state (MCS; N = 5), and with unresponsive wakefulness syndrome (UWS; N = 9) was examined with a motor imagery task which involved imagery of moving both hands and an instruction to hold both hands firm. We extracted a set of 20 features from the electroencephalogram and used linear discriminant analysis, k-nearest neighbor classification, and support vector machines (SVM) as classification methods. In healthy participants, the best classification accuracies were seen with coherences (mean = .79; range = .53-.94) and power spectra (mean = .69; range = .40-.85). The coherence patterns in healthy participants did not match the expectation of central modulated [Formula: see text]-rhythm. Instead, coherence involved mainly frontal regions. In healthy participants, the best classification tool was SVM. Five patients had at least one feature-classifier outcome with p[Formula: see text]0.05 (none of which were coherence or power spectra), though none remained significant after false-discovery rate correction for multiple comparisons. The present work suggests the use of coherences in patients with disorders of consciousness because they show high reliability among healthy subjects and patient groups. However, feature extraction and classification is a challenging task in unresponsive patients because there is no ground truth to validate the results.
Article
Full-text available
Recent developments in functional neuroimaging have provided a number of new tools for assessing patients who clinically appear to be in a vegetative state. These techniques have been able to reveal awareness and even allow rudimentary communication in some patients who remain entirely behaviourally non-responsive. The implications of these results extend well beyond the immediate clinical and scientific findings to influencing legal proceedings, raising new ethical questions about the withdrawal of nutrition and hydration and providing new options for patients and families in that decision-making process. The findings have also motivated significant public discourse about the role of neuroscience research in society.
Article
To make progress on the problem of consciousness, we have to confront it directly. In this paper, I first isolate the truly hard part of the problem, separating it from more tractable parts and giving an account of why it is so difficult to explain. I critique some recent work that uses reductive methods to address consciousness, and argue that these methods inevitably fail to come to grips with the hardest part of the problem. Once this failure is recognized, the door to further progress is opened. In the second half of the paper, I argue that if we move to a new kind of nonreductive explanation, a naturalistic account of consciousness can be given. I put forward my own candidate for such an account: a nonreductive theory based on principles of structural coherence and organizational invariance and a double-aspect view of information.
Book
Understanding consciousness is the major unsolved problem in biology. One increasingly important method of studying consciousness is to study disorders of consciousness, e.g. brain damage and disease states leading to vegetative states, coma, minimally conscious states, etc. Many of these studies are very much in the public eye because of their relationship to controversies about coma patients (e.g. Terry Schiavo case in the US recently), and the relationship to one of the major philosophical, sociological, political, and religious questions of humankind. This is the first book to summarize our current understanding of the neuroanatomical and functional underpinnings of human consciousness by emphasizing a lesional approach offered via the study of neurological patients. The selected contributors are all outstanding authors and undisputed leaders in their field. - The first major book on the Neurology of Consciousness, i.e. on the study of brain damages and disease states that lead to varying levels of disturbances in human consciousness (vegetative, coma, minimally conscious states, etc) - Structured, illustrated, and priced to be attractive to a wide market, including students in Neuroscience, Neurology, Psychology, Psychiatry etc - Articles from the main researchers in the field, including Christof Koch, Marcus Raichle, Allan Hobson, Nicholas Schiff, Joseph Fins, Michael Gazzaniga, Lionel Naccache - Unique and comprehensive in its focus - Of great interest in the ethical discussion of coma cases, includes a chapter on the ethics by JJ Fins - Of great interest to anybody thinking about consciousness as one of the major philosophical, sociological, political, and religious questions of our time.
Article
To improve the assessment of awareness in patients with disorders of consciousness, recent protocols using fMRI have been developed, and led some specialized coma centers to use this method on a routine basis. Recently, promising results have also been observed with EEG, a less expensive and widely available technique. However, since the spatiotemporal nature of the recorded signal differs between both EEG and fMRI, the question of whether one method could substitute or should complement the other method is a matter of debate. In this study, we compared the neural processes of two well-known EEG and fMRI mental imagery protocols to define the relative place of each method in the assessment of awareness. A group of 20 healthy volunteers performed both EEG and fMRI command-following and communication tasks. Distinct command following was found with both EEG and fMRI for 5 subjects, only with fMRI for 12 subjects, and only with EEG for 1 subject. In the communication task, neither EEG nor fMRI alone gave satisfactory results and no reliable communication could be established in approximately 1/3(rd) of the participants.If fMRI showed the best performance to detect volitional reactions in mental imagery tasks, our results provide evidence that the use of EEG must not be underestimated since a better detection was found with this method for at least one subject. More than being used as a substitute, EEG should complement fMRI to improve the detection of sign of awareness, and to reduce the risks of misjudgments. Copyright © 2015. Published by Elsevier Ltd.