Mit Brain Mapping können Chirurgen Operationen durchführen, bei denen der Patient Musik spielt oder Aufgaben ausführt, um sicherzustellen, dass die Operation gut verläuft.
Wenn Sie an einen Operationssaal denken, stellen Sie sich wahrscheinlich eine sterile Umgebung mit sanitären Geräten, den niedrigen Signaltönen eines Herzfrequenzmessgeräts und dem subtilen Knirschen eines Plastikkleides über den Peelings des Chirurgen vor.
Was Sie wahrscheinlich nicht erwarten zu hören, sind die dunklen Töne eines Saxophons.
Aber für Ärzte am Medical Center der Universität von Rochester war die süße Melodie von Dan Fabbios Holzblasinstrument im vergangenen Sommer ein willkommenes Zeichen für eine erfolgreiche Operation.
Im Frühjahr 2015 bekam Fabbio, ein Musiklehrer in New Hartford, NY, Halluzinationen. Ihm war auch schwindelig und übel.
Für den 25-jährigen Musiker waren diese Symptome alarmierend.
Er beschloss, ein nahe gelegenes Krankenhaus zu besuchen und sich einem CAT-Scan zu unterziehen. Die Ärzte dort fanden eine Masse in Fabbios Gehirn.
„Ich war damals 25 Jahre alt und ich glaube nicht, dass es ein Alter gibt, in dem es in Ordnung ist, das zu hören“, Fabbio. erzählt das Medical Center der Universität von Rochester. „Ich hatte noch nie zuvor gesundheitliche Probleme und als erstes dachte ich an Krebs.“
Zum Glück für Fabbio war der Tumor nicht krebsartig. Außerdem war der Tumor für Chirurgen leicht zugänglich.
Der Tumor befand sich jedoch in einem Bereich, von dem Ärzte wussten, dass er für die Musikfunktion wichtig ist.
Obwohl es nicht krebsartig war, war der Tumor immer noch eine Bedrohung für Fabbios Lebensunterhalt.
Nachdem Fabbio die Nachricht erhalten hatte, traf er sich mit Dr. Web Pilcher, dem Vorsitzenden der Neurochirurgie am Medical Center der Universität von Rochester.
Pilcher erkannte, wie wichtig es ist, den Tumor zu entfernen, ohne Fabbios musikalische Fähigkeiten zu beeinträchtigen, und wusste, dass er einen Sonderfall an den Händen hatte.
Pilcher berief sich auf Bradford Mahon, PhD, einen kognitiven Neurowissenschaftler, außerordentlichen Professor an der Abteilung für Gehirn- und Kognitionswissenschaften der Universität Rochester und den wissenschaftlichen Direktor des Programms für translationale Gehirnkartierung der Universität Rochester.
„Wir untersuchen ungefähr 40 Patienten pro Jahr [im Programm für translationales Brain Mapping] auf die gleiche Weise, wie wir Dan untersucht haben. Wir haben eine Reihe von Tests, bei denen wir alle Patienten durch diese Karte führen, um Kernfähigkeiten wie Sprache und Motorik abzubildenund Gedächtnis “, sagte Mahon zu GesundLinie.„ Dann untersuchen wir auch die Anatomie der Läsion jedes Patienten, ob es sich um einen Tumor handelt oder ob es sich nicht um einen Tumor handelt. Wir untersuchen die Anatomie, wo die neurochirurgische Intervention stattfinden wird.Wir sprechen mit den Chirurgen darüber, wie sie dieses Problem im chirurgischen Kontext wahrscheinlich angehen können, und schauen uns dann die breiteren Lebensinteressen, Hobbys und den Beruf des Patienten an. Wir fragen, welche Funktionen, die für diesen Patienten wirklich wichtig sind, möglicherweise lokalisiert sindneben oder an der Intervention beteiligt. In Dans Fall war das ganz klar Musik. ”
Das Testen der Sprache und der motorischen Fähigkeiten von Patienten ist in der Gehirnchirurgie Standard, aber für Fabbio bedeutete das Risiko, den für Musik verantwortlichen Teil seines Gehirns zu beschädigen, dass Ärzte Aufgaben benötigten, die sie zuvor selten in Betracht gezogen hatten.
Also rief Mahon eine andere Kollegin der Universität von Rochester an, Elizabeth Marvin, PhD, Professorin für Musiktheorie an der Eastman School of Music, die ebenfalls in der Abteilung für Gehirn- und Kognitionswissenschaften arbeitet und Musikkognition studiert.
Marvin entwickelte verschiedene musikalische Aufgaben für Fabbio, darunter das Anhören kurzer Melodien und das Zurücksummieren während des fMRI-Scannens.
Die beiden Musiker entwickelten auch eine modifizierte Form eines Liedes, das Fabbio während der Operation spielen sollte.
„Basierend auf der wissenschaftlichen Literatur trianguliert diese Aufgabe, was wir in Kombination mit Dr. Marvin für den Kern der Musikfähigkeit halten“, sagte Mahon. „Dan hat mehrere Stunden funktionelle MRT absolviert, in denen wir die Musikverarbeitung damit abgebildet habenbesondere Melodie-Wiederholungsaufgabe. Die Daten zeigten, dass tatsächlich, wie wir angenommen hatten, bevor wir ihn überhaupt untersuchten, diese Kernmusikfähigkeit direkt neben dem Tumor lag und dass jeder chirurgische Eingriff zur Entfernung dieses Tumors das Kritische berücksichtigen sollteRolle, die die Struktur für die Unterstützung der musikalischen Fähigkeiten hatte, damit die Fähigkeit erhalten und der Tumor entfernt werden konnte. “
Mit ihrem Plan wurde Fabbio im August 2016 operiert. Während der stundenlangen Operation weckten ihn die Chirurgen und das medizinische Team aus seinem medizinisch bedingten Schlaf.
Sie baten ihn, die gleichen Melodie-Wiederholungsaufgaben auszuführen, die er vor der Operation ausgeführt hatte, um nach Änderungen seiner Fähigkeiten zu suchen.
Für den letzten und letzten Test gaben sie ihm sein Saxophon.
"Der sicherste Weg zu wissen, dass seine musikalischen Fähigkeiten intakt sind, besteht darin, ihn sein Instrument während der Operation spielen zu lassen", sagte Mahon.
Das Team hielt den Atem an. Bald erklangen die holzigen Töne eines Altsaxophons, das „Arirang“, ein koreanisches Volkslied, spielte.
„Er hat das Lied wunderschön gespielt“, sagte Mahon. „Es war einer dieser wunderbaren Momente, in denen Sie feststellen, dass alles, was Sie getan haben, zusammengekommen ist und er seine musikalischen Fähigkeiten immer noch intakt hat und sein Tumor entfernt istEs ist Zeit, mit der Operation fortzufahren, und alles war erfolgreich. “
Drei bis vier Wochen nach der Operation bemühte sich Fabbio, die richtige Tonhöhe zu finden und zwei Noten zu finden, was für einen Musiklehrer definitiv eine Herausforderung darstellt.
Seine musikalischen Fähigkeiten kehrten jedoch bald zurück, gerade rechtzeitig, um eine neue Saison mit der Blaskapelle seiner Schule zu beginnen.
Vielleicht ist es die Arbeit, die Mahon und Pilcher vor der Operation geleistet haben, die den einzigartigsten und vielversprechendsten Aspekt von Fabbios Operation darstellt.
Wache Kraniotomien sind schließlich nicht neu. Sie werden seit zwei Jahrzehnten regelmäßig angewendet, sagte Mahon.
Aber die Verwendung von Brain Mapping - das heißt, bis zu einem bestimmten Grad herauszufinden, welche Bereiche des Gehirns für bestimmte Aufgaben verantwortlich sind - ist für zukünftige Gehirnoperationen vielversprechend.
„Das Ziel jeder Gehirnoperation ist es, das vorliegende Problem zu lösen, ohne ein neues zu schaffen“, sagte Dr. Michael Schulder, Direktor des Hirntumorzentrums am Neuroscience Institute von Northwell Health in New York, gegenüber GesundLinieIm Falle einer Gehirntumoroperation möchten Sie den Tumor entfernen, ohne ihn zu verschlimmern. “
Mit Sprache und Bewegung haben Chirurgen Möglichkeiten, das Gehirn zu stimulieren, um diese Aufgaben auszuführen, ohne einen Patienten aufzuwecken.
Aber für höhere kognitive Funktionen - Sprache, Gedächtnis, Gedankenverarbeitung oder sogar die Fähigkeit, Musik zu spielen - brauchen Ärzte Patienten, die wach sind.
Das macht Fabbios Operation - und solche wie sie - so einzigartig.
Da Ärzte die Funktionsweise des Gehirns genauer verstehen, wird die Möglichkeit, wichtige Funktionen zu speichern oder wiederherzustellen, zunehmend möglich.
„Die Aufgaben sollten auf den gefährdeten Bereich oder die gefährdete Funktion zugeschnitten sein“, sagte Schulder. „Ich hatte kürzlich einen Patienten, der Elektrotechniker ist, und sein Hauptanliegen war es, nicht damit fertig zu werdenProbleme mit der Schaltungslogik. Mein Kollege für Neuropsychologie hat die Schaltungslogik studiert, und genau daran haben wir ihn während der Operation getestet. “
„Da das Lokalanästhetikum um den Schnittpunkt angewendet wird und das Gehirn selbst keine Nervenenden hat, fühlen sich die Patienten sehr wohl“, sagte Mahon. „Abgesehen von den ergonomischen Einschränkungen der Operation selbst fühlen sie sich körperlich sehr wohl.Sie können dann wachsam sein und an jeder kognitiven Aufgabe teilnehmen, die der Chirurg für klinisch relevant hält, um Funktionen abzubilden, die erhalten bleiben müssen, um einen Tumor zu entfernen. “
In Zukunft können Ärzte möglicherweise Handwerker und Handwerker, Musiker und Friseure, Maskenbildner und Schriftsteller testen, um sicherzustellen, dass Tumore entfernt werden, ohne ihren Lebensunterhalt und ihre Leidenschaften zu beeinträchtigen.
Ersetzen Pinsel und Leinwand das Saxophon in einem zukünftigen Operationssaal?
Es ist möglich.
