В новом исследовании, опубликованном в журнале eLife, ученые из Мичиганского университета (University of Michigan) обнаружили, как перезагружается мозг после общей анестезии.
Актуальность вопроса
Миллионы хирургических процедур, выполняемых каждый год, были бы невозможны без помощи общей анестезии, чудесной медицинской способности отключать сознание обратимым и контролируемым образом.
Исследователи используют этот мощный инструмент, чтобы лучше понять, как мозг восстанавливает сознание и познавательные способности после сбоев, вызванных сном, медицинских процедур, требующих анестезии, и неврологических дисфункций, таких как кома.
Материалы и методы исследования
В новом исследовании ученые использовали анестетики пропофол и изофлуран для изучения закономерностей возрождения сознания и когнитивных функций после анестезии у людей. В исследовании 30 здоровых взрослых людей находились под наркозом в течение 3 часов. Их мозговая активность измерялась с помощью ЭЭГ, а активность во сне и бодрствовании измерялась до и после эксперимента. Каждому участнику были предложены когнитивные тесты — предназначенные для измерения скорости реакции, памяти и других функций — перед анестезией, сразу после возвращения в сознание, а затем каждые 30 минут после этого.
Исследовательская группа стремилась ответить на несколько фундаментальных вопросов: как мозг просыпается после глубокого бессознательного состояния — сразу или же некоторые области и функции возвращаются в порядке исключения? Если да, то какие?
То, как мозг выходит из бессознательного состояния, важно с клинической точки зрения, но также дает представление о нейронной основе самого сознания.
После того, как анестетик был отменен и участники пришли в сознание, началось когнитивное тестирование. Вторая контрольная группа участников исследования, которые не получали общей анестезии и бодрствовали, также завершили тесты за тот же период времени.
Результаты научной работы
Анализируя ЭЭГ и результаты тестов, исследователи обнаружили, что восстановление сознания и познания — это процесс, который разворачивается со временем, а не сразу. К удивлению исследователей, одной из первых функций мозга, которая восстановилась после наркоза, было решение абстрактных задач под контролем префронтальной коры, тогда как другие функции, такие как время реакции и внимание, восстанавливались дольше.
Хотя поначалу это было неожиданно, с эволюционной точки зрения логично, что более высокие познавательные способности должны восстанавливаться как можно раньше. Если, например, человек просыпается от угрозы, такие структуры, как префронтальная кора головного мозга, будут важны для категоризации ситуации и создания плана действий. Показания ЭЭГ показали, что лобные области мозга были особенно активны во время восстановления. Важно отметить, что в течение 3 часов после длительного наркоза участники смогли восстановить когнитивные функции примерно до того же уровня, что и группа, которая не спала в течение этого времени. Более того, их режим сна в дни после эксперимента не изменился.
Это говорит о том, что здоровый человеческий мозг устойчив даже при длительном воздействии глубокой анестезии. Клинически это означает, что некоторые из расстройств сознания, которые зачастую наблюдаются в течение нескольких дней или даже недель во время восстановления после анестезии и хирургического вмешательства, например, делирий — могут быть связаны с другими факторами, а не с длительным воздействием анестетиков на мозг.
Авторы другого исследования утверждают, что сны влияют на очистку мозга от токсичных отходов.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
