Die Fähigkeit des Gehirns, körpereigene Signale mit äusseren Reizen zu integrieren, ist für unser Überleben von entscheidender Bedeutung. Eine neue Studie unter der Leitung von Marzia De Lucia an der Abteilung für klinische Neurowissenschaften des CHUV zeigt, dass dieser Mechanismus sogar im Koma fortbesteht
Unser Körper und unser Gehirn stehen in ständiger Interaktion. Dieser Dialog ist entscheidend, um auf die Signale unserer Organe zu reagieren, aber auch um Reize aus unserer Umwelt zu interpretieren. Aber wie funktioniert diese lebenswichtige Verbindung und wie wird sie aufrechterhalten, wenn das Bewusstsein nicht vorhanden ist? Diese Fragen sind noch nicht geklärt. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass der Herzschlag eine Schlüsselrolle spielt: Er leitet das Gehirn von Komapatienten, indem er Geräusche aus der Aussenwelt verarbeitet. Die Studie, die am 12. Mai 2025 in der Fachzeitschrift Proceedings of the Natural Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht wurde, wurde von Marzia De Lucia von der Abteilung für klinische Neurowissenschaften des CHUV und dem Centre d’biomedical imaging , MER und Privatdozentin an der Fakultät für Biologie und Medizin der Universität Lausanne, in Zusammenarbeit mit mehreren Schweizer Krankenhäusern und der Universität Genf durchgeführt.
Mithilfe der Elektroenzephalographie (EEG) zeichneten die Wissenschaftler die Gehirnreaktionen von Komapatienten auf, die einfachen Tonfolgen - Pieptönen - ausgesetzt waren. Die Töne wurden entweder mit dem Herzschlag synchronisiert oder unabhängig davon abgegeben. Das Ergebnis: Auch ohne Bewusstsein verlässt sich das Gehirn weiterhin auf den Herzschlag, um Geräusche von aussen besser verarbeiten zu können. "Der Herzschlag fungiert als eine Art innere Uhr, die dem Gehirn hilft, auditive sensorische Informationen zu antizipieren", erklärt Marzia De Lucia. Diese Signalintegration hilft dem Gehirn also, Geräusche aus der Umwelt zu interpretieren, und ist wichtig, um potenzielle Gefahren zu erkennen. "Es handelt sich um ein integriertes Überwachungssystem, das Veränderungen und Bedrohungen erkennen kann, selbst wenn kein Bewusstsein vorhanden ist."
Darüber hinaus könnte die Synchronisation zwischen Herz und Gehirn die Erholungschancen von bewusstlosen Personen vorhersagen: Je stärker die Verbindung zwischen Herzschlag und Geräuschverarbeitung ist, desto höher sind die Chancen, dass sie aufwachen. "Unsere Ergebnisse verbessern nicht nur unser Verständnis von Bewusstsein und Wahrnehmung, sondern eröffnen auch neue Wege zur Diagnose und Behandlung von Komapatienten", freut sich die Forscherin
Referenz
Cardiac signals inform auditory regularity processing in the absence of consciousness, Andria Pelentritou, Christian Pfeiffer, Manuela Iten and Marzia De Lucia , PNAS, May 12, 2025, 122 (20) e2505454122, doi.org/10.1073/pnas.2505454122
