Die Einstufung des Bewusstseinszustandes bei Patienten mit schweren Hirnschäden weist eine Fehlerrate von bis zu 40 Prozent auf. Ein vergleichsweise einfacher Test konnte in einer aktuellen Studie die Prognosestellung präzisieren.
Nach schweren Hirnschäden kann es schwierig sein, zwischen einem Wachkoma, bei dem nur die vegetativen Funktionen erhalten sind, und einem minimal bewussten Zustand zu differenzieren. Frühere Studien deuten auf eine Fehlerrate von bis zu 40 Prozent hin.1,2 Doch genau von dieser Einstufung hängen viele weitere Entscheidungen und die Prognose ab.
Die Riechantwort läuft über zerebrale Strukturen, die auch an den grundlegenden Mechanismen von Wachheit und Erregungsverarbeitung beteiligt sind. Daher untersuchten die Autoren einer aktuell in der Zeitschrift "Nature" publizierten Studie3 die Reaktionen auf Gerüche bei 43 Patienten mit schweren Hirnschäden. Sie stellten fest, dass Riechreaktionen signifikant zwischen reaktionsloser Wachheit und einem Zustand mit einem erhaltenen Minimalbewusstsein diskriminierten (p < 0,0001). Zeigte ein reaktionsloser ("unresponsive") Patient eine Riechreaktion, war dies eine Garantie für das zukünftige Wiedererlangen des Bewusstseins. Zudem waren die Atemreaktionen mit langfristigen Überlebensraten assoziiert.
Sie testeten hierfür die "sniff response", was nichts weiter bedeutet, als dass bestimmte Duftstoffe automatische Atemreaktionen provozieren. Ein Patient im minimalen Bewusstseinszustand nimmt die Gerüche wahr und reagiert auf sie, indem er unwillkürlich den nasalen Atemfluss verändert und kürzere, flachere Atemzüge macht. Bei Patienten im echten und dauerhaften Wachkoma fehlt dieser Reflex.
Den Patienten wurde zunächst angekündigt, dass sie nun verschiedene Gerüche präsentiert bekommen – worauf natürlich keiner der Patienten reagierte. Mehrfach und in wechselnder Reihenfolge hielten sie den Teilnehmern dann ein wohlriechendes Shampoo, eine Probe schlechten Fischs und einen leeren Behälter unter die Nase und erfassten dabei Atemrhythmus und Atemvolumen.4
In einigen Fällen war sogar auf das Blanko-Behältnis eine Atemreaktion beobachtbar, was eine höhere, kognitive Reaktion anzeigen könnte: "Wenn ein Patient seine Atmung in Reaktion auf einen leeren Behälter verändert, dann spricht dies dafür, dass er entweder den Behälter wahrnimmt oder sogar auf die Vorankündigung des Versuchs reagiert", sagen die Autoren.
Das wiederholte Überprüfen der Riechreaktion und die Nachverfolgung über längere Zeit lieferten dabei eine wichtige Erkenntnis: einige Patienten reagierten in manchen Versuchsdurchgängen auf die Duftproben, in anderen nicht. Doch alle Patienten, die in mindestens einem Durchgang eine Atemreaktion gezeigt hatten (n = 10), wechselten später in den Zustand des minimalen Bewusstseins. "Dabei haben wir diesen ersten Hinweis auf ein erwachendes Gehirn in einigen Fällen Tage, Wochen und Monate vor jedem anderen Anzeichen für das wiederkehrende Bewusstsein gesehen", berichtet Erstautorin Dr. Anat Arzi von der Universität Cambridge.
Darüber hinaus sagten die Riechtests die langfristige Überlebensrate mit 92 Prozent Genauigkeit voraus. Nach fünf Jahren lebten über 90 Prozent aller Patienten aus beiden Gruppen, die eine "sniffing response" gezeigt hatten, noch. Von denjenigen, bei denen die Reaktion auf Gerüche fehlte, erlagen die meisten ihren Hirnschäden.4
"Diese Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung des Geruchsinns für die menschliche Hirnfunktion und bieten ein leicht zugängliches Werkzeug, welches Bewusstsein und Erholung bei Patienten mit Hirnschäden anzeigt", schließen die Autoren.
Referenzen:
1. Schnakers, C. et al. Diagnostic accuracy of the vegetative and minimally conscious state: clinical consensus versus standardized neurobehavioral assessment. BMC Neurol 9, 35 (2009)
2. Stender, J. et al. Diagnostic precision of PET imaging and functional MRI in disorders of consciousness: a clinical validation study. Lancet 384, 514–522 (2014)
3. Arzi, A. et al. Olfactory sniffing signals consciousness in unresponsive patients with brain injuries. Nature 581, 428–433 (2020).
4. Riechtest verrät Bewusstseinszustand. wissenschaft.de (2020)