Det kan dock ta lång tid för vissa patienter att vakna upp, vilket försenar användningen av dyra operationssalar och upptar sjukvårdspersonal som måste hålla dem under noggrann observation.
Nu har forskare vid MIT och Massachusetts General Hospital tagit ett steg närmare en behandling för att snabbt väcka patienter efter att ha administrerat en allmän anestesi, efter att ha studerat mekanismen som gör det möjligt för människor att återfå medvetandet.
I en artikel som publiceras i tidskriften PNAS visar forskarna att aktivering av dopaminneuroner i hjärnans ventrala tegmentala område (VTA) orsakar en aktiv uppkomst från allmänbedövning.
Detta är viktigt eftersom den mekanism som gör att vi återfår medvetandet efter en allmänbedövning hittills har varit dåligt förstådd, enligt Ken Solt, forskarassistent vid institutionen för hjärn- och kognitionsvetenskaper vid MIT och anestesiolog vid Massachusetts General Hospital. Han ledde forskningen tillsammans med Emery Brown, Edward Hood Taplin Professor of Medical Engineering and Computational Neuroscience vid MIT och anestesiolog vid Massachusetts General Hospital.
”Processen för hur de neurala kretsarna kommer igång igen efter bedövning har inte riktigt studerats på djupet, och detta är något som intresserade oss ur klinisk synvinkel, eftersom vi undersöker sätt att snabbt upphäva bedövning”, säger Solt.
Forskarna har tidigare visat att Ritalin, det läkemedel som vanligen används för att behandla ADHD (Attention Deficit Hyperactivity Disorder), kan få bedövade råttor ur anestesi nästan omedelbart.
Ritalin är ett stimulerande medel som ökar nivåerna av neurotransmittorn dopamin, som är känt för att främja vakenhet. Men de specifika dopaminkretsar i hjärnan som reglerar uppvaknandet efter en bedövning förblev oklara.
För att fastställa den exakta mekanism som är inblandad använde forskarna optogenetik för att selektivt aktivera dopaminneuronerna i VTA hos bedövade möss.
För att fastställa den exakta mekanism som är inblandad använde forskarna optogenetik för att selektivt aktivera dopaminnuroner i VTA hos bedövade möss.
För det första konstruerade forskarna dopaminnuronerna i mössens VTA så att de uttryckte ljuskänsliga proteiner. De kunde sedan aktivera dessa specifika neuroner genom att lysa blått laserljus på dem.
De manipulerade mössen placerades under en jämn dos av bedövningsmedel tills de var medvetslösa och låg på rygg. Att ligga på rygg på detta sätt är ett säkert tecken på att en gnagare är medvetslös, eftersom deras rätningsreflex även när de sover normalt skulle få dem att vända sig om på framsidan för att göra dem mindre sårbara för rovdjur.
Forskarna aktiverade sedan neuronerna med ljus, vilket fick dem att frisätta dopamin. Detta fick djuren att omedelbart vakna upp och vända sig om, och i många fall börja gå runt.
”Dopaminneuronerna i VTA anses traditionellt spela en nyckelroll i belöning, motivation och drogberoende, men de hade inte riktigt varit väl karaktäriserade i samband med upphetsning”, säger Solt. ”Men vi upptäckte att vi genom att aktivera dopaminneuronerna i denna mycket specifika del av hjärnan kunde vända tillståndet av allmän anestesi och väcka djuren.”
Som att frigöra värdefull tid i operationssalen kan utvecklingen av en behandling för att snabbt få ut människor ur anestesi också minska biverkningarna, enligt Brown.
För många människor är det till exempel så att de känner sig groggy efter en narkos och att deras hjärnor inte fungerar särskilt bra.
”Vi vill få patientens kognitiva processer tillbaka till exakt samma nivå som innan de fick narkos”, säger Brown. ”Det är en självklarhet att en stor andel av framför allt äldre patienters hjärnor inte kommer att fungera lika bra efter anestesi.”
Forskarna har också funnit att Ritalin kan förbättra andningsfunktionen, som också kan påverkas negativt av anestesi.
Forskarna genomför nu ytterligare experiment på möss för att avgöra om de kognitiva funktionerna återställs helt och hållet efter en anestesi när man använder Ritalin.
De genomför också försök med Ritalin på människor för att bekräfta att det påskyndar återhämtningen efter en allmän anestesi.
”Vi har alla sett det perfekta uppvaknandet efter en allmän anestesi, där patienten pratar och känner sig helt bekväm och är ute ur uppvakningsrummet på mycket kort tid”, säger Brown, som också är biträdande direktör för MIT:s Institute for Medical Engineering and Science. ”Varje anestesi borde sluta på detta sätt, men det kommer aldrig att ske om anestesiologerna håller fast vid sina gamla processer”, säger han.
”Vi försöker skapa en ny fas för anestesiutövning där man aktivt slår på någons hjärna igen efter att ha fått en allmän anestesi.”