Какво се случва в мозъка, докато сме под пълна упойка?

Всяка година в света се извършват над 350 милиона операции. За повечето от нас е вероятно в даден момент от живота си да се наложи да се подложим на процедура, която изисква да останем под упойка. Въпреки че това е една от най-безопасните медицински практики, все още нямаме пълно и задълбочено разбиране за това как точно действат упойващите медикаменти на мозъка.

Всъщност това до голяма степен остава загадка, откакто упойката е въведена в медицината преди повече от 180 години.

Изследване, публикувано в The Journal of Neuroscience, предоставя нови сведения за тънкостите на този процес. Изглежда, че лекарствата за пълна упойка въздействат само върху определени части на мозъка, отговорни за поддържането на бодрост и будност.

При изследване с помощта на плодови мушици учените откриха потенциален начин, който позволява на анестетичните лекарства да взаимодействат с определени видове неврони (мозъчни клетки), и всичко това е свързано с протеини. Мозъкът има около 86 милиарда неврона и не всички от тях са еднакви – именно тези разлики позволяват на упойката да бъде ефективна.

За да сме наясно, не сме в пълно неведение за това как ни влияе пълната упойка. Знаем защо общите анестетици са в състояние да ни накарат да губим съзнание толкова бързо, благодарение на едно знаково откритие, направено през 1994 г.

Но за да разберем по-добре фините детайли, първо трябва да се обърнем към най-малките разлики между клетките в мозъка ни.

Общо казано, в мозъка има две основни категории неврони.

Първите са така наречените "възбуждащи" неврони, които по принцип отговарят за поддържането на бодростта и будността ни. Втората са "инхибиторните" неврони – тяхната задача е да регулират и контролират възбуждащите. В ежедневието ни възбуждащите и инхибиторните неврони постоянно работят и се балансират едни други.

Когато заспиваме, в мозъка има инхибиторни неврони, които "заглушават" възбуждащите, които ни държат будни. Това се случва постепенно с течение на времето, поради което може да се чувствате все по-уморени през деня.

Общите анестетици ускоряват този процес, като директно заглушават тези възбуждащи неврони без никакво действие от страна на инхибиторните. Ето защо вашият анестезиолог ще ви каже, че "ще ви приспи" за процедурата: по същество това е един и същ процес.

Въпреки че знаем защо анестетиците ни приспиват, възниква въпросът: "защо оставаме заспали по време на операция?". Ако си легнете тази вечер, заспите и някой се опита да ви оперира, ще се събудите силно шокирани.

До момента в областта няма категоричен консенсус по въпроса защо упойката кара хората да остават в безсъзнание по време на операция.

През последните няколко десетилетия изследователите са предложили няколко потенциални обяснения, но всички те изглежда сочат една основна причина. Невроните спират да разговарят помежду си, когато са изложени на въздействието на общи анестетици.

Въпреки че идеята за "клетките, които разговарят помежду си" може да звучи малко странно, тя е фундаментална концепция в неврологията. Без тази комуникация мозъците ни изобщо не биха могли да функционират. Тя позволява на мозъка да знае какво се случва в цялото тяло.

Новото проучване показва, че общите анестетици изглежда спират комуникацията между възбуждащите неврони, но не и между инхибиторните. Тази концепция не е нова, но бяха открити някои убедителни доказателства защо са засегнати само възбуждащите неврони.

За да могат невроните да комуникират, трябва да се включат протеини. Една от задачите на тези белтъци е да накарат невроните да освобождават молекули, наречени невротрансмитери. Тези химически пратеници са това, което предава сигналите от един неврон на друг: например допаминът, адреналинът и серотонинът са невротрансмитери.

Установено е, че общите анестетици нарушават способността на тези протеини да освобождават невротрансмитери, но само във възбуждащи неврони. Част от това, което прави възбуждащите и инхибиторните неврони различни един от друг, е, че те експресират различни видове от един и същ протеин. Това е нещо като да имате две коли от една и съща марка и модел, но едната да е зелена и да има спортен пакет, а другата да е просто стандартна и червена. И двете правят едно и също нещо, но едната е просто малко по-различна.

Освобождаването на невротрансмитери е сложен процес, в който участват много различни протеини. Ако едно парче от пъзела не е точно на мястото си, тогава общите анестетици няма да могат да си свършат работата.

Следващата стъпка в изследването ще трябва да покаже кое парче от пъзела е различно, за да стане ясно защо пълната упойка спират само възбудната комуникация.

В крайна сметка резултатите от изследването подсказват, че лекарствата, използвани в общите анестетици, предизвикват масивно глобално инхибиране в мозъка. Като заглушават възбудимостта по два начина, тези лекарства ни приспиват и я поддържат такава, предава ScienceAlert.