Як наркоз впливає на мозок

Дослідники продовжують вивчати те, як мозок поводиться під час наркозу. Вважалося, що анестетики переривають передачу сигналу між різними областями головного мозку, через що ми і втрачаємо свідомість. Але неврологи з Університету Гете у Франкфурті та Інституту динаміки і самоорганізації Товариства Макса Планка в Геттінгені виявили, що певні ділянки мозку під наркозом просто генерують менше сигналів, але сама їх передача між областями мозку при цьому залишається незмінною. Робота опублікована в PLOS Computational Biology.

Щоб краще зрозуміти сенс дослідження, розглянемо простий приклад. Припустимо, ви не можете додзвонитися до свого приятеля, який живе в іншому місті, і цього може бути кілька пояснень: або щось не так з телекомунікаційними системами, або ви телефонуєте занадто пізно, коли вже всі лягли спати. Аналогічна ситуація і з мозком під наркозом. Тобто, грубо кажучи, він «приголомшений», і швидкість обміну інформацією між його різними областями знижена або тому, що заблокована передача сигналу в нервових волокнах, або тому, що певні зони мозку зберегли лише саму мінімальну активність.

Патрісія Воллстад (Patricia Wollstadt), Фавіо Фрохліч (Favio Frohlich) і їх колеги з Центру дослідження мозку в Університету Гете Франкфурта вирішили розставити крапки над «i» в цьому питанні і спробувати вирішити однозначно, який процес відіграє основну роль. Для цього вони використовували ізофлурановий наркоз, тхорів і вивчили ті області мозку, на які речовина впливає більшою мірою і з яких інформація надходить найгірше, якщо порівнювати зі станом неспання.

Вони з’ясували, що порушувалася саме генерація інформаційного сигналу в області, що знаходиться під наркозом, але шляхи, по яких вона повинна була досягти «цільових» ділянок, залишалися в нормі і не порушувалися. Цей факт вказав на те, що під час загальної анестезії страждає саме активність передавального джерела, а не сам передавач сигналу. Якби ситуація була інакша, то в зонах «кінцевої точки» приходить сигнал був би набагато менше при тому, що залишався б нормальним на початку шляху.

Актуальність такого альтернативного пояснення виходить за рамки просто вивчення анестезії, оскільки в практиці кожна перевірка нейрональної передачі інформації категорично повинна враховувати те, яка активність на місцевому рівні і, отже, як активно йде ця передача, – каже Воллстад.