Niektórzy pacjenci mogą jednak potrzebować znacznej ilości czasu, aby się obudzić, wstrzymując korzystanie z drogich sal operacyjnych i zajmując personel medyczny, który musi trzymać ich pod ścisłą obserwacją.
Teraz naukowcy z MIT i Massachusetts General Hospital zbliżyli się o krok do leczenia mającego na celu szybkie obudzenie pacjentów po podaniu znieczulenia ogólnego, w następstwie badania mechanizmu, który pozwala ludziom odzyskać przytomność.
W pracy opublikowanej w czasopiśmie PNAS, naukowcy wykazują, że aktywacja neuronów dopaminowych w obszarze brzusznym mózgu (VTA) powoduje aktywne wybudzanie się z ogólnego znieczulenia.
Jest to ważne, ponieważ mechanizm, dzięki któremu odzyskujemy świadomość po podaniu znieczulenia ogólnego, był do tej pory słabo poznany, jak twierdzi Ken Solt, pracownik naukowy Wydziału Mózgu i Nauk Poznawczych w MIT oraz anestezjolog w Massachusetts General Hospital. Prowadził on badania wraz z Emery Brown, Edward Hood Taplin Professor of Medical Engineering and Computational Neuroscience na MIT oraz anestezjologiem w Massachusetts General Hospital.
„Proces powrotu obwodów neuronowych do sieci po znieczuleniu nie został dogłębnie zbadany i jest to coś, co zainteresowało nas z klinicznego punktu widzenia, ponieważ badamy sposoby szybkiego odwrócenia znieczulenia” – mówi Solt.
Badacze wykazali wcześniej, że Ritalin, lek powszechnie stosowany w leczeniu zespołu nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD), może przynieść znieczulone szczury z znieczulenia prawie natychmiast.
Ritalin jest środkiem stymulującym, który zwiększa poziom neuroprzekaźnika dopaminy, który jest znany promować czujność. Ale specyficzne obwody dopaminowe w mózgu, które regulują pobudzenie po znieczuleniu, pozostawały niejasne.
Aby określić dokładny mechanizm, badacze wykorzystali optogenetykę do selektywnej aktywacji neuronów dopaminowych w VTA znieczulonych myszy.
Badacze najpierw zmodyfikowali neurony dopaminowe w VTA myszy do ekspresji białek wrażliwych na światło. Następnie byli w stanie aktywować te specyficzne neurony, świecąc na nie niebieskim światłem laserowym.
Zmodyfikowane myszy umieszczono pod stałą dawką środka znieczulającego, dopóki nie straciły przytomności i nie znalazły się na plecach. Leżąc na plecach w ten sposób jest pewną oznaką, że gryzoń jest nieprzytomny, jak nawet podczas snu ich odruch prostowania normalnie spowodowałoby im przerzucić na ich przednich stronach, aby uczynić je mniej podatne na drapieżniki.
Badacze następnie aktywowane neurony ze światłem, powodując im uwolnić dopaminę. To skłoniło zwierzęta do natychmiastowego przebudzenia i przewrócić, a w wielu przypadkach, aby rozpocząć walking around.
„Neurony dopaminowe w VTA są tradycyjnie uważane za odgrywające kluczową rolę w nagrodę, motywację i uzależnienie od narkotyków, ale tak naprawdę nie zostały dobrze scharakteryzowane w kontekście pobudzenia,” Solt mówi. „Odkryliśmy jednak, że aktywując neurony dopaminergiczne w tej bardzo specyficznej części mózgu, byliśmy w stanie odwrócić stan znieczulenia ogólnego i obudzić zwierzęta.”
As well as freeing up valuable operating room time, developing a treatment to rapidly bring people out of anesthesia may also lessen the side effects, according to Brown.
Na przykład, wiele osób czuje się oszołomionych po znieczuleniu i stwierdza, że ich mózgi nie pracują zbyt dobrze.
„Chcemy, aby procesy poznawcze pacjenta wróciły dokładnie tam, gdzie były przed znieczuleniem”, mówi Brown. „To oczywiste, że duża część mózgów zwłaszcza starszych pacjentów nie będzie działać tak dobrze po znieczuleniu.”
Badacze odkryli również, że Ritalin może poprawić funkcje oddechowe, na które znieczulenie również może mieć negatywny wpływ.
Badacze prowadzą teraz dalsze eksperymenty na myszach, aby określić, czy funkcje poznawcze są w pełni przywracane po znieczuleniu, gdy stosuje się Ritalin.
Przeprowadzają również próby z Ritalinem u ludzi, aby potwierdzić, że rzeczywiście przyspiesza on powrót do zdrowia po znieczuleniu ogólnym.
„Wszyscy widzieliśmy to idealne przebudzenie po znieczuleniu ogólnym, kiedy to pacjent mówi i czuje się doskonale, a także opuszcza salę pooperacyjną w bardzo krótkim czasie” – mówi Brown, który jest również dyrektorem Instytutu Inżynierii Medycznej i Nauki MIT. „Każde znieczulenie powinno kończyć się w ten sposób, ale to się nigdy nie stanie, jeśli anestezjolodzy pozostaną przy starych procesach”, mówi.
„Próbujemy stworzyć nowy etap praktyki anestezjologicznej, w którym aktywnie włącza się z powrotem czyjś mózg po znieczuleniu ogólnym.”
.