Zo werden er ook nadat zijn hart gestopt was nog hersengolven gemeten en zou het zomaar kunnen dat stervende mensen de hoogtepunten uit hun leven echt aan zich voorbij zien schieten.

Wanneer neurochirurg Ajmal Zemmar de elektroden op het hoofd van zijn 87-jarige patiënt met epilepsie laat plaatsen, kan hij onmogelijk weten dat deze patiënt postuum een hoofdrol zal gaan spelen in zijn volgende onderzoeksartikel dat zal handelen over de hersenactiviteit in een stervend brein. De hoogbejaarde epilepsiepatiënt in kwestie is na een val in het ziekenhuis opgenomen en Zemmar en zijn team stellen alles in het werk om hem te helpen. Met behulp van de elektroden wordt zijn hersenactiviteit continu gemeten en kunnen epileptische aanvallen gedetecteerd en behandeld worden. Maar ondanks de goede zorgen van de artsen gaat de man zienderogen achteruit om vervolgens – toch nog onverwacht en met de elektroden nog op de schedel – aan een hartaanval te overlijden.

Uniek
Het is een tragische gebeurtenis, onder unieke omstandigheden. Want terwijl deze man sterft, wordt zijn hersenactiviteit continu gemeten. En daarmee stelt de onverwachte tragedie de artsen in staat om te bestuderen wat er in een stervend brein gebeurt. Hun bevindingen zijn deze week in het blad Frontiers in Aging Neuroscience verschenen en in meerdere opzichten opmerkelijk.

Het onderzoek
In de studie focussen de artsen en onderzoekers zich op de hersenactiviteit die in de laatste 30 seconden voor het stilvallen van het hart en de 30 seconden daarna is gemeten. “Net voor het hart stopte met werken zagen we veranderingen optreden in hersengolven met een specifieke frequentie, de zogenoemde gammagolven,” zo legt hoofdauteur Zemmar aan Scientias.nl uit. “Dit zijn hersengolven met een hoge frequentie die in het dagelijks leven in verband worden gebracht met de hogere cognitieve functies, zoals het ophalen van herinneringen, mediteren en concentreren. Wanneer we met dat soort dingen bezig zijn, zien we de gammagolven toenemen.” En opmerkelijk genoeg zagen de onderzoekers een vergelijkbare toename in gammagolven kort voor het hart van de 87-jarige patiënt stopte met kloppen. “En niet alleen van gammagolven,” benadrukt Zemmar. “Ook van hersengolven met een andere frequentie, zoals delta-, theta-, alpha- en betagolven. Maar de toename van gammagolven sprong wel het meest in het oog.”

Hoewel enige terughoudendheid in de interpretatie van de veranderingen in hersenactiviteit op zijn plaats is, durven Zemmar en collega’s wel enigszins te speculeren over waar het brein zo kort voor het intreden van de dood mee bezig was. “Wat we zien, is dat de gammagolven kort voor- en nadat het hart gestopt is, hetzelfde patroon volgen als in gezonde mensen die herinneringen ophalen of dromen. En hoewel we niet met zekerheid kunnen zeggen wat het brein van de stervende patiënt aan het doen was, lijkt het – als we alle data naast elkaar leggen – zeker niet ondenkbaar dat de hersenen de belangrijke en fijne herinneringen nog eens afspeelden en de patiënt zijn leven dus aan zich voorbij zag schieten.”

Toename hersenactiviteit na de dood
Wat minstens zo interessant is, is dat de elektroden ook nadat het hart van de patiënt stil was gevallen nog hersengolven detecteerden. “Dat is heel verrassend,” stelt Zemmar. “Want je zou denken dat wanneer het hart stopt met het rondpompen van bloed, ook het brein dood is. Het feit dat er na het stilvallen van het hart nog hersengolven werden gedetecteerd, suggereert voorzichtig dat de hersenactiviteit nadat het hart stopt met kloppen mogelijk nog doorgaat,” aldus Zemmar. Maar het is nog veel te vroeg om op basis van deze observaties conclusies te trekken over waar het brein na het stilvallen van het hart nog toe in staat is. “De data zijn slechts afkomstig van één casus en het is op dit moment niet mogelijk om met zekerheid te zeggen dat de waargenomen hersenactiviteit ook echt bewijst dat het brein nog functioneel actief is, in die zin dat de patiënt nog steeds droomt of flashbacks heeft,” onderstreept Zemmar.

Eén casus
Hoewel de observaties bijzonder fascinerend zijn, wil Zemmar graag benadrukken dat de interpretaties ervan vooralsnog echt speculatief zijn. “Daarbij is het belangrijk om nogmaals te vermelden dat het allemaal gebaseerd is op slechts één casus: het brein van één patiënt. En die patiënt had hersenbeschadigingen: bloedingen en zwelling. Die kunnen de hersenactiviteit beïnvloed hebben en dat maakt het interpreteren ervan misschien nog wel lastiger.”

Eerdere dierproeven
Met deze ene, bijzondere casus zijn de data als het om de activiteit in stervende menselijke hersenen gaat, dus dun gezaaid. Maar dat er rond het sterven weleens iets bijzonders kan gebeuren in het brein, is eerder ook al gesuggereerd op basis van dierproeven. “In 2013 is er in de VS een experiment uitgevoerd waarbij wetenschappers ervoor zorgden dat gezonde ratten – terwijl de hersenactiviteit van de dieren gemonitord werd – een hartaanval kregen en overleden,” vertelt Zemmar. En opvallend genoeg zagen de wetenschappers in de hersenen van die ratten kort voor het stoppen van het hart dezelfde veranderingen in gammagolven optreden als nu in het brein van de 87-jarige man zijn waargenomen. “Dat is toch wel verrassend,” vindt Zemmar. “Want ratten en mensen staan evolutionair gezien nogal ver van elkaar vandaan.” Het interpreteren van deze opmerkelijke overeenkomst tussen stervende ratten en mensen is opnieuw lastig. “Maar misschien hebben we hier wel te maken met een oude, biologische respons die door de evolutie van soorten heen geconserveerd is.” In dat scenario zou je denken dat de hersenactiviteit op het moment van sterven een belangrijke functie heeft. Maar ook daar kunnen we enkel naar gissen. “Misschien is de biologische respons er wel op gericht om ons – middels het ophalen van fijne herinneringen – te kalmeren voor we sterven,” speculeert Zemmar. “En misschien is het wel gewoon een mechanisme dat in gang wordt gebracht als we gaan sterven en waarvan we de consequenties op dit moment niet begrijpen.”

Vervolgonderzoek
Voor nu lijkt de ene casus meer vragen op te roepen dan te beantwoorden. Toch voelden Zemmar en collega’s sterk de behoefte om hun observaties met de wereld te delen. “Allereerst omdat de observaties vragen oproepen die niet alleen interessant zijn vanuit wetenschappelijk oogpunt, maar ook van belang zijn voor de samenleving,” vertelt Zemmar. Hij denkt dan bijvoorbeeld aan de observatie dat de hersenactiviteit enige tijd nadat het hart al is gestopt met kloppen, nog doorgang vindt. “Dat zet je als arts aan het denken: want wat is nu het moment waarop je iemand dood kunt verklaren en bijvoorbeeld orgaandonatie in gang kunt zetten?” Daarnaast hoopt Zemmar dat de publicatie ertoe leidt dat meer van deze (toevallig verzamelde) EEG-scans komen bovendrijven. “Wij presenteren de allereerste observaties van een stervend mensenbrein. Pas als we meer van dit soort observaties hebben, kunnen we bepalen of wat wij hebben zien gebeuren een universeel fenomeen is.”

Dat ook die laatste momenten van het leven het verdienen om nader onderzocht te worden, staat voor Zemmar vast. Dergelijke studies kunnen namelijk belangrijke implicaties hebben voor de omgang met en zorg voor stervende mensen én hun geliefden. “Als neurochirurg heb ik regelmatig met overlijdens te maken. En ik weet hoe moeilijk het is voor familieleden om te zien dat hun familielid, waarmee ze soms niet meer kunnen communiceren, stervende is. Als dokter sta je er dan bij en wens je vurig dat je meer zou kunnen doen. Wat zou het fijn zijn als we de familieleden op zo’n moment meer inzicht kunnen geven in wat er in het brein van hun geliefde gebeurt en hen – op basis van nader wetenschappelijk onderzoek – kunnen vertellen dat hun geliefde op dat moment kalm is, omdat zijn of haar brein de mooiste herinneringen die hij of zij bij leven heeft opgedaan nog eens afspeelt.”