עיניים פקוחות, מוח כבוי

שיטות להדמיית המוח מעניקות לחוקרים הבנה טובה יותר על חולים השרויים במצב וגטטיבי

מאת סטיבן לוריס

ההתקדמות ברמת הרפואה העלתה במידה ניכרת את מספר האנשים השורדים לאחר נזק מוחי. רופאים יכולים להציל את חייהם של חולים רבים הסובלים מטראומה מוחית (לעתים קרובות עקב תאונת דרכים) או מהיעדר חמצן (למשל אחרי התקף לב או טביעה), אך אם הנזק חמור מדי, הקורבן ישקע בתרדמת (coma). אנשים השרויים בתרדמת אינם פוקחים עיניים, ולכול היותר, מניעים את גפיהם בתנועות רפלקסיביות. לרוב, תרדמת אינה נמשכת יותר משבועיים עד חמישה שבועות. אלו החוזרים להכרה עושים זאת בדרך כלל בתוך ימים ספורים. אחרים ימותו, ואילו השאר יתעוררו מן התרדמת אבל יישארו חסרי הכרה, במצב המכונה מצב וגטטיבי (“צמח”).

אפילו המומחים מוטרדים מאוד מן המצב הווגטטיבי. שכן מצב זה מדגים איך שני מרכיבי ההכרה העיקריים יכולים לעבור הפרדה מלאה: העֵרוּת אינה נפגעת, אך המודעות, החובקת את שלל המחשבות והרגשות, נעלמת. המילה עֵרות, מתארת מצב שבו החולים המצויים במצב וגטטיבי ישנים ומתעוררים במחזוריות. כשהם מתנהגים כאילו הם ערים, עיניהם פקוחות ואף משוטטות. פעמים אחרות, עיניהם עצומות והם נראים כאילו הם ישנים, למרות שהם עשויים לפקוח עיניים ולזוז כשנוגעים בהם או מדברים אליהם. חולים אלו בדרך כלל נושמים ללא עזרה מכנית והם יכולים לבצע מגוון תנועות ספונטניות, כמו לחרוק שיניים, לבלוע, לבכות, לחייך, לאחוז בידו של מישהו אחר, לגנוח או להיאנח. אך תנועות אלו הן תמיד רפלקסיביות ואינן תוצאה של התנהגות מכוונת. בדרך כלל עיניהם לא יתמקדו בפרט מסוים לאורך זמן, אם כי במקרים נדירים הם מסוגלים לעקוב לזמן קצר אחרי חפץ נע או להסתובב קלות לעבר קול רם.

אנשים רבים השרויים במצב וגטטיבי חוזרים להכרה בחודש הראשון לאחר הפגיעה. אבל אם הדבר אינו מתרחש, מצבם מוגדר לאחר חודש כמצב וגטטיבי מתמשך (PVS) והסיכוי שיחלימו קטן ככל שחולף הזמן. מדי שנה, כ-14,000 קורבנות אמריקנים של נזק מוחי חריף נשארים במצב וגטטיבי חודש לאחר הפציעה. ב-1994, הסיקה האגודה הרב-גופית ל-PVS (קבוצה של 11 חוקרים ממוסדות שונים) שהסיכויים להחלמה שואפים לאפס אם החולה לא מראה סימני הכרה כלשהם שנה לאחר פציעה מוחית או שישה חודשים לאחר נזק מוחי כתוצאה מהיעדר חמצן או מסיבות אחרות. האגודה קראה למקרים ארוכי טווח אלו “מצב וגטטיבי קבוע”.

המחקר על PVS נחשף לאור הזרקורים ב-2005 כשפוליטיקאים דנו במקרה של טרי שיאבו, אישה מפלורידה שהייתה שרויה במצב וגטטיבי מ-1990. (הוריה ובעלה לא הגיעו להסכמה באשר לסיכוייה להחלים. בית המשפט אישר, בסופו של דבר, לרופאים להסיר את צינורית ההזנה של שיאבו, והיא נפטרה עקב התייבשות לאחר 13 ימים.) המחלוקת הדגישה את הצורך לפתח דרכים יעילות יותר כדי לקבוע אם חולה מסוים שרוי במצב וגטטיבי קבוע או שיש לו תקווה. מדענים חקרו לאחרונה את השימוש בשיטות הדמיה של המוח כדי לזהות סימני הכרה העשויים להסתתר בנבכי מוחו של החולה. בעזרת שיטות יעילות לזיהוי מצבי הכרה ומודעות, יוכלו אולי רופאים להבחין בין חולים שיש להם סיכוי להחלים לבין חולים בעלי עתיד קודר יותר. בה בעת, מחקר זה עשוי להאיר את ההכרה עצמה באור חדש.

אבחנה קשה

בחולים המחלימים ממצב וגטטיבי, סימני ההכרה הראשונים הם לרוב קלושים ומופיעים בהדרגה. החולה עשוי להתחיל לבצע תנועות מכוונות, לא רפלקסיביות, אך לא לבטא מחשבות ורגשות. כדי לסווג מקרים אלו, רופאים הגדירו מצב קליני המכונה מצב הכרה מינימלית. כמו המצב הווגטטיבי, מצב ההכרה המינימלית עשוי להיות מצב זמני בדרך להחלמה מלאה, או כרוני ולעתים אף תמידי. אך ההבדל המכריע הוא שחולים שהיו שרויים במצב של הכרה מינימלית במשך שנים עדיין עשויים להחלים. מקרה שזכה לפרסום רב הוא המקרה של טרי ואליס, גבר מארקנסו, שהיה שרוי במצב הכרה מינימלית עקב תאונת דרכים ב-1984, ושהתחיל לדבר ב-2003. ואליס גם יכול להניע את גפיו, למרות שהוא אינו מסוגל ללכת ונזקק לטיפול סביב השעון.

ההבחנה בין המצב הווגטטיבי לבין מצב ההכרה המינימלית קשה וכרוכה בבדיקות חוזרות שמתבצעות על ידי רופאים בעלי ניסיון עם חולים כאלה. רופאים המאבחנים מצב וגטטיבי יסתמכו על היעדר סימני הכרה. במונחים פשוטים, אם החולה נראה כאילו הוא ער (כלומר עיניו פקוחות), הוא אינו מסוגל לבצע פקודות (כמו “צבוט את ידי” או “הבט מטה”) וכל תנועותיו רפלקסיביות, יסיק הרופא שהחולה שרוי במצב וגטטיבי.

ואולם, בתחילת שנות ה-90, הראו מחקרים שנערכו בראשות ננסי צ'יילדס ממרכז שירותי הבריאות לשיקום באוסטין שבטקסס וקית' אנדרוס מבית החולים המלכותי למוגבלות עצבית בלונדון שיותר משליש מן החולים שאובחנו תחילה במצב וגטטיבי הראו למעשה סימני הכרה כלשהם בבדיקה קפדנית. כדי להגיע לאבחנה אמינה יותר, צריכים הרופאים להשתמש במבחנים קליניים סטנדרטיים המעריכים את תגובת החולה למגוון רחב של גירויי קול, ראייה ומגע. דוגמאות למבחנים כאלו הם מדד ההחלמה מתרדמת שפותח על ידי ג'וזף גיאצ'ינו מן המכון לשיקום על שם JFK ג'ונסון באדיסון שבניו ג'רזי, והשיטה להערכה ולשיקום על סמך גירויים חושיים שפותחה על ידי הלן גיל-תווייטס, גם היא מבית החולים המלכותי למוגבלות עצבית. אין ספק שלמדדי הכרה אלו יכולת אבחון גבוהה יותר, אך הם דורשים זמן רב יותר משדורשת בדיקה נוירולוגית שגרתית או יותר משדורשים מבחנים פשוטים יותר כמו סולם התרדמת של גלזגו.

אבל הכרה ומודעות הן חוויות סובייקטיביות שקשה, מעצם מהותן, למדוד אצל אדם אחר. האם ייתכן שאפילו ההערכה הזהירה ביותר תחמיץ אותות הכרה בחולים בעלי נזק מוחי חריף שאינם מסוגלים לתקשר? במהלך עשר השנים האחרונות, ניסו חוקרים למצוא מבחן אובייקטיבי שיאשש או יפריך אבחנה קלינית של מצב וגטטיבי. הדמיה של מבנה המוח, בעזרת הדמיה בתהודה מגנטית (MRI) או בעזרת טומוגרפיה ממוחשבת (CT), עשויה אמנם לעזור לרופאים לראות את היקף הנזק המוחי, אך לא לזהות סימני הכרה. אף על פי כן, מראים מחקרים עדכניים שתמונות MRI של פגיעות טראומטיות במוח עשויות לעזור לרופאים לנבא אם יחלים החולה מן המצב הווגטטיבי. לדוגמה, נראה כי נמוכים סיכויי החלמתם של חולים שנפגעו באזורים מסוימים במוחם, כמו גזע המוח או כפיס המוח (קורפוס קלוסום, הרקמה העצבית המחברת בין שני חצאי המוח). יתר על כן, מחקרים שהשתמשו בשיטת הדמיה חדשה המכונה MRI diffusion tensor, האומדת את שלמות החומר הלבן במוח, כלומר סיבי העצב המעבירים את האותות העצביים, העמיקו את הבנת המנגנונים האחראים להחלמה ממצב וגטטיבי. למשל, קבוצת מחקר בראשות ניקולס שיף מאוניברסיטת קורנל השתמשה לאחרונה בשיטה זו כדי להראות שבמוחו של ואליס, החולה שיצא ממצב של הכרה מינימלית לאחר 19 שנות שתיקה, יש צמיחה מחודשת של סיבי עצב.

בדיקה נוספת המצויה בשימוש רב היא אלקטרו-אנצפלוגרפיה (EEG), המודדת את הפעילות החשמלית במוח. תוצאות EEG יכולות ללמד על מצב ערות של החולה משום שהפעילות החשמלית של המוח איטית יותר בזמן שינה שאינה שנת חלימה. מכשיר ה-EEG יכול אמנם לאשר אבחון קליני של מוות מוחי בחולים השרויים בתרדמת (קו ישר ב-EEG), אך השיטה אינה אמינה כל כך למדידת שינויים ברמת ההכרה. בחולים המצויים במצב וגטטיבי, המכשיר אינו יכול לאשר את האבחנה וגם אינו יכול לנבא את הסיכוי להחלים. עמיתי ואני באוניברסיטת לייז' בבלגיה הראינו שכשחולים המצויים במצב הכרה מינימלית שומעים את שמם, מתעוררת במוחם תגובה חשמלית המכונה פוטנציאל P300, בניגוד לשמיעת שמות אחרים. אבל מכיוון שגם לחלק מן החולים המצויים במצב וגטטיבי כרוני יש תגובות P300 דומות, לא נראה שיש לשיטה זו ערך אבחוני.

אזור ההכרה?

ייתכן שהשיטה המבטיחה ביותר לחקר המצב הווגטטיבי היא ההדמיה התפקודית. מחקרים שהשתמשו בטומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET) הראו שרמת חילוף החומרים במוח, הניתנת למדידה על ידי רמת צריכת הגלוקוזה, יורדת במצב הווגטטיבי לערכים הנמוכים ממחצית הערך התקין. ניסויים אלו נערכו לראשונה בשלהי שנות ה-80 על ידי קבוצת מחקר בראשותו של פרד פלאם מאוניברסיטת קורנל, ולאחר מכן על ידי כמה קבוצות אירופיות ובכללן הקבוצה שלנו. אבל קבוצתנו דיווחה בסוף שנות ה-90 כי מקצת החולים מחלימים מן המצב הווגטטיבי ללא שינויים משמעותיים ברמת חילוף החומרים הכללית של המוח. יתר על כן, גילינו שרמת חילוף החומרים במוחם של כמה מן המתנדבים הבריאים, שהיו בהכרה מלאה, הייתה דומה לזו של מקצת החולים במצב וגטטיבי. כמו כן, שיף דיווח שרמת חילוף החומרים בקליפת המוח של כמה חולים המצויים במצב וגטטיבי הייתה קרובה לערכים התקינים. כלומר, מדידת הרמה הכללית של צריכת אנרגיה במוח אינה יכולה להעיד על מודעות.

ואולם, קבוצתנו הצליחה לזהות אזורים במוח העשויים להיות חשובים במיוחד לצורך הופעת מודעות. כשהשווינו בין חולים המצויים במצב וגטטיבי לבין קבוצה גדולה של מתנדבים בריאים, מצאנו שאין חילוף חומרים ברשת העצבית הנרחבת של קליפות מוח אסוציאטיביות (הממוקמות באונות המצחיות והקדקודיות של המוח) העוסקות בעיבוד קוגניטיבי של מידע חושי. הראינו גם שמודעות קשורה ליכולת התקשורת בין רשת זו לבין מרכזים עמוקים יותר במוח, ובעיקר התלמוס. נדמה כי במוח של חולים המצויים במצב וגטטיבי יש הפרעה בקשרים ארוכי הטווח בין קליפות מוח שונות, וכן בין קליפות המוח לבין התלמוס. יותר מזה, במקביל להחלמה מן המצב הווגטטיבי אפשר לראות שיקום פעילות ברשת הקדקודית-המצחית והאזורים הקשורים אליה.

למרבה הצער, לחולים המצויים במצב של הכרה מינימלית יש פגיעות דומות בפעילות המוחית. כתוצאה מכך, מדידות PET של רמת חילוף החומרים במוח אינן יכולות להבדיל בין מצב וגטטיבי לבין מצב הכרה מינימלית כשהחולה מצוי במנוחה. ועם זאת, השיטה הראתה הבדלים כשנבדקו שינויים בפעילות המוח עקב גירויים חיצוניים כמו כאב או דיבור. חקרנו את חוש הכאב על ידי גירוי חשמלי של כף היד (שנחווה כגירוי גורם כאב על ידי המתנדבים הבריאים) ושימוש ב-PET כדי למדוד את זרימת הדם במוח, המשמשת מדד נוסף לפעילות עצבית. הן בחולים הווגטטיביים והן במתנדבים הבריאים, הראו התוצאות פעילות בגזע המוח, בתלמוס ובקליפת המוח החישתית הראשונית, המקבלת מידע חושי מן העצבים ההיקפיים. אבל בחולים הווגטטיביים, שאר המוח לא הגיב. האזור הקטן בקליפת המוח שכן הגיב (קליפת המוח החישתית הראשונית) היה מבודד ולא תקשר עם שאר המוח, ובייחוד לא תקשר עם רשתות עצביות הנחשבות לחיוניות לצורך חישה מודעת של כאב. (תוצאות אלו יכולות להרגיע את בני המשפחה והמטפלים משום שחולים במצב וגטטיבי אינם חשים כאב כמו אנשים בריאים.)

מחקרי ה-PET הראו תופעה דומה בעת שדיברנו עם החולים הווגטטיביים. בדיוק כמו בגירוי הכאב, הוגבלה הפעילות לאזורים פשוטים יותר של קליפת המוח (במקרה זה קליפת המוח השמיעתית הראשונית), בעוד שאזורים מתקדמים יותר לא הגיבו ונותרו חסרי פעילות. רמה זו של עיבוד מוחי אינה נחשבת כמספקת לצורך מודעות שמיעתית. לעומת זאת, בחולים המצויים במצב הכרה מינימלית גירויי קול יכולים לעורר פעילות רחבת היקף באזורים המתקדמים יותר של קליפת המוח, פעילות שאינה מתרחשת בדרך כלל במצב הווגטטיבי. שיף היה הראשון שהשתמש ב-MRI תפקודי (fMRI) והראה שאזורי השפה במוחם של חולים המצויים במצב הכרה מינימלית הופעלו כשקול מוכר קרא להם סיפור בעל משמעות אישית. כשהושמע הסיפור מן הסוף להתחלה, הוא לא עורר תגובה כזו, בניגוד למתרחש במוחם של אנשים בריאים.

באופן דומה, בשנת 2004, דיווחה קבוצת המחקר שלנו שגירויים קוליים בעלי משמעות רגשית (כמו תינוק בוכה או שמו של החולה) גורמים לתגובה נרחבת בהרבה במוחם של חולים המצויים במצב הכרה מינימלית, בהשוואה לרעש חסר משמעות. תוצאות אלו מעידות שיש חשיבות לתוכן כשמדברים עם חולים המצויים במצב הכרה מינימלית. אבל כדי ששיטה זו תוכל להפוך לכלי אבחוני, ידענו שעלינו להראות שגירויים קוליים מורכבים לעולם אינם מפעילים רשתות עצביות נרחבות במוחם של חולים וגטטיביים.

טניס במוח

תיאוריה זו עמדה במבחן הקשה ביותר שלה ב-2006, כשקבוצת מחקר בראשותו של אדריאן אוון מאוניברסיטת קמברידג' בשיתוף פעולה עם מלני בולי מקבוצת המחקר שלנו בחנה אישה בת 23 שסבלה מפגיעה מוחית עקב תאונת דרכים. היא שקעה בתרדמת במשך יותר משבוע ואז עברה למצב וגטטיבי. האישה פקחה עיניים באופן ספונטני אך לא הגיבה לפקודות מילוליות או אחרות.

חמישה חודשים לאחר התאונה, בדקו אוון ועמיתיו את האישה בעזרת fMRI. במהלך הסריקה, השמיעו החוקרים הקלטות של משפטים, כמו “בקפה שלו יש חלב וסוכר,” וכן רצפי רעש שדמו למשפטים אלו מבחינה אקוסטית. המשפטים עוררו פעילות באזורים במוח הקשורים להבנת שפה ולמשמעות מילים, בדומה לנבדקים בריאים. תוצאות אלו עשויות להעיד על עיבוד שפה מודע באישה הווגטטיבית, אך לא בהכרח. מחקרים על נבדקים בריאים הראו שעיבוד כזה מתרחש גם במהלך שינה ואפילו בהרדמה כללית.

כדי להבהיר אם החולה הגיבה באופן מודע לשפה, ערכו החוקרים ניסוי נוסף שבו ביקשו ממנה לבצע מטלות מחשבתיות. כשחולה התבקשה לדמיין את עצמה משחקת טניס, הראתה סריקת ה-fMRI פעילות באזורי משנה מוטוריים במוח, בדיוק כמו אצל נבדקים בריאים. כשהתבקשה לדמיין את עצמה עוברת בין חדרי ביתה, הראתה הסריקה פעילות ברשת עצבית המעורבת בניווט במרחב. גם כאן, הייתה התגובה זהה לגמרי לזו של נבדקים בריאים. כלומר, למרות האבחנה הקלינית שקבעה שהחולה מצויה במצב וגטטיבי, היא הבינה את המטלות וביצעה אותן שוב ושוב, ולכן הייתה למעשה בהכרה.

השאלה הראשונה המתעוררת עקב תוצאות מדהימות אלו היא אם נערכה אבחנה שגויה לחולה. למרות שמומחים אישרו כמה וכמה פעמים שהיא מצויה במצב וגטטיבי, בדיקות העלו שעיניה התמקדו על חפצים לפרקי זמן קצרים. ממצאים כאלו מתקבלים מדי פעם במצב וגטטיבי, אך הם יוצאי דופן ואמורים לדרבן את הרופאים לחפש אחר אותות הכרה נוספים. במהלך בדיקה נוספת, כחצי שנה לאחר המחקר, הייתה החולה מסוגלת למקד את עיניה על חפץ לפרק זמן ניכר (יותר מחמש שניות) ולעקוב אחר השתקפותה במראה. שני אותות אלו מעידים על מעבר למצב הכרה מינימלית. כיום החולה עדיין מצויה במצב זה. מדי פעם היא מסוגלת למלא אחר פקודות, אך היא אינה מתקשרת.

בהתחשב בגילה הצעיר, בגורם למצב הווגטטיבי ובפרק הזמן שהוא נמשך, ידענו מלכתחילה שסיכוייה להחלים אינם אפס, כי אם בערך אחת לחמש. כלומר, אין לפרש את תוצאות המחקר כאילו הן מעידות שכל חולה המצוי במצב וגטטיבי עשוי בעצם להיות בהכרה. למעשה, לא גילינו אותות הכרה דומים בסריקות fMRI של יותר מ-60 חולים וגטטיביים אחרים שנבדקו באוניברסיטת לייז'. ההסבר הסביר ביותר לממצאים אלו הוא שהחולה בת ה-23 כבר החלה לעבור למצב הכרה מינימלית בזמן הניסוי. אכן, מחקרים אחרים גם הם הראו שהפעלת מרכזים מתקדמים יותר במוח במהלך סריקות fMRI יכולה לנבא מעבר למצב הכרה מינימלית.

ממצאים אלו מדגישים שאבחון הכרה הוא עסק מסובך. למדנו רבות משיטות ההדמיה החדשות המודדות פעילות עצבית בחולים פגועי מוח, אך יש צורך במחקרים נוספים לפני שמדענים יוכלו להשתמש בהדמיה תפקודית כדי לוודא אבחון של מצב וגטטיבי וכדי לעזור בקביעת סיכויי ההחלמה והטיפול במצב רפואי קשה זה. לפי שעה, רופאים ממשיכים להסתמך על בדיקות קליניות מקיפות כשהם נדרשים להחליט את ההחלטות הטיפוליות הקשות שלהם.

סקירה כללית/ המצב הווגטטיבי
בכל שנה, אלפי אמריקנים שסבלו מפגיעות מוחיות עוברים ממצב של תרדמת למצב וגטטיבי. אם החולים נותרים במצב זה יותר משנה, הסיכוי שלהם להחלים שואף לאפס.
חוקרים מנסים לפתח שיטות להדמיית המוח לצורך אבחון המצב הווגטטיבי. אבחון זה יעזור לרופאים לקבוע למי מן החולים בעלי הפגיעה המוחית יש סיכוי להחלים.
הדמיה תפקודית של חולים וגטטיביים סיפקה רמזים חדשים על מנגנוני ההכרה, אך נדרש מחקר נוסף לפני שחוקרים יוכלו להשתמש בכלי זה למטרות אבחון.

ערים אך מחוסרי הכרה
לאחר פגיעה מוחית הגורמת לתרדמת, יכול החולה להמשיך בכמה מסלולים. אם החולה אינו מת, סביר להניח שהוא יעבור למצב וגטטיבי. (במקרים נדירים יכול אדם להישאר בתרדמת או לפתח “תסמונת כליאה”, כלומר שיתוק מוחלט של שרירי הגוף הרצוניים.) משם, יכול החולה לעבור למצב הכרה מינימלית ולהתאוששות נוספת, או להישאר במצב וגטטיבי קבוע. בהשוואה למצבים מנטליים אחרים, לחולים וגטטיביים יש רמת ערות גבוהה ובניגוד לאנשים בתרדמת הם ישנים ומתעוררים במחזוריות, אך אין להם הכרה ומודעות המאפיינים ערות מודעת ותקינה.

על המחבר
סטיבן לוריס (Laureys)
עומד בראש קבוצת המחקר העוסקת בתרדמת בקרן הבלגית הלאומית למחקר מדעי ומנהל את המרפאות במחלקה לנוירולוגיה בבית החולים האוניברסיטאי סארט טילמן בלייז' שבבלגיה. בשנת 2000 הוענק לו תואר דוקטור במרכז המחקר הציקלוטרוני באוניברסיטת לייז' על חקר פעילות מוחית בחולים המצויים במצב וגטטיבי. הוא תומך בהגברת המחקר על המצב הווגטטיבי ומצב ההכרה המינימלית, ופרסם לאחרונה את הספר “גבולות ההכרה: נוירוביולוגיה ונוירופתולוגיה” (הוצאת Elsevier , 2006).

מבט על הנזק

במוחם של חולים וגטטיביים אפשר לראות ירידה ברמת חילוף החומרים, הנמדדת על ידי צריכת גלוקוזה ברקמות. הפעילות באזורים שונים בקליפות המוח הקדם-מצחיות והקדקודית הייתה פחותה במידה ניכרת בחולים וגטטיביים. הסיבה לכך יכולה להיות נזק לקליפת המוח או לקשרים בין קליפות המוח לתלמוס.

ועוד בנושא

The Vegetative State: Medical Facts, Ethical and Legal Dilemmas. B. Jennett.Cambridge University Press, 2002.

Science and Society: Death, Unconsciousness and the Brain. Steven Laureys in Nature Reviews Neuroscience, Vol. 6, No. 11, pages 899–909; November 2005.

Detecting Awareness in the Vegetative State. A. M. Owen, M. R. Coleman, M. Boly, M. H. Davis, S. Laureys and J. D. Pickard in Science, Vol. 313, page 1402; September 8, 2006.