Нейробиологи объяснили, как анестезия «отключает» сознание

Анестетики широко применяются в медицинской практике, однако причина, по которой они лишают пациента сознания, до сих пор не была полностью изучена. Результаты различных исследований были противоречивыми: одни ученые предполагали, что анестетики чрезмерно стабилизируют мозг, в результате чего он перестает реагировать на раздражители, в то время как другие утверждали, что препараты, напротив, значительно повышают возбудимость мозга, вводя его в состояние хаоса, что и приводит к потере сознания.

Данное противоречие было обусловлено, прежде всего, недостатком методов, которые позволили бы точно измерить динамическую стабильность мозга — состояние, при котором нейроны обладают достаточной возбудимостью для реагирования на новые сигналы, но при этом мозг способен быстро восстановить контроль и предотвратить их чрезмерное возбуждение.

Исследователи из Массачусетского технологического института в США использовали новую методику анализа нейронной активности и изучили влияние анестетика пропофола на мозг. Было обнаружено, что данный препарат не стабилизирует нейронную сеть и не подавляет ее активность, а, напротив, дестабилизирует ее. Ученые пояснили, что мозг должен балансировать на грани между возбудимостью и хаосом, и пропофол нарушает механизмы, поддерживающие этот узкий диапазон.

Анализ функционирования мозга лабораторных животных после введения пропофола показал, что нейронная активность в различных областях мозга требовала больше времени для возвращения к исходному уровню, и этот эффект становился все более выраженным по мере потери сознания. Ученые сделали вывод, что анестетик приводит к нарастанию нестабильности, поскольку усиление торможения в одних нейронах подавляет другие тормозные нейроны, в результате чего общая активность мозга повышается.

Предполагается, что и другие анестезирующие препараты, воздействующие на различные типы нейронов и рецепторов, могут оказывать аналогичный эффект, но с помощью иных механизмов. Дальнейшие исследования в этом направлении могут позволить медикам более точно подбирать анестезию для каждого пациента, повышая безопасность общего наркоза.