Какво разкрива общата анестезия за човешкия мозък

Има няколко категории анестетици. Едните блокират болката директно, докато други просто ни отпускат и приспиват. Общите анестетици действа различно. Те причиняват обратима загуба на съзнание, след което пациентът няма спомен за случилото се. Тук попадат някои инертни газове като ксенона, които се използват рядко в лекарската практика, и пропофолът, който пък е сред най-често прилаганите лекарства.

Общите анестетици нарушават комуникацията между невроните в мозъка

Общите анестетици могат да имат различна химична структура. Каквато и да е тя обаче, крайният резултат е един и същ – нарушена комуникация между невроните в мозъка. ЯМР изследвания разкриват, че този вид медикаменти причинява цялостно понижаване на мозъчната активност.

Все още не е ясно дали състоянието на безсъзнание налага пълно изключване на мозъка или само на отделни области. "Дори ако целият мозък спре да работи, той е толкова сложно устроен и е изграден от толкова много взаимовръзки, че би било почти невъзможно да разберем какво е предизвикало това отключване“, пояснява професорът по биофизика и анестезия Ник Франкс от британския Imperial College London. "Ако разгледаме снимки на човешки мозък, ще видим, че има конкретни области, които са по-чувствителни и съответно се изключват първи. Въпросът е дали те причиняват цялостното изключване впоследствие“, добавя той.

Таламусът в мозъка изключва първи при обща анестезия

От наблюденията на екипа става ясно, че първата област в мозъка, която спира да функционира, когато пациент е подложен на обща анестезия, е таламусът – яйцевидна структура, разположена дълбоко в мозъка, която играе ролята на централен хъб между отделните области. Таламусът отговаря за заспиването и поддържането на съня. В такъв случай, дали анестетиците не използват този естествен мозъчен механизъм?

„Ако упоите животно и след това стимулирате точно определена част от таламуса, ще го събудите. Проучванията сочат, че някои хора в кома могат да бъдат събудени чрез стимулация на таламуса. Ето защо смятам, че той е критично важен“, споделя още Франкс.

Някои учени са на мнение, че мозъчната кора, най-външната част на мозъка, отговаря за състоянието на будуване, което може да означава, че анестетиците оказват най-силен ефект именно върху нея.

Но има и други замесени области, например фронталният и париеталният лобове. Първият е разположен точно зад челото и е свързан с много от сложните дейности на мозъка (критично мислене). Вторият се намира в задната част и обработва сензорната информация.

Състояние на „трето съзнание“

Има научни доказателства, че човешкият мозък може да изпада в полусъзнателно състояние между сън и будуване. Не всички пациенти под пълна упойка губят съзнание. Един от 15 хиляди има откъслечни спомени, след като се събуди. Явлението се нарича случайно осъзнаване. Според Джайдееп Пандит, анестезиолог от Оксфордската университетска болница, те са в така нареченото „състояние на трето съзнание“, между сън и будуване, съзнание и безсъзнание.

Пандит провежда тестове, по време на които дава на пациенти анестетик и мускулен релаксант, но използва турникет, за да не позволи на релаксанта да парализира предмишницата. По този начин пациентите в безсъзнание могат да движат ръката си, ако пожелаят. Лекарят забелязва, че 1/3 от тях успяват да стиснат пръстите му, когато бъдат помолени, макар да няма признаци, че са будни или че изпитват болка по време на операцията. Пандит смята, че те са в междинното, трето състояние на съзнание.

Най-силно засегнати от общата упойка са еволюционно най-младите области в мозъка

Осъзнатото преживяване на всеки човек или животно е строго субективно и уникално. Невроученият от Кеймбриджкия университет Андреа Лупи търси отговор на въпроса дали общите анестетици могат да дадат повече информация за тези осъзнати преживявания. Той извършва ЯМР изследвания върху мозъка на хора под обща упойка, по време на които записва кръвопотока в самия мозък, за да разбере какъв ефект имат лекарствата върху активността му.

Лупи обръща внимание на функционалната свързаност – показател за това колко добре комуникират и се координират различните области. Обикновено този вид невронна активност оставя специфичен отпечатък. С други думи тя е индивидуална. Екипът му обаче открива, че, под упойка, човешкият мозък не е толкова „уникален“. Още по-интересно е, че тогава той наподобява много повече мозъка на други примати. Заключението им гласи, че областите в човешкия мозък, които са най-силно засегнати от анестетика, са се развили най-скоро в еволюционен аспект.

Общата упойка спира комуникацията между напълно различни области в мозъка

Според учения ключова характеристика на анестезията е, че спира комуникацията между коренно различни области в мозъка. В будно състояние те могат да си взаимодействат, дори ако не са пряко свързани помежду си. Когато пациентът е упоен, подобна комуникация се наблюдава много рядко. Тогава само области, които са пряко свързани една с друга, могат да си „говорят“.

Откритието на Лупи затвърждава идеята, че съзнанието не е резултат от активността в точно определена мозъчна област. То е мрежа, изградена благодарение на координацията между различни „хъбове“.

Специалистът вярва, че общите анестетици могат да хвърлят повече светлина върху начина, по който психеделици като LSD и psilocybin ("магически гъби") влияят на съзнанието. Докато анестетиците потискат комуникацията между различните мозъчни области, психеделиците я възбуждат. Те дори подтикват мозъка да изгражда нови пътища за комуникация.