Anästhesie macht sonst schmerzhaften Eingriffen möglich durch Entgleisen eine bewusste Gehirn , wodurch sie nicht in der Lage Erkundung oder als Reaktion auf das Messer eines Chirurgen . Aber wenig Forschung gibt es auf , was passiert, wenn die Medikamente nachlassen .
"Ich habe immer fand es bemerkenswert , dass jemand aus der Narkose zu erholen, nicht nur , dass Sie Ihre Augen blinken und kann herumlaufen , aber Sie müssen Sie selbst zu sein . Also, wenn Sie gelernt, wie man so etwas am Sonntag und am Montag tun zurück , Chirurgie haben Sie , und Sie aufwachen und Sie noch wissen , wie es geht ", sagt Alexander Proekt, Visiting Fellow an der Rockefeller University , in Don Pfaff Labor für Neurobiologie und Verhalten und ein Anästhesist am Weill Cornell Medical College . " Es schien, als sollte es eine Art Anleitung oder Pfad für das System zu folgen. "
Die naheliegende Erklärung ist, dass , wie die Betäubung wäscht aus dem Körper , die elektrische Aktivität im Gehirn nach und nach seine bewusste Muster zurück. Neue Forschungsergebnisse von Proekt und Kollegen legt jedoch nahe, die Rückfahrt ist nicht so einfach . " Mit Hilfe statistischer Analyse , unsere Forschung zeigt, dass die Erholung von tiefer Narkose ist nicht glatt, linearer Prozess . Stattdessen gibt es dynamische" Zwischenstationen " oder Zustände der Aktivität des Gehirns muss vorübergehend auf dem Weg zur vollständigen Genesung zu besetzen ", sagt Pfaff . "Diese Ergebnisse haben Auswirkungen für das Verständnis , wie jemand in der Lage ist , das Bewusstsein zu erholen kann gestört werden , beispielsweise Hirnverletzung. "
Proekt, sowie für Postdoc Andrew Hudson, jetzt Assistant Professor für Anästhesiologie an der Universität von Kalifornien, Los Angeles, und Diany Paola Calderon , wissenschaftlicher Mitarbeiter im Labor setzen Ratten "unter" Verwendung des gemeinsamen medizinischen und veterinärmedizinischen Narkosemittel Isofluran . Als die Ratten wieder , überwacht das Team die elektrische Spannung außerhalb Neuronen , als lokale Feldpotentiale ( LFP ) bekannt, insbesondere Teile des Gehirns bekannt , der letzten elecrophysiological und pharmakologische Studien , mit Wachheit und Anästhesie werden. Diese Aufnahmen gab ihnen einen sensiblen Griff über die Tätigkeit der ganzen Gruppen von Neuronen in bestimmten Teilen des Thalamus und Kortex.
Im Wach Gehirn von Menschen und Ratten -Neuronen erzeugen elektrische Spannung schwingt. Viele dieser Schwingungen bilden zusammen ein Signal, das als Wellenlinie auf einer Aufzeichnung der Hirnaktivität , erscheint wie eine LFP . Wenn jemand schläft, unter Narkose oder in a Koma Treten diese Schwingungen langsamer oder bei einer niedrigen Frequenz . Wenn er oder sie wach ist , beschleunigen sie auf. Die Forscher untersuchten die Aufnahmen aus der Rattengehirne , herauszufinden, wie die elektrische Aktivität in diesen Regionen verändert , als sie sich von der Narkose zu erwachen .
"Aufnahmen von jedem Tier aufgewickelt , die besondere Eigenschaften, die spontan erschienen , was auf ihre Hirnaktivität wurde abrupt durch den Übergang einzelner Staaten ", sagt Hudson . " Wir untersuchten die Wahrscheinlichkeit, dass ein Gehirn springt von einem Zustand in einen anderen , und wir fanden , dass bestimmte Staaten fungieren als Knotenpunkte , durch die das Gehirn muss passieren , um auf dem Weg zum Bewusstsein weitergehen." Während die elektrische Aktivität in all die Ratten " Gehirn durch diese Hubs weitergeleitet , der genaue Weg wieder zu Bewusstsein war nicht das gleiche jedes Mal , berichtet das Team heute in den Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
"Diese Ergebnisse deuten darauf hin, es ist in der Tat ein wesentlicher Art und Weise , in der die unbewussten Gehirn seinen Weg wieder zu Bewusstsein findet . Die Narkose ist nur ein Werkzeug für die Gehirnaktivität stark reduziert in einer Art und Weise, die wir kontrollieren können ", sagt Hudson .
In anderen Szenarien , einschließlich Koma durch Hirnverletzungen oder neurologischen Krankheit verursacht , kann die Störung der Gehirnaktivität nicht kontrolliert werden , so dass diese Zustände sehr viel schwieriger zu studieren. Jedoch kann Ergebnisse des Teams helfen, erklären, was los ist in diesen Fällen. "Vielleicht ein Weg heruntergefahren oder eine Hirnstruktur , die für die vollständige Bewusstsein Schlüssel war nicht mehr funktioniert . Wir wissen noch nicht , aber unsere Ergebnisse deuten darauf hin , dass die Möglichkeit, unter bestimmten Umständen , jemand kann theoretisch in der Lage wieder zu Bewusstsein sein aber , aufgrund der Unfähigkeit , durch die Naben haben wir identifiziert Übergang wird seine Hirn nicht den Weg zurück zu navigieren ", Calderon sagt .