آخرین مطالب

علائم فضایی سرکوب انفجار ناشی از بیهوشی بین پستانداران و جوندگان متفاوت است.


علائم فضایی سرکوب انفجار ناشی از بیهوشی بین پستانداران و جوندگان متفاوت است.

امروزه بیهوشی امکان انجام روش های جراحی کاملاً بدون درد را فراهم می کند. قبلاً از مطالعات الکتروانسفالوگرافی (EEG) روی بیماران مشخص شده است که در طول بیهوشی مغز وارد یک حالت خواب عمیق می شود که در آن دوره های فعالیت الکتریکی ریتمیک با دوره های عدم فعالیت کامل متناوب می شود. این حالت سرکوب انفجار نامیده می شود. تا به حال مشخص نبود که این حالت دقیقاً کجا در مغز اتفاق می افتد و کدام مناطق مغز درگیر هستند.

با این حال، این سوال برای درک بهتر این پدیده و در نتیجه نحوه عملکرد مغز تحت بیهوشی مهم است. محققان واحد تصویربرداری عملکردی در مرکز نخستی‌های آلمان (DPZ) – موسسه تحقیقاتی لایب‌نیتس در گوتینگن، از تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) برای مطالعه توزیع فضایی دقیق مناطق کار همزمان مغز در انسان‌های بی‌هوش، ماکاک‌های دم بلند استفاده کرده‌اند. ، مارموست ها و موش های صحرایی معمولی. آنها توانستند برای اولین بار نشان دهند که مناطقی که در آن سرکوب انفجار مشهود است در پستانداران و جوندگان به طور قابل توجهی متفاوت است. در حالی که در موش‌ها، بخش‌های بزرگی از قشر مغز به طور همزمان الگوی سرکوب انفجار را نشان می‌دهند، در پستانداران، مناطق حسی فردی، مانند قشر بینایی، از آن حذف می‌شوند.

نیکولوز سیرمپیلاتزه، دانشمند واحد تصویربرداری عملکردی و نویسنده اصلی این مطالعه، توضیح می دهد: «مغز ما را می توان به عنوان یک استادیوم کامل فوتبال در زمان بیداری در نظر گرفت. نورون‌های فعال ما مانند ده‌ها هزار تماشاگر هستند که همگی با هم صحبت می‌کنند. اما تحت بیهوشی، فعالیت عصبی هماهنگ می‌شود. شما می‌توانید این فعالیت را با استفاده از EEG به عنوان امواج یکنواخت اندازه‌گیری کنید، گویی همه تماشاگران در استادیوم یک آهنگ را می‌خوانند. در بیهوشی عمیق، این آهنگ بارها و بارها با دوره های سکوت قطع می شود که به آن سرکوب انفجاری می گویند. سرکوب ها.”

این پدیده توسط بسیاری از داروهای بیهوشی ایجاد می شود که می توانند مکانیسم اثر آنها متفاوت باشد. و سرکوب ترکیدن نیز در بیماران کما قابل تشخیص است. با این حال، مشخص نیست که آیا این وضعیت یک واکنش محافظتی مغز است یا نشانه ای از اختلال در عملکرد. همچنین مشخص نیست که سرکوب انفجار در کجای مغز اتفاق می‌افتد و کدام نواحی مغز درگیر هستند، زیرا محلی‌سازی توسط EEG به تنهایی امکان‌پذیر نیست.

برای پاسخ به این سوال، نیکولوز سیرمپیلاتزه و تیم تحقیقاتی از تصویربرداری fMRI استفاده کردند. این روش باعث می شود تغییرات جریان خون در مغز قابل مشاهده باشد. افزایش فعالیت نورون ها در ناحیه خاصی از مغز منجر به افزایش متابولیسم و ​​به دنبال آن افزایش خون و اکسیژن در این مکان می شود که در نهایت در تصویر fMRI قابل مشاهده است.







در بخش اول این مطالعه، محققان سیستمی را برای ارزیابی داده‌های fMRI در انسان، میمون و جوندگان به روشی استاندارد با استفاده از همین روش ایجاد کردند. برای انجام این کار، آنها از داده های EEG و fMRI اندازه گیری همزمان بیماران بیهوش که در مطالعه قبلی در دانشگاه فنی مونیخ ایجاد شده بود، استفاده کردند.

نیکولوز سیرمپیلاتزه می‌گوید: «ما ابتدا بررسی کردیم که ببینیم آیا سرکوب انفجاری که در EEG شناسایی شد در داده‌های fMRI نیز قابل مشاهده است و آیا الگوی خاصی را نشان می‌دهد یا خیر. بر اساس آن، ما یک الگوریتم جدید ایجاد کردیم که امکان تشخیص رویدادهای سرکوب انفجار در حیوانات آزمایشی با استفاده از fMRI، بدون اندازه‌گیری EEG اضافی را فراهم می‌کرد.

سپس محققان اندازه‌گیری‌های fMRI را در ماکاک‌های دم بلند، مارموست‌های معمولی و موش‌های صحرایی بیهوش کردند. در همه حیوانات، آنها توانستند سرکوب ترکیدن را به عنوان تابعی از غلظت بیهوشی تشخیص دهند و به طور دقیق محلی کنند. توزیع فضایی سرکوب انفجار نشان داد که در هر دو نوع انسان و میمون، مناطق حسی خاصی مانند قشر بینایی حذف شدند. در مقابل، در موش‌ها، کل قشر مغز تحت‌تاثیر سرکوب انفجار قرار گرفت.

نیکولوز سیرمپیلاتزه، که در سال 2021 مدرک دکترای مرکز نخست‌وزیری آلمان را دریافت کرد، می‌گوید: «در حال حاضر فقط می‌توانیم درباره دلایل آن حدس بزنیم. جایزه پایان نامه برای کار او. نخستی‌ها عمدتاً از طریق حس بینایی خود را جهت‌یابی می‌کنند. بنابراین، قشر بینایی ناحیه‌ای بسیار تخصصی است که با انواع سلول‌ها و ساختارهای خاص با سایر نواحی مغز متفاوت است. در موش‌ها اینطور نیست. در مطالعات آینده، ما بررسی خواهیم کرد. دقیقاً چه اتفاقی در این مناطق در طول بیهوشی می افتد تا در نهایت بفهمیم که چرا سرکوب انفجار در آنجا با fMRI قابل تشخیص نیست.

سوزان بورتیوس، رئیس واحد تصویربرداری عملکردی و نویسنده ارشد این مطالعه، می‌افزاید: «این مطالعه نه تنها این سؤال را مطرح می‌کند که تا چه حد جوندگان مدل‌های مناسبی برای بسیاری از زمینه‌های تحقیقات مغز انسان هستند، به‌ویژه وقتی صحبت از بیهوشی می‌شود. اما نتایج همچنین پیامدهای زیادی برای علوم اعصاب و تکامل شبکه های عصبی به طور کلی دارد.”


وقتی بیهوش است، مغز چیزی جز “ساکت” است


اطلاعات بیشتر:
نیکولوز سیرمپیلاتزه و همکاران، علائم فضایی سرکوب ترکیدگی ناشی از بیهوشی بین پستانداران و جوندگان متفاوت است. eLife (2022). DOI: 10.7554/eLife.74813

اطلاعات مجله:
eLife

ارائه شده توسط The German Primate Center

نقل قول: امضاهای فضایی سرکوب انفجار ناشی از بیهوشی بین پستانداران و جوندگان متفاوت است (2022، 24 مه) در 24 مه 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-05-spatial-signatures-anesthesia-induced-burst بازیابی شده است. suppression-differ.html

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.