Hirntrauma im Irak

Zu Ehren des Veteranentages, KINDER hebt einen Artikel über Hirntraumata im Zusammenhang mit Explosionen im Irak hervor, der ursprünglich in der Ausgabe vom Mai 2008 veröffentlicht wurde. Das Stück verwebt die Geschichten zweier Sergeants der Nationalgarde, die während der Kämpfe im Irak 2004 verschiedenen Explosionen standhielten, und der Wissenschaftler, die versuchten, die oft unsichtbaren Wunden zu verstehen, die daraus resultierten.

Nach der Explosion: Stephen Kinney, ein Sergeant der US-Nationalgarde, überlebte 2004 während seines Militärdienstes im Irak eine Explosion am Straßenrand. Nachdem er nach Hause zurückgekehrt war, wurde seine leichte traumatische Hirnverletzung monatelang nicht diagnostiziert.

Kurz nach Erscheinen der Mai-Ausgabe 2008 des Magazins unterzeichnete Präsident Bush das Gesetz Gesetz über traumatische Hirnverletzungen (SHT) , das bis 2011 Bundesprogramme in den Bereichen Prävention, Bildung, Forschung und Gemeinschaftsleben für Menschen mit SHT neu genehmigt , ein Sturz oder ein anderes Trauma sind unverzüglich ärztlich zu behandeln. Dies ist besonders wichtig, da die Auswirkungen eines wiederholten leichten SHT, das leicht abzuschütteln und schwer zu diagnostizieren ist, noch unbekannt sind. Veteranen gewannen kurz darauf einen weiteren Sieg, als die Regierung ihre Pläne ankündigte, die Invaliditätsleistungen für Veteranen mit leichter SHT deutlich zu erhöhen.

Diese Geschichte war Teil unserer Ausgabe vom Mai 2008

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Ein paar Tage nach seiner Dienstzeit im 86. Combat Support Hospital in Bagdad bemerkte Oberst Geoffrey Ling, ein Neurologe der US-Armee, etwas Ungewöhnliches. Soldaten, die bei Explosionen durch improvisierte Sprengkörper (IEDs) schwere Kopfverletzungen erlitten hatten, schienen in einem viel schlechteren Zustand zu sein, als er aufgrund seiner Erfahrung mit Patienten erwartet hätte, die bei Autounfällen und Übergriffen scheinbar ähnliche Verletzungen erlitten hatten. Die Gehirne der verletzten Soldaten waren geschwollen und sahen sehr wütend rot aus, erinnert er sich. Einige Soldaten waren bei Bewusstsein und konnten normal sprechen, stolperten aber im Krankenhaus herum und konnten das Gleichgewicht nicht halten. Ihre [Gehirn]-Scans waren eiskalt und normal, und wenn man mit ihnen sprach, schienen sie in Ordnung zu sein, sagt Ling, die jetzt Stabsarzt am Walter Reed Army Medical Center und Programmmanager im Defence Sciences Office der US-Verteidigung ist Advanced Research Projects Agency (DARPA) in Arlington, VA. Aber als ich anfing, sie zu testen, wie zum Beispiel, sie um eine Addition zu bitten, waren sie eindeutig nicht normal.

Als Ling im Jahr 2005 im Irak ankam, waren Tausende von US-Soldaten Opfer von IED-Angriffen. Während viele von ihnen die erschütternden Explosionen überlebt hatten, bemerkten Ling und andere Ärzte, dass eine besorgniserregende Zahl Anzeichen von Hirnschäden aufwies. Ling, der sowohl Neurowissenschaftler als auch Neurologe ist, war verwirrt. Warum sieht diese Verletzung anders aus? er fragte sich. Was ist der Grund für die Explosion – der Druck, der Lärm, die Rauchwolke? Nach Monaten der Behandlung von Explosionswunden sowohl bei amerikanischen Truppen als auch bei irakischen Sicherheitskräften war Ling von seiner Tour zurückgekehrt, um einen Krieg gegen Hirnverletzungen zu führen. Er wusste, dass die Antworten auf diese Fragen entscheidend sein könnten, um Soldaten im Feld zu schützen und sie nach ihrer Rückkehr zu untersuchen und zu behandeln.

Notizbuch des Reporters : Emily Singer

Traumatische Hirnverletzungen wurden als die charakteristischen Verletzungen des Irakkriegs bezeichnet, in denen immer stärkere Sprengsätze und raketengetriebene Granaten die Waffen der Wahl der Aufständischen sind. Da sie so starke Explosionen erzeugen, verursachen diese Waffen oft Hirnverletzungen. Inzwischen kehren viele Soldaten, deren Verletzungen in früheren Kriegen tödlich gewesen wären, dank besserer Körperpanzer und schnellem Zugang zu medizinischer Versorgung lebend zurück – allerdings mit Kopfverletzungen. Mit IEDs haben die Aufständischen durch dummes Glück ein Waffensystem entwickelt, das auf unsere medizinische Schwäche abzielt: die Behandlung von Hirnverletzungen, sagt Kevin Kit Parker, Kapitän der US Army Reserve und Assistenzprofessor für Biomedizintechnik an der Harvard University, der 2002 in Südafghanistan diente. Ärzte verstehen Hirnverletzungen, insbesondere solche, die durch Explosionen verursacht werden, noch nicht vollständig, und es gibt keine wirksamen medikamentösen Behandlungen. Frühe Beweise deuten darauf hin, dass Explosionen, die fast 80 Prozent der bei Walter Reed identifizierten Hirnverletzungen ausmachen, einzigartige und möglicherweise lang anhaltende Schäden verursachen.

Das Ausmaß und die Auswirkungen der Epidemie mit Hirnverletzungen sind noch nicht klar, obwohl der US-Kongress letztes Jahr 300 Millionen US-Dollar für die Erforschung von Schädel-Hirn-Traumata und posttraumatischen Belastungsstörungen bereitgestellt hat. Das US-Verteidigungsministerium berichtet, dass etwa 30 Prozent der vom Schlachtfeld ins Walter Reed Army Medical Center evakuierten Personen ein Schädel-Hirn-Trauma (SHT) haben. Das Problem ist wahrscheinlich noch schlimmer: In der DOD-Zahl sind Hirnverletzungen von Soldaten nicht enthalten, deren Wunden nicht schwer genug waren, um eine Evakuierung zu erfordern, oder deren Verletzungen erst nach Abschluss ihrer Touren identifiziert wurden. Umfragen nach dem Einsatz deuten darauf hin, dass 10 bis 20 Prozent aller eingesetzten Truppen eine Gehirnerschütterung erlitten haben. Im schlimmsten Fall könnten Tausende von Servicemitarbeitern mit lang anhaltenden Problemen nach Hause zurückkehren, die von schwächenden kognitiven Defiziten über schwere Kopfschmerzen und Depressionen bis hin zu subtileren Persönlichkeitsveränderungen und Gedächtnisstörungen reichen.

Multimedia

• Siehe den virtuellen Kopf.

• Sehen Sie sich die Simulation an.

• Sehen Sie, wie Parker seine Forschung beschreibt.

• Siehe Radovitzky seine Forschungen beschreiben.

Militärärzte bekommen erst langsam einen Überblick über die Zahl der Soldaten, die ein leichtes Schädel-Hirn-Trauma erlitten haben, die medizinische Bezeichnung für eine Gehirnerschütterung. Leichte Verletzungen sind bei weitem die häufigste Art von Hirntraumata, aber sie werden leichter übersehen als mittelschwere und schwere Verletzungen (sie werden normalerweise nicht auf Standard-Gehirnscans angezeigt) und die dauerhaften Auswirkungen, insbesondere wiederholte Gehirnerschütterungen, sind es nicht doch klar. Umfragen unter Truppen, die im Irak verlegt werden sollen, legen nahe, dass 20 bis 40 Prozent noch Symptome früherer Gehirnerschütterungen aufwiesen, darunter Kopfschmerzen, Schlafstörungen, Depressionen und Gedächtnisschwierigkeiten. Wir wissen nicht, was es in Bezug auf die langfristige Funktionsfähigkeit bedeutet, sagt William Perry, ehemaliger Präsident der National Academy of Neuropsychology.

Der Blick von innen: Im Irak werden improvisierte Sprengkörper (IEDs) oft an Straßenrändern vergraben und aus der Ferne gezündet, wenn Konvois von Militärfahrzeugen vorbeifahren. Hier macht eine Marineeinheit, die Sprengstoff entsorgt, Bilder von einem explodierenden IED aus einem minensicheren Fahrzeug.

Ein oranger Blitz
Im November 2004 patrouillierte Stephen Kinney, ein Sergeant der US-Nationalgarde aus North Chelmsford, MA, auf einer Hauptversorgungsroute durch den Südirak, als vor der Tür seines Humvee eine vergrabene Artilleriegranate explodierte. Die Explosion schleuderte das Fahrzeug in die Luft und durchlöcherte die Türen mit Granatsplittern. Ich erinnere mich nur an einen großen orangefarbenen Blitz, sagt Kinney, der gegen das Radio des Humvee, dann gegen die Decke geworfen wurde und kurzzeitig das Bewusstsein verlor.

Kinney machte sich mehr Sorgen um eine geprellte Hüfte und eine geschwollene Schulter als um seinen Kopf und dachte nie an die Möglichkeit einer Hirnverletzung. Der Arzt, der ihn in einem Feldlazarett im Irak behandelte, fragte ihn weder nach seinem Bewusstseinsverlust noch nach seinem Gemütszustand nach der Explosion. Es seien Marinesoldaten aus Falludscha gekommen, denen die Arme abgerissen worden seien, sagt Kinney. Sie dachten, wenn du nicht blutest und alle deine Gliedmaßen hast, geht es dir gut.

Es dauerte Monate, nachdem Kinney im darauffolgenden Februar nach Hause zurückgekehrt war, als er einen Psychiater im örtlichen VA-Krankenhaus aufsuchte und auf Hirnverletzung untersucht wurde. Er unterzog sich umfangreichen neuropsychiatrischen Tests, bei denen kognitive Fähigkeiten wie Gedächtnis, Aufmerksamkeit und logisches Denken höherer Ordnung bewertet wurden, und bei ihm wurde ein leichtes Schädel-Hirn-Trauma diagnostiziert. Als Kinney zu seinem Posten zurückkehrte, bemerkte er Probleme. Er hatte Schwierigkeiten, sich Namen und Nummern zu merken und vergaß oft, ob er die Strichcodes auf Briefkästen entlang seiner Route eingescannt hatte, da die Postboten alle 30 bis 60 Minuten ihren Fortschritt protokollieren. Obwohl er ein begeisterter Illustrator war (während seines Dienstes im Irak zeichnete er eine Weihnachtskarte mit einem Humvee, der unter einer geschmückten Palme geparkt ist), hat er seine Buntstifte seit seiner Rückkehr nicht mehr zur Hand genommen.

Trotz der Bezeichnung „leicht“ kann bereits eine einzelne Gehirnerschütterung schwerwiegende Symptome hervorrufen, darunter starke Kopfschmerzen, Schlafstörungen, Gedächtnis- und Konzentrationsstörungen und sogar Persönlichkeitsveränderungen. Die Ehepartner sagen: „Er ist ganz anders – er war früher ein ruhiger Typ und jetzt ist er aufgeregt“ oder „Er war energisch und hat jetzt keine Motivation“, sagt Jeffrey Barth, ein Neuropsychologe an der University of Virginia School of Medizin in Charlottesville, die Pionierarbeit in der Erforschung der Gehirnerschütterung geleistet hat. Sie können auch die Fähigkeit verlieren, alles zusammenzusetzen und ein gutes Urteilsvermögen zu fällen. Etwa die Hälfte der Menschen, die eine Gehirnerschütterung erleiden, erholt sich schnell. Aber im Rest können die Symptome auf unbestimmte Zeit anhalten. Etwa 10 Prozent der Opfer einer Gehirnerschütterung haben Probleme, die schwerwiegend genug sind, um ihr tägliches Leben und ihre Arbeit zu beeinträchtigen. Niemand weiß, wie man es behandelt, wie lange es anhält und ob es sicher ist, jemanden im Einsatz zu lassen, sagt Jon Bowersox, Chefarzt der Chirurgie am Cincinnati VA Medical Center und Oberst der US Air Force Reserve.

Besonders besorgniserregend ist die Aussicht, dass Truppen im Irak wiederholt Gehirnerschütterungen erleiden und ihr Gehirn wieder verletzen werden, während sie sich noch in einem verwundbaren Zustand befinden. Für Soldaten, die auf Autobahnen patrouillieren und Konvois leiten, ist es selbstverständlich, mehreren Explosionen ausgesetzt zu sein; einige haben berichtet, dass sie an einem Tag Dutzende von Explosionen erlebt haben. In seltenen Fällen können mehrere Gehirnerschütterungen in schneller Folge zu schweren Verletzungen führen. Aber auch subtilere Schäden können sich ansammeln, was zu Depressionen und kognitivem Verfall führt. Noch ist die Frage offen, sagt Barth. Wie viele Gehirnerschütterungen können Sie haben, ohne dass es später zu einem wirklich schlimmen Ausgang kommt?

Anatomie einer Explosion
Im Irak wird ein IED oft in der Nähe einer Straße vergraben oder in einem Auto versteckt und dann aus der Ferne ausgelöst. Die Detonation des Geräts löst eine chemische Reaktion aus, bei der einige bis Hunderte Kilogramm Sprengstoff in einer Mikrosekunde ihre Energie abgeben und die umgebende Luft zu einer starken Stoßwelle komprimieren. Die Explosion kann auch einen elektromagnetischen Impuls erzeugen, eine Welle von elektrischen und magnetischen Feldern, die Strom- und Spannungsspitzen verursachen können. Obwohl Explosionen und die daraus resultierenden Verletzungen seit langem Teil der Kriegsführung sind – nach den napoleonischen Kriegen spekulierten einige, dass Menschen, die auf mysteriöse Weise beim Abfeuern von Kanonen starben, durch übermäßige Vibrationen in der Luft verletzt wurden – ist nur wenig darüber bekannt, wie eine Explosion genau Schaden anrichtet am Gehirn. (Bevor neuere Arten von Körperschutz verfügbar waren, starben Soldaten, die Explosionen ausgesetzt waren, oft an Lungenverletzungen, wenn Druckwellen luftgefülltes Gewebe rissen; daher befasste sich die Explosionsforschung hauptsächlich mit der Lunge und nicht mit dem Gehirn.)

Die meisten Studien zu Gehirnerschütterungen haben sich auf stumpfe Traumata, wie einen Schlag auf den Kopf, konzentriert, nicht auf die Auswirkungen von Explosionen. Erschwerend kommt hinzu, dass eine Explosion mehrere Arten von Hirnverletzungen verursachen kann. Als beispielsweise Kinneys Humvee in die Luft gesprengt wurde, ertrug sein Gehirn die Art der schnellen Beschleunigung und Rotationskräfte, die typischerweise bei einem Autounfall auftreten. Solche Kräfte, die das Gehirn im Schädel herumhüpfen lassen, können Axone – die langen, dünnen Fasern, die Nervenzellen verbinden – verdrehen oder reißen und Blutungen und Schwellungen im Gehirn verursachen. Aber Kinney spürte auch die einzigartigen Kräfte von Explosionen: die massive Druckwelle, den elektromagnetischen Impuls und das Licht, die Hitze und das Geräusch der Explosion, die alle das Gehirn auf eine Weise verwüsten können, die nicht vollständig dokumentiert wurde.

Um besser zu verstehen, was eine Explosion mit dem Gehirn anrichtet, entwickelten Raul Radovitzky, außerordentlicher Professor für Luft- und Raumfahrt am MIT, und David F. Moore, Neurologe am Walter Reed Army Medical Center und promovierter Fluiddynamiker, ein Softwaremodell Dabei werden sowohl die Physik der Druckwellen als auch die variablen Eigenschaften des Gehirngewebes berücksichtigt. Durch Magnetresonanztomographie modellierte Moore 11 Merkmale des Kopfes, darunter den Schädel, die Liquor cerebrospinalis, die flüssigkeitsgefüllten Ventrikel des Gehirns, die Nebenhöhlen, die weiße Substanz des Gehirns und sogar die Fettschicht um die Augen. Die Forscher nutzten diese Informationen, um ein Computermodell des Kopfes zu erstellen, den sie einer simulierten Explosion aussetzten und beobachteten, wie sich die von der Luft auf den Kopf übertragene Energie auf die verschiedenen Strukturen auswirkt. Das Modell hebt die Teile des Gehirns hervor, die am stärksten beansprucht werden und somit am anfälligsten für Verletzungen sind.

Ein Film einer Simulation zeigt eine regenbogenfarbene Druckwelle, die sich durch einen Querschnitt des Kopfes ausbreitet, vom Schädel abprallt und scheinbar willkürlich durch das Gehirn kräuselt. Unter Verwendung von Werten, die sich einer Druckwelle annähern, die die Lunge schädigen würde, zeigt das Modell bisher an, dass der Druck einer Explosion weit über dem Mindestwert liegt, von dem angenommen wird, dass er schlagbedingte Hirnverletzungen verursacht. Die Forscher haben auch festgestellt, dass Gewebegrenzflächen, wie die Grenze zwischen Knochen und Gehirn, die Wellen reflektieren, sodass diese Bereiche einem höheren Risiko ausgesetzt sind. Die Druckwelle scheint hauptsächlich durch die Augen und Nebenhöhlen und in geringerem Maße durch den Schädel in das Gehirn einzudringen, eine Beobachtung, die die Konstruktion von Schutzausrüstung beeinflussen könnte. Radovitzky und Moore testen eine neue Version des Modells, das einen Helm enthält, um zu bewerten, wie gut es gegen die Druckwelle abschirmt. Der Sprengschutz für den Kopf sei bei der Gestaltung von Körperschutz nicht berücksichtigt worden, sagt Radovitzky. Vielleicht könnte eine kleine Änderung an der Rüstung den Schaden abmildern.

Schockieren des Gehirns: Computersimulationen helfen Wissenschaftlern, die Teile des Gehirns zu identifizieren, die am anfälligsten für Explosionsverletzungen sind. Diese Bilderserie zeigt eine simulierte Druckwelle (die von der rechten Seite des ersten Bildes ausgeht), die auf die Vorderseite des virtuellen Kopfes trifft (Mitte, hier halbiert dargestellt), wobei die höchsten Druckstufen in Rot dargestellt sind. Die Druckwelle prallt um das Gewebe ab, während es von verschiedenen Gehirnstrukturen abgelenkt wird und breitet sich im Gehirn aus, auch nachdem die Druckwelle in der Luft vorbei ist (letzte zwei Frames).

Auf der anderen Seite des Potomac River bei DARPA hat sich Geoffrey Ling auf eine ähnliche Suche begeben, um herauszufinden, wie Explosionen das Gehirn verletzen. Aber im Gegensatz zu Radovitzky und Moore, deren Computermodell sich auf die Druckwelle und ihre Wechselwirkung mit dem Hirngewebe konzentriert, verwenden Ling und seine Kollegen Tiere, meist Schweine, um den Schaden zu untersuchen, den jede Komponente der Explosion anrichtet: Hitze, Schall, Licht, Druckwelle. Wir wollen herausfinden, was in dieser schmutzigen Umgebung [die meisten] Verletzungen verursacht, sagt Ling. Sagen, es ist Druck oder Geräusch. Dann können wir zurückgehen und nach Strategien suchen, um sie zu besiegen.

Die Schweine werden in Geschirren immobilisiert und dann einer Explosion ausgesetzt, die stark genug ist, um mittelschwere bis schwere Hirnverletzungen zu verursachen. Da die Tiere nicht gegen eine Wand geschleudert oder von Trümmern getroffen werden, können die Wissenschaftler die Auswirkungen der Explosion isoliert untersuchen. Wenn sie einer überlebensfähigen Explosion ausgesetzt sind, haben sie tagelang Schwierigkeiten beim Gehen, sagt Ling. Die Explosionen stören auch den Appetit – alles Symptome, die denen nachahmen, die von Soldaten mit Explosionserschütterungen berichtet wurden.

Aber ein anderer Befund überrascht. Die meisten Wissenschaftler sind davon ausgegangen, dass die Explosionsverletzungen von der Druckwelle herrühren. Vorläufige Studien des DARPA-Programms scheinen dieser Hypothese zu widersprechen. Als Schweine in einen speziellen Windkanal gebracht wurden, der Stoßwellen erzeugt, wie sie bei Explosionen auftreten, konnten die Wissenschaftler nicht die gleichen neurologischen Effekte feststellen, die bei Schweinen bei Explosionen gefunden wurden. Wir mussten den Druck deutlich erhöhen, bevor wir [hirnbezogene Probleme] sahen, sagt Ling. Das hat uns dazu gebracht, einen Schritt zurückzutreten und zu sagen, vielleicht ist es etwas anderes oder nicht nur die Druckwelle.

Radovitzky und Moore sagen, dass Lings Ergebnisse nicht direkt mit ihren eigenen verglichen werden können. Schweineschädel sind beispielsweise dicker als die des Menschen, daher kann auch das Zusammenspiel der Druckwelle und des Schweinehirns unterschiedlich sein. Aber der scheinbare Widerspruch veranschaulicht, wie schwierig es ist, Hirnverletzungen zu verstehen.

Lings Team wird bald damit beginnen, andere potenzielle Verletzungsursachen zu untersuchen, wie zum Beispiel elektromagnetische Impulse (EMPs). Wenn der EMP einer Explosion stark genug ist, kann er in der Nähe befindliche elektronische Geräte stören. Das Gehirn ist ein elektrisches Organ, sagt Ling. Wenn ein EMP-Puls ein Radio ausschalten kann, warum nicht das Gehirn kurzschließen?

Inzwischen haben die Schweinestudien etwas Licht in die Biologie von blastenbedingten Hirnverletzungen gebracht. Tiere, die Explosionen ausgesetzt waren, zeigen Anzeichen von Neurodegeneration: Laut Ling deuten vorläufige Ergebnisse darauf hin, dass einige der Nervenfasern der Schweine abzubauen beginnen, was den Zelltod hauptsächlich im Kleinhirn (eine Gehirnstruktur, die an Gleichgewicht und Koordination beteiligt ist) und in den Frontallappen auslöst (die eine Rolle bei Impulskontrolle, Urteilsvermögen, Problemlösung, komplexer Planung und Motivation spielen). Wie bei den verletzten Soldaten ist jedoch noch nicht klar, wie es den Testschweinen auf Dauer ergehen wird – ob sie heilen, ob ihre Gehdefizite anhalten oder ob ihre anfänglichen Verletzungen eine Spirale der neuronalen Degeneration in Gang setzen. Und vielleicht am wichtigsten ist, dass es ungewiss bleibt, ob Schweine, die wiederholten Explosionen ausgesetzt sind, exponentiell mehr Schaden erleiden als solche, deren Exposition begrenzter ist.

Ling überwacht eine Studie über Marinesoldaten, die darauf trainiert werden, kontrollierte Explosionen zu setzen, was einige Beweise für die Auswirkungen aufeinanderfolgender, aber milderer Explosionen liefern sollte. Da [sie] sich wiederholt Explosionen aussetzen, können wir feststellen, ob diese wiederholten Expositionen tatsächlich ein leichtes SHT verursachen, sagt Ling. Die Marines werden sowohl vor als auch nach ihrer Ausbildung kognitiven und neuropsychologischen Tests sowie intensiven Gehirn-Bildgebungsstudien unterzogen. Und da sie nicht auf dem Schlachtfeld exponiert werden, ist es unwahrscheinlich, dass sie den Kampfstress erleben, der die Diagnose einer Hirnverletzung erschweren kann.

Gemischte Signale
Am 20. Mai 2004 wurde der Konvoi von Jerry Pendergrass überfallen. Der Sergeant der Nationalgarde stand vor seinem Humvee, als eine raketengetriebene Granate ein paar Meter hinter ihm landete und explodierte und ihn 4,5 Meter in die Luft schleuderte. Ein paar Augenblicke später fand sich Pendergrass auf dem Boden wieder, Granatsplitter in seinem Bein und seinen Helm einige Meter entfernt. Er war bei Bewusstsein, wusste aber nicht, wo er sich befand, klassische Anzeichen einer Gehirnerschütterung. Ein anderes Mitglied seiner Einheit zog ihn hinter die Schutzbarriere des behinderten Humvee, wo sie auf die Evakuierung zu einem medizinischen Checkpoint in einer sicheren Zone die Straße hinunter warteten.

Pendergrass kehrte bald zu seinem Dienst zurück und ignorierte die anhaltenden Kopfschmerzen und die Schlaf-, Gedächtnis- und Gleichgewichtsprobleme, die ihn nach der Explosion plagten. Als seine Tour zu Ende war und er nach North Carolina zurückkehrte, nahm er verschreibungspflichtige Schmerzmittel und trank, um sowohl seine Erinnerungen an den Krieg als auch die Realität seiner gesundheitlichen Probleme wegzuwaschen. Erst als er eine zweite Tour begann – und zwei Monate später wegen Wirbelsäulenschäden im Zusammenhang mit der früheren Explosion evakuiert wurde – erkannte er das volle Ausmaß seiner Verletzungen. Bei ihm wurde sowohl ein leichtes Schädel-Hirn-Trauma als auch eine posttraumatische Belastungsstörung (PTSD) diagnostiziert – ein Zustand, der erstmals bei Vietnam-Veteranen definiert wurde und sich nach einem schrecklichen Ereignis entwickeln kann. Big Bangs erschrecken den lebenden Furz aus mir, sagt Pendergrass in einem Konferenzraum im Lakeview Virginia NeuroCare Center in Charlottesville, VA. Selbst kleine Geräusche scheinen ihn zu erschrecken, er springt auf, als ein in der Nähe befindlicher Kopierer in Aktion gedrängt wird.

Pendergrass hat die letzten drei Monate bei NeuroCare verbracht, das mit dem Defense and Veterans Brain Injury Center zusammenarbeitet. Die kleine stationäre Klinik mit angrenzendem Patientenwohnheim bietet Intensivtherapie und ist besetzt mit Ergo- und Physiotherapeuten, Logopäden und Klinischen Psychologen. Pendergrass wird wegen PTSD psychologisch beraten und wegen seiner Hirnverletzung rehabilitiert.

Er rechnet damit, bald nach Hause zurückzukehren, aber seine Genesung wird durch seine Doppeldiagnose erschwert. Bei durch eine Explosion verletzten Soldaten treten PTSD und leichte Hirnverletzungen häufig zusammen auf. Die beiden Erkrankungen haben auch gemeinsame Symptome – darunter Depressionen, Gedächtnis- und Aufmerksamkeitsdefizite, Schlafprobleme und emotionale Störungen – und die Forschung legt nahe, dass sie sich gegenseitig verschlimmern können. Eine 1998 durchgeführte Studie an Veteranen mit PTSD ergab, dass diejenigen, die Explosionen ausgesetzt waren, eher an anhaltenden Aufmerksamkeitsdefiziten und abnormaler Gehirnaktivität litten, die lange nach der Verletzung anhielten. Und eine Studie, die Anfang dieses Jahres im New England Journal of Medicine fanden heraus, dass die 15 Prozent der Soldaten, die angaben, eine Gehirnerschütterung erlitten zu haben, ein viel größeres Risiko hatten, eine PTSD zu entwickeln: 44 Prozent der Soldaten, die auf dem Schlachtfeld das Bewusstsein verloren hatten, erfüllten die Kriterien für eine PTSD, verglichen mit 16 Prozent der Soldaten in den gleichen Brigaden, die andere erlitten haben Verletzungen.

Die beiden Zustände können jedoch unterschiedliche Prognosen haben. Obwohl PTSD eine schwere Angststörung ist, kann sie oft mit psychologischen und medikamentösen Therapien effektiv behandelt werden. Patienten mit mittelschwerem bis schwerem SHT haben eine viel düsterere Prognose. Auch Menschen mit Gehirnerschütterungen, die oft von selbst besser werden, können bleibende Schäden davontragen: Symptome, die länger als sechs Monate anhalten, können dauerhaft sein. Keine medikamentösen Behandlungen haben sich als wirksam erwiesen, um langfristige Symptome zu heilen, und andere Therapien sind begrenzt. Meistens werden den Patienten lediglich neue Strategien im Umgang mit ihren Beeinträchtigungen vermittelt, wie beispielsweise das Tragen von Notizblöcken, um sich an wichtige Aufgaben zu erinnern oder bestimmte Plätze für ihre Schlüssel zu benennen.

Um das wahre Ausmaß der Epidemie mit Hirnverletzungen im Irakkrieg zu bestimmen, muss geklärt werden, ob die anhaltenden Symptome einzelner Patienten in erster Linie durch PTSD oder durch ein körperliches Trauma verursacht werden. Statistische Analyse der New England Journal of Medicine Studie ergab, dass anhaltende Symptome hauptsächlich auf PTSD und Depressionen und nicht auf Hirnverletzungen selbst zurückgeführt werden können. Aber die Schlussfolgerung ist umstritten. Ich denke, das minimiert die potenziellen Auswirkungen einer Gehirnerschütterung in dieser Gleichung, sagt Barth, Neuropsychologe der University of Virginia.

Krieg gegen Hirnverletzungen führen: Armee-Neurologe Geoffrey Ling versucht genau herauszufinden, welche Faktoren bei einer Explosion das Gehirn schädigen.

Die Debatte darüber, ob die seelischen Wunden des Krieges biologischer oder psychologischer Natur sind, hat sich in jedem größeren Krieg des letzten Jahrhunderts in der einen oder anderen Form wiederholt, seit mächtige Sprengstoffe auf den Schlachtfeldern weit verbreitet waren. Während des Ersten Weltkriegs prägten Militärärzte den Begriff Granatschock, um die Notlage von Soldaten zu beschreiben, die in Armeekrankenhäuser stolperten und von Schwindel und Verwirrung, unkontrollierbarem Zucken oder Unfähigkeit zu sprechen heimgesucht wurden. Die Ärzte führten die Symptome zunächst auf Hirnschäden zurück, die durch die häufigen Explosionen verursacht wurden, die den neuen Stellungskrieg kennzeichneten. Aber als Soldaten, die noch nie Explosionen ausgesetzt waren, ähnliche Beschwerden meldeten, begannen Militärpsychiater eine Art kampfbedingte Hysterie zu vermuten. Ein von der britischen Armee zu dieser Zeit verwendete Kennzeichnungssystem weist auf die Schwierigkeit hin, zwischen den beiden Problemen zu unterscheiden (und der moralischen Schande, die mit denen verbunden ist, deren Zustand als psychologisch eingestuft wurde). Die Opfer wurden entweder als verwundet bezeichnet, was bedeutet, dass die Symptome auftraten, nachdem der Soldat beschossen wurde, oder als krank, was bedeutete, dass die Symptome nicht direkt mit einer Explosion in Verbindung standen. Nur Verwundeten wurden Pensionen zuerkannt und die Ehre zuteil, Wundstreifen auf ihrer Uniform zu tragen.

David Moore von Walter Reed hofft, dass neue Bildgebungstechnologien die Debatte endlich lösen werden, indem sie die subtilen neurologischen Schäden durch eine Gehirnerschütterung identifizieren. Eine vielversprechende Technologie ist die Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI), eine Variation der traditionellen Magnetresonanztomographie (MRT), die die weiße Substanz hervorhebt, die langen Nervenfasern, die Gehirnzellen verbinden. Neuere Studien an Menschen mit leichten Schädel-Hirn-Traumata (zum Beispiel durch Autounfälle) legen nahe, dass Veränderungen in der Organisation der weißen Substanz des Gehirns mit kognitiven Defiziten der Patienten korrelieren. Vorläufige Beweise deuten darauf hin, dass Patienten, die frühzeitig die größte Störung der weißen Substanz aufweisen, auch die schlechtesten Ergebnisse haben.

In einer großen, laufenden Studie bei Walter Reed, die Moore betreut, werden Forscher DTI verwenden, um zurückkehrende Soldaten, die Explosionen erlebt haben, zu vergleichen und die Kennzeichen einer Gehirnerschütterung – Bewusstseinsverlust oder Situationsbewusstsein – mit einer militärischen Kontrollgruppe zu vergleichen, die kein früheres Gehirn meldet Verletzungen. Die Wissenschaftler hoffen, dass die Bilder ihnen helfen, spezifische Gehirnveränderungen im Zusammenhang mit einer Gehirnerschütterung zu identifizieren, was die Diagnose der Verletzung und die Vorhersage des Ergebnisses erleichtert.

Überwältigt
Drei Jahre nach Geoffrey Lings Zeit im Irak hat sein Krieg gegen Hirnverletzungen erst richtig begonnen. Wissenschaftler haben vorläufige Beweise dafür, dass die für Explosionen einzigartigen Kräfte das Gehirn direkt schädigen können, unabhängig von stumpfen Verletzungen, die die Explosion ebenfalls verursachen könnte. Die zentralen Fragen bleiben jedoch unbeantwortet. Welche Aspekte der Explosion richten den größten Schaden an? Wie kann das Militär sein Personal besser schützen? Und vielleicht am wichtigsten für Legionen von Soldaten auf Patrouille: Kann eine wiederholte Exposition gegenüber schwachen Explosionen zu lang anhaltenden Hirnschäden führen?

Die Prognose für Soldaten, die mit Symptomen einer Hirnschädigung nach Hause zurückkehren, ist nicht ermutigend. Die jahrzehntelange Forschung zum zivilen Kopftrauma hat zu wenig geführt; Behandlungen, die im Tiermodell vielversprechend erschienen, haben sich in Humantests als unwirksam erwiesen. Es ist ein völlig unerschlossener Bereich der medizinischen Entwicklung, sagt der Unfallchirurg Jon Bowersox. Während das Militär eine Handvoll existierender Medikamente testet, gibt es einen Zeitunterschied, wenn es darum geht, neue Behandlungen speziell für traumatische Hirnverletzungen zu entwickeln, beobachtet Bowersox. Das Militär sei daran interessiert, Produkte zu entwickeln, die sie während des aktuellen Krieges herausbringen könnten, sagt er. Sie sind nicht daran gewöhnt, dass die medizinische Entwicklung einen längeren Zeitraum hat.

Selbst die wenigen Therapien, die es gibt, werden schwierig sein, jedem bereitzustellen, der sie benötigt. Was werden wir mit all diesen Leuten machen? fragt Barth. Wir sprechen von Tausenden. Dies wird die VA-Krankenhäuser überfordern. Das Militär bereitet einige dieser Krankenhäuser darauf vor, besser mit Hirnverletzungen umzugehen, stellt Neuropsychologen ein, um Diagnosen zu stellen, und andere Experten, um Rehabilitationsprogramme durchzuführen. Aber die Ressourcen sind begrenzt. In einigen medizinischen Zentren haben Ärzte keine andere Ausbildung in Rehabilitation als klinische Medizin, sagt Bowersox.

Die vielleicht größte Herausforderung wird darin bestehen, verletzten Soldaten zu helfen, ihr früheres Leben wieder aufzunehmen. Junge Leute seien emotional und finanziell nicht gerüstet, um damit umzugehen, sagt Marilyn Price Spivack, Gründerin der Brain Injury Association of Massachusetts, die vor kurzem eine Öffentlichkeitsarbeit für Veteranen gestartet hat. Sie können oft nicht in ihre zivilen Jobs zurückkehren und sind sehr schwer zu beschäftigen.

Das Ziel von Einrichtungen wie NeuroCare ist es, Menschen wieder in den Dienst oder in ihren zivilen Arbeitsplatz zu bringen. Aber auch ein kurzer Besuch bei einigen Patienten zeigt, was für ein langer Weg das für viele sein wird. In der Klinik entschuldigt sich ein Patient, während er unkontrolliert zuckt. Ein anderer verlässt abrupt den Raum, plötzlich von Angst übermannt. Und Pendergrass, der seit seiner Verletzung ernsthafte Gleichgewichtsprobleme hat, wird wahrscheinlich nicht zu seinem früheren Job zurückkehren können, an dem er Stromleitungen hängt. Er weiß noch nicht, was er tun wird, wenn er das Reha-Zentrum verlässt.

Emily Singer ist KINDER 's Biotechnologie- und Life-Sciences-Redakteur.

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