Општа анестезија – шта се дешава у мозгу док смо на операционом столу

Иако је то једна од устаљених медицинских пракси, још немамо потпуно, темељно разумевање – како анестезија делује на функционисање мозга. То питање је и даље је углавном остало мистерија откако је општа анестезија уведена у медицину пре више од 180 година.

Студија објављена у часопису The Journal of Neuroscience пружа нове назнаке о замршености разумевања тог процеса. Чини се да лекови за општу анестезију утичу само на одређене делове мозга који су одговорни за одржавање будности.

У студији која је користила воћне мушице, научници су пронашли потенцијални начин који омогућава анестетичким лековима да ступе у интеракцију са одређеним типовима неурона (можданих ћелија), који има везе и са протеинима. Мозак човека има око 86 милијарди неурона и нису сви исти – те разлике омогућавају да општа анестезија буде ефикасна.

Како брзо губимо свест

Иначе, познато је зашто су општи анестетици у стању да делују тако да врло брзо изгубимо свест, захваљујући значајном открићу направљеном 1994. године.

Али да бисмо боље разумели детаље, прво морамо да погледамо ситне разлике између ћелија у нашем мозгу, упућују истраживачи у свом научном раду. Уопштено говорећи, постоје две главне категорије неурона у мозгу.

Први су неурони одговорни за то да нас држе будним и активним – ексцитаторни. Други су „инхибиторни" неурони – њихов посао је да регулишу и контролишу активности.

У нашем свакодневном животу, ексцитаторни и инхибиторни неурони непрестано раде и балансирају једни друге. Када заспимо, инхибиторни неурони у мозгу имају задатак да „утишавају“ оне који нас буде.

Општи анестетици убрзавају овај процес директним „утишавањем“, односно блокирањем рада ексцитаторних неурона и то без икаквог деловања оних инхибиторних.

Кад неурони престану да разговарају међу собом

Иако знамо зашто нас анестетици успављују, поставља се питање: „Зашто спавамо током операције?“. До данас, не постоји снажан консензус стручњака о томе зашто општа анестезија узрокује да људи остану без свести током операције.

Током последњих неколико деценија, истраживачи су предложили неколико потенцијалних објашњења, али изгледа да сва указују на један основни узрок. Неурони престају да комуницирају једни са другима када су изложени општој анестезији.

Иако идеја о томе да „ћелије разговарају једна са другом” може звучати мало чудно, то је фундаментални концепт у неуронауци. Без ове комуникације, наш мозак уопште не би могао да функционише, и омогућава мозгу да зна шта се дешава у целом телу.

Нова студија показује да општи анестетици заустављају комуникацију ексцитаторних неурона, али не и инхибиторних. Овај концепт није нов, али научници су, како тврде, пронашли неке убедљиве доказе о томе зашто су погођени само ексцитаторни неурони.

Да би неурони комуницирали, протеини морају да буду укључени у тај процес. Један од задатака тих протеина је да натерају неуроне да ослободе молекуле зване неуротрансмитери. Ти хемијски гласници су оно што преноси сигнале од једног неурона до другог: допамин, адреналин и серотонин су на пример познати неуротрансмитери.

Истраживачи су такође открили да општи анестетици нарушавају способност ових протеина да ослобађају неуротрансмитере, али само у ексцитаторним неуронима. Да би то тестирали, користили су воћне мушице drosophila melanogaster и микроскоп супер резолуције да директно виде – какве ефекте општи анестетик има на ове протеине.

„Као два иста аутомобила само мало различита"

Део онога што чини ексцитаторне и инхибиторне неуроне различитим једни од других је то што раде са различитим типовим истог протеина. Ово је као да имате два аутомобила исте марке и модела, али један је зелене боје и има спортски пакет, док је други само стандардни и црвене боје – на пример. Оба аутомобила имају исту сврху, али је један тек мало другачији.

Ослобађање неуротрансмитера је сложен процес који укључује много различитих протеина. Ако један део слагалице није баш исправан, онда општи анестетици неће моћи да ураде свој посао.

Као следећи корак истраживања, наводе научници, мораће да се боље схвати који део слагалице је другачији, да би разумели зашто општа анестетика зауставља само једну категорију неурона.

Резултати нове студије наговештавају да лекови који се користе као општи анестетици изазивају огромну глобалну инхибицију у мозгу. Утишавајући одговоре на надражаје и стопирајући активности на два начина, ови лекови нас успављују и држе нас у том стању.

Резултати истраживања објављени су у стручном часопису The Conversation, а потписује га, као вођа тима научника, др Адам Д. Хајнес, научни сарадник, на Технолошком универзитету у Квинсленду.