Erster Blick ins sterbende Gehirn

Ein letztes Aufflackern: Zum ersten Mal ist es Forschern gelungen, die Hirnaktivität eines sterbenden Menschen im Detail mitzuverfolgen. Die Hirnstrommessungen enthüllten, dass die Hirnwellen nach Aussetzen des Herzes nicht einfach abflachen. Stattdessen gibt es eine kurze Phase verstärkter und koordinierter Aktivität der Gammawellen. Dies könnte Nahtoderfahrungen wie das Durchleben von Erinnerungen im Zeitraffer erklären.

Sie sehen ein helles Licht, glauben zu schweben oder sehen ihr Leben wie im Zeitraffer noch einmal an sich vorüberziehen: Werden Menschen nach einem Herzstillstand wieder ins Leben zurückgeholt, berichten viele von ihnen von solchen Nahtoderfahrungen. Bisher allerdings war unklar, wie diese neurophysiologisch zustande kommen. Denn gängiger Theorie nach ebbt die Hirnaktivität nach dem Tod einfach ab.

Inzwischen allerdings wecken einige neuere Befunde Zweifel an diesem Bild. So haben Wissenschaftler bei Ratten bereits eine kurze Phase erhöhter Hirnstromaktivität nach deren Tod gemessen. Und auch bei Menschen gab es erste Hinweise auf eine Art letzter Erregungswelle im Gehirn. Unklar blieb jedoch, was genau in dieser Zeit geschieht.

Aktivität des Gehirns beim Sterben aufgezeichnet

Jetzt ist es einem Team um Raul Vicente von der Hanan Universität In China erstmals gelungen, die Hirnaktivität beim Tode eines Menschen im Detail aufzuzeichnen. Möglich wurde dies, weil ein 87-jähriger Mann wegen Epilepsie in Krankenhaus eingeliefert und behandelt wurde. Dabei wurde sein Zustand mithilfe eines hochauflösenden Elektroenzephalogramms (EEG) überwacht. Nach wenigen Tagen jedoch erlitt er einen tödlichen Herzstillstand und durfte wegen einer Patientenverfügung nicht künstlich am Leben erhalten werden.

Das eröffnete dem Forschungsteam die Chance, mithilfe des EEG mitzuverfolgen, was im Gehirn beim Übergang vom Leben zum Tod passierte. „Wir haben 900 Sekunden der Hirnaktivität rund um den Todeszeitpunkt aufgezeichnet und daraufhin genauer untersucht, was in den 30 Sekunden nach dem Herzstillstand geschah“, erklärt Seniorautor Ajmal Zemmar von der University of Louisville in Kentucky.

Dominanz der Gammawellen

Die Hirnstrom-Daten enthüllten: „Unmittelbar bevor und nachdem das Herz stoppte, sahen wir Veränderungen in einem spezifischen Frequenzbereich neuronaler Oszillationen, den sogenannten Gammawellen“, berichtet Zemmar. In der Phase, in der die Aktivität im Gehirn allgemein abebbte, stiegen die relative und absolute Energie dieser schnellen Gammawellen an. Nach dem Herzstillstand blieb diese Dominanz der Gammawellen weiterhin erhalten, auch wenn ihre absolute Energie im Laufe von einer halben Minute nach dem Herztod langsam abebbte.

Auch die für Hirnprozesse wichtige Synchronisierung der Gehirnwellen im Gehirn des Sterbenden veränderte sich auf charakteristische Weise: Während die langsameren Wellen ihre Kopplung größtenteils verloren, zeigten die typischerweise um 30 Hertz schwingenden Gammawellen eine starke Kopplung zu den knapp halb so schnellen Alphawellen, wie das Team feststellte.

„Unsere Daten liefern damit den ersten Nachweis dafür, dass das sterbende menschliche Gehirn während der Sterbephase noch die Fähigkeit besitzt, koordinierte Aktivität zu erzeugen“, konstatieren die Forschenden.

Hirnaktivität passt zu typischen Nahtoderfahrungen

Das Spannende daran: Im gesunden Gehirn sind Gammawellen unter anderem mit Konzentration, der Verarbeitung von Informationen, dem Aufrufen von Gedächtnisinhalten verknüpft. Sie sind zudem auch beim Träumen und während tiefer Meditation messbar. Nach Ansicht von Vicente und seinen Kollegen könnte dies darauf hindeuten, dass das Gehirn beim Sterben und bis kurz nach dem Tod noch zu ähnlicher Aktivität fähig ist.

„Das Gehirn könnte durch das Erzeugen dieser Wellen tatsächlich eine Art letzten Durchlauf der gesammelten Erinnerungen auslösen – ähnlich den Erfahrungen, von denen Menschen nach Nahtod-Erlebnissen berichten“, sagt Zemmar. Nach Ansicht der Wissenschaftler könnte die bei dem Patienten aufgezeichnete Hirnaktivität durchaus einige der typischen Nahtoderfahrungen erklären.

Hat das Gehirn ein festes „Sterbemuster“?

In jedem Falle belegen die neuen Daten, dass die schon zuvor vereinzelt detektierte Aktivitätswelle im Gehirn Sterbender weniger diffus und zufällig ist als bislang gedacht. „Unsere Ergebnisse sprechen stattdessen dafür, dass das Gehirn beim Tod eine Reihe von festgelegten Aktivitätsmustern durchläuft“, schreiben Vicente und sein Team. Dieses feste Muster könnte sogar artübergreifend sein, da Forschende ganz ähnliche Hirnwellenmuster auch bei sterbenden Ratten aufgezeichnet haben.

Noch beruhen die Daten nur auf einem einzigen Patienten, der noch dazu nicht gesund war. Dennoch sehen Vicente und seine Kollegen darin erste wertvolle Hinweise darauf, wie unser Gehirn den Übergang vom Leben zum Tod erlebt. (Frontiers in Aging Science, 2022; doi: 10.3389/fnagi.2022.813531)

Quelle: Frontiers