آخرین مطالب

وقتی بیهوش است، مغز چیزی جز “ساکت” است


وقتی بیهوش است، مغز چیزی جز "سکوت"

آرجون بهاریوک (چپ) و مارتین مونز (راست) در حال بحث در مورد تجزیه و تحلیل ضبط‌های قشر مغز. اعتبار: IOB

تصور می شود که قشر مغز جایگاه پردازش آگاهانه در مغز است. به جای غیرفعال شدن، سلول‌های خاص در قشر مغز در طول بیهوشی عمومی فعالیت خود به خودی بالاتری نسبت به زمانی که بیدار هستند نشان می‌دهند و این فعالیت در آن سلول‌های قشری هماهنگ می‌شود. بهبود درک ما از مکانیسم های عصبی بیهوشی عمومی می تواند منجر به داروهای بیهوشی بهتر و بهبود نتایج جراحی شود.

در مقاله ای که اخیراً در نورونمحققان گروه پروفسور Botond Roska در دانشگاه بازل و موسسه چشم‌پزشکی مولکولی و بالینی (IOB) نشان می‌دهند که چگونه انواع سلول‌های مختلف در کورتکس فعالیت خود را در طول بیهوشی عمومی تغییر می‌دهند و به درک چگونگی ایجاد بی‌هوشی کمک می‌کنند.

روی میز عمل دراز کشیده اید. دکتر به شما می گوید تا 5 بشمارید و یک ماسک بی حس کننده روی صورتتان می گذارد. با شمارش 4، شما هوشیاری خود را از دست داده اید. تا بعد از جراحی از خواب بیدار نخواهید شد. در این مدت چه اتفاقی در مغز شما افتاد؟

احتمالاً می توان تصور کرد که مغز شما ساکت بوده است. به خصوص قشر شما، ناحیه ای از مغز که تصور می شود محل پردازش آگاهانه است. با این حال، برای نزدیک به 100 سال، مشخص شده است که برخی از سلول های قشر فعال هستند و در طول بیهوشی عمومی، قشر بین دوره های فعالیت زیاد و کم به طور متناوب تغییر می کند.

استفاده از الکترودهای EEG متصل به پوست سر یکی از معدود ابزارهای موجود برای اندازه‌گیری این فعالیت است، اما الکترودها به فرد اجازه نمی‌دهند سلول‌های زیربنایی این فعالیت را شناسایی کنند. بنابراین، این سوال باقی مانده است: کدام سلول ها به فعالیت ریتمیک در قشر مغز کمک می کنند و چگونه ممکن است در از دست دادن هوشیاری در طول بیهوشی عمومی نقش داشته باشند.

در دنباله بیهوشی

کورتکس از انواع مختلف سلولی تشکیل شده است که هر کدام عملکردهای متفاوتی دارند. بیهوش‌کننده‌های عمومی مختلف بر روی گیرنده‌های مختلف، واقع بر روی انواع مختلف نورون‌ها، که در سراسر مغز توزیع شده‌اند، عمل می‌کنند. با این حال، همه بیهوش‌کننده‌های عمومی منجر به از دست دادن هوشیاری می‌شوند، بنابراین دکتر مارتین مونز، یکی از سه نویسنده اول این مطالعه، می‌گوید: «ما علاقه‌مند بودیم که مکانیسم عصبی مشترکی در بین داروهای بیهوشی مختلف وجود داشته باشد یا خیر».







نورون های هرمی لایه 5 که تحت بیهوشی ایزوفلوران تصویربرداری شده اند، فعالیت همزمان را نشان می دهند. اعتبار: IOB

در این نورون محققان از ابزارهای ژنتیکی مدرن، در ترکیب با خطوط موشی که انواع سلول‌های قشر منفرد را نشان می‌دادند، برای پاسخ به این سوال استفاده کردند. آنها دریافتند که برخلاف آنچه قبلاً مشکوک بود، تنها یک نوع سلول خاص در قشر مغز، یعنی سلول‌های عصبی هرمی لایه 5، هنگامی که حیوان در معرض داروهای بی‌هوشی مختلف قرار می‌گرفت، افزایش فعالیت داشت.

هر داروی بیهوشی ریتمی از فعالیت را در سلول های عصبی هرمی لایه 5 القا می کند. جالب اینجاست که این ریتم ها بین داروهای بیهوش کننده متفاوت بود. برخی کندتر و برخی سریعتر بودند. با این حال، چیزی که در بین همه بیهوش کننده ها رایج بود این بود که همه آنها یک تراز فعالیت را القا می کردند. دکتر Arjun Bharioke از همان گروه تحقیقاتی و همچنین نویسنده اول این مطالعه می گوید، زمانی که آنها فعال بودند، همه سلول های عصبی هرمی لایه 5 به طور همزمان فعال بودند. ما این را “همگامی عصبی” نامیدیم.”

سلول های عصبی هرمی لایه 5 به عنوان یک مرکز خروجی اصلی برای قشر مغز عمل می کنند و همچنین نواحی مختلف قشر مغز را به یکدیگر متصل می کنند. بنابراین، آنها هم بین نواحی مختلف قشر مغز و هم از قشر به سایر نواحی مغز ارتباط برقرار می کنند. بنابراین، همگام سازی فعالیت در سراسر نورون های هرمی لایه 5، اطلاعاتی را که قشر می تواند تولید کند محدود می کند.

مثل جمعیت در یک مسابقه فوتبال

آرجون بهاریوک می‌گوید: «به نظر می‌رسد به جای اینکه هر نورون اطلاعات متفاوتی را ارسال کند، در طول بیهوشی، همه سلول‌های عصبی هرمی لایه 5 اطلاعات یکسانی را ارسال می‌کنند. موارد دیگر، مثلاً قبل از بازی فوتبال یا بسکتبال، تا زمانی که آنها تیم خود را تشویق می کنند، در طول بازی. قبل از شروع بازی، گفتگوهای مستقل زیادی وجود دارد. در مقابل، در طول بازی، همه تماشاگران در حال تشویق تیم خود هستند. بنابراین، تنها یک بخش از اطلاعات در میان جمعیت منتقل می شود.”

کار قبلی پیشنهاد کرده است که از دست دادن هوشیاری از طریق قطع ارتباط قشر از بقیه مغز رخ می دهد. نتایج تیم IOB مکانیسمی را پیشنهاد می‌کند که از طریق آن ممکن است این اتفاق بیفتد – با انتقال به کاهش خروجی اطلاعات از قشر مغز، در طول بیهوشی.

الکساندرا بریگنال، سومین نویسنده و دامپزشک حرفه‌ای می‌گوید: “بیهوش‌کننده‌ها بسیار قدرتمند هستند، همانطور که هر کسی که تحت عمل جراحی قرار گرفته است می‌تواند آن را تأیید کند. اما استفاده از آنها همیشه آسان نیست. در طول یک جراحی، فرد باید به طور مداوم این کار را انجام دهد. بر عمق ماده بیهوشی نظارت کنید تا مطمئن شوید که بیمار خیلی عمیق یا خیلی کم عمق نیست. سلول های مغز مرتبط با بی هوشی.”

Botond Roska، نویسنده مسئول و مدیر IOB می گوید: “یافته های ما برای پزشکی بسیار مرتبط است، زیرا بیهوشی یکی از متداول ترین روش های پزشکی است. درک مکانیسم عصبی بیهوشی می تواند منجر به داروهای بیهوشی بهتر و بهبود نتایج جراحی شود.” مرکز تحقیقات مولکولی.


بیهوشی به شدت حرکت امواج مغزی را منحرف می کند


اطلاعات بیشتر:
Arjun Bharioke و همکاران، بیهوشی عمومی در سطح جهانی فعالیت را به طور انتخابی در نورون های هرمی قشر مغزی لایه 5 هماهنگ می کند. نورون (2022). DOI: 10.1016/j.neuron.2022.03.032

ارائه شده توسط دانشگاه بازل

نقل قول: هنگامی که هوشیار نیست، مغز چیزی جز “ساکت” است (2022، 12 مه) در 12 مه 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-05-unconscious-brain-silent.html بازیابی شده است.

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.