Общата анестезия се използва при стотици милиони операции годишно, но механизмът, чрез който временно изключва съзнанието, все още не е напълно изяснен. Нови изследвания дават на учените важни следи за начина, по който работи човешкият мозък.

В продължение на по-голямата част от човешката история хирургичните операции са се извършвали върху напълно будни пациенти. Дори ампутации са били правени без съвременната упойка.

Появата на общата анестезия през 1846 г. променя медицината. За първи път става възможно съзнанието временно да бъде изключено по време на хирургична намеса, без пациентът да изпитва болка.

Днес обща анестезия се използва при повече от 350 милиона операции годишно. Въпреки това науката все още няма пълен отговор на един от най-важните въпроси - как точно упойките карат човешкия мозък да изпадне в безсъзнание?

Снимка: iStock

♦ Как действат общите анестетици

Съществуват различни видове анестетици. Някои блокират болката, други предизвикват сънливост и отпускане, а общите водят до загуба на съзнание.

Сред веществата, които могат да предизвикат такова състояние, са пропофолът и някои газове, включително ксенонът. Те имат различна химична структура, но ефектът им върху мозъка има обща характеристика – нарушават комуникацията между нервните клетки.

Изследванията с магнитен резонанс показват и общо намаляване на мозъчната активност при обща анестезия. Въпросът обаче е дали за загубата на съзнание е необходимо целият мозък да намали активността си, или определени области имат по-важна роля.

♦ Таламусът – един от ключовите центрове

Сред структурите, които привличат вниманието на учените, е таламусът. Той е разположена дълбоко в мозъка структура, която служи като своеобразен център за комуникация между различни мозъчни области.

Според проф. Ник Франкс от Imperial College London таламусът изглежда сред първите области, които намаляват активността си при обща анестезия. Той има важна роля и за започването и поддържането на съня. Това поставя въпроса дали упойките по някакъв начин използват естествените механизми, чрез които мозъкът преминава в състояние на сън.

Експерименти с животни показват, че стимулирането на определена част от таламуса може да доведе до събуждане. Подобни наблюдения има и при някои пациенти в кома. Учените обаче подчертават, че са необходими допълнителни изследвания, за да се установи дали именно този механизъм е в основата на действието на общите анестетици.

​Снимка: iStock

♦ Мозъчната кора също има важна роля

Друга научна хипотеза поставя в центъра на процеса мозъчната кора – външният слой на мозъка, който участва в редица сложни функции.

Сред областите, които се изследват, са още челният и теменният дял на мозъка. Челният дял е свързан с редица висши когнитивни функции, докато теменният участва в обработването на сетивна информация.

Това показва колко сложен е механизмът. Загубата на съзнание вероятно не може да бъде обяснена единствено с изключването на една конкретна мозъчна структура.

♦  Съществува ли „трето състояние“?

Една от най-интересните насоки в изследванията е възможността между състоянието на будност и пълното безсъзнание да съществува междинно състояние.

При повечето пациенти общата анестезия означава загуба на съзнание и липса на спомен за случилото се по време на операцията. При малка част от пациентите обаче се наблюдава т.нар. случайна осъзнатост – те могат да си спомнят определени моменти от хирургичната процедура след събуждането.

Анестезиологът от Oxford University Hospitals Джайдип Пандит изследва именно тази граница между съня и будността. В негов експеримент пациентите получават анестетик и мускулен релаксант. С помощта на турникет релаксантът не достига до предмишницата, което позволява на пациентите да движат ръката си, ако са способни да реагират.

Оказва се, че една трета от участниците са могли да стиснат пръстите на изследователя по команда, въпреки че не са показвали видими признаци на будност или болка. Според Пандит това може да е знак за съществуването на междинно, „трето“ състояние на съзнанието.

Друг важен въпрос е защо съзнателното преживяване е различно при всеки човек. Неврологът Андреа Лупи от University of Cambridge изследва мозъка на хора под обща анестезия чрез функционален магнитен резонанс. Фокусът му е върху т.нар. функционална свързаност – начинът, по който различните области на мозъка комуникират и координират активността си.

В нормално будно състояние моделът на тази мозъчна активност е толкова специфичен, че може да функционира като своеобразен „отпечатък“ на отделния човек. При обща анестезия обаче се наблюдава промяна. Мозъците на отделните хора стават по-малко различими един от друг и по-сходни.

♦ Когато мозъчните области спрат да „говорят“

Според Лупи един от основните белези на анестезията е нарушаването на комуникацията между отдалечени мозъчни области.

Когато човек е буден, различни части на мозъка могат да взаимодействат, дори когато нямат пряка връзка помежду си. Под анестезия това взаимодействие се ограничава значително. Така се появява хипотезата, че съзнанието не е резултат от работата на една конкретна област на мозъка. Вместо това то може да възниква от координираната работа на множество различни мозъчни центрове.

В този смисъл общата анестезия дава на учените възможност да изследват какво се случва, когато тази сложна комуникационна мрежа бъде нарушена.

♦ Загадката все още остава

Въпреки десетилетията изследвания учените все още не могат да дадат окончателен отговор къде точно се намира съзнанието и как възниква то.

Общата анестезия показва, че съзнанието е тясно свързано с начина, по който различните части на мозъка обменят информация. Но дали то се поражда от конкретна мозъчна структура, или от цялостната координация между множество области - остава въпрос без окончателен отговор.

Именно затова механизмът на общата анестезия остава не само медицинска загадка, но и един от начините науката да търси отговор на един от най-фундаменталните въпроси - как човешкият мозък създава усещането, че сме съзнателни и че преживяваме света?