Co dzieje się z mózgiem przed śmiercią?

02 Luty, 2020
 

W 2018 r. naukowcy zaczęli badać co dzieje się z mózgiem przed śmiercią. Czytaj dalej, aby zdobyć więcej informacji na ten fascynujący temat!

Jedna z największych tajemnic ludzkości wiąże się z tym, co dzieje się z mózgiem człowieka przed śmiercią. Naukowcy z całego świata starają się poznać odpowiedź na to pytanie, jednak jak dotąd nikt nie umie przedstawić jednoznacznej odpowiedzi.

W 2018 r. naukowcy z Charité Berlin, szpitala akademickiego w Niemczech, oraz University of Cincinnati w Ohio w Stanach Zjednoczonych próbowali znaleźć odpowiedź na to odwieczne pytanie. Za cel postawili sobie odkrycie co dzieje się z mózgiem, który zużył całą swoją energię i przestał otrzymywać dostawy krwi.

Podświetlony mózg - co dzieje się z mózgiem przed śmiercią

Aby to zbadać, wykorzystali elektrody dekodujące aktywność mózgu pacjentów, którzy doznali niezwykle ciężkiego i rozległego urazu mózgu, na przykład udaru. Informacje uzyskane w ten sposób pozwoliły rzucić odrobinę światła na skutki udarów oraz zapewniły kluczowy wgląd w neurobiologię śmierci.

Co dzieje się z mózgiem przed śmiercią z punktu widzenia neurobiologii

Mózg to organ, który jest najbardziej podatny na niedotlenienie oraz niedokrwienie ze wszystkich organów w naszych ciałach. Niedotlenienie, inaczej hipoksja, pojawia się, gdy organ nie otrzymuje wystarczająco dużo tlenu w krwi. Z kolei niedokrwienie to zatrzymanie lub zmniejszenie krążenia krwi w określonym obszarze organizmu. Brak tlenu wywołuje uszkodzenia na poziomie komórkowym.

 

Komórki, które są najbardziej narażone na niedotlenienie i niedokrwienie to:

  • Neurony piramidowe w korze nowej w warstwach II, IV i V,
  • Komórki Purkinjego.
  • Neurony piramidowe CA1 hipokampu,
  • Neurony ciała prążkowanego,

Przerwy w krążeniu krwi w mózgu wywołują nieodwracalne uszkodzenia w neuronach w okresie krótszym niż dziesięć minut. Może do tego dojść na przykład podczas nagłego zatrzymania krążenia krwi.

Co dzieje się z mózgiem przed śmiercią?

Do momentu, w którym Jens Dreier przeprowadził badania, naukowcy mogli jedynie bazować swoje hipotezy na informacjach pochodzących z zapisów EEG (elektroencefalogramów), na przykład:

  • Do śmierci mózgu dochodzi, gdy linia EEG jest płaska.
  • Neurony w korze mózgowej mogą pozostać spolaryzowane przez kilka minut podczas „ciszy elektrycznej”.

Eksperyment

Podczas badania naukowcy przeanalizowali co dzieje się z fizjopatologią pacjentów podczas nagłego niedotlenienia lub niedokrwienia, do którego doszło po odłączeniu sprzętu podtrzymującego życie.

Podczas pobytu na oddziale intensywnej terapii pacjenci, którzy brali udział w badaniu byli poddani neuromonitoringowi z wykorzystaniem elektrod wewnątrzczaszkowych. Cierpieli na jedną z niżej wymienionych przypadłości:

Mózg niszczony kulami na łańcuchach
 

  • Krwotok podpajęczynówkowy (SAH),
  • Martwica niedokrwienna półkuli mózgu,
  • Pourazowe uszkodzenie mózgu.

Naukowcy przeprowadzali neuromonitoring również podczas śmierci pacjenta. Wszyscy pacjenci, którzy brali udział w badaniach, mieli podpisany dokument DNR (polecenie mówiące, żeby nie podejmować resuscytacji w przypadku zatrzymania akcji serca).

Podsumowanie

U pacjentów z poważnymi uszkodzeniami mózgu eksperyment wykazał, że długie okresy ciszy elektrycznej w korze mózgowej są często wywoływane przez przedłużoną depolaryzację neuronów.

Przedłużona depolaryzacja to praktycznie kompletna fala depolaryzacji komórek neuronowych i neuroglejowych połączona ze zwężeniem naczyń i ich rozszerzeniem. Taki rodzaj depolaryzacji może pojawić się podczas:

  • Migreny ocznej,
  • Krwotoku podpajęczynówkowego,
  • Krwotoku śródmózgowego,
  • Urazu czaszki,
  • Udaru niedokrwiennego.

To z kolei wywołuje rozprzestrzenianie się, podczas którego depolaryzacja może przenieść się do tkanek. Wydaje się, że taka depolaryzacja jest widoczna podczas neuromonitoringu, w którym wykorzystuje się neuroobrazowanie.

Badacze byli w stanie stwierdzić, że mózg człowieka reaguje na ostre niedokrwienie mózgu z konkretnym wzorcem patologicznym. Niektóre rodzaje neuronów próbują powstrzymać mózg przed śmiercią, tworząc zaburzenia równowagi elektrycznej.

Kiedy mózg przestaje otrzymywać natlenioną krew, neurony w pierwszej kolejności starają się zebrać zasoby, które jeszcze posiadają. Dochodzi do nierozprzestrzenionej depresji, po której następuje rozprzestrzenianie się depolaryzacji, nazywane czasem „mózgowym tsunami”.

 

W takim razie co dzieje się z mózgiem przed śmiercią? Podsumowując, rozszerzająca się depolaryzacja to znak rozpoczęcia toksycznych zmian w komórkach, które prowadzą do śmierci. Jednak sama depolaryzacja nie jest sygnałem pewnej śmierci, bo można ją odwrócić. Nadal pozostaje wiele nieznanych obszarów związanych ze śmiercią mózgu, które należy dokładanie zbadać.

  1. Dreier, J. P., Major, S., Foreman, B., Winkler, M. K., Kang, E. J., Milakara, D., … & Andaluz, N. (2018). Terminal spreading depolarization and electrical silence in death of human cerebral cortex. Annals of neurology, 83(2), 295-310.
  2. Ayad, M., Verity, M. A., & Rubinstein, E. H. (1994). Lidocaine delays cortical ischemic depolarization: relationship to electrophysiologic recovery and neuropathology. Journal of neurosurgical anesthesiology, 6(2), 98-110.
  3. Somjen, G. G. (2004). Irreversible hypoxic (ischemic) neuron injury. In Ions in the Brain (pp. 338-372). Oxford University Press, New York.