Τι συμβαίνει στον εγκέφαλο όταν πεθαίνουμε; The new science of death: ‘There’s something happening in the brain that makes no sense’

H γραμμή μεταξύ ζωής και θανάτου μπορεί να είναι λιγότερο διακριτή. New research into the dying brain suggests the line between life and death may be less distinct than previously thought. Ary Scheffer (1795–1858), The Death of Théodore Géricault (1824), oil on canvas, 300 x 400 cm, Musée du Louvre, Paris. Wikimedia Commons.

Όταν πεθαίνουμε, ο εγκέφαλός μας είναι υπερ–ενεργοποιημένος».

Photograph: Gaia Moments/Alamy

Έρευνα του πανεπιστημίου του Μίσιγκαν σε ασθενείς που αφαιρέθηκε η μηχανική υποστήριξη, έδειξε πως η εγκεφαλική δραστηριότητα συνεχίζεται ακόμη και αφότου σταματήσουν οι χτύποι της καρδιάς.

Το 2014 η καρδιά μιας 24χρονης γυναίκας που έπασχε από σπάνια καρδιακή ασθένεια σταμάτησε. Οι γιατροί δεν μπορούσαν να βρουν θεραπεία και η γυναίκα οδηγήθηκε στο τμήμα επειγόντων περιστατικών του πανεπιστημιακού νοσοκομείου του Μίσιγκαν. Ήταν σε βαθύ κώμα για τρεις ημέρες και οι γιατροί ήλεγχαν την εγκεφαλική της δραστηριότητα, προκειμένου να της χορηγούν φάρμακα που ανακούφιζαν τα συμπτώματά της. Τρεις ημέρες μετά, η οικογένειά της αποφάσισε να αφαιρέσει τη μηχανική υποστήριξη.

Μερικά χρόνια αργότερα, η 24χρονη γυναίκα θα γινόταν γνωστή ως η «ασθενής 1» στη μελέτη που διεξήγαγε και δημοσίευσε πριν από μερικούς μήνες η Τζίμο Μπόρζιτζιν, καθηγήτρια Νευρολογίας στο πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν. Μια μελέτη η οποία ανέδειξε κάτι που δεν είχε ποτέ έως τότε αποδειχθεί: ο εγκέφαλος κατά τη διαδικασία του θανάτου, ακόμη και αφότου η καρδιά σταματάει, είναι ενεργός. Μάλιστα, φαίνεται πως τα τμήματα του εγκεφάλου της «ασθενούς 1» που ήταν ενεργά σε αυτές τις στιγμές, συνδέονται μεταξύ άλλων με τη συνείδηση και τη μνήμη. Στις τελευταίες της στιγμές, η «ασθενής 1» βίωσε κάτι που έμοιαζε με ζωή.

«Γιατί εκκρίνεται σεροτονίνη σε ζώα που πεθαίνουν;»

Jimo Borjigin, PhD, details how we're getting deeper into the paradox — rather than drawing a clearer picture — of the near-death experience. Borjigin is an associate professor and neuroscientist within the University of Michigan's Departments of Molecular & Integrative Physiology and Neurology. Learn more at www.consciousness.med.umich.edu. Credit: Michigan Medicine

Η αρχική έρευνα της κ. Μπόρζιτζιν αφορούσε διαφορετικούς τομείς της νευροεπιστήμης. Όπως αφηγήθηκε, μία από τις πρώτες υποθέσεις που κλήθηκε να εξετάσει, όταν προσλήφθηκε στο πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν το 2003, ήταν αν διαταράσσεται ο κιρκάδιος ρυθμός των αρουραίων που παθαίνουν ισχαιμικό εγκεφαλικό επεισόδιο. Μεταξύ άλλων είχε παρακολουθήσει και καταγράψει την έκκριση νευροχημικών ουσιών από τον εγκέφαλο των αρουραίων πριν και μετά το εγκεφαλικό επεισόδιο. Μια από αυτές τις νευροχημικές ουσίες ήταν και η σεροτονίνη, η οποία ηρεμεί το σώμα. 

Κατά τη διάρκεια του πειράματος δύο αρουραίοι πέθαναν. Τότε, η κ. Μπόρζιτζιν μαζί με τον γιατρό με τον οποίο συνεργαζόταν, ανακάλυψαν ότι «και στους δύο αρουραίους υπήρχε ένα πολύ υψηλό επίπεδο σεροτονίνης που εκκρίθηκε κατά τη διάρκεια του θανάτου, αφότου η καρδιά τους είχε σταματήσει να χτυπάει και ο εγκέφαλός τους έχανε οξυγόνο. Σκεφτόμουν, γιατί εκκρίνεται σεροτονίνη σε ζώα που πεθαίνουν;» Όπως άλλωστε επισήμανε, έως τότε «παραδοσιακά συνδέαμε τη διαδικασία του θανάτου με έναν πολύ ανενεργό εγκέφαλο, που δεν λειτουργεί πλέον».

Τα απροσδόκητα ευρήματά της την οδήγησαν στην αναζήτηση σχετικής επιστημονικής βιβλιογραφίας επί του θέματος. Έπειτα από ενδελεχή έρευνα «δεν βρήκα τίποτα, κάτι που ήταν πολύ σοκαριστικό. Ο θάνατος συμβαίνει σε όλους μας, ωστόσο ανακάλυψα ότι δεν υπάρχει καμία έρευνα σχετικά με την αύξηση της σεροτονίνης. Τότε συνειδητοποίησα ότι κανείς δεν γνωρίζει τίποτα για τη διαδικασία του θανάτου».

Βρίσκοντας τους ασθενείς

Photograph: Chronicle/Alamy

Άμεσα, αφοσιώθηκε στην εξερεύνηση αυτού του αχαρτογράφητου επιστημονικού πεδίου, τη μελέτη του εγκεφάλου που πεθαίνει. Η έρευνά της στους αρουραίους έδειξε ότι «στο 100% των περιπτώσεων ο εγκέφαλός τους ενεργοποιήθηκε κατά τη διαδικασία του θανάτου». Αναρωτήθηκε αν το ίδιο ισχύει και για τους ανθρώπους, αλλά για χρόνια αυτό παρέμενε ένα αναπάντητο ερώτημα. Κι αυτό επειδή όπως εξήγησε, «οι άνθρωποι τείνουν να βιώνουν την αρχική φάση της καρδιακής ανακοπής στο σπίτι, μακριά από το νοσοκομείο, οπότε δεν μπορείς να ξέρεις πότε θα συμβεί. Αναρωτιόμασταν για χρόνια πότε θα αποκτήσουμε πρόσβαση σε έναν τέτοιο ασθενή». Άλλωστε, «αν μπορείς να προβλέψεις ότι κάποιος θα πάθει αύριο καρδιακή ανακοπή, το πρώτο πράγμα που σκέφτεσαι δεν είναι να του βάλεις ηλεκτροεγκεφαλογράφημα στο κεφάλι, αλλά να τον σώσεις».

Έπειτα, η ίδια μαζί με τους συνεργάτες της, συνειδητοποίησαν ότι υπάρχουν ασθενείς στη ΜΕΘ, όπου «οι γιατροί δεν μπορούν να κάνουν τίποτα για να τους βοηθήσουν. Όταν αφαιρεθεί από αυτούς τους ασθενείς ο αναπνευστικός σωλήνας, παθαίνουν ασφυξία. Εξαιτίας της ασφυξίας, ο εγκέφαλος θα υποστεί υποξία και τελικά θα προκληθεί καρδιακή ανακοπή». Και οι τέσσερις ασθενείς που εξέτασε η κ. Μπόρζιτζιν πέθαναν από καρδιακή ανακοπή η οποία προκλήθηκε από υποξία εντός 30 λεπτών.

Στην περίπτωση της «ασθενούς 1», που βρισκόταν σε ΜΕΘ, συνεργαζόταν με τον κλινικό γιατρό που την παρακολουθούσε. Η «ασθενής 1» ήταν συνδεδεμένη με ηλεκτροεγκεφαλογράφημα προκειμένου οι γιατροί να γνωρίζουν πότε θα πάθει επιληπτική κρίση, ώστε να της χορηγήσουν φάρμακα που θα ανακουφίσουν τα συμπτώματα. Επομένως, σύμφωνα με την κ. Μπόρζιτζιν, «δεν μελετούσαμε αυτούς τους ασθενείς σε ζωντανό χρόνο, αλλά πήραμε ό,τι δεδομένα υπήρχαν ήδη για αυτούς».

Οι τρεις φάσεις

Fig. 1.  Global hypoxia-induced surge of high-frequency oscillations in the brain of dying patients. (A) Absolute power of left anterior-mid temporal lobe (T3) before (S1) and after (S2 to S11) the withdrawal of ventilatory support in Pt1. The power spectrogram was presented in two separate parts (Bottom: 0 to 30 Hz; Top: 30 to 256 Hz) to highlight potentially unique features in slow waves (delta-beta). (B) Spatial and temporal dynamics of absolute power at baseline (S1) and at near-death stages (S2 to S11) in six frequency bands: delta (0 to 4 Hz), theta (4 to 8 Hz), alpha (8 to 13 Hz), beta (13 to 25 Hz), gamma1 (25 to 55 Hz), and gamma2 (80 to 150 Hz) in Pt1. (C) Temporal changes of beta, gamma1, and gamma2 power in 16 EEG loci (excluding the midline areas covered by Fz, Cz, and Pz electrodes) in Pt1. (D) Gamma power in four cortical regions (F7, F8, C3, and C4) in the four patients at baseline (S1) and after the termination of breathing support in S2. See this image and copyright information in PMC

Η «ασθενής 1» είχε νεαρή ηλικία, ενώ οι υπόλοιποι τρεις που εξετάστηκαν από την κ. Μπόρζιτζιν ήταν 67, 77 και 82 ετών. Μάλιστα, η «ασθενής 1», σε αντίθεση με τους υπόλοιπους, δεν είχε κάποια πάθηση του εγκεφάλου, αλλά καρδιοπάθεια. Σύμφωνα με την κ. Μπόρζιτζιν, «κανείς δεν είχε λιγότερο άθικτο εγκέφαλο από την “ασθενή 1”. Κι αυτός είναι μάλλον ο λόγος που είδαμε στιβαρή εγκεφαλική δραστηριότητα σε συγκριτικά με τους υπόλοιπους». 

Όταν ο αναπνευστήρας αφαιρέθηκε από την «ασθενή 1», υπήρξε σύμφωνα με την κ. Μπόρζιτζιν μια αύξηση της δραστηριότητας στον ετοιμοθάνατο εγκέφαλό της. Οι περιοχές του εγκεφάλου που θεωρούνται «hot spot» για τη συνείδηση και οι οποίες ήταν ανενεργές όσο βρισκόταν σε μηχανική παρακολούθηση, ξαφνικά τέθηκαν σε λειτουργία. Δύο λεπτά μετά την αφαίρεση της μηχανικής υποστήριξης και τη διακοπή του οξυγόνου, υπήρξε σύμφωνα με την ίδια ένας έντονος συγχρονισμός των εγκεφαλικών κυμάτων της «ασθενούς 1», που σχετίζονται μεταξύ άλλων με την αυξημένη προσοχή και τη μνήμη.

Αυτός ο συγχρονισμός, που αποτέλεσε την πρώτη φάση αυτής της εγκεφαλικής δραστηριότητας, όπως αφηγήθηκε η κ. Μπόρζιτζιν, «άρχισε να μειώνεται γραμμικά για ίσως 18 δευτερόλεπτα και στη συνέχεια σταθεροποιήθηκε». Έπειτα όμως, κατά τη δεύτερη φάση, εντάθηκε ξανά για περισσότερο από τέσσερα λεπτά, εξασθένησε ξανά για ένα λεπτό και στη συνέχεια επανήλθε για μια τρίτη και τελευταία φορά. Μάλιστα, στην τρίτη από αυτές τις φάσεις, «η καρδιά της “ασθενούς 1” είχε σταματήσει για 14 δευτερόλεπτα. Κι έπειτα ενεργοποιήθηκε ξανά παρά την απουσία αναπνευστικού σωλήνα και βηματοδότη».

«Πιστεύω ότι άκουγε το περιβάλλον»

Borjigin believes that understanding the dying brain is one of the “holy grails” of neuroscience. “The brain is so resilient, the heart is so resilient, that it takes years of abuse to kill them,” she pointed out. “Why then, without oxygen, can a perfectly healthy person die within 30 minutes, irreversibly?” Although most people would take that result for granted, Borjigin thinks that, on a physical level, it actually makes little sense. Edvard Munch (1863–1944), By the Deathbed (1895), oil on canvas, 90 x 120 cm, Bergen kunstmuseum, Bergen, Norway. Wikimedia Commons.

Τα τμήματα του εγκεφάλου που ήταν ενεργά, σύμφωνα με την κ. Μπόρζιτζιν, ήταν αυτά που «σχετίζονται με τη συνείδηση και κάθε είδους αντίληψη, όπως η οπτική αντίληψη, η αντίληψη της φωνής, η αντίληψη της κίνησης και της λειτουργίας της ενσυναίσθησης». Kατά τη διάρκεια των τριών επίμαχων φάσεων, αυτά τα τμήματα του εγκεφάλου, καθώς και όσα σχετίζονται με τη μνήμη, επικοινωνούσαν σύμφωνα με την κ. Μπόρζιτζιν, με άλλα μέρη που σχετίζονται με την επεξεργασία της συνειδητής εμπειρίας. Άλλωστε, σύμφωνα με την ίδια, στους ασθενείς 1 και 3, υπήρξε μεγάλη ενεργοποίηση κυμάτων Γάμα, τα οποία σχετίζονται με την ταυτόχρονη επεξεργασία πληροφοριών από διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου.

Η κ. Μπόρζιτζιν θεωρεί ότι αυτό που συνέβαινε για αρκετά λεπτά στον εγκέφαλο της «ασθενούς 1» έμοιαζε με ζωή, ωστόσο «αυτό είναι μια υπόθεση» αφού «η ασθενής 1» δεν επέζησε ώστε να αφηγηθεί τι της συνέβη. Βάσει των δεδομένων όμως, η ίδια θεωρεί ότι «η “ασθενής 1” μπορούσε μεταξύ άλλων να ακούει το περιβάλλον τις τελευταίες στιγμές της ζωής της και να έχει οράματα φωτός». Αντίστοιχα ευρήματα παρατηρήθηκαν και στην 77χρονη «ασθενή 3», ενώ και στους υπόλοιπους δύο ασθενείς που εξετάστηκαν, εντοπίστηκε επικοινωνία μεταξύ της καρδιάς και του εγκεφάλου κατά τη διαδικασία του θανάτου.

Η ίδια θεωρεί ότι υπάρχουν ακόμη πολλά να μάθουμε για το πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος όταν πεθαίνουμε, αφού η μελέτη της αποτελεί απλά «την κορυφή του παγόβουνου. Αυτό που γνωρίζουμε όμως πλέον, είναι ότι όταν πεθαίνουμε, ο εγκέφαλός μας είναι υπερ–ενεργοποιημένος».

Πηγές: https://www.theguardian.com/society/2024/apr/02/new-science-of-death-brain-activity-consciousness-near-death-experience - https://precioustime.org.au/blog/the-new-science-of-death-there-s-something-happening-in-the-brain-that-makes-no-sense - https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37126719/ - https://physicsgg.me/2024/04/25/