Non tutte le alterazioni neuropatologiche alla base dello stato vegetativo sono state al momento chiarite. In assenza di un'efficace stratificazione dei soggetti, è possibile riscontrare diversi tipi di lesione encefalica, ma solo alcune di esse sono realmente responsabili del disturbo. A livello pratico, è possibile suddividere i pazienti in base al tipo di danno, traumatico e non traumatico, considerando che la differenziazione ha specifiche e precise basi patologiche.In caso di danno traumatico, le alterazioni più comunemente riscontrabili sono il danno assonale diffuso (DAI, diffuse axonal injury) e il danno talamico. Con minore frequenza è possibile osservare fenomeni ischemici neocorticali, ematomi intracranici in relazione al trauma, petecchie emorragiche, assenza circoscritta di mielina e aree microcistiche. Inoltre, il DAI può essere presente in caso di trauma cranio "chiuso" anche in assenza di ogni altra lesione cerebrale traumatica.In caso di danno non traumatico, prevalentemente di tipo ipossico-ischemico, la lesione principale è rappresentata da un danno ischemico diffuso neocorticale ed eventualmente focale, con la distribuzione caratteristica dell'encefalopatia anossica grave. Anche in questa condizione si riscontra, con elevata frequenza, la presenza di un danno talamico.Pare quindi che le due condizioni siano accomunate da una lesione talamica e, nella maggior parte dei casi, anche da un danno alla sostanza bianca sottocorticale e/o da un danno diffuso della corteccia.Pertanto il danno talamico non è solo l'alterazione più frequente in questo tipo di pazienti, ma la sua lesione rappresenta uno dei fattori in grado di produrre lo stato vegetativo, anche in assenza di danno corticale. I motivi di questo ruolo cruciale risiedono nell'anatomia di questa regione e nel ruolo funzionale che questa svolge.Infatti il sistema talamo-corticale rappresenta il tramite tra le regioni profonde encefaliche e la neocorteccia. Il talamo è quindi il punto di convergenza di tutti gli stimoli sensitivi (fatta eccezione per la via olfattiva): le vie somestesiche, visive, uditive, gustative convergono tutte su specifici nuclei talamici in grado di elaborare l'informazione. Allo stesso tempo, il talamo è inserito in più circuiti di proiezione verso diverse aree corticali (e non solo) che permettono l'integrazione dei segnali in un'unica esperienza cosciente.Una lesione in questa sede -specialmente se bilaterale -, con la conseguente perdita di neuroni appartenenti a diversi nuclei e/o la perdita di sostanza bianca sottocorticale (DAI), è critica per lo sviluppo dello SV, in quanto priva le strutture corticali delle afferenze necessarie e impedisce la comunicazione tra diverse aree.Dal punto di vista patologico, le alterazioni talamiche sono conseguenza del DAI o dell'ischemia-ipossia. Come sarà descritto, una rilevante differenza consiste nel fatto che, in caso di ipossia, la lesione talamica compare precocemente, mentre si realizza dopo circa 3 mesi in caso di trauma, costituendo una delle basi per una maggiore possibilità di recupero. 34,35 Poiché la causa traumatica è quella più frequente, è il DAI l'alterazione più facilmente evidenziabile nello SV. Il termine fu inizialmente coniato per descrivere una lesione diffusa della sostanza bianca encefalica. 36,37 Il DAI viene classificato in gradi di severità:• Grado 3: la forma più severa, in cui, oltre a un evidente danno assonale diffuso a tutto l'encefalo, si riscontrano anche lesioni focali a livello del corpo calloso e nella regione dorso laterale rostrale del tronco encefalico (figura 3); • Grado 2: intermedio, in cui, oltre al danno assonale diffuso, si evidenzia anche una lesione focale nel corpo calloso;• Grado 1: in cui non si evidenziano lesioni focali, pur permanendo un danno diffuso.Le lesioni di grado 1 sono associate a stato vegetativo quando coesiste la lesione talamica o altre lesioni ischemiche.  E' altresì possibile, specialmente in caso di danno traumatico severo, che il fattore scatenante la sequenza sia una modificata permeabilità della membrana assonale, con clivaggio dei neurofilamenti calcio indotto.In ogni caso, rispetto al danno ischemico, il neurone, se non direttamente lesionato, non va immediatamente incontro a necrosi, ma sopravvive in virtù del mantenimento della funzionalità del corpo cellulare. Solo con il passare dei mesi questi può andare incontro a morte, e per meccanismo transinaptico genera morte per deafferentazione dei neuroni talamici.Il danno assonale può essere visualizzato in vivo mediante neuroimmagini, quando si formano le lesioni macroscopiche a sede tipica (sostanza bianca periventricolare,   Un terzo tipo di lesione riscontrabile è la leucoencefalopatia, tipicamente a seguito di prolungati episodi di ipotensione e ipossiemia. In questi casi si osservano lesioni necrotiche simmetriche nella sostanza bianca degli emisferi, senza danneggiamento della sostanza grigia. 41 E' comunque necessario ricordare che dopo il trauma il paziente può andare incontro ad un evento anossico: di conseguenza, le alterazioni tissutali riferite al trauma sovente accompagnano lesioni tissutali anossiche.Una progressiva atrofia cerebrale e il susseguente allargamento compensatorio degli spazi ventricolari (idrocefalo ex-vacuo) rappresentano la classica evoluzione, indipendentemente dal tipo di danno occorso. Lo stesso si può dire riguardo la gliosi reattiva che si instaura nelle sedi lesionate nell'arco di settimane o mesi dall'evento.Insieme alla morte neuronale transinaptica, questi rappresentano i tre eventi che si realizzano successivamente all'episodio traumatico o anossico acuto, e che quindi conferiscono alla patologia cerebrale postraumatica/anossica un andamento progressivo, con accumulo di lesioni tissutali nel tempo.Le osservazioni neuropatologiche su molti casi di SV postraumatico/anossico hanno permesso di identificare la localizzazione delle lesioni responsabili dello stato clinico di SV e individuato tre alternative: danno diffuso della corteccia cerebrale, danno diffuso della sostanza bianca sottocorticale, danno talamico bilaterale (figura 8). Le  state eseguite soprattutto intorno agli anni '90, senza tuttavia ottenere i risultati sperati. 13 Un recente studio 43 ha ulteriormente confermato i dati precedenti, affermando che, nello SV, i reperti EEG sono troppo eterogenei e variabili per poter essere usati come parametri diagnostici.Nei pazienti in SV i tracciati che si possono osservare sono i seguenti:• con maggior frequenza è presente un tracciato polimorfico theta o delta in oltre l'80% della registrazione (continuous generalized slowing). In genere, questo non si modifica con le stimolazioni esterne, eccetto (a volte) a seguito di stimolazione dolorifica; • tracciato polimorfico theta o delta in meno dell'80% della registrazione, reattivo agli stimoli (intermittent generalized slowing);• tracciato alfa continuo e non reattivo;• burst-suppression pattern;• onde trifasiche;• tracciato normale;• attività lenta prevalentemente posteriore;• pattern periodico generalizzato;• tracciati epilettiformi, specialmente nel post-acuto; altre anomalie possono risultare da artefatti da movimento muscolare, clonie, movimenti oculari;• altri tracciati di raro riscontro.Come si vede, allo SV possono abbinarsi diversi tracciati e, oltretutto, essi hanno grande variabilità anche nello stesso paziente dopo diverse misurazioni. Inoltre, non si sono finora osservate particolari associazioni in relazione all'eziologia, né il tracciato si modifica in modo significativo passando dal coma ad uno SV. Analoghe considerazioni sono valide anche per la minima coscienza, benché siano necessari ulteriori studi di conferma.In conclusione, queste importanti limitazioni restringono di molto le possibilità di impiego diagnostico e prognostico dell'EEG. 44 D'altra parte, il tracciato EEG è utile nell'identificare patologie cerebrali associate e, conseguentemente, a guidare nel trattamento specifico.