Как общая анестезия воздействует на мозг?

У специалистов до сих пор нет полного понимания того, как именно анестезирующие препараты воздействуют на мозг.

На самом деле, это во многом оставалось загадкой с тех пор, как общая анестезия была внедрена в медицину более 180 лет назад.

Исследование, результаты которого были опубликованы в Journal of Neuroscience, дает новые сведения о тонкостях этого процесса. Препараты для общей анестезии, по-видимому, воздействуют только на определенные участки мозга, отвечающие за поддержание бдительности.

В ходе исследования с использованием плодовых мушек ученые нашли потенциальный способ, позволяющий анестезирующим препаратам взаимодействовать с определенными типами нейронов (клеток головного мозга), и все это связано с белками. В человеческом мозге около 86 миллиардов нейронов, и не все они одинаковы - именно эти различия позволяют общей анестезии быть эффективной.

В мозге есть две основные категории нейронов.

Первые - это так называемые «возбуждающие» нейроны, которые, как правило, отвечают за поддержание нашей бдительности и бодрствующего состояния. Вторые - это «тормозные» нейроны, их работа заключается в регулировании и контроле возбуждающих нейронов.

В нашей повседневной жизни возбуждающие и тормозные нейроны постоянно работают и уравновешивают друг друга.

Когда мы засыпаем, в мозге активируются тормозные нейроны, которые «заглушают» возбуждающие, не дающие нам уснуть. Это происходит постепенно, вот почему в течение дня вы можете чувствовать себя все более уставшим, пишут ученые в результатах своего исследования.

Общие анестетики ускоряют этот процесс, непосредственно подавляя действие возбуждающих нейронов без какого-либо воздействия со стороны тормозных. Вот почему ваш анестезиолог скажет вам, что он «усыпит вас» на время процедуры: по сути, это тот же процесс.

В ходе нового исследования ученые выяснили, что общие анестетики, по-видимому, препятствуют взаимодействию возбуждающих нейронов, но не тормозных. Эта концепция не нова, но иссследователи нашли убедительные доказательства того, почему поражаются только возбуждающие нейроны.

Для взаимодействия нейронов необходимо участие белков. Одна из функций этих белков заключается в том, чтобы заставить нейроны выделять молекулы, называемые нейромедиаторами. Эти химические посредники передают сигналы от одного нейрона к другому: например, дофамин, адреналин и серотонин являются нейромедиаторами.

«Мы обнаружили, что общие анестетики снижают способность этих белков высвобождать нейромедиаторы, но только в возбуждающих нейронах. Чтобы проверить это, мы использовали плодовых мушек Drosophila melanogaster и микроскопию с высоким разрешением, чтобы непосредственно увидеть, какое воздействие общий анестетик оказывает на эти белки в молекулярном масштабе», - отмечают ученые.

По словам авторов исследования, отчасти возбуждающие и тормозные нейроны отличаются друг от друга тем, что они вырабатывают разные типы одного и того же белка.

«В конечном счете, наши результаты указывают на то, что препараты, используемые при общей анестезии, вызывают массовое глобальное торможение в мозге. Подавляя возбудимость двумя способами, эти препараты погружают нас в сон и поддерживают его в таком состоянии», - поясняют ученые. 

Следите за NEWS.am Medicine на Facebook и Twitter