Đâu là những đột phá gần đây trong lĩnh vực khoa học thần kinh? (song ngữ Vietnamese-English)

05/09/20201:01 SA(Xem: 1457)
Đâu là những đột phá gần đây trong lĩnh vực khoa học thần kinh? (song ngữ Vietnamese-English)
ĐÂU LÀ NHỮNG ĐỘT PHÁ GẦN ĐÂY TRONG
LĨNH VỰC KHOA HỌC THẦN KINH?

Huyen Nguyen | Bùi Thu Vân dịch

Khi tôi còn nhỏ, tôi thường có cơn ác mộng kinh hoàng về việc bị chôn sống trong một chiếc quan tài kính. Tôi có thể nhìn thấy mọi người đi lại ở phía trên mình và tôi đã hét lên để xin sự giúp đỡ nhưng người ta không thể nghe thấy tôi. (Tôi cho rằng đây là một cảnh trong một bộ phim nào đó nhưng không thể nhớ ra nổi.) Gần đây tôi đã vô cùng kinh ngạc khi biết rằng có những người đang thực sự bị mắc kẹttrạng thái này, nói một cách tượng trưng là: trạng thái siêu "khoá trong", khi người ta hoàn toàn tỉnh táo nhưng không có cách nào giao tiếp với thế giới bên ngoài được.

Những bệnh nhân không có khả năng biểu hiện sự tồn tại của ý thức là một thách thức lớn của khoa học thần kinh. Trong những cơ sở điều trị tích cực trên toàn thế giới, một nửa cái chết của họ đến từ quyết định lâm sàng về việc rút bỏ các thiết bị hỗ trợ sự sống.

Có vài mức độ rối loạn thần kinh nhận thứctriệu chứng không phải lúc nào cũng rõ rệt hay dễ dàng chẩn đoán một cách chính xác. Hôn mê vài phút đến vài giờ kéo theo những nguy hiểm nghiêm trọng đến não bộ như khi bị đột quỵ, chấn thương vật lý, giảm oxy mô (thiếu nguồn cung oxy) và bị nhiễm độc. Về mặt lâm sàng thì nó được định nghĩa là khoảng thời gian bất tỉnh kéo dài. Bệnh nhân không thể bị đánh thức hoặc cho thấy bất cứ dấu hiệu nhận thức nào. Cơ thể vẫn cho thấy những phản ứng vô thức, các phản xạ như thu hẹp đồng tử khi tiếp xúc với ánh sáng được giữ nguyên. Thành phần não vô thức nằm sâu trong thân não vẫn hoạt động.

Chết não lại hoàn toàn khác biệt, đây là một trạng thái không thể đảo ngược được, tiêu biểu với việc không có những phản xạ thân não, hô hấp và tín hiệu não trên điện não đồ. Chuyển hoá vỏ não và dịch truyền của máu lên não biến mất, dẫn đến việc tế bào nơ-ron thần kinh nhanh chóng bị thoái hoá và chết.

Phần lớn những bệnh nhân bị hôn mê đều phục hồi sau vài ngày hoặc vài giờ. Dấu hiệu đầu tiên là sự trở lại của chu kỳ thức-ngủ. Sau đó họ lấy lại được nhận thức, giao tiếp và những hành vichủ đích.

Tuy nhiên, đôi khi sự phục hồi dừng lại trong một trạng thái kỳ lạ của việc tỉnh dậy mà không nhận thức được. Mỗi ngày bệnh nhân thức dậy nhưng vẫn không phản ứng và không nhận thức, dấu hiệu đặc trưng của trạng thái thực vật (VS). Bệnh nhân có thể thực hiện được những chuyển động trên gương mặt như thể họ có ý thức nhưng hoàn toàn không phản hồi với bất kỳ kích thích bên ngoài nào.

Nếu họ thể hiện những phản ứng giới hạn không liên tục về sự nhận thức và mong muốn, họ đang ở trong trạng thái "nhận thức tối thiểu" (MCS). Một vài dạng thức giao tiếp có thể được thiết lập.

Trạng thái cuối cùng là 'hội chứng khóa trong', thường bị gây ra bởi sự ngắt kết nối giữa vỏ não và tuỷ sống, để lại phần ý thức còn nguyên vẹn. Bệnh nhân sẽ nhận thấy mình bị giam cầm trong một cơ thể bất động, không thể nói hoặc chuyển động. Chỉ có thể giao tiếp với thế giới bằng cách di chuyển mắt một chút hoặc chớp mắt, do phần này được điều khiển bởi những kết nối thần kinh riêng biệt. Bệnh nhân vẫn có thể sống một cuộc đời hữu ích, trọn vẹn với khả năng nhận thức của mình.

main-qimg
Vào năm 2006, nhà khoa học thần kinh Adrian Owen đã có một phát hiện chấn động về một bệnh nhân với dấu hiệu lâm sàng ở trạng thái thực vật lại có hoạt động não bộ cho thấy một mức độ nhận thức đáng kể. Công trình của ông (Phát hiện nhận thứctrạng thái thực vật - Detecting awareness in the vegetative state.) đã chứng minh sự tồn tại của một tình trạng đáng sợ, tồi tệ hơn rất nhiều so với hội chứng khoá trong thông thường: có ý thức nhưng không có cách nào biểu hiện được ra thế giới bên ngoài, thậm chí không thể chớp mắt.

Bệnh nhân là một người phụ nữ trẻ bị tai nạn xe hơi và đã bị chấn thương thuỳ thái dương. Năm tháng sau, dù chu kỳ thức-ngủ đã được giữ lại, cô vẫn hoàn toàn không phản ứng, dấu hiệu đặc trưng của trạng thái thực vật. Không có biểu hiện của nhận thức còn sót lại, giao tiếp hay kiểm soát tự nguyện nào được phát hiện.

Nhưng khi họ quét não bằng máy chụp cộng hưởng từ như là một phần của nhật ký nghiên cứu để giám sát trạng thái của vỏ não bệnh nhân sống thực vật, họ đã phát hiện ra một điều kinh ngạc. Khi cô nghe những câu nói, mạng lưới vỏ não ngôn ngữ được kích hoạt. Hoạt động thần kinh chỉ ra rằng việc xử lý lời nói của cô bao gồm sự tích hợp của phân tích từ và câu. Nhưng cô có hiểu được chúng không?

Owen đã tiến hành một bài thí nghiệm tài tình trong đó những câu nói được phát ra với số lần chính xác nhằm truyền tải những hướng dẫn phức tạp như "tưởng tượng đang chơi tennis", "tưởng tượng tới thăm những căn phòng ở nhà bạn" và "nghỉ ngơi đi". Với những người khoẻ mạnh, khi bạn hình dung những hoạt động đó, não bộ của bạn sẽ sáng lên như thể bạn thực sự đang làm chúng.

Hoạt động não bộ của cô bám theo các chỉ dẫn một cách chặt chẽ. Khi cô được yêu cầu hình dung chơi tennis, khu vực vỏ não vận động sáng lên và tối đi mỗi ba mươi giây, chính xác như được hướng dẫn. Khi cô hình dung về thăm nhà, phần nếp nhăn não hồi hải mã (liên quan đến sự hình dung không gian) sáng lên tương tự với khu vực não bộ của người khoẻ mạnh khi tham gia vào cùng nhiệm vụ.

Một vài người chỉ trích phản đối rằng điều đó có thể đơn thuần là những từ như "tennis" và "định hướng" đã đủ để kích động hoạt động não bộ của cô mà không cần phải thực sự hiểu được những chỉ dẫn hay có nhận thức. Nhưng một thí nghiệm được kiểm soát khác đã khiến những lời chỉ trích này phải ngừng lại. Khi Owen quét não bộ của những tình nguyện viên bình thường trong lúc họ nghe những từ như "tennis" và "định hướng" mà không có bất cứ hướng dẫn nào, những hoạt động của não bộ được gợi lên bởi hai từ này là tương tự với nhau. Điều này chỉ ra rằng khi kích hoạt khu vực não bộ liên quan đến nhiệm vụ, bệnh nhân của Owen đã làm được nhiều hơn là phản ứng một cách vô thức, cô ấy dường như đang nghĩ về nhiệm vụ đó. Đây là lần đầu tiên có người giao tiếp được với một bệnh nhân ở trạng thái thực vật!

Trong một thí nghiệm khác được mô tả trong bài báo của tờ Guardian, Khoa học làm cách nào để giúp những bệnh nhân hôn mê giao tiếp (How science found a way to help coma patients communicate), Owen đã viết một miêu tả xúc động về trải nghiệm của ông với một bệnh nhân có tên là Scott, người đã ở trong trạng thái thực vật do tai nạn xe hơi 12 năm trước. Sau khi thấy những phản hồi trong thí nghiệm mô tả phía trên, Owen muốn tìm hiểu xem liệu rằng Scott có bị đau không. Ông đã hỏi "Anh có bị đau không? Nếu không, hãy tưởng tượng mình đang chơi tennis" và khi khu vực vỏ não vận động của Scott sáng lên, cả căn phòng bật khóc. Thông qua hoạt động não bộ, bệnh nhận có thể "nói" ra rằng anh ta biết mình là ai, sau quãng thời gian khá dài xảy ra sau vụ tai nạn. Trong một trường hợp khác, một bệnh nhân ở trạng thái thực vật đã thực sự hồi phục. Tuy nhiên những trường hợp như vậy là vô cùng hiếm.

Nhờ có công nghệ chụp cộng hưởng từ, các nhà nghiên cứu đã đạt được những đột phá trong việc hiểu được về sự sống tinh thần của những người bị kẹt trong trạng thái khoá trong. Từ hàng ngàn lần chụp cộng hưởng từ kể từ nghiên cứu đầu tiên, Owen ước tính 20% số người đang trong trạng thái thực vật thực ra hoàn toàný thức và đã bị chẩn đoán sai trong hàng thập kỷ.

Owen đã nhận được khoảng gần 20 triệu đô để phát triển những kỹ thuật mới bao gồm những phương pháp ít tốn kém hơn như điện não đồ để giúp hàng trăm ngàn bệnh nhân sống thực vật trên khắp thế giới. Đến nay ông vẫn tránh câu hỏi gây tranh cãi nhất để hỏi bệnh nhân là "bạn có muốn sống không?", có lẽ bởi vì khung pháp luật cho tình huống khó khăn như vậy vẫn chưa rõ ràng. Câu hỏi hóc búa về mặt đạo đức từ những phát hiện của Owen có thể dẫn tới việc ảnh hưởng đến quyết định của gia đình hoặc bác sĩ lâm sàng để kết thúc sự sống của một người. Nếu một bệnh nhân thể hiện được dạng nhận thức nào đó, anh ta/ cô ta sẽ chuyển từ mục 'có thể được phép chết' sang mục 'không được phép chết'. Việc rút bỏ những biện pháp chữa trị cho các bệnh nhân đó là bất hợp pháp kể cả nếu họ tỏ ý rõ ràng rằng đó là điều họ muốn. Gia đình có thể dành hàng năm sống trong hy vọng sai lầm về sự hồi phục và bị đè nặng bởi viễn cảnh giữ cho họ sống sót.

Những công nghệ mới này có tác động đáng kể và trực tiếp đến việc đánh giá và chữa trị lâm sàng cho những bệnh nhân bị chấn thương não và việc dự đoán khả năng phục hồi. Chúng cũng mang lại sự hiểu biết sâu sắc đầy lôi cuốn về bản chất của ý thức từ những bệnh nhân bị kẹt lại ở vùng xám giữa sự sống và cái chết.
___
Dịch bởi: Mimeo
Nguồn bài viết gốc: https://qr.ae/pNyLhb


When I was a kid, I had this terrifying nightmare of being buried alive in a glass coffin. I could see people walking above me and I screamed out for help but people did not hear me. (I have some suspicion this was a scene from a movie but I can’t recall if it was or what it was). I was astounded when I recently learned that there are people who are trapped in exactly this state, figuratively speaking: a super locked-in state where the person is conscious but has no way to communicate with the world.

Patients who are unable to express consciousness present a major challenge to neuroscience. In intensive care units all over the world, half of the deaths result from a clinical decision to withdraw life support.

There are several levels of neurological disorders of consciousness whose symptoms aren’t always clear cut and easy to diagnose accurately. Coma occurs within minutes to hours following severe damage to the brain such as a stroke, physical injury, anoxia (loss of oxygen supply) and poisoning. It is defined clinically as a prolonged loss of the capacity to be roused. The patient can’t be awakened and show no signs of awareness. The body continues to exhibit some unconscious reactions, reflexes such as pupil contraction in response to bright light are intact. The brain’s unconscious component deep in the brain stem is still functional.

Brain death is a different, irreversible state characterized by a total absence of brain stem reflexes, breathing and a flat EEG signal. Cortical metabolism and the perfusion of blood to the brain disappear, leading to rapid degeneration and death of neurons.

The majority of comatose patients recover within days or weeks. The first sign is the return of the sleep-wake cycle. They then regain consciousness, communication and intentional behaviour.

However, sometimes recovery stops in a strange state of arousal without awareness. Every day the patient awakens but remains unresponsive and unaware, the hallmark of the vegetative state (VS). The patient can make erratic facial movements that look like they are conscious but completely fail to respond to any external stimuli. They are usually written off as lost.

If they display intermittent limited responses that suggest comprehension and volition, they are in the “minimally conscious state” (MCS). Some form of communication can be established.

The last state is the ‘locked-in syndrome’, often caused by the disconnection between the cortex and the spinal cord, which leaves consciousness intact. The patient finds himself imprisoned in a paralysed body, unable to move or talk. Only small eye movements and blinks, controlled by separate neuronal pathways, are spared and allow them to communicate with the world. These patients can still lead a productive, fulfilling life with their conscious capacity.

In 2006, the British neuroscientist Adrian Owen made a stunning discovery in a patient who showed all the clinical signs of a vegetative state but whose brain activity suggested a considerable degree of consciousness. His work (Detecting awareness in the vegetative state.) proved the existence of a frightening condition worse than the usual locked-in syndrome: conscious but without any means of expressing it to the outside world, not even through the batting of an eyelid.

The patient was a young woman who had had a car crash and suffered from damage to the frontal lobes. Five months later, despite a preserved sleep-wake cycle, she remained fully unresponsive, the hallmark of the vegetative state. No signs of residual awareness, communication or voluntary control was detected.

But when they scanned her brain in an fMRI machine as part of a research protocol for monitoring the state of the cortex in vegetative patients, they found something astonishing. When she listened to sentences, her cortical language network was activated. The neural activity indicated that her speech processing included word analysis and sentence integration. But did she understand the sentences?

Owen ran an ingenious test in which spoken sentences were played to convey complex instructions such as “imagine playing tennis”, “imagine visiting the rooms in your home” and “just relax” at precise times. In healthy people, when you imagine such activities, the brain lights up as if you were actually doing them.

Her brain activity closely tracked the spoken instructions. When asked to imagine playing tennis, her premotor area went on and off every thirty seconds, exactly as instructed. When she mentally visited her home, her parahippocampal gyrus (involved in the representation of space) lit up. The same brain regions were activated as healthy control subjects performing the same tasks.

Some critics objected that maybe merely the words “tennis” and “navigate” were enough to trigger her brain activity without her actually understanding the instructions and being conscious. But an elegant control experiment put this criticism to rest. When Owen scanned normal volunteers while they listened to the words “tennis” and “navigation” without any instruction, the activations evoked by the two words were similar. This finding implied that when activating her brain areas in a task-relevant manner, Owen’s patient did much more than reacting unconsciously to them, she seemed to be thinking about the task. It was the first time anyone had communicated with a person in a vegetative state!

In another experiment described in this Guardian article How science found a way to help coma patients communicate, Owen wrote a moving account of his experience with a patient named Scott who had been in the vegetative state due to a car accident 12 years prior. After seeing the responses in the experiment described above, Owen wanted to find out whether Scott was in pain. He asked “Are you in pain? If no, imagine playing tennis” and when Scott’s premotor area lit up, the room burst to tears. Through brain activation, the patient was able to “tell” that he knew who he was, where he was and quite amazingly, how much time had passed since the accident. In another case, one such vegetative patient actually recovered. However, these cases are exceedingly rare.

Thanks to fMRI technologies, researchers have made extraordinary breakthroughs in understanding the mental life of people trapped in the locked-in state. From thousands of fMRI scans since that first study, Owen estimates 20% of people in the vegetative state are in fact fully conscious and erroneously diagnosed as in a vegetative state for decades.

Owen received nearly twenty million dollars of funding to develop new techniques including less expensive methods such as EEG to help hundreds of thousands of patients in vegetative states worldwide. So far he avoids the most controversial question to ask these patients “do you still want to live?”, perhaps because the legal framework for such a difficult situation is unclear.

The ethical conundrum resulting from Owen’s findings is that the outcome can influence a family’s or clinician’s decision to end a life. If a patient demonstrates some form of consciousness, s/he moves from the ‘possibly allowed to die’ category to the ‘not generally allowed to die’ category. It is illegal to withdraw treatment to such patients even if they make it clear that is what they wanted. Families might spend years living in false hope of recovery and burdened by the prospect of keeping them alive.

These new technologies are significantly and directly impacting the assessment and clinical treatment of critically brain-injured patients and the prediction of recovery. They also bring fascinating insights into the nature of consciousness from the patients trapped in the gray zone between life and death.

The Life Scientific - Adrian Owen on scanning for awareness in the injured brain - BBC Sounds

BBC One - Panorama, The Mind Reader: Unlocking My Voice

The Search for Consciousness

Confronting the grey zone after severe brain injury

Neuroscience: The mind reader










Tạo bài viết
05/09/2013(Xem: 8975)
Sáng hôm qua, (ngày 18 tháng 10) phái đoàn của Hội từ thiện Trái Tim Bồ Đề Đạo Tràng đã có mặt cứu trợ cho 4 xã Hải Thiện, Hải Lăng, Hải Ba, Hải Dương, Hải tại Tỉnh Quảng Trị. Xã Hải Thiện phát 170 phần quà, xã Hải ba & Hải Lăng 180 phần quà, xã Hải Dương 150 phần quà. Thật may mắn cho đoàn là cả ngày trời không mưa nên công việc cứu trợ được thuận duyên và thành tựu viên mãn.
Trong vài tuần qua, người dân Hoa Kỳ được biết đến một bản văn mang tính kiến nghị có tên là "Tuyên bố Great Barrington" phản đối chính sách phong tỏa xã hội (lockdowns strategy) để ngăn chặn đại dịch và ủng hộ chiến lược tự do lây nhiễm SARS-CoV-2 (Covid-19) ở những người trẻ, khỏe mạnh, nhằm đạt được miễn dịch cộng đồng. Bản kiến nghị này được đặt theo tên một thị trấn của bang Massachusetts, Hoa Kỳ và được hai quan chức cấp cao Tòa Bạch Ốc phát biểu trong một cuộc họp báo
.Xin một lời nguyện cầu cho xứ Huế | Cho Miền Trung, cho đất nước quê hương | Mau thoát cảnh..''trời hành cơn lụt''..| Gây đau thương, bao khổ cảnh đoạn trường..| Xin một lời nguyện cầu cho đất Mẹ | Mưa thuận gió hòa, thôi dứt bể dâu! | - Đời đã khổ, mong trời ngưng nhỏ lệ | Cho sinh linh an ổn.. thoát lo sầu...