Анестезия и сон оказывают схожее влияние на мозговую активность

Что происходит в мозге, когда наше сознание ослабевает во время общей анестезии и нормального сна? Финские ученые изучали этот вопрос с помощью новых экспериментальных разработок и функциональной визуализации мозга. Им удалось отделить специфические изменения, связанные с сознанием, от более распространенных общих эффектов, и они обнаружили, что эффекты анестезии и сна на мозговую активность удивительно схожи. Эти новые открытия указывают на общую центральную сеть головного мозга, фундаментальную для человеческого сознания.

 
  “Объяснение биологических основ человеческого сознания – одна из величайших задач науки. В то время как потеря и возвращение сознания, регулируемое лекарствами или физиологическим сном, использовались в качестве модельных систем при изучении человеческого сознания, предыдущие результаты исследований были сбиты с толку многими экспериментальными упрощениями”, – сказал Гарри Шейнин, доцент кафедры фармакологии, анестезиолог и главный исследователь, Университет Турку, Финляндия

Во время исследования активность мозга измерялась с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) в различных состояниях сознания в двух отдельных экспериментах в одной и той же группе здоровых людей. Измерения проводились во время бодрствования, повышения и постоянного уровня двух анестетиков, а также во время бессонного бодрствования и сна без быстрого движения глаз (NREM).

В первом эксперименте испытуемые случайным образом получали либо пропофол, либо дексмедетомидин (два анестетика с различными молекулярными механизмами действия) с постепенным увеличением дозы до тех пор, пока испытуемые больше не реагировали. В кабинете сна им было позволено заснуть естественным образом. В обоих экспериментах испытуемых пробуждали для достижения быстрого восстановления до реактивного состояния, за которым следовали немедленные и подробные интервью с субъективными переживаниями из предшествующего периода невосприимчивости. Не реагирующие на анестезию состояния и верифицированные стадии сна NREM, когда последующий отчет о психическом содержании не включал признаков осознания окружающего мира, указывали на отключенное состояние у участников исследования. Важно отметить, что дозировка препарата в первом эксперименте не изменялась ни до, ни во время сдвига в поведенческом состоянии испытуемых.

“Этот уникальный экспериментальный проект был ключевой идеей нашего исследования и позволил нам отличить изменения, характерные для состояния сознания, от общих эффектов анестезии“, – объясняет Анналотта Шейнин, анестезиолог, докторант и первый автор статьи.

Когда ПЭТ-изображения реагирующего и связанного мозга сравнивались с изображениями невосприимчивого и разъединенного мозга, ученые обнаружили, что активность таламуса, поясной коры и угловых извилин изменяется независимо от используемого анестетика, концентрации препарата и направления изменения состояния сознания. Поразительно аналогичные результаты были получены, когда физиологический сон сравнивался с бессонницей. Изменения мозговой активности были гораздо более обширными, когда отключенные состояния сравнивались с полностью бодрствующим состоянием. Таким образом, данные, касающиеся конкретных состояний, отличались и были отделимы от общих эффектов медикаментозной анестезии и естественного сна, которые включали широкое подавление мозговой активности в различных областях коры головного мозга.

“Общая анестезия больше похожа на нормальный сон, чем принято считать. Эта интерпретация, однако, хорошо согласуется с нашими недавними электрофизиологическими открытиями в другом исследовании анестезии“, – говорит Гарри Шейнин.

Новое исследование проливает свет на фундаментальную природу человеческого сознания и дает новую информацию о функциях мозга в промежуточных состояниях между бодрствованием и полным бессознательным состоянием. Эти выводы могут также бросить вызов нашему нынешнему пониманию сущности общей анестезии.

med-heal.ru