Kvinnan var 40 år gammal när olyckan inträffade. Hon snubblade i en trappa av cement och föll så illa att skallen sprack. Hon svimmade och blev okontaktbar.

– Efter tre dagar på intensiven började läkarna prata med de anhöriga om att avsluta vården. Dag sju stängde de av respiratorn och kvinnan dog, säger Christof Koch, hjärnforskare och tidigare chef för Allen institute for brain science i Seattle, USA.

Han berättar om händelsen för att förklara varför han är så personligt engagerad i att försöka hitta ett sätt att avgöra om en människa utan förmåga att kommunicera ändå kan vara medveten. Kvinnan i trappan var en nära vän till hans son Alexander. Ingen vet hur hon upplevde sina sista dagar, eller om hon upplevde något alls.

I dag använder läkare olika skattningsskalor för att undersöka svårt hjärnskadade patienter som inte kan kommunicera på vanligt sätt. Den mest populära kallas coma recovery scale revised, CRS-R, och går ut på att bedöma vakenhet och med­vetandegrad. Kan personen följa något med blicken? Reagera på ljud, beröring eller hårt tryck mot ett nagelband med kanten av en penna?

Om svaret är nej blir diagnosen vegetativt tillstånd, även kallat icke-responsivt vakenhets­syndrom. Om patienten har kortvariga eller till­fälliga reaktioner kan diagnosen i stället bli minimalt medvetandetillstånd.

Alltihop bygger på att en läkare undersöker hur en sängliggande patient beter sig. Skattningarna säger ingenting om hjärnans inre processer kopplade till vad patienten eventuellt känner, tänker och vill. Det kan ju finnas en fullt medveten person där inne som bara inte kan göra sig förstådd.

Boken Fjärilen i glaskupan handlar om hur Jean-Dominique Bauby, redaktör för det franska modemagasinet Elle, mitt i livet drabbades av en stroke. När han vaknade tre veckor senare var hans kropp helt förlamad, förutom vänster ögonlock. Genom blinkningar lyckades han skriva sina memoarer, en internationell bästsäljare som senare blev film. Om det inte vore för vänster ögonlock kanske han skulle ha varit helt instängd, medveten utan att någon annan vetat om det.

I dag finns ingen etablerad metod för att mäta om en hjärna utan styrsel över resten av kroppen fortfarande kan ha medvetna upplevelser. Men forskning visar att fenomenet existerar – och att det till och med är ganska vanligt.

I somras publicerades världens hittills största studie av hjärnskadade personer utan yttre tecken på medvetande. Den bygger på ett sinnrikt experiment från 2006. En grupp forskare i Storbritannien och Belgien placerade en 23-årig kvinna, som var i ett vegetativt tillstånd, i en hjärnkamera och gav henne två olika uppgifter: Hon skulle antingen föreställa sig att hon spelade tennis, eller att hon gick omkring i sitt hem.

De båda uppgifterna ger helt olika mönster av aktivitet i hjärnan. På kamerans bilder kunde forskarna se att hon förstått instruktionerna. Det blev möjligt att be tidigare okontaktbara patienter att svara på frågor: Tänk på tennis för ja, tänk på ditt hem för nej. Det var ett genombrott.

Men undersökningar med så kallad funktionell magnetresonanstomografi är extremt komplicerad, dyr och påfrestande för patienterna. Därför har Nicholas Schiff, professor i neurologi och neurovetenskap vid Weill Cornell medical college i USA, och hans medarbetare utvecklat ett något enklare test som fungerar även med elektroder utanpå huvudet. Sedan år 2008 har de tillsammans med neurologer vid fem andra sjukhus undersökt 241 patienter som inte reagerade på instruktioner under en traditionell undersökning vid säng­kanten. Forskarna använde antingen hjärn­kamera, elektroder eller båda delarna.

Resultatet manar till eftertanke. Sextio av patienterna uppvisade samma mönster av hjärn­aktivitet som friska personer. Det betyder alltså att så mycket som var fjärde hjärnskadad människa i studien var åtminstone delvis medveten och kunde tänka.

– Det här är en stor patientgrupp. Det är inte okej att inte göra något för dem, säger Nicholas Schiff.

Han ser stora möjligheter att hjälpa dem att kommunicera med ny teknik, ett så kallat brain computer interface.

Metoden utvecklas snabbt. För tio år sedan lärde sig en 51-årig kvinna med ALS att skriva på en skärm via inopererade elektroder i sin hjärna. Med tankens kraft fick hon fram ett par dussin bokstäver per minut genom att flytta en pekare på ett virtuellt tangentbord. Sedan dess har tekniken blivit mycket effektivare.

I somras rapporterade forskare i USA om ett fall med en 45-årig man med ALS. Forskarna hade kopplat elektroder till den del av hans hjärnbark som producerar talets motorik. Forskarna tränade en AI med gamla ljudinspelningar med mannens tal, så att han trots sin förlamning numera kan delta i ett samtal med sin egen röst. Mannen, som har en femårig dotter, beskriver i en poddintervju hur det känns att kunna prata igen.

Rent tekniskt har det alltså blivit möjligt att prata utan att använda en enda muskel i kroppen. Men det är fortfarande svårt att hitta de patienter som skulle ha mest nytta av tekniken. De tester som Nicholas Schiff och hans medarbetare använde i sin stora studie kräver alltför mycket avancerad teknik och expertis för att fungera i den vanliga vården. Där behövs något enklare. Drömmen vore en hjärnundersökning i stil med EKG (elektrokardiografi), en metod läkare använder rutinmässigt sedan mer än ett sekel för att mäta hjärtats elektriska aktivitet.

Det är här den detektor som Christof Koch utvecklar kommer in i bilden. Den bygger på något som kallas integrated information theory (IIT), som i korthet likställer medvetande med en typ av samordnad information. Ju mer samordnad information som finns i en hjärna, desto mer medveten är den, enligt teorin.

Inspirerad av tankarna bakom IIT började den italienske neurofysiologen Marcello Massimini redan för tjugo år sedan att utveckla en apparat för att ta reda på om en person är medveten eller inte. Principen är enkel. Han skickar in korta magnetpulser i hjärnan på sina försökspersoner. Pulserna ger ett slags eko i hjärnbarken som går att mäta med ett nät av EEG-elektroder utanpå skallen. Experimentet påminner om att låta kläppen slå mot en kyrkklocka och sedan lyssna till klangen. I en vaken hjärna klingar ekot en lång stund i stora delar av hjärnbarken. Från en person i drömlös djupsömn eller under narkos kommer däremot bara en dov och kortvarig ton. Magnetpulsen påverkar bara lokalt utan att sätta resten av hjärnbarken i svängning.

Mätningen ger upphov till ett värde (perturba­tional complexity index, PCI) mellan noll och ett. En viktig gräns går vid 0,31. Omfattande studier har gjorts på ett femtiotal hjärnskadade patienter och dubbelt så många friska försökspersoner. Resultaten visar att PCI ligger under 0,31 vid narkos eller drömlös sömn. Värden över den gränsen motsvarar medvetande.

Christof Koch följer utvecklingen av metoden, som fortfarande är alltför krånglig för klinisk vardag. Han är en varm anhängare av IIT, teorin om medvetande som den bygger på. År 2017 skrev han en artikel i tidningen Scientific American om hur en apparat baserad på teorin skulle kunna förändra vården av okontaktbara patienter.

Möjligheterna gjorde honom så entusiastisk att han några månader senare mejlade sin gode vän David Chalmers, medvetandefilosof vid New York university i USA, och föreslog ett vad. Christof Koch satsade sex flaskor ädelt vin på att det inom tio år kommer att finnas en praktiskt användbar och väl etablerad metod för att mäta hjärnaktivitet och med hög grad av säkerhet avgöra om det finns medvetande hos en person som till exempel har fått narkosmedel eller drabbats av en hjärnskada.

David Chalmers var till en början intresserad. Vännerna hade redan år 1998 ingått ett vad om medvetandeforskning, vilket F&F har berättat om. Men trots många mejl fram och tillbaka lyckades de aldrig komma överens om vilka krav som skulle gälla för att vinna det nya vadet om en detektor för medvetande. Så saken rann ut i sanden.

Men Christof Koch gav sig inte. Några månader senare skrev han på en internationell vadslagningssajt att det senast år 2028 kommer att finnas en pålitlig detektor för medvetande. De finstilta detaljerna angav bland annat att risken för en felaktig diagnos skulle vara mindre än 5 procent. Insatsen var 400 amerikanska dollar (sajten tillåter inte spel om alkohol) och vem som helst var välkommen att sätta emot.

Veckorna gick utan att någon antog utmaningen. Till slut gjorde jag det själv. Nu är det tre år kvar innan vadet ska avgöras och jag är fortfarande den enda som satsat emot. När jag intervjuar Christof Koch frågar jag om hur han tror att det kommer att gå. Han är optimistisk.

– Vi har i alla fall startat ett företag baserat på detta, säger han.

Bland medgrundarna finns hjärnforskarna Giulio Tononi och Marcello Massimini, liksom experter inom ekonomi och teknik. Det nystartade företaget heter Intrinsic Powers. Christof Koch berättar att investerare – bland andra hans son Alexander, tidigare fondförvaltare på en bank – i ett första steg har bidragit med en miljon dollar. Målet är att inleda kliniska försök redan i år.

En broschyr riktad till investerare förklarar att den patenterade tekniken kan komma till nytta inom intensivvården, där den kan minska risken för att livsuppehållande behandlingar avslutas för patienter som är okontaktbara men medvetna. Tanken är att den också ska användas till att följa hur det går under rehabiliteringen. Företaget samarbetar med sjukhus, universitetsforskare och två medicintekniska företag i Finland.

Att driva företag är nytt för Christof Koch. I mer än fyrtio år har han varit forskare med fokus på medvetandet. Redan i slutet av 1980-talet började han samarbeta med Nobelpristagaren Francis Crick, en av dna-spiralens upptäckare. Tillsammans försökte de tänka ut experiment för att få klarhet i hur medvetandet hänger samman med hjärnan, frågor som filosofer grubblat över i tusentals år. Något genombrott har ännu inte inträffat, men gradvis växer insikterna om hur olika neurobiologiska processer går hand i hand med subjektiva upplevelser.

Christof Koch har också lett ett storskaligt projekt för att kartlägga olika celltyper och nervkretsar hos försöksdjur, främst möss, och – tillsammans med Giulio Tononi – utvecklat den abstrakta matematiken bakom integrated information theory. Han har med andra ord främst arbetat med grundläggande neurobiologi och teoretiska modeller.

– Det här är första gången min forskning kan göra konkret nytta för människor, säger Christof Koch.

Han understryker att det bokstavligt talat handlar om liv och död. Den avgörande frågan är om en svårt hjärnskadad patient är medveten eller inte.

– Om svaret är nej är det sannolikt att den livsuppehållande behandlingen avslutas, säger han.

Nicholas Schiff har precis samma uppfattning om att en detektor för medvetande skulle göra stor nytta inom vården. Han har inga eko­nomiska intressen i Christof Kochs företag, men har vid flera tillfällen pratat med honom om hur mätningar av hjärnans aktivitet skulle kunna underlätta svåra beslut om vård av okontaktbara patienter.

– De har en fantastisk teknologi, säger Nicholas Schiff.

I dag fäster narkosläkare ibland fyra elektroder i pannan på en sövd patient för att få en uppfattning om hur djup narkosen är. Metoden kallas BIS (bispektral index) och syftar till att hjälpa läkarna att ge rätt dos narkosmedel, vare sig för lite eller för mycket. Men exakt hur metoden fungerar är en affärshemlighet, och det saknas vetenskapligt stöd för att den kan visa hur mycket medvetande det finns hos hjärnskadade patienter.

Nicholas Schiff menar att en pålitlig detektor för medvetande kräver mer omfattande mätningar av hjärnans aktivitet än dem som ingår i BIS. Bland de alternativ som testats hittills är hans favorit den metod som Christof Koch utvecklar i sitt nya företag. Men han tror inte att prognosen om en fungerande produkt redan år 2028 är realistisk:

– Jag är rätt säker på att han kommer att förlora vadet mot dig, säger Nicholas Schiff.

Det brukar ta lång tid att få medicinsk utrustning godkänd av myndigheter. Kliniska försök med ett stort antal patienter kan behöva pågå i flera år. Sedan ska data analyseras, granskas och publiceras i en vetenskaplig tidskrift – och till slut stötas och blötas av myndigheternas expertkommittéer.

I slutänden är det ändå troligt att en ny typ av detektor för medvetande kommer att bli tillgänglig, enligt Nicholas Schiff. Frågan är bara när.

– Jag skulle vara villig att ingå ett vad om att det sker år 2032, säger han.