"Повергает в полный хаос": ученые заявили, что популярный анестетик нарушает работу нашего мозга

Недавнее исследование ученых из Массачусетского технологического института (MIT) позволило им выяснить, как пропофол, распространенный препарат для анестезии, пагубно действует на наш мозг, нарушая его контроль над возбудимыми нейронами. Пропофол широко используется для вызывания бессознательного состояния при проведении медицинских операций, и понимание механизма его действия имеет решающее значение для повышения безопасности и эффективности препарата, пишет ScienceAlert.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

Исследование, проведенное под руководством нейробиолога Эрла Миллера из MIT и опубликованное в журнале Neuron, включало наблюдение за мозговой активностью макак-резусов, подверженных препарату. Исследовательская группа разместила сотни электродов на головах обезьян, чтобы регистрировать электрическую активность в четырех областях мозга во время введения пропофола. Они заметили, что пропофол увеличивает время, необходимое для возвращения активности мозга к исходному уровню, что приводит к повышению возбудимости и последующей потере сознания.

"Мозг должен работать на грани между возбудимостью и хаосом, — объясняет Миллер, — Он должен быть достаточно возбудимым, чтобы его нейроны могли влиять друг на друга, но если он становится слишком возбудимым, это приводит к полному хаосу. Пропофол, похоже, нарушает механизмы, которые удерживают мозг в этом узком рабочем диапазоне".

Полученные результаты позволяют предположить, что пропофол действует на тормозные нейроны, которые обычно помогают стабилизировать мозговую активность, гася чрезмерно активные нейроны. Когда пропофол подавляет эти нейроны, способность мозга контролировать свою возбудимость снижается, что приводит к нарастанию нестабильности, наблюдаемой в ходе исследования.

Несмотря на то, что анестетики, подобные пропофолу, используются уже почти два века, их точная работа остается во многом загадочной для науки. Предыдущее исследование, проведенное еще в 1994 году, показало, что анестетики влияют на белки, участвующие в клеточной сигнализации, а не на клеточные мембраны, как считалось ранее. Дальнейшие исследования 2018 и 2020 годов показали, что пропофол и другие анестетики воздействуют на специфические белки и липидные мембраны, что говорило о сложности их механизма воздействия на функции мозга.

Изучая общемозговые эффекты анестетиков, ученые выявили отдельные нейронные цепи, отвечающие за потерю и возвращение сознания. Последнее исследование вносит вклад в более широкое понимание, используя компьютерные модели для экстраполяции закономерностей из данных электродов, предлагая детальное представление о том, как пропофол влияет на стабильность мозга.

Смежное исследование анестетика изофлурана, опубликованное в прошлом месяце, показало, что он влияет на возбуждающие нейроны по-другому. Изофлуран, по-видимому, заглушает эти нейроны, в отличие от торможения пропофолом тормозных нейронов. Эти различия выявили эти разнообразные механизмы действия анестетиков, что потенциально может привести к более обобщенному повышению безопасности различных препаратов.

"Если вы найдете общие механизмы действия различных анестетиков, вы сможете сделать их все более безопасными, изменив несколько ручек, вместо того чтобы разрабатывать протоколы безопасности для всех их по одному, — отмечает Миллер, — Нам не нужна отдельная система для каждого анестетика, который собираются использовать в операционной. Нам нужна одна универсальная ее версия, которая будет справляться со всеми задачами".

Ранее Фокус писал о том, действительно ли человеческий мозг созревает к 25 годам. Изучив последние исследования, ученые решили опровергнуть предвзятые мнения.

Также Фокус писал о том, что форма нашего мозга отвечает за наши мысли, эмоции и даже поведение. Недавнее исследование показало, что физическая форма мозга может иметь большее значение, чем его сложная сеть связей и, возможно, мы неправильно понимаем его устройство.

Этот материал носит исключительно информационный характер и не содержит советов, которые могут повлиять на ваше здоровье. Если вы испытываете проблемы, обратитесь к специалисту.