Das Problem bei der Diagnose: EEG, MRT oder PET – es gibt keine Methode, die ein Bewusstsein eindeutig belegt. Idealerweise würden mehrere Untersuchungsschritte kombiniert, was im Behandlungsalltag jedoch oft an Kosten und Aufwand scheitert. Zudem ist der Begriff des Bewusstseins unscharf. Manche Forscher denken: Ein Mensch hat es oder er hat es nicht. Schwarz oder weiß. Andere dagegen vermuten: Zwischen dem Schwarz des Unbewussten und dem Weiß des vollen Bewusstseins liegen Grautöne. Um der Unschärfe Rechnung zu tragen, sprechen Forscher inzwischen nicht mehr von Wachkoma, sondern vom Syndrom reaktionsloser Wachheit. Derart gerüstet starten Forscher und Ärzte einen neuen Versuch, ins Innenleben ihrer Patienten vorzudringen. Ihre Expedition führt ins Graue.

Sie schmatzen, drehen den Kopf, lächeln. Die Augen sind geöffnet. Manchmal wirken sie fast aufmerksam. Trotzdem sind Wachkoma-Patienten nicht wach.

Ihnen fehlt offenbar das Bewusstsein. Das dachten Ärzte lange. Bis vor einigen Jahren ein Experiment für Erstaunen sorgte: Wachkoma-Patienten wurden aufgefordert im Geist Tennis zu spielen. Im Hirnscanner zeigte sich: Das Gehirn von einigen reagierte mit den dafür typischen Aktivitätsmustern. Ganz so, wie bei gesunden Vergleichspersonen, die in Gedanken Tennis spielten.

Wie viel Bewusstsein haben Wachkoma-Patienten tatsächlich?

Lennart Pyritz: Studien lassen mittlerweile vermuten, dass es in bis zu 40 Prozent der Fälle zu Fehldiagnosen kommt: Die Betroffenen haben also noch Bewusstsein, das übersehen wird.

Warum ist es so schwer zum Bewusstsein dieser Patienten vorzudringen? Welche Fortschritte in Diagnose und Therapie birgt die Zukunft? Und ist das Bewusstsein überhaupt eine Frage von Ja oder Nein – oder gibt es Zwischentöne? "Expedition ins Graue. Kontaktaufnahme mit Wachkoma-Patienten." Das ist heute das Thema in "Wissenschaft im Brennpunkt".

Mein Name ist Lennart Pyritz. Und ich begrüße Sie zu dieser Sendung aus dem Therapie-Zentrum Burgau, einer Fachklinik für neurologische Rehabilitation in Bayern. Hier werden Patienten mit schweren Hirnschäden nach der Erstversorgung behandelt, bis sie entlassen werden in ein Pflegeheim oder nach Hause. Bei mir ist Prof. Andreas Bender, Neurologe, Chefarzt des Therapiezentrums und wissenschaftlicher Mitarbeiter an der LMU München.

Hallo Herr Bender und schon einmal vielen Dank für Ihr Mitwirken an dieser Sendung!

Pyritz: Sie haben den Namen ihres Fachkollegen gerade schon erwähnt: Der belgische Forscher Steven Laureys gilt international als Spitzenforscher, was die Untersuchung und Behandlung von Wachkoma-Patienten betrifft. Seit 20 Jahren leistet er Pionierarbeit auf diesem Gebiet. Mein Kollege Martin Hubert hat den Neurowissenschaftler am Universitätskrankenhaus im belgischen Lüttich besucht und mit ihm über die Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft der Wachkoma-Forschung gesprochen.

Auf dem Weg zu Steven Laureys muss man durch verwinkelte Gänge des Zentralen Universitätskrankenhauses von Lüttich hindurch.

Ein Fahrstuhl bringt Besucher in den 5. Stock. Dort empfängt der 48-jährige Laureys mit Kaffee und belgischer Schokolade. Laureys erzählt, dass er erst vor Kurzem von einem weiter entfernten Institutsgebäude hierher gezogen ist.

"Wir versuchen jetzt, unsere Forschungsergebnisse in der täglichen klinischen Praxis anzuwenden, und daher ist es wichtig, dort zu sein, wo auch die Patienten sind. Mit unseren neuen Methoden lässt sich besser abbilden und messen, was in schwer geschädigten Gehirnen vor sich geht. Und inzwischen geht das auch mit den in den Kliniken gebräuchlichen Hirnscannern, zum Beispiel der Magnetresonanz- oder der Positronenemissionstomographie."

Ein großer Fortschritt? Steven Laureys nickt.

"Als wir mit unserer Arbeit in den 90er-Jahren begannen, war die Komaforschung selbst noch in einem komatösen Zustand. Und ich denke, das Neuroimaging – also die Bildgebung des zentralen Nervensystems – hat das Gebiet wiederbelebt. Es war damals fast ein Tabu, sich wissenschaftlich mit dem Bewusstsein zu beschäftigen, weil es einfach als viel zu unzugänglich und komplex angesehen wurde. Das hat sich geändert, und das ist sehr wichtig."

Wichtig sei zum Beispiel, dass aufgrund dieser Forschungen ein neuer Begriff für das Wachkoma oder den Vegetativen Zustand vorgeschlagen wurde. Man spricht nun vom "Syndrom reaktionsloser Wachheit". Damit soll die Wachheit der Patienten stärker als bisher betont werden und ihre Chance, in einen Zustand minimalen Bewusstseins überzugehen. In diesem können sie auf Reize und manchmal sogar gezielt auf Aufforderungen reagieren. Den Durchbruch für den Einsatz bildgebender Methoden schaffte Laureys 2009 gemeinsam mit dem damals in Cambridge arbeitenden Neurowissenschaftler Adrian Owen. In zwei Studien untersuchten sie 54 Patienten, die aufgrund herkömmlicher Verhaltenstests als Wachkomapatienten eingestuft worden waren. Sie baten die Patienten sich vorzustellen, Tennis zu spielen, oder durch ihr Haus zu gehen. Fünf Patienten zeigten daraufhin die genau dafür typischen Hirnaktivitäten. Sie besaßen also ein minimales Bewusstsein. Aber, relativiert Laureys heute, die damals eingesetzte funktionelle Magnetresonanztomographie, abgekürzt fMRT, habe ihre Grenzen.

"Sie ist äußerst kompliziert und teuer, oft schlägt sie fehl, weil sich die Patienten bewegen, sodass wir in den letzten Jahren stärker sogenannte Hirn-Computer-Interfaces nutzen. Wir machen da im Prinzip das Gleiche, messen aber die elektrische Aktivität des Gehirns mittels EEG, also Elektroenzephalografie. Wir bitten die Patienten dabei zum Beispiel, sich etwas vorzustellen, oder die Aufmerksamkeit auf etwas zu lenken. Eigentlich probieren wir alles aus, das unabhängig ist von körperlichen Bewegungen."

Mit fMRT-und EEG-Messungen konnte bei bisher etwa jedem Dritten der untersuchten Patienten im reaktionslosen Wachzustand nachgewiesen werden, dass er ein minimales Bewusstsein besitzt. Doch auch die EEG-Methode sei nicht hundertprozentig sicher, schränkt Laureys ein. Das EEG reiche nicht sehr tief ins Gehirn hinein, und manche Patienten könnten die Aufforderungen nicht hören oder verstehen und trotzdem Bewusstseinsreste besitzen. Außerdem schwanke ihr Zustand oft. Laureys fordert daher, jeden Patient mindestens fünf Mal mit so vielen Methoden wie möglich zu untersuchen. In Lüttich hat sein Team dafür ein kompaktes Einwochenprogramm etabliert. Dabei kommt zum Beispiel das erste industrielle EEG-System namens "Mind-Beagle" zum Einsatz, eine mobile Apparatur, die leicht ans Bett der Patienten transportiert werden kann.

"Es ist sehr nützlich, weil es verschiedenen Modalitäten integriert. Wir können dem Patienten akustische und Berührungsreize präsentieren und dann zwei Dinge tun. Wir können nach Anzeichen für Bewusstsein im Antwortmuster des EEGs suchen. Und wenn es Hinweise dafür gibt, können wir versuchen, über Ja-Nein-Antworten und die entsprechenden elektrischen Signale im Gehirn mit dem Patienten zu kommunizieren."

Zusätzlich machen die Lütticher Ärzte traditionelle Verhaltenstests mit dem Patienten, untersuchen das Volumen und den Energieverbrauch seines Gehirns. Sie analysieren, welche Nervenverbindungen noch intakt sind, und ob in den Netzwerken Signale weiter gegeben werden.

Parallel dazu sucht Laureys gemeinsam mit dem amerikanischen Neurowissenschaftler Giulio Tonioni und einem italienischen Team nach einem quantitativen Maß dafür, wann jemand bewusst ist oder nicht. Dazu bringt er das Gehirn mit magnetischen Impulsen in Unordnung und misst dann mit Hilfe des EEG, wie es darauf reagiert.

"Wenn jemand komatös, anästhesiert oder im Tiefschlaf ist, dann wird die Hirnantwort sehr stereotyp sein, die einzelnen elektrischen Potenziale werden sehr ähnlich sein und wenig Komplexität aufweisen. Wenn jemand dagegen bewusst ist, wird dieses Muster sehr reich aussehen, viele Informationen enthalten und diese zu Einheiten integrieren, und dann können wir dem eine Zahl zuordnen. Ihr Gehirn zum Beispiel würde bei diesem Test über einem Wert von 33 Prozent liegen. Das heißt, es besitzt die Kapazität für bewusste Wahrnehmung. Wenn sie im Tiefschlaf wären, lägen Sie unterhalb dieser 33 Prozent."

33 Prozent messbare Hirnkomplexität - die Schwelle für minimales Bewusstsein? Laureys betont, dass die Methode in Zukunft noch verfeinert werden müsse, hat sie aber schon an Hunderten von Personen in verschiedensten Bewusstseinszuständen positiv getestet. Und wie sieht es mit der Therapie aus? Laureys lächelt und schildert, wie er seit einiger Zeit über zwei Elektroden Strom durch das Gehirn von Patienten fließen lässt. Pro Tag zwanzig Minuten lang. Nach fünftägiger Behandlung mit dieser Methode zeigten sich Verbesserungen, wenn bei den Patienten die linken vorderen Hirnareale noch einigermaßen intakt seien. Die Behandlung verstärke dort den Informationsfluss zwischen dem Kortex und dem Thalamus, einer wichtigen Schaltstation des Gehirns. Inzwischen wendet Laureys die Methoden auch schon 4 Wochen lang an und glaubt, längerfristige Effekte erzielen zu können.

"Es ist nicht wie in Hollywoodfilmen, dass die Patienten dann einfach aufstehen, als wäre nie etwas passiert. Sie bleiben weiterhin stark eingeschränkt, aber sie können besser auf Aufforderungen reagieren. Und selbst wenn sie dann nur einen Finger gezielt bewegen: wenn sie dadurch einen Rollstuhl steuern oder kommunizieren können, macht das einen gewaltigen Unterschied aus."

Und was erhofft er sich, wenn er weiter in die Zukunft blickt? Wird man in zehn, 20 Jahren genau prognostizieren können, ob ein Patient wieder genesen wird? Steven Laureys denkt kurz nach.

"Ich glaube, wir müssen akzeptieren, dass es in vielen Fällen keine Sicherheit geben wird. Und wenn wir über Prognosen sprechen, stellt sich noch eine andere Frage: Was meinen wir eigentlich damit? Was verstehen wir dabei unter Genesung, unter einem lebenswerten Leben? Wir steuern allmählich auf Techniken zu, die dem Patienten dazu selbst eine Stimme verleihen können und wir sollten uns darauf vorbereiten. Das ist nicht nur eine Angelegenheit von Medizinern sondern auch von Ethikern und Juristen und einer öffentlichen Debatte. Wann kann ich der Technologie trauen? Und wann ist ein solcher Patient kompetent genug, um zum Beispiel zu signalisieren: Ich möchte sterben?

Pyritz: Martin Hubert mit einem Rück- und Ausblick zur Wachkoma-Forschung bzw. der Erforschung des Syndroms reaktionsloser Wachheit.

Wir sind immer noch im Therapiezentrum Burgau, gemeinsam mit dem dortigen Chefarzt und Neurologen Andreas Bender. Herr Bender, es war Thema am Ende des gerade gehörten Beitrags. Wie wird die Diagnose und Therapie ihrer Patienten in zehn, 20 Jahren aussehen? Inwieweit stimmen Sie mit Steven Laureys überein?

Pyritz: Wir bleiben bei der Frage nach dem Bewusstsein. Denn in jedem Fall gilt: Wer feststellen will, ob ein Patient bei Bewusstsein ist oder nicht, braucht einen Maßstab und damit einen Begriff von Bewusstsein. Diesen Begriff zu fassen und zu definieren, haben schon viele probiert. Nicht nur Hirnforscher sondern auch Philosophen und Psychologen. Und das hat zu unterschiedlichen Konzepten geführt, die noch heute die Diskussion beeinflussen. Mein Kollege Martin Hubert mit einem Überblick.

Von der Antike bis ins christliche Mittelalter stand für das Bewusstsein das Wort "conscientia”. Es umfasste Wissen und Gewissen, besaß also auch eine moralische Bedeutung. Der französische Philosoph René Descartes trennte diesen moralischen Aspekt im 17. Jahrhundert ab und begründete so die moderne Bewusstseinsphilosophie.

"Er hat das Wort Bewusstsein nicht verwendet, sondern das Wort denken, penser in Französisch." Professor Boris Kotchoubey, Neurowissenschaftler an der Universität Tübingen. "Und bei ihm war das schon eindeutig: Entweder gibt es dieses Phänomen 'penser' oder nicht. Es gibt Objekte, die Bewusstsein haben, das sind wir Menschen in unserem bewussten Zustand und andere Objekte, eben für ihn auch Tiere, die kein Bewusstsein haben. Und nichts dazwischen! Das ist eine längere Tradition, und in der modernen Philosophie gibt es diese Vorstellung auch."

Ende des 20. Jahrhunderts entwickelte der amerikanische Psychologe Bernard Baars seine dazu passende "Theorie vom Globalen Arbeitsraum". Einzelne Hirnareale würden völlig unbewusst arbeiten, meint Baars - bis etwas Interessantes geschehe.

"Dann greift es zum Beispiel auch die Amygdala auf oder das Gedächtnissystem oder das Sprachsystem und so weiter. Und auch die Kontrollsysteme auf der Vorderseite des Gehirns, die mit dem Selbst und der Selbsterhaltung zu tun haben, fangen dann an, mit diesem Inhalt zu arbeiten."

Bewusstsein also als Zustand, bei dem alle Hirn- und Geistsysteme Zugriff auf eine Information haben? Wie bei Descartes hätte der Mensch bei diesem Ansatz dann entweder Bewusstsein oder nicht. Hirnforscher suchen seit vielen Jahren nach dem Schwellenwert, ab dem dieser Bewusstseinszustand vorhanden ist, und nach den Nervenbahnen, auf denen er sich im Gehirn ausbreitet. Doch was, wenn es diesen Schwellenwert gar nicht gibt? Nicht nur der aus der Schweiz stammende Philosoph Peter Bieri hat da seine Zweifel:

"Das eine, was man mit dem Wort meinen kann, ist 'Wach sein' im Unterschied zu Schlafen oder zu Ohnmacht. Wenn man 'Wachheit' im Auge hat, so denkt man an eine bestimmte Differenziertheit im Verhalten der fraglichen Person."

Hier wird es schon schwierig, die Frage nach dem Bewusstsein nur mit Ja oder Nein zu beantworten. Manchmal ist man hellwach und konzentriert, ein anderes Mal müde und verträumt, ohne zu schlafen. Das Problem tritt auch bei einer anderen Facette des Bewusstseinsbegriffs auf, dem Erleben.

"Wörter, die das Wort 'Erleben' erläutern können, sind 'Fühlen' oder 'Spüren'. Und wenn man davon spricht, dass eine Empfindung bewusst ist, so ist damit erst mal gemeint: sie wird gefühlt.

Sind Gefühle aber nicht oft nur halbbewusst? Empfinden wir einen Schmerz nicht manchmal sehr klar und stark, manchmal aber diffus und schwach? Der Tübinger Neurowissenschaftler Boris Kotchoubey setzt dem von Descartes geprägten Bewusstseinsansatz daher ein anderes Konzept entgegen.

"Dass es ein Kontinuum gibt zwischen der vollkommen dunklen Abwesenheit jeglichen Bewusstseins und dem klaren Bewusstsein, in dem wir jetzt zum Beispiel unser Gespräch führen. Dass es sehr viele Grautöne gibt zwischen diesem Schwarz des Unbewussten und diesem Weiß vom klaren Bewusstsein."

Der Bewusstseins-Grauton jedes Patienten im Zustand reaktionsloser Wachheit müsste dann individuell gefunden und angesprochen werden.

"Das bedeutet, dass die diagnostische Grenze, die wir ziehen, immer eine bedingte Grenze ist! Ich glaube zwar, dass es tatsächlich vegetative Patienten gibt, also Patienten die wirklich kein Bewusstsein haben, also wirklich gar kein Bewusstsein. Aber das ist meiner Meinung nach ein extremer und relativ seltener Zustand, also wirklich schwarz."

Pyritz: Schwarz, weiß oder Grautöne? Martin Hubert über unterschiedliche Konzepte des Bewusstseins.

Und wir sind jetzt bei jemandem, der selbst einmal in diesem Graubereich war und wieder aufgewacht ist. Thomas Günther, 48 Jahre. Ich sitze mit ihm und seiner Frau Michaela im Wohnzimmer ihres Hauses in Blaubeuren, in der Nähe von Ulm. Erstmal hallo und guten Tag und danke, dass wir heute hier sein dürfen!

Thomas Günther war drei Monate Patient im Therapiezentrum Burgau bei Andreas Bender, den wir in dieser Sendung ja schon gehört haben. Im August 2016 ist er schließlich nach Hause zurückgekehrt.

Erst einmal vielen Dank, dass Sie uns gemeinsam ihre Geschichte zum Thema Wachkoma beziehungsweise zum Syndrom reaktionsloser Wachheit erzählen. Wie und wo beginnt diese Geschichte?

Pyritz: Frau Günther, Herr Günther – ganz herzlichen Dank für Ihren Erfahrungsbericht.

"Expedition ins Graue. Kontaktaufnahme mit Wachkoma-Patienten." Diesen Titel haben wir der heutigen Ausgabe von "Wissenschaft im Brennpunkt" gegeben, an deren Ende wir mittlerweile angelangt sind. Sie hörten Beiträge von Martin Hubert. Hier am Mikrofon verabschiedet sich Lennart Pyritz.

Und die zurückliegenden Gespräche und Recherchen haben gezeigt: Diese Expedition ins Graue, zum Bewusstsein oder Bewusstseinsinseln von Patienten mit dem Syndrom reaktionsloser Wachheit, die dauert an: Es gibt – noch – keinen idealen und einheitlichen Weg zum Bewusstsein und zu dessen Förderung bei den Patienten. Auch was Bewusstsein ist, ist nicht klar definiert. Was klar ist, ist das Ziel: Menschen mit schwerer Bewusstseinsstörung nach einer akuten Hirnschädigung sollen durch Therapie wieder so viel am Leben teilhaben können, wie möglich.