TMS-EEG Investigation of Cortical Activity Induced by Individualized rTMS in Patients with Prolonged Disorders of Consciousness

عندما تترك إصابة دماغية شديدة الشخص مستيقظاً ولكنه غير مستجيب، أو مدركاً ولكنه عاجز عن الحركة أو الكلام، يطلق العالم الطبي على هذه الحالة اسم اضطراب الوعي المطول. لعقود من الزمن، كافح الأطباء لإيجاد طرق موثوقة لمساعدة هؤلاء المرضى على استعادة الوعي. وبينما توجد بعض العلاجات، إلا أنها غالباً ما تعتمد على نهج "مقاس واحد يناسب الجميع"، حيث يتم تحفيز الجزء نفسه من الدماغ لكل مريض بغض النظر عن إصابته الفريدة. هذا الأسلوب غالباً ما يفشل لأن كل إصابة دماغية تختلف عن الأخرى، مما يترك العديد من المرضى دون مسار واضح للتعافي. لطالما اشتبه العلماء في أن مفتاح إطلاق الوعي لا يكمن فقط في تحفيز بقعة معينة، بل في فهم كيفية تواصل الأجزاء السليمة المتبقية من الدماغ مع بعضها البعض. فإذا استطاع الطبيب تحديد أي المسارات العصبية المحددة لا تزال قوية بما يكفي لحمل إشارة، فقد يتمكن من استخدام تلك المعلومات لإيقاظ بقية الشبكة.

وضع فريق من الباحثين في مستشفى شوان وو في بكين نصب أعينهم اختبار هذه الفكرة باستخدام تقنية تسمى التحفيز المغناطيسي المتكرر عبر الجمجمة، أو rTMS. يستخدم هذا العلاج غير الجراحي ملفاً مغناطيسياً يوضع مقابل فروة الرأس لتحفيز خلايا الدماغ بلطف. في هذه الدراسة، أراد الباحثون معرفة ما إذا كان بإمكانهم تحسين العلاج من خلال رسم خريطة لدماغ كل مريض أولاً للعثور على أفضل بقعة واحدة للتحفيز. وقد سجل الفريق 42 مريضاً كانوا في حالة من فقدان الوعي المطول لمدة 28 يوماً على الأقل. وقبل بدء أي علاج، استخدم الفريق جهازاً حساساً لمراقبة نشاط الدماغ يسمى تخطيط كهربائية الدماغ، أو EEG، للاستماع إلى الإشارات الكهربائية لأدمغة المرضى أثناء استراحتهم. ومن خلال تحليل هذه الإشارات، قاموا بحساب أي مناطق الدماغ كانت تعمل كأقوى "قادة"، حيث ترسل أكبر قدر من المعلومات إلى أجزاء أخرى من الشبكة. بالنسبة لبعض المرضى، كان هذا "القائد" في الجزء الأمامي من الدماغ؛ وبالنسبه لآخرين، كان في الخلف.

بعد ذلك، تم تقسيم المرضى إلى ثلاث مجموعات لمقارنة النهج المختلفة. تلقت المجموعة الأولى العلاج الجديد المخصص حيث وُضع الملف المغناطيسي بالضبط فوق منطقة الدماغ التي حددها جهاز تخطيط كهربائية الدماغ كأقوى قائد. وتلقت المجموعة الثانية العلاج القياسي، حيث وُضع الملف في منطقة هدف شائعة تم اختيارها عشوائياً، دون النظر إلى خريطة الدماغ الفردية. أما المجموعة الثالثة فقد تلقت علاجاً وهمياً، حيث تم وضع الملف بطريقة تصدر صوتاً ولكنها لا توصل أي نبضة مغناطيسية إلى الدماغ. استمرت جميع العلاجات النشطة لمدة عشرة أيام، بجلسة واحدة كل يوم. وللقياس مدى النجاح، استخدم الباحثون مقياساً مفصلاً يسمى مقياس استعادة الغيبوبة المعدل للتحقق من أي تحسن في قدرة المرضى على السمع أو الرؤية أو الحركة أو التواصل. كما استخدموا مزيجاً خاصاً من التحفيز المغناطيسي وجهاز مراقبة الدماغ لرؤية كيفية تفاعل الدماغ في الوقت الفعلي، وقياس قوة وانتشار الموجات الكهربائية فور التحفيز.

أظهرت النتائج فرقاً واضحاً بين المجموعات. شهدت كل من المجموعة المخصصة والمجموعة القياسية تحسناً ملحوظاً في درجاتهما السلوكية، مما يعني أنهما أظهرتا علامات أكثر على الوعي والتفاعل عما قبل. أما المجموعة التي تلقت العلاج الوهمي فلم تظهر أي تحسن. ومع ذلك، عندما نظر الباحثون بعمق في كيفية عمل الأدمغة، برز النهج المخصص بشكل لافت. فباستخدام جهاز مراقبة الدماغ، وجد الباحثون أن المجموعة المخصصة أظهرت استجابة كهربائية أقوى وأطول أمداً في الدماغ بعد التحفيز. وبينما شهدت المجموعة القياسية دفقة سريعة من النشاط تلاشت سريعاً، استمر نشاط الدماغ في المجموعة المخصصة في التموج عبر الشبكة لفترة أطول، وصولاً إلى مناطق أعمق في الدماغ. يشير هذا إلى أنه من خلال استهداف "عقدة القائد" الصحيحة، تمكن العلاج من إبقاء الإشارة حية والسماح لها بالانتقال عبر الاتصالات السليمة المتبقية، مما أدى فعلياً إلى إيقاظ جزء أكبر من الدماغ.

كما وجدت الدراسة رابطاً مباشراً بين هذه التغيرات الدماغية وتعافي المرضى. فكلما زادت قوة الإشارات الكهربائية في الدماغ واستمرت لفترة أطول، زادت الدرجات السلوكية للمرضى. وكان هذا الارتباط أقوى في المجموعة التي تلقت العلاج المخصص. تشير النتائج إلى أن الأسلوب القديم المتمثل في اختيار نقطة قياسية للجميع هو أقل فعالية من تخصيص العلاج لتناسب الأسلاك الدماغية الفريدة لكل فرد. ومن خلال استخدام الخريطة الكهربائية الخاصة بالدماغ لتوجيه التحفيز، قد يتمكن الأطباء من مساعدة الشبكات المتبقية في الدماغ على العمل معاً بكفاءة أكبر. لا يدعي هذا العمل أنه حل مشكلة الوعي، ولكنه يقدم دليلاً قوياً على أن الانتقال من الأهداف الثابتة نحو الرعاية القائمة على الدقة والتخصيص يمكن أن يكون الخطوة الكبرى التالية لمساعدة المرضى على التعافي من إصابات الدماغ الشديدة.