Wenn Sie sich jemals einem medizinischen Eingriff unterzogen haben, der eine Vollnarkose erforderte, wissen Sie, dass dies eine stressige Erfahrung ist. In einem Moment bist du hellwach und im nächsten Moment bist du ohnmächtig, nur um später in einem benommenen Zustand aufzuwachen, in dem du nicht weißt, was gerade passiert ist. Der Patient muss betäubt werden lange Geschichte das es schon seit 200 Jahren gibt, aber wie das Medikament wirkt, ist noch unklar Ein Geheimnis.
Ein Team von MIT-Neurowissenschaftlern könnte die Antwort im Fall von Propofol gefunden haben. Propofol wird seit den 1980er Jahren häufig eingesetzt, um Patienten in einen bewusstlosen Zustand zu versetzen und aufrechtzuerhalten. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass Propofol die „dynamische Stabilität“ des Gehirns stört – einen Zustand, in dem Neuronen auf Eingaben reagieren können, das Gehirn jedoch verhindern kann, dass sie übererregt werden.
Um herauszufinden, wie Propofol die Störung verursacht, untersuchte das MIT-Team elektrische Aufzeichnungen von Teilen des Gehirns, die mit dem Sehen, der Klangverarbeitung, dem räumlichen Bewusstsein und der exekutiven Funktion von Tieren verbunden sind, denen das Medikament verabreicht wurde. Anschließend verglichen sie diese Messungen mit mehreren Messungen, die vor der Verabreichung von Propofol durchgeführt wurden.
Sie fanden heraus, dass die Gehirne wacher Tiere nach dem Empfang von Eingaben wie neuen Geräuschen oder Anblicken eine erhöhte neuronale Aktivität zeigten und dann auf das Ausgangsniveau zurückkehrten. Doch unter dem Einfluss von Propofol macht das Gehirn einige seltsame Dinge. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass Tiere, denen das Medikament verabreicht wurde, das Bewusstsein verlieren, aber ihre Wahrnehmung und Gehirnaktivität behalten – im Grunde kann Ihr Gehirn immer noch Dinge wie Geräusche und Gerüche verarbeiten, auch wenn Sie sich dieser nicht bewusst sind. Das Team veröffentlichte seine Ergebnisse am Montag in der Zeitschrift NeuronIndonesisch: fanden heraus, dass dieser Effekt möglicherweise dadurch verursacht wird, dass das Gehirn nach sensorischen Eingaben während der Narkose länger braucht, um zum Ausgangswert zurückzukehren, was dazu führt, dass die Gehirnaktivität „durcheinander gerät“, wie ein Neurowissenschaftler es ausdrückte.
Als die Forscher versuchten, das Experiment an einem digitalen Modell des neuronalen Netzwerks des Gehirns nachzubilden, stellten sie fest, dass sie die destabilisierende Wirkung von Propofol reproduzieren konnten, indem sie bestimmte Knoten im virtuellen Gehirn optimierten.
„Wir haben uns einfache Schaltkreismodelle miteinander verbundener Neuronen angesehen, und als wir darin eine Hemmung fanden, sahen wir Instabilität. „Eines der Dinge, die wir vermuten, ist, dass eine erhöhte Hemmung zu Instabilität führen kann, die dann mit Bewusstseinsverlust einhergeht“, sagte Adam Eisen, Doktorand am MIT und Co-Autor der Studie, in einer Stellungnahme Pers-Konferenz.
„Das Gehirn muss an der Grenze zwischen Stimulation und Chaos agieren. „Das Gehirn muss leicht genug erregt werden, damit seine Neuronen sich gegenseitig beeinflussen, aber wenn es zu leicht erregt wird, versinkt das Gehirn im Chaos“, sagte Studienautor und MIT-Professor Earl K. Miller in der Pressemitteilung. „Propofol scheint in die Mechanismen einzugreifen, die das Gehirn in diesem engen Arbeitsbereich halten.“
Es ist unklar, ob andere Anästhetika auf die gleiche Weise wie Propofol wirken, aber das Team plant, es in zukünftigen Forschungsarbeiten weiter zu untersuchen, was es Ärzten ermöglichen könnte, bei der Anästhesie von Patienten vorsichtiger vorzugehen.
