'Wave of death' geen indicatie voor hersendood
Verklaring voor golfvormig signaal in hersenen die geen zuurstof meer
krijgen
15 juli 2011
Het sterke golfvormige signaal dat is te meten in de hersenen van
ratten waarvan de zuurstoftoevoer abrupt is afgesneden, is geen
voorbode voor hersendood. Ook bij mensen zal meting van zo'n signaal
geen betrouwbare nieuwe indicatie zijn voor artsen om hersendood vast
te stellen, bijvoorbeeld bij de beslissing om te starten met
orgaantransplantatie. Onderzoekers van het instituut MIRA van de
Universiteit Twente concluderen dit op basis van modelberekeningen. Zij
hebben hun bevindingen gepubliceerd in het online journal PLoS ONE.
Het golfvormige signaal dat al de naam 'wave of death' heeft gekregen,
is eerder door Nijmeegse onderzoekers gemeten in de hersenen van ratten
die zojuist waren onthoofd - deze ratten hadden overigens al elektroden
in hun brein voor het onderzoek. Direct na de onthoofding blijft er
minimale hersenactiviteit over, maar na ongeveer een minuut is een
sterk golfvormig signaal te meten, waarna de hersenactiviteit echt nul
wordt. De vraag is daarmee gerezen of de golf een betrouwbare indicatie
is voor het optreden van hersendood. Want: als dit fenomeen ook bij
mensen te meten is, heb je dan zelfs een betrouwbaar hulpmiddel voor
artsen om hersendood vast te stellen?
De UT-onderzoekers hebben niet opnieuw metingen aan ratten verricht,
maar met modelberekeningen een verklaring gezocht voor het optreden van
de golf. Die verklaring is relatief eenvoudig. Promovendus Bas-Jan
Zandt heeft hiervoor gerekend aan één enkel neuron. Ons brein bestaat
uit miljarden neuronen. Worden ze actief, ofwel gaan ze 'vuren', dan
ontstaat een spanningspiek tussen het inwendige van de zenuwcel en zijn
uitwendige omgeving. Door speciale kanalen in de celwand stromen dan
geladen deeltjes, ionen. Deze moeten door de cel vervolgens weer
teruggepompt worden.
Neuron 'vuurt zichzelf leeg'
Voor die pompwerking zijn zuurstof en energie onontbeerlijk. Zijn die
niet meer voorhanden, dan zal na verloop van tijd het neuron gaan
vuren, maar het blijft dat doen totdat er geen ionen meer in de cel
aanwezig zijn. Juist dit verschijnsel is terug te zien in het
EEG-signaal als een golf. Ná deze golf zal er geen activiteit meer zijn
van het neuron, tenzij er weer zuurstof bij komt en de pompwerking kan
worden hervat. De golf is volgens de onderzoekers daarmee niet de start
van een onomkeerbaar proces. Daar komt volgens prof. Michel van Putten
bij dat het eenduidig vaststellen van hersendood naar nog een hele
reeks andere factoren wordt gekeken. Van Putten is als neuroloog
verbonden aan Medisch Spectrum Twente en hoogleraar aan de UT. Hij
noemt alleen al de invloed van medicijnen op het proces, de functie van
de hersenstam en de beademing. "Ons onderzoek vult de Nijmeegse
metingen mooi aan, maar toont ook aan dat 'wave of death' zeker geen
adequate benaming is voor dit fenomeen", aldus Van Putten.
Het onderzoek is uitgevoerd in de groep Neuroimaging van het MIRA
instituut voor biomedische technologie en technische geneeskunde van de
Universiteit Twente. De onderzoekers hebben samengewerkt met neurologen
van het Medisch Spectrum Twente en het LUMC en met de groep Clinical
Neurophysiology, ook van MIRA.
De publicatie "Neural Dynamics during Anoxia and the 'Wave of Death'",
van Bas-Jan Zandt, Bennie ten Haken, Gert van Dijk (LUMC) en Michel van
Putten (MST en UT) is hier online te vinden op de website van PLoS ONE,
de Public Library of Science.
Contactpersoon voor de pers: Wiebe van der Veen, tel (053) 4894244
Universiteit Twente