Η μελέτη αποκαλύπτει πώς τα γενικά αναισθητικά επηρεάζουν τον εγκέφαλο
Νέα έρευνα σε ποντίκια αποκαλύπτει για πρώτη φορά ότι διάφορα φάρμακα που προκαλούν γενική αναισθησία ενεργοποιούν ένα εγκεφαλικό κύκλωμα που προκαλεί ύπνο.
Οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Duke στο Durham, NC που πραγματοποίησαν τη μελέτη, προτείνουν ότι τα ευρήματα θα βοηθήσουν στην ανάπτυξη καλύτερων φαρμάκων που μπορούν να προκαλέσουν ύπνο με λιγότερες ανεπιθύμητες ενέργειες.
Από το 1846, όταν ένας οδοντίατρος και ένας χειρουργός πραγματοποίησαν την πρώτη επιτυχημένη χειρουργική επέμβαση που χρησιμοποίησε αναισθησία, εμφανίστηκαν ορισμένα γενικά αναισθητικά φάρμακα. Ωστόσο, μέχρι την πρόσφατη μελέτη, δεν ήταν σαφές πώς αυτές οι ουσίες προκάλεσαν απώλεια συνείδησης.
Σε ένα Νευρώνας χαρτί, οι ερευνητές περιγράφουν πώς ανακάλυψαν τα κύτταρα στον υποθάλαμο στη βάση του εγκεφάλου.
Τα κύτταρα, τα οποία αποτελούνται κυρίως από νευροενδοκρινικά κύτταρα, κάθονται «μέσα και κοντά στον υπεραπτικό πυρήνα» στον υποθάλαμο και «ενεργοποιούνται επίμονα και συνήθως από πολλαπλές κατηγορίες [γενικών αναισθητικών] φαρμάκων», γράφουν.
Τα νευροενδοκρινικά κύτταρα είναι κύτταρα που, όπως και με τους νευρώνες, ή τα νευρικά κύτταρα, λαμβάνουν σήματα από το νευρικό σύστημα εκτός από το ότι ανταποκρίνονται παράγοντας και απελευθερώνοντας ορμόνες.
Σχεδόν όλα τα όργανα του σώματος περιέχουν νευροενδοκρινικά κύτταρα και οι ορμόνες που απελευθερώνουν ελέγχουν πολλές από τις λειτουργίες του. Τα κύτταρα έχουν πολύ μεγάλες προεξοχές μέσω των οποίων απελευθερώνουν τις ορμόνες, όπως στην κυκλοφορία του αίματος.
Η πρόσφατη μελέτη είναι σημαντική όχι μόνο επειδή αποσαφηνίζει τον τρόπο λειτουργίας του γενικού αναισθητικού, αλλά επίσης επειδή τονίζει τον ζωτικό ρόλο που διαδραματίζουν οι ορμόνες στον έλεγχο καταστάσεων που επηρεάζουν ολόκληρο τον εγκέφαλο.
Ορισμένα εγκεφαλικά κυκλώματα είναι ενεργά κατά τη διάρκεια του ύπνου
Για δεκαετίες, η τυπική θεωρία για τη γενική αναισθησία ήταν ότι τα φάρμακα που την προκαλούν αναστέλλουν την εγκεφαλική δραστηριότητα στο σημείο όπου το άτομο δεν μπορεί να κινηθεί ή να αισθανθεί πόνο.
Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι ορισμένα εγκεφαλικά κυκλώματα είναι πολύ ενεργά κατά τη διάρκεια του ύπνου.
Μελέτες έχουν δείξει, για παράδειγμα, ότι τα εγκεφαλικά κυκλώματα που είναι ενεργά κατά τη διάρκεια του ύπνου όχι μόνο βοηθούν τους ανθρώπους να ενοποιήσουν τις πληροφορίες που αποκτήθηκαν ενώ ήταν ξύπνιοι, αλλά τους βοηθούν επίσης να μάθουν νέες πληροφορίες ενώ κοιμούνται.
Ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Fan Wang, ο οποίος είναι καθηγητής νευροβιολογίας στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Duke και η ομάδα της αναρωτήθηκε αν το ίδιο ισχύει και για τη γενική αναισθησία. Τι γίνεται αν τα γενικά αναισθητικά έκαναν περισσότερα από το να αναστέλλουν την εγκεφαλική δραστηριότητα; Θα μπορούσαν επίσης οι ουσίες να ενεργοποιούν ορισμένα κυκλώματα;
Για να το διερευνήσουν, προκάλεσαν γενική αναισθησία σε ποντίκια χρησιμοποιώντας διαφορετικά φάρμακα που χρησιμοποιούν οι αναισθησιολόγοι για να βάλουν τον άνθρωπο στον ύπνο για χειρουργικές επεμβάσεις.
Το νευροενδοκρινικό σύστημα έχει ισχυρό ρόλο
Επειδή σημείωσαν τα φάρμακα με μοριακούς δείκτες, η ομάδα μπορούσε να εντοπίσει τους προορισμούς τους στον εγκέφαλο των ποντικών. Ο πιο συνηθισμένος προορισμός αποδείχθηκε ο υπερ-οπτικός πυρήνας.
Τα νευροενδοκρινικά κύτταρα σε αυτήν τη μικροσκοπική περιοχή του εγκεφάλου απελευθερώνουν μια ποικιλία ορμονών, συμπεριλαμβανομένης της αγγειοπιεσίνης, μιας ορμόνης που εξυπηρετεί πολλές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της βοήθειας για τη ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης.
Οι ερευνητές εξέπληξαν αυτό το αποτέλεσμα. Δεν περίμεναν να διαπιστώσουν ότι το νευροενδοκρινικό σύστημα είχε τόσο ενεργό ρόλο στη γενική αναισθησία.
Στη συνέχεια πραγματοποίησαν περαιτέρω πειράματα χρησιμοποιώντας προηγμένες χημικές και οπτικές τεχνικές που τους επέτρεψαν να ενεργοποιήσουν και να απενεργοποιήσουν τη συγκεκριμένη ομάδα κυττάρων σε ποντίκια.
Η ενεργοποίηση των κυττάρων προκάλεσε στα ποντίκια να σταματήσουν να κινούνται και να πέσουν σε έναν βαθύ ύπνο με αργό κύμα που συνήθως συμβαίνει κατά τη διάρκεια της απώλειας του αισθήματος. Η απενεργοποίηση των κυττάρων σταμάτησε τα ποντίκια να μην μπορούν να κοιμηθούν.
Όταν διεξήγαγαν παρόμοιες δοκιμές σε ποντίκια με γενική αναισθησία, η ομάδα διαπίστωσε ότι η ενεργοποίηση των νευροενδοκρινικών κυττάρων προηγουμένως έκανε την αναισθησία να διαρκέσει περισσότερο, ενώ η σίγαση των κυττάρων την μείωσε.
Ο συγγραφέας της μελέτης Dr. Luping Yin, ο οποίος εργάζεται στο εργαστήριο του καθηγητή Wang, λέει ότι πολλά φάρμακα για την πρόκληση ύπνου «έχουν ενοχλητικές παρενέργειες».
Σύμφωνα με μια εθνική έρευνα 2005-2010 που ανέφεραν τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC) το 2013, περίπου το 4% των ενηλίκων στις Ηνωμένες Πολιτείες δήλωσαν ότι είχαν χρησιμοποιήσει συνταγογραφούμενα βοηθήματα ύπνου τις προηγούμενες 30 ημέρες.
«Εάν μπορούμε να βρούμε τρόπους χειρισμού αυτού του νευρικού κυκλώματος, ίσως στοχεύοντας ορμόνες ή μικρά πεπτίδια, τότε θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη καλύτερων υπνωτικών χαπιών».
Δρ. Λούπινγκ Γιν
