Tuttavia, alcuni pazienti possono impiegare un tempo considerevole per svegliarsi, bloccando l’uso di costose sale operatorie e occupando il personale medico che deve tenerli sotto stretta osservazione.
Ora i ricercatori del MIT e del Massachusetts General Hospital hanno fatto un passo avanti verso un trattamento per svegliare rapidamente i pazienti dopo la somministrazione di un anestetico generale, in seguito a uno studio del meccanismo che permette alle persone di riprendere conoscenza.
In un documento pubblicato sulla rivista PNAS, i ricercatori dimostrano che l’attivazione dei neuroni della dopamina nell’area tegmentale ventrale (VTA) del cervello provoca l’emergenza attiva dall’anestesia generale.
Questo è importante perché il meccanismo con cui riprendiamo coscienza dopo l’anestesia generale è stato finora poco compreso, secondo Ken Solt, un affiliato di ricerca nel Dipartimento di Scienze cognitive e del cervello al MIT e un anestesista al Massachusetts General Hospital. Ha condotto la ricerca insieme a Emery Brown, l’Edward Hood Taplin Professor di ingegneria medica e neuroscienze computazionali al MIT e un anestesista al Massachusetts General Hospital.
“Il processo di come i circuiti neurali tornano online dopo l’anestesia non è stato davvero studiato in profondità, e questo è qualcosa che ci ha interessato da un punto di vista clinico, perché stiamo studiando modi per invertire rapidamente l’anestesia”, dice Solt.
I ricercatori hanno precedentemente dimostrato che il Ritalin, il farmaco comunemente usato per trattare il disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD), può portare i ratti anestetizzati fuori dall’anestesia quasi immediatamente.
Il Ritalin è uno stimolante che aumenta i livelli del neurotrasmettitore dopamina, che è noto per promuovere la veglia. Ma i circuiti specifici di dopamina nel cervello che regolano l’eccitazione da un anestetico sono rimasti poco chiari.
Per determinare il meccanismo preciso coinvolto, i ricercatori hanno usato l’optogenetica per attivare selettivamente i neuroni della dopamina nella VTA dei topi anestetizzati.
I ricercatori hanno prima ingegnerizzato i neuroni della dopamina nella VTA dei topi per esprimere proteine sensibili alla luce. Sono stati poi in grado di attivare questi neuroni specifici facendo brillare la luce laser blu su di loro.
I topi ingegnerizzati sono stati messi sotto una dose costante di anestetico fino a quando non erano incoscienti e sulla schiena. Sdraiati sulla schiena in questo modo è un segno sicuro che un roditore è incosciente, in quanto anche durante il sonno il loro riflesso di raddrizzamento normalmente li farebbe ribaltare sui loro lati anteriori per renderli meno vulnerabili ai predatori.
I ricercatori hanno poi attivato i neuroni con la luce, facendoli rilasciare dopamina. Questo ha spinto gli animali a svegliarsi immediatamente e a capovolgersi, e in molti casi a iniziare a camminare.
“I neuroni della dopamina nella VTA sono tradizionalmente pensati per svolgere un ruolo chiave nella ricompensa, nella motivazione e nella tossicodipendenza, ma non erano stati davvero ben caratterizzati nel contesto dell’eccitazione”, dice Solt. “Ma abbiamo scoperto che attivando i neuroni della dopamina in questa parte molto specifica del cervello, siamo stati in grado di invertire lo stato di anestesia generale e svegliare gli animali.”
Oltre a liberare tempo prezioso in sala operatoria, lo sviluppo di un trattamento per far uscire rapidamente le persone dall’anestesia può anche ridurre gli effetti collaterali, secondo Brown.
Per esempio, molte persone si sentono intontite dopo l’anestesia e scoprono che il loro cervello non funziona molto bene.
“Vogliamo riportare i processi cognitivi del paziente esattamente dove erano prima dell’anestesia”, dice Brown. “I ricercatori hanno anche scoperto che il Ritalin può migliorare la funzione respiratoria, che può anche essere influenzata negativamente dall’anestesia.
I ricercatori stanno ora conducendo ulteriori esperimenti sui topi per determinare se la funzione cognitiva è completamente ripristinata dopo l’anestesia quando si usa il Ritalin.
Sono anche in corso prove di Ritalin negli esseri umani, per confermare che accelera il recupero dall’anestesia generale.
“Abbiamo tutti visto quel risveglio perfetto dopo l’anestesia generale, dove il paziente parla e sta perfettamente bene ed è fuori dalla sala di recupero in un periodo di tempo molto breve”, dice Brown, che è anche il direttore associato dell’Istituto di Ingegneria e Scienza Medica del MIT. “Ogni anestesia dovrebbe finire in questo modo, ma non accadrà mai se gli anestesisti rimangono legati ai loro vecchi processi”, dice.
“Stiamo cercando di creare una nuova fase per la pratica dell’anestesia in cui si riaccende attivamente il cervello di qualcuno dopo l’anestesia generale”
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