Общата анестезия засяга само определени части на мозъка

Акценти

Проучване на учени от Технологичния университет на Куинсланд, публикувано в The Journal of Neuroscience, установява, че лекарствата за обща анестезия засягат само определени части от човешкия мозък, отговорни за поддържането на повишено внимание и будност.

Всяка година в света се извършват над 350 милиона операции, при повечето от които се налага прилагането на обща анестезия. Въпреки че това е една от най-безопасните медицински практики, все още няма пълно, задълбочено разбиране относно начина, по който анестетичните лекарства действат. Всъщност това до голяма степен остава загадка, откакто общата анестезия е въведена в медицината преди повече от 180 години.

>>> Анестезия при хирургични процедури

Мозъчните клетки постигат баланс

В предишно проучване, използващо плодови мушици, учените от Технологичния университет на Куинсланд откриват потенциална възможност, която позволява на анестетичните лекарства да взаимодействат със специфични типове неврони (мозъчни клетки).

Учените все пак имат известни познания относно начина, по който анестетичните лекарства влияят върху мозъка. Но за да се разберат по-добре фините детайли, първо трябва да се разгледат малките разлики между мозъчните клетки.

Най-общо казано, има две основни категории неврони в мозъка. Първите са това, което учените наричат „възбуждащи“ неврони, които са отговорни за поддържането на повишено внимание и будност. Вторите са „инхибиторните“ неврони – тяхната работа е да регулират и контролират възбуждащите.

В ежедневието възбуждащите и инхибиторните неврони непрекъснато работят и се балансират помежду си. Когато човек заспива, инхибиторните неврони „заглушават“ възбуждащите. Този процес протича постепенно, поради което чувството на умора се засилва в края на деня. Общите анестетици го ускоряват чрез директно заглушаване на възбуждащите неврони без никакво действие от страна на инхибиторните.

Специален вид сън

Въпреки че е известно защо анестетиците ни приспиват, неизбежно възниква въпросът: „Защо спим по време на операция?“. Ако спящ човек бъде вкаран в операционната, неминуемо би се събудим още от първите движения на хирурзите.

Към днешна дата няма консенсус по въпроса защо общата анестезия кара хората да остават в безсъние по време на операция. През последните няколко десетилетия изследователи предлагат няколко потенциални обяснения, но всички те изглежда сочат към една основна причина – невроните спират да комуникират помежду си, когато са изложени на анестетици.

Какво открива проучването?

Настоящото проучване показва, че общите анестетици преустановяват комуникацията на възбуждащите неврони, но не и на инхибиторните. Тази концепция не е нова, но учените от Технологичния университет на Куинсланд откриват някои убедителни доказателства защо анестезията засяга само възбуждащите неврони.

За да комуникират невроните, са необходими протеини. Една от задачите им е да накарат мозъчните клетки да освобождават молекули, наречени невротрансмитери (допамин, адреналин, серотонин). Именно тези химически пратеници пренасят сигнали от един неврон към друг.

Изследователите откриват, че общите анестетици нарушават способността на протеините да освобождават невротрансмитери, но само при възбуждащите неврони*. За да тестват откритието, учените използват плодови мушици Drosophila melanogaster и микроскоп с висока разделителна способност.

Част от това, което прави възбуждащите и инхибиторните неврони различни, е, че те експресират различни видове от един и същ протеин. „Това е нещо като да имате две коли от една и съща марка и модел, но едната е зелена и със спортен пакет, а другата е просто стандартна и червена. И двете правят едно и също нещо, но едната е малко по-различна.“, коментира Адам Хайнс, научен сътрудник в Технологичния университет на Куинсланд.

Освобождаването на невротрансмитери е сложен процес, включващ много различни протеини. Ако едно парче от пъзела не е правилно, тогава общите анестетици няма да могат да свършат работата си.

„Като следваща стъпка ще трябва да открием кое парче от пъзела е различно, за да разберем защо общите анестетици преустановяват комуникацията само на възбуждащите неврони.“, коментира Хайнс. „В крайна сметка нашите резултати подсказват, че общата анестезия причинява глобално инхибиране в мозъка.“

*Hines Adam et al. Synapse-specific trapping of SNARE machinery proteins in the anesthetized Drosophila brain. The Journal of Neuroscience. 2024.