Spletni Arhiv SiNAPSE | Ta spletna stran se ne osvežuje več. Za nove vsebine obiščite naslovno stran.

Kako propofol med splošno anestezijo spremeni dinamiko možganov

PNAS, 19. 2. 2013

Splošna anestezija je farmakološko povzročena reverzibilna koma. Po navadi uporabimo velik odmerek hitro delujoče učinkovine, ki v sekundah povzroči nezavest, ta pa se potem vzdržuje toliko časa, da se lahko opravi invazivni poseg. Med pogosto uporabljenimi splošnimi anestetiki je propofol, ki ga dajemo intravensko. Deluje v možganski skorji, talamusu, možganskem deblu in hrbtenjači. Na molekularni ravni ojačuje delovanje GABA. Njegov vpliv na posamezne nevrone in povezave v možganih do nedavnega ni bil pojasnjen.

V študijo, narejeno na Inštitutu za tehnologijo države Massachusetts v ZDA, so bili vključeni trije bolniki, pri katerih so pred kirurškim zdravljenjem epilepsije spremljali možgansko aktivnost. V skorjo senčnega režnja možganov so jim vstavili skupek mikroelektrod zato, da so lahko opazovali, kako se električna aktivnost spreminja med prehodom v nezavest. Bolnikom so naročili, naj pritisnejo na gumb vsakič, ko zaslišijo zvočni signal. Štirideset sekund po intravenskem odmerku propofola so postali neodzivni, neodzivnost je trajala 5 do 10 minut. V tem času so raziskovalci snemali električno aktivnost posameznih nevronov, potenciale lokalnih polj in elektrokortikogram in tako preučevali lokalne in generalizirane spremembe v nevronskih mrežah.

Ugotovili so, da je za prehod v nezavest značilen hiter in oster nastop počasnih valov (0,1–1 Hz). Njihova moč v tem času naraste za 35 do 70 % in ostaja visoka.

Druga pomembna ugotovitev je bila, da je hitrost akcijskih potencialov po izgubi zavesti zelo variabilna. Odmerek propofola v prvih 30 sekundah povzroči prehodno zmanjšanje frekvence proženja kortikalnih akcijskih potencialov, a si nevroni po nekaj minutah opomorejo. Stanje možganov je tako precej dinamično, čeprav bolniki ostajajo nezavestni.

Še več, med izgubo zavesti akcijski potenciali postanejo fazno usklajeni s počasnim valovanjem. Zanimivo pa je, da to počasno valovanje ni sinhrono v celotni možganski skorji. V ta namen so računali modulacijski indeks (MI), ki ima lahko vrednosti od 0 do 1. Večji MI pomeni, da so področja fazno bolj usklajena. Velik MI so našli med področji, ki so bila bolj blizu, manjšega pa pri oddaljenih področjih možganov. V istem času je bilo eno kortikalno področje zavrto, drugo pa aktivno. Področja so torej bila v različnih fazah valovanja, kar je zmanjšalo njihovo funkcijsko povezanost. Lahko bi rekli, da med anestezijo deli možganov manj komunicirajo med seboj.

Verjetno obstaja več različnih mehanizmov za nezavest. Za izgubo zavesti ob odmerku propofola je značilno počasno valovanje v električni aktivnosti možganske skorje in zamik v fazah valovanja med področji. Ob tem manjše lokalne mreže nevronov ostanejo nedotaknjene, vendar izolirane v času in prostoru. Tako razdrobljena aktivnost onemogoča prenos informacij.

Pomanjkljivost študije je, da so jo izvajali na majhnem vzorcu bolnikov z epilepsijo. Tako epilepsija sama kot tudi zdravila zanjo lahko spremenijo delovanje nevralnih omrežij, ki bi se zato lahko razlikovala od delovanja zdravih možganov. Kljub temu lahko raziskavo vzamemo kot dodaten uvid v kompleksno dinamiko možganov in iztočnico za nove raziskave.

Povzetek: Ana Kovač

Vir: PNAS


© SiNAPSA 2003-2012