Opšta anestezija – šta se dešava u mozgu dok smo na operacionom stolu

Više od 350 miliona operacija se obavlja širom svijeta svake godine. Za većinu nas je vjerovatno da ćemo u nekom trenutku u životu morati da se podvrgnemo proceduri koja zahtijeva opštu anesteziju. Pitanje koje posebno zanima medicinsku struku odnosi se na procese koji se odvijaju u mozgu dok smo pod totalnom anestezijom.

Iako je to jedna od ustaljenih medicinskih praksi, još nemamo potpuno, temeljno razumijevanje – kako anestezija djeluje na funkcionisanje mozga. To pitanje je i dalje je uglavnom ostalo misterija otkako je opšta anestezija uvedena u medicinu prije više od 180 godina.

Studija objavljena u časopisu The Journal of Neuroscience pruža nove naznake o zamršenosti razumijevanja tog procesa. Čini se da lekovi za opštu anesteziju utiču samo na određene dijelove mozga koji su odgovorni za održavanje budnosti, prenosi RTS.

U studiji koja je koristila voćne mušice, naučnici su pronašli potencijalni način koji omogućava anestetičkim lijekovima da stupe u interakciju s određenim tipovima neurona (moždanih ćelija), koji ima veze i sa proteinima. Mozak čovjeka ima oko 86 milijardi neurona i nisu svi isti – te razlike omogućavaju da opšta anestezija bude efikasna.

Kako brzo gubimo svijest

Inače, poznato je zašto su opšti anestetici u stanju da djeluju tako da vrlo brzo izgubimo svijest, zahvaljujući značajnom otkriću napravljenom 1994. godine.

Ali da bismo bolje razumjeli detalje, prvo moramo da pogledamo sitne razlike između ćelija u našem mozgu, upućuju istraživači u svom naučnom radu. Uopšteno govoreći, postoje dvije glavne kategorije neurona u mozgu.

Prvi su neuroni odgovorni za to da nas drže budnim i aktivnim – ekscitatorni. Drugi su „inhibitorni” neuroni – njihov posao je da regulišu i kontrolišu aktivnosti.

U našem svakodnevnom životu, ekscitatorni i inhibitorni neuroni neprestano rade i balansiraju jedni druge. Kada zaspimo, inhibitorni neuroni u mozgu imaju zadatak da “utišavaju” one koji nas bude.

Opšti anestetici ubrzavaju ovaj proces direktnim “utišavanjem”, odnosno blokiranjem rada ekscitatornih neurona i to bez ikakvog djelovanja onih inhibitornih.

Kad neuroni prestanu da razgovaraju među sobom

Iako znamo zašto nas anestetici uspavljuju, postavlja se pitanje: “Zašto spavamo tokom operacije?”. Do danas, ne postoji snažan konsenzus stručnjaka o tome zašto opšta anestezija uzrokuje da ljudi ostanu bez svijesti tokom operacije.

Tokom posljednjih nekoliko decenija, istraživači su predložili nekoliko potencijalnih objašnjenja, ali izgleda da sva ukazuju na jedan osnovni uzrok. Neuroni prestaju da komuniciraju jedni sa drugima kada su izloženi opštoj anesteziji.

Iako ideja o tome da “ćelije razgovaraju jedna sa drugom” može zvučati malo čudno, to je fundamentalni koncept u neuronauci. Bez ove komunikacije, naš mozak uopšte ne bi mogao da funkcioniše, i omogućava mozgu da zna šta se dešava u cijelom tijelu.

Nova studija pokazuje da opšti anestetici zaustavljaju komunikaciju ekscitatornih neurona, ali ne i inhibitornih. Ovaj koncept nije nov, ali naučnici su, kako tvrde, pronašli neke ubjedljive dokaze o tome zašto su pogođeni samo ekscitatorni neuroni.

Da bi neuroni komunicirali, proteini moraju da budu uključeni u taj proces. Jedan od zadataka tih proteina je da nateraju neurone da oslobode molekule zvane neurotransmiteri. Ti hemijski glasnici su ono što prenosi signale od jednog neurona do drugog: dopamin, adrenalin i serotonin su na primjer poznati neurotransmiteri.

Istraživači su takođe otkrili da opšti anestetici narušavaju sposobnost ovih proteina da oslobađaju neurotransmitere, ali samo u ekscitatornim neuronima. Da bi to testirali, koristili su voćne mušice drosophila melanogaster i mikroskop superrezolucije da direktno vide – kakve efekte opšti anestetik ima na ove proteine.

“Kao dva ista automobila samo malo različita”

Dio onoga što čini ekscitatorne i inhibitorne neurone različitim jedni od drugih je to što rade sa različitim tipovim istog proteina. Ovo je kao da imate dva automobila iste marke i modela, ali jedan je zelene boje i ima sportski paket, dok je drugi samo standardni i crvene boje – na primjer. Oba automobila imaju istu svrhu, ali je jedan tek malo drugačiji.

Oslobađanje neurotransmitera je složen proces koji uključuje mnogo različitih proteina. Ako jedan dio slagalice nije baš ispravan, onda opšti anestetici neće moći da urade svoj posao.

Kao sljedeći korak istraživanja, navode naučnici, moraće da se bolje shvati koji dio slagalice je drugačiji, da bi razumjeli zašto opšta anestetika zaustavlja samo jednu kategoriju neurona.

Rezultati nove studije nagovještavaju da lijekovi koji se koriste kao opšti anestetici izazivaju ogromnu globalnu inhibiciju u mozgu. Utišavajući odgovore na nadražaje i stopirajući aktivnosti na dva načina, ovi lijekovi nas uspavljuju i drže nas u tom stanju.

Rezultati istraživanja objavljeni su u stručnom časopisu The Conversation, a potpisuje ga, kao vođa tima naučnika, dr Adam D. Hajnes, naučni saradnik, na Tehnološkom univerzitetu u Kvinslendu.