Stimolazione vagale: dopo 15 anni, ripristino della coscienza?

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12 mesi rappresentano attualmente il limite oltre il quale si ritiene altamente improbabile il recupero della coscienza in pazienti in stato vegetativo persistente (PVS). Eppure in uno studio recentemente pubblicato su Current Biology un uomo francese di 35 anni, 15 dei quali trascorsi in PVS, sembrerebbe aver manifestato segni di miglioramento dopo essere stato sottoposto a stimolazione vagale (VNS – Vagus nerve stimulation).

Dopo un mese di trattamento il paziente si è mostrato capace di seguire un oggetto con gli occhi, voltarsi su comando e spalancare gli occhi per la sorpresa all’avvicinarsi di un esaminatore.

La tecnica

I primi studi sulla VNS risalgono a circa 70 anni fa, quando i ricercatori si accorsero che stimolando il nervo vago si ottengono risposte evocate a livello talamico e, grazie alle proiezioni talamo-corticali, anche a livello cerebrale.

Da allora la tecnica è stata oggetto di numerose ricerche, fino a raggiungere l’approvazione per il trattamento di condizioni sia di interesse neurologico, quali le epilessie farmaco-resistenti, che di pertinenza psichiatrica, quale la depressione grave.

Sebbene la comprensione dell’esatto meccanismo d’azione della stimolazione vagale rappresenti ancora una grossa sfida per i ricercatori, sono stati osservati effetti sulla trascrizione cellulare e sulla liberazione di neurotrasmettitori in più sedi: dal locus ceruleus al rafe magno, dal talamo e ipotalamo ad entrambi gli emisferi cerebrali.

Proprio per il suo effetto sul talamo i ricercatori hanno intravisto una potenziale applicazione della stimolazione vagale nei disturbi della coscienza.

Coscienza e disturbi della coscienza

In ambito clinico si è soliti distinguere il livello di coscienza dal contenuto di coscienza, dove il primo è il substrato essenziale del secondo.

Il livello di coscienza è la cosiddetta vigilanza, il fatto di essere svegli, necessaria ma non sufficiente allo svolgimento delle attività mentali. A questa quindi si aggiunge il contenuto di coscienza, che comprende funzioni quali il linguaggio, la memoria, il pensiero e la capacità di astrazione.

Tale distinzione funzionale è sostenuta da un correlato anatomico: se al livello di coscienza contribuisce la sostanza attivante reticolare ascendente, alla base del contenuto di coscienza vi sono invece gli emisferi cerebrali.

Il trait d’union dei due sistemi sarebbe proprio il talamo, che riceve le informazioni provenienti dal corpo e le trasmette alla sostanza grigia.

Lo stato vegetativo persistente nel quale si trovava l’uomo francese rientra nei disturbi di coscienza, vale a dire un continuum di condizioni patologiche che affliggono il delicato sistema deputato al mantenimento della coscienza.

All’interno di questo continuum, su un gradino più alto del PVS, si identifica anche lo stato minimamente cosciente (MCS) a cui è stato portato il paziente francese grazie alla stimolazione vagale.

Differenze tra PVS e MCS

Le differenze tra le due condizioni sono molto sottili, ma coglierle e attribuire al paziente la corretta diagnosi ha significative ripercussioni mediche ed etiche.

I pazienti in PVS non mostrano consapevolezza di sé stessi né dell’ambiente che li circonda e non possono interagire in alcun modo con le altre persone, data l’assenza di una risposta agli stimoli esterni, così come della produzione e la comprensione del linguaggio. Sebbene possano di tanto in tanto sorridere/piangere o aprire gli occhi, si tratta di condizioni riflesse e non di comportamenti finalizzati.

I pazienti in MCS invece, sebbene non siano in grado di dimostrare in modo certo di avere una solida consapevolezza di sé e del mondo circostante, sono comunque in grado di eseguire una o più tra le seguenti azioni:

  • Eseguire comandi semplici
  • Rispondere “sì” o “no” verbalmente o tramite gesti
  • Comunicare verbalmente in maniera intellegibile
  • Avere comportamenti finalizzati (es. sorridere/piangere in accordo a stimoli emotivi o seguire con lo sguardo un oggetto mosso dall’esaminatore)

Risultati dello studio

A un mese dall’impianto del dispositivo per la stimolazione vagale l’uomo francese ha soddisfatto due dei criteri per la diagnosi di MCS: ha voltato la testa su comando degli esaminatori, sebbene ciò gli abbia richiesto circa un minuto, ha mantenuto lo sguardo fisso su un oggetto in movimento e, di fronte a un esaminatore che si è avvicinato al suo volto, ha spalancato gli occhi come se fosse sorpreso da quell’azione.

A ciò si aggiungono anche miglioramenti dell’attività elettrica e del metabolismo cerebrale.

Tramite l’EEG si è infatti registrato un aumento delle onde Theta, un’attività elettrica più organizzata di quella riscontrata nei pazienti in PVS.

Grazie alla FDG-PET, a 3 mesi dall’impianto, è stato invece riscontrato un incremento del metabolismo a livello talamico e fronto-parieto-occipitale.

Riflessioni

Sebbene il risultato ottenuto dai ricercatori sia incoraggiante sul piano clinico, per la possibilità di recupero della coscienza anche in pazienti nei quali finora si riteneva essere una possibilità remota, e stimolante sul piano della ricerca, per la comprensione del substrato biologico della coscienza, vi sono criticità che devono essere considerate.

Innanzitutto si tratta di risultati ottenuti su un singolo paziente.

Già altri pazienti, ad oggi si contano sul palmo di una mano, hanno ottenuto simili risultati da approcci diversi (es. la Deep Brain Stimulation del talamo) senza che poi si riuscisse a replicare su numeri più consistenti.

Bisogna infatti pensare che sono numerose le possibili cause di uno stato vegetativo persistente: traumi cranici, emorragie cerebrali, infezioni, disturbi elettrolitici, ipossia e altri ancora. Ne consegue una estrema variabilità di risposta a possibili trattamenti, aumentata ulteriormente da fattori quali l’età del paziente, il tempo speso in PVS e l’assistenza ricevuta.

Inoltre, attualmente poco si sa sulla prognosi di pazienti in PVS e MCS. Quale sarebbe il margine di recupero in termini di coscienza, funzioni cognitive e abilità motorie?

E infine vi è il dubbio sul benessere del paziente: riportare un paziente ad avere consapevolezza dell’ambiente circostante, ma soprattutto di sé stesso e della propria situazione quali conseguenze potrebbe avere?

Siamo quindi ancora lontani da una possibile applicazione clinica e sono necessari altri studi che possano portare ad una migliore comprensione di questi temi molto delicati.

Fonti | Studio Current BiologyCriteri Diagnostici MCSStimolazione Nervo Vago