La stimolazione del nervo vago può ripristinare la coscienza

Queste immagini cerebrali di un uomo che era stato in uno stato vegetativo per 15 anni sono state acquisite prima della stimolazione del nervo vago (Pre-VNS) a sinistra e 3 mesi dopo la stimolazione del nervo vago a destra (Post-VNS). Dopo che la coscienza fu ripristinata, il metabolismo cerebrale aumentò significativamente nella corteccia parieto-occipitale destra, nel talamo e nello striato.

Fonte: Corazzol et al.

I neuroscienziati in Francia hanno identificato che la stimolazione del nervo vago (VNS) può ripristinare la coscienza anche dopo che qualcuno è stato in uno stato vegetativo per oltre un decennio. "Questo risultato sfida la convinzione generale che i disturbi della coscienza che persistono per più di 12 mesi sono irreversibili", hanno affermato i ricercatori. Questo studio, "Restoring Consciousness with Vagus Nerve Stimulation", è stato pubblicato il 25 settembre 2017 nella rivista Current Biology.

Dal 1997, VNS è stato usato come terapia aggiuntiva per il trattamento dell'epilessia resistente alla farmacia e di altre malattie come depressione clinica, infiammazione sistemica, artrite reumatoide, emicrania, ecc. Per quanto ne so, questo studio innovativo sulla coscienza significa il primo i medici del tempo hanno utilizzato un dispositivo VNS per trattare qualcuno in stato vegetativo.

Per testare rigorosamente la capacità di VNS di ripristinare la coscienza umana, i ricercatori francesi hanno appositamente accolto un paziente che era stato in uno stato vegetativo per 15 anni per garantire che qualsiasi miglioramento non potesse essere considerato come una coincidenza.

In questo caso, un uomo di 35 anni ha riportato gravi lesioni traumatiche al cervello (TBI) in un incidente automobilistico ed è stato diagnosticato in stato vegetativo al momento del ricovero in ospedale. Oltre un decennio più tardi, quando i neurochirurghi impiantarono un piccolo stimolatore del nervo vago, riguadagnò i segni di coscienza come caratterizzati da una migliorata reattività comportamentale e da un migliore pattern di connettività cerebrale.

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Fonte: Alila Medical Media / Shutterstock

Gli autori spiegano queste dinamiche nel loro articolo: "I pazienti che si trovano in uno stato vegetativo presentano gravi menomazioni di coscienza. C'è accordo sul fatto che questa condizione possa comportare disconnessioni nelle vie cortico-corticali e talamo-corticali a lungo raggio. Quindi, nello stato vegetativo l'attività corticale è 'deafferentata' dalla modulazione sottocorticale e / o principalmente interrotta tra regione fronto-parietale. Alcuni pazienti in uno stato vegetativo si riprendono mentre altri persistentemente rimangono in tale stato. La firma neurale del recupero spontaneo è legata all'aumento dell'attività talamo-corticale e al miglioramento della connettività funzionale fronto-parietale. "

In particolare, VNS ha aumentato la connettività funzionale tra più aree del cervello e una scansione PET ha rivelato aumenti dell'attività metabolica in entrambe le regioni corticali e sottocorticali del cervello.

In una dichiarazione, Angela Sirigu dell'Istituto di Scienze Cognitive (ICS) di Lione, Francia, che era l'autore senior di questo studio, ha dichiarato: "Stimolando il nervo vago, dimostriamo che è possibile migliorare la presenza di un paziente nel mondo."

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Dopo solo quattro settimane di VNS, l'attenzione del paziente, i movimenti e l'attività cerebrale sono migliorati in modo significativo. Ricercatori e familiari hanno iniziato a osservare che la vittima di questo devastante incidente poteva rispondere a semplici comandi per la prima volta in 15 anni. Ad esempio, dopo un mese di VNS, il paziente può seguire un oggetto con gli occhi e girare la testa su richiesta. Sua madre riferì che suo figlio poteva anche tenere gli occhi aperti e aveva la capacità di rimanere sveglio ascoltando qualcuno che leggeva un libro.

Terapia post-VNS, i ricercatori hanno anche osservato una reazione istintiva in risposta a uno stimolo sorprendente che prima era assente. Ad esempio, quando un medico che esaminava il paziente fece un improvviso movimento del corpo, il paziente aprì ampiamente gli occhi e reagì con sorpresa. Questo suggerisce che era entrato in uno stato di coscienza minima.

"Questi risultati mostrano che la stimolazione del nervo vago può produrre cambiamenti nella coscienza anche nei casi clinici più gravi", hanno detto i ricercatori in una nota. "La plasticità del cervello e la riparazione del cervello sono ancora possibili anche quando la speranza sembra essere svanita", ha aggiunto Sirigu.

Come gli autori descrivono nel loro articolo: "Questi risultati mostrano che la stimolazione del nervo vago favoriva la diffusione di segnali corticali e provocava un aumento dell'attività metabolica che portava ad un miglioramento comportamentale come misurato con la scala CRS-R e come riportato da medici e familiari membri. Quindi, potenziare gli input del nervo vago al cervello aiuta a ripristinare la coscienza anche dopo molti anni di essere in uno stato vegetativo, sfidando così la convinzione che i disturbi della coscienza che persistono dopo 12 mesi siano irreversibili. "

Queste immagini rappresentano la condivisione delle informazioni su tutti gli elettrodi prima e dopo la stimolazione del nervo vago (VNS). A destra, i colori più caldi (giallo / arancione) indicano un aumento della connettività funzionale tra regioni posteriori-parietali dopo la terapia VNS.

Fonte: Corazzol et al.

Vagus significa "errante" in latino. Il nervo vago viene definito "nervo errante" perché è il nervo più lungo del corpo umano e ha più rami che iniziano nel tronco cerebrale e si fanno strada tortuosa verso i visceri più bassi dell'intestino toccando (e influenzando) quasi lungo il cammino tutti gli organi principali.

Il tuo nervo vago facilita un costante dialogo psicofisiologico tra la tua mente, il cervello e il milieu intérieur (ambiente interno) del tuo corpo. Il vago è anche il comandante in capo del sistema nervoso parasimpatico inibitorio che controbilancia le risposte di stress eccitatorio "combatti o fuggi" per mantenere l'omeostasi. (Per ulteriori informazioni su questo argomento, consulta la "Guida alla sopravvivenza dei nervi vago per combattere gli urti di combattimento o volo".)

Il nervo vago è al centro del ciclo di feedback bidirezionale dell'asse "cervello-intestino". Dopo aver osservato il loro paziente che era stato in uno stato vegetativo ripristinare la terapia post-VNS, i ricercatori hanno concluso: "Poiché il nervo vago ha un controllo bidirezionale sul cervello e sul corpo, la riattivazione delle afferenze sensoriali / viscerali potrebbe avere una maggiore attività cerebrale all'interno di un processo a circuito chiuso corpo / cervello. Il nostro studio dimostra il potenziale terapeutico della stimolazione del nervo vago per modulare l'attività del cervello umano su larga scala e alleviare i disturbi della coscienza. "

Nel prossimo futuro, il team di Sirigu condurrà uno studio collaborativo più ampio per confermare ed estendere il potenziale terapeutico di VNS per i pazienti in uno stato minimamente cosciente o vegetativo. Oltre ad aiutare i pazienti, Angela Sirigu è entusiasta che queste scoperte contribuiscano anche a far progredire la nostra comprensione di ciò che descrive come "questa affascinante capacità della nostra mente di produrre esperienza cosciente".