211service.com
Mózg w znieczuleniu
Badanie na dużą skalę opublikowane w New England Journal of Medicine wywołał lawinę kontrowersji wśród anestezjologów. Zgodnie z odkryciami, powszechnie używane urządzenie zaprojektowane w celu zapobiegania świadomości anestezjologicznej – rzadkiego zdarzenia, kiedy pacjent jest rzeczywiście przytomny podczas operacji – było w dużej mierze nieskuteczne.
Fale mózgowe: Rysunek ten ilustruje różnice w aktywności mózgu podczas znieczulenia. Wykresy z czarnymi liniami pokazują aktywność elektryczną zarejestrowaną za pomocą EEG, podczas gdy kolorowe wykresy pokazują analizę widmową tej aktywności – niezależnie od tego, czy aktywność jest głównie o wysokiej czy niskiej częstotliwości. Kiedy pacjent nie spał (u góry), aktywność jego mózgu była wysoka. Kiedy został uspokojony podczas operacji (na dole), częstotliwość fal mózgowych spadła.
Odkrycia podkreślają, jak niewiele wiadomo na temat zmian nerwowych leżących u podstaw znieczulenia. Wyzwaniem jest to, że nie rozumiemy fizjologii i farmakologii leżącej u podstaw blokowania pamięci przez środki znieczulające, mówi Beverly Orser, anestezjolog i naukowiec z University of Toronto, który napisał redakcyjny towarzyszący utworowi. Gdybyśmy zrozumieli obwody i regiony mózgu zaangażowane w tworzenie złożonej pamięci, bylibyśmy w lepszej pozycji do opracowania tych monitorów.
Szmaragdowy Brown , anestezjolog i neurobiolog z Massachusetts General Hospital, właśnie to zamierza zrobić. Brown i jego koledzy używają zarówno obrazowania mózgu ludzkich ochotników, jak i metod elektrofizjologii – które bardziej bezpośrednio mierzą aktywność mózgu – aby lepiej zrozumieć znieczulenie. Wstępne badania z jego laboratorium sugerują, że pomiar aktywności na powierzchni mózgu może nie być wiarygodnym wskaźnikiem tego, co dzieje się głębiej, gdzie obwody pamięci mogą nadal funkcjonować – i tworzyć przerażające wspomnienia o konkretnej operacji.
Każdego roku ponad 20 milionów ludzi w Ameryce Północnej przechodzi znieczulenie ogólne – kombinację leków, które uspokajają pacjentów, paraliżują ich mięśnie i blokują odczuwanie bólu. Koktajl jest starannie dobierany do każdej osoby i każdego zabiegu, aby zachować kluczowe funkcje pacjenta, takie jak tętno i ciśnienie krwi, przy jednoczesnym utrzymaniu jej błogiej nieświadomości zabiegu.
Niewielka liczba osób poddanych znieczuleniu ogólnemu – około 0,1 do 0,2 procenta – doświadczy świadomości, która waha się od stosunkowo nieszkodliwych incydentów, takich jak późniejsze przypomnienie sobie rozmowy między chirurgami i pielęgniarkami, aż po doniesienia o rozdzierający ból podczas całkowitego sparaliżowania. Chociaż nie jest do końca jasne, co wyzwala świadomość anestezjologiczną, uważa się, że częścią problemu jest niewystarczająca ilość leków, które wyciszają obszary mózgu zaangażowane w uczenie się i pamięć.
Wraz ze wzrostem świadomości problemu anestezjologii rośnie w ostatnich latach rynek urządzeń, które mają mu zapobiegać. Obecnie na rynku dostępnych jest kilka rodzajów monitorów. Opierają się na prostej koncepcji: leki znieczulające uspokajają korę w przewidywalny sposób, który można zmierzyć za pomocą elektroencefalografii (EEG), technologii mierzącej aktywność elektryczną na powierzchni głowy. Częstotliwość fal mózgowych na chwilę wzrasta, gdy pacjent zostaje uśpiony w stanie nieprzytomności, a następnie zwalnia. Urządzenia przekształcają wzorce EEG w pojedynczą liczbę, która wskazuje poziom świadomości pacjenta, umożliwiając lekarzom podawanie większej liczby leków w razie potrzeby.
Ale Brown i inni twierdzą, że takie urządzenia dają tylko szczątkową miarę tego, co dzieje się w mózgu. Jeśli jest powolny, uważamy, że działa dobrze; jeśli jest szybki, myślimy, że się budzą, mówi Brown. To wszystko, co robimy.
Brown i jego koledzy wykorzystują nowo opracowaną technologię, która pozwala im badać fale EEG, podczas gdy pacjentowi jednocześnie obrazuje się mózg za pomocą funkcjonalnego magnetycznego obrazowania mózgu, pośredniego pomiaru aktywności mózgu, który jest bardziej precyzyjny przestrzennie niż EEG. Wstępne wyniki pokazują, że niektóre obszary mózgu stają się bardziej aktywne podczas znieczulenia. Nic dziwnego, że lek o szerokim działaniu, który dezaktywuje obszary mózgu, które normalnie są zaangażowane w selektywne hamowanie aktywności mózgu, powoduje, że inne obszary stają się bardziej aktywne, mówi Brown. To jest rodzaj informacji, których naprawdę potrzebujemy, mówi.
W odpowiednich eksperymentach przeprowadzonych na gryzoniach naukowcy wykorzystali macierze elektrod do bezpośredniego pomiaru aktywności w różnych częściach mózgu. Badacze kierowani przez Matt Wilson , profesor nauk o mózgu i kognitywistyce MIT, który współpracuje z Brownem, odkrył, że gryzonie, którym podawano coraz większą dawkę środka znieczulającego, wykazywały charakterystyczne zmiany w rytmie aktywności mózgu w korze mózgowej. Jednak aktywność hipokampu, obszaru mózgu kluczowego w uczeniu się i pamięci, pozostała niezmieniona.
Jeśli sygnatura [mierzona za pomocą EEG] pochodzi z kory, nie mówi nam, co robią głębsze struktury mózgu, takie jak układ pobudzenia, pień mózgu, ciało migdałowate i hipokamp, mówi Brown. Jeśli EEG nie może ci powiedzieć o tych strukturach, nie mówi ci o kluczowych systemach.