Анестезията е важно медицинско постижение, което ни позволява загубвайки съзнание да не усещаме болка по време на операция или други болезнени процедури. Проблемът е, че учените-медици все още не познават напълно механизма на работата на упойката. Но днес, те са много по-близо до разкриването на нейната загадка, а с това – и до тайната на самото съзнание.
Въпреки че лекарите се занимават с анестезия повече от 150 години, все още какво се случва по време на упойка в мозъка е загадка. Учените не знаят много за степента, до която лекарствата се включват в същите мозъчни пътища, които използваме, когато спим или по какво упойката се различава от другите начини за загуба на съзнание като изпадането в кома след контузия. Дали части от мозъка наистина се изключват или просто спират да общуват помежду си? С какво упойката е по-различна от състоянието на хипноза или дълбока медитация? И какво се случва в мозъка в прехода между съзнание и изпадане в безсъзнание?
„Ние знаем как да ви вкараме и извадим от това състояние безопасно,“ казва доктор Емъри Браун (Emery Brown), анестезиолог от Massachusetts General Hospital (MGH) , „но ние все още не можем да ви кажем как работи това.“
„Анестетиците са доста селективни, те изтриват съзнанието, но щадят безсъзнателната мозъчна активност,“ казва Стюарт Хамероф (Stuart Hameroff), анестезиолог от Университета на Аризона.
Смъртните случаи, свързани с анестезията, нарастват
До около 1940 г., анестезията все още продължава да бъде рисковано работа. По това време, един на всеки 1500 оперативни смъртни случая са били заради анестезията. Тази статистика се е подобрила от тогава насам, най-вече за сметка на по-добрата техника и препарати, съвременни стандарти за безопасност, както и притока на специалисти-анестезиолози. Днес, шансовете здрав пациент пострада поради анестезия са по-малко от 1 на 200 000. Това е 0.0005% вероятност за смъртен случай, което е доста добро постижение.
Но трябва да се отбележи, че има тревожни сигнали – в момента смъртните случаи, свързани с анестезия нарастват заради световните тенденции за застаряването на населението. След десетилетия на спад, в световен мащаб смъртността по време на анестезия се е повишила до около 1,4 смъртни случая на 200 000. Обезпокоителното е, че броят на смъртните случаи в рамките на една година след обща анестезия е тревожно висок – около един на всеки 20 случая на смърт на операционната маса, а за хора над 65-годишна възраст, той е един от 10. Причината, казва анестезиологът André Gottschalk е, че се оперират все по-възрастните пациенти. Анестезията може да бъде опасна за възрастните пациенти със сърдечни проблеми или високо кръвно налягане.
Разбирането на това, какво се случва в мозъка по време на анестезия ще помогне тя да стане по-безопасна и по-ефективна, с по-малко странични ефекти. Това разбиране може да доведе от нови възможности за лечение на кома и други мозъчни състояния, до прозрения за основните въпроси в областта на неврологията, включително естеството на самото съзнание.
Йерархия на изключването и включването
Неврологията често се възползва от физически експерименти – пациенти, които са загубили способността да помнят, да говорят или регулират емоциите си след като части от мозъците им са повредени или трябва да бъдат хирургично отстранени. Анестезиолозите имат шанса да управляват аналогични експерименти всеки ден: те наблюдават как елементите на съзнанието изчезват един по един. Под обща анестезия, например, пациентите губят усещането за болка, информираност, памет, както и способността да се движат. Анестезиологът може да повлияе на всяка от тези промени по различен начин чрез използване на различни дози и лекарства.
Илюстрация: neurosciencenews.com
„Чрез отнемане на различни функции, които свързваме със съзнанието,“ казва Браун, „може би ще можем да започнем да сглобяваме частите от пъзела.“
Като наблюдаваме как се развива процесът, „започваме да осъзнаваме, че всички части на мозъка не се изключват по едно и също време,“ казва Браун. „Съществува йерархия, има градация в него.“
Същото важи, когато лекарствата спират действието си. Обикновено, мозъкът връща първо най-основните функции – дишането, след това се съживява областта на продълговатия мозък, контролираща слюноотделянето и слъзните канали, устата на пациента се напълва със слюнка, а очите – с вода. Той преглъща и кашля, когато областта, контролираща рецепторите на гърлото стане активна. Накрая очите започват да се движат, а след това пациентът реагира на външния свят. По-късно влиянието на упойката отшумява и постепенно сложните мозъчни функции се възобновяват.
Какво показва енцефалограмата по време на упойка
Браун използва електроенцефалограмата (ЕЕГ), инструмент за мониторинг на електрическата активност на мозъка, за да изследва всеки аспект на анестезията при хора и животни.
Едно от нещата, които поразили Браун, наблюдавайки ЕЕГ на своите пациенти е, колко бързо и напълно могат да променят активността на мозъка препарати като пропофол.
В момента, когато пациентите влязат в анестезирано състояние, в нормалната картина на ниска интензивност, високочестотните вълни се променят към по-редки, но по-интензивни импулси, сякаш постоянното бърборене на мозъка се превръща в песнопение. Активността се измества от задната част на мозъка в предната.
При пациенти в състояние на дълбока загуба на съзнание, EEG е по същество плоско, като повечето случаи на пикове на EEG активност се редуват с периоди на относително бездействие, което може да продължи в продължение на минути. Процесите на мозъка се проявяват като „високо организирани,“ казва Браун. „Има много закономерни модели във времето и много закономерни модели в пространството.“
При анестезия се прекъсва връзката между различните части на мозъка
Браун обяснява, че някои лекарства намаляват честотата на мозъчните вълни, което се вижда в показанията на ЕЕГ, в резултат на бавни, регулярни колебания на вълни на обширни области на мозъка. Други лекарства предизвикват определени области да показват бързи, регулярни колебания. Ето защо анестезиолозите обикновено дават коктейл от лекарства на всеки пациент, за могат тези ефекти да се случват едновременно. Резултатът, казва Браун, е като опакован сигнал: „Така или иначе, [различните части на мозъка] не могат да общуват“.
През последните няколко години, други изследвания с ЕЕГ подкрепят идеята, че упойката не просто изключва мозъка, а по-скоро пречи на неговата вътрешна комуникация.
Изследванията на Джордж Машауър (George Mashour), анестезиолог и невролог в Университета на Мичиган, например показват, че обратната връзка между предната и задната част на мозъка се прекъсва по време на обща анестезия, което води до прекъсване на връзката между различните мозъчни мрежи. Тази обратна връзка е явно важна за съзнанието.
Всъщност, анестетиците могат да предизвикват безсъзнание, като блокират способността на мозъка правилно да интегрира информацията. Синхронът между различните области на кората на главния мозък (частта от мозъка, отговорна за вниманието, информираността, мислите и паметта), се обърква и съзнанието изчезва. Изследователят Андрес Енгелс (Andres Engels) казва: „Това е като писмо, които стига до пощенската кутия, но няма кой да го вземе.“
Пъзелът на съзнанието
Браун и колегите му отбелязват, че те не изучат специално съзнание, а само промените на състоянията на възбуда. Те включват анестезия, сън, кома, хипноза и медитация, както и аспекти на заболявания като шизофрения, епилепсия, болестта на Паркинсон. Той вярва, че разбирането на начина на функциониране на мозъка, когато той се отклонява от нормалното си съзнателно състояние неизбежно ще хвърли светлина върху това, какво е съзнание.
Изследванията на анестезията вече пораждат съмнение за една популярна теория, която свързва съзнанието с определен вид мозъчни вълни с честота около 40 херца. Машауър посочва, че научните проучвания на анестезията показват, че тези вълни могат да съществуват дори когато пациентите са в безсъзнание. А моделите, които анестезиолозите виждат, поддържат друга теория: че съзнанието се появява от интегрирането на информация в рамките на големи мрежи в мозъка.
Антъни Худец (Anthony Hudetz), анестезиолог в Медицинския колеж на Уисконсин в Милуоки казва, „ако дадем достатъчно висока доза от някакво лекарства – успоително или блокиращо паметта, в един момент ще се изпадне в безсъзнание. Едно от обясненията е, че тъй като съзнанието се поражда от сложното взаимодействие на много видове дейност, то може да бъде прекъснато по много различни начини.“
Изследванията за това как функционира мозъкът под анестезия, ще помогне на медиците например, да открият наличието на мозъчна активност при хора във вегетативни състояния. В резултат на проуването могат да се открият и по-безопасни анестетици, които могат да бъдат полезни за съживяване на когнитивните функции при пациенти в кома. Кетаминът, често използван анестетик, показва някои обещаващи резултати за лечение на депресия; други анестетици също биха могли да са полезни за лечение на психични заболявания. Изследването на загубата на съзнание при анестезия може общо да изясни природата на съзнанието.
Източници:
Why Anesthesia Is One of the Greatest Medical Mysteries of Our Time, George Dvorsky
Bite Down on a Stick: The History of Anesthesia, Esther Inglis-Arkell
The Mystery Behind Anesthesia, Courtney Humphries
Consciousness and Anesthesia, Michael T. Alkire, Anthony G. Hudetz, Giulio Tononi
Източник: https://nauka.offnews.bg/