211service.com
Forskere identificerer tilstande af bevidstløshed med EEG-data
Forskere har identificeret mønstre af hjerneaktivitet, der korrelerer med tab og genopretning af bevidsthed, mens en patient gennemgår generel anæstesi. Deres resultater, rapporterede i går i Proceedings of the National Academy of Sciences online , kunne en dag hjælpe anæstesilæger med bedre at overvåge bevidstheden hos deres patienter.
På trods af at det primære formål med anæstesiologi er at gøre patienter midlertidigt bevidstløse og [ude af stand til at huske], bliver hjernen faktisk ikke overvåget direkte, siger Robert Thiele , en anæstesiolog ved University of Virginia School of Medicine, som ikke var involveret i undersøgelsen. I stedet overvåges indirekte tegn som blodtryk, hjertefrekvens og refleksive bevægelser for at måle dybden af anæstesi, siger han. Der er et stort behov for en mere præcis anæstesi-dybdemonitor, siger Thiele.
Nogle hospitaler og forskere bruger elektroencefalografisk (EEG) overvågning, som måler elektrisk aktivitet i hjernens cortex gennem elektroder i hovedbunden, men disse data er typisk forenklet til et enkelt tal eller indeks for at vurdere en patients bevidsthedsniveau. Den virkelige torn i øjet på indeksene er, at de antager, at folk er bevidstløse ved de samme indekser, at det gælder for alle mennesker på tværs af alle stoffer, og det kan bare ikke være, siger Emery Brown , en anæstesiolog ved Massachusetts General Hospital og neuroforsker ved MIT og seniorforfatter på undersøgelsen. Folk reagerer forskelligt på stoffer, og forskellige stoffer har forskellige signaturer, siger han.
Så Brown og Patrick Purdon , en neuroforsker ved Massachusetts General Hospital og MIT, og deres kolleger satte sig for at karakterisere specifikke EEG-rytmer, der forbindes med anæstesi-induceret bevidstløshed. Holdet registrerede EEG-mønstre hos 10 raske frivillige, mens de gav dem stigende og derefter faldende niveauer af et udbredt anæstetikum kaldet propofol. Deltagerne lyttede til verbale signaler såsom deres navn og auditive klik og blev bedt om at trykke på en knap som svar på hver, som forskerne brugte som et tegn på tab eller genopretning af bevidstheden.
Holdet fandt unikke mønstre i hjernebølgerne hos de frivillige, da de mistede og derefter genvandt bevidstheden. Ændringer i forholdet mellem hjernebølger af forskellige frekvenser forudsagde overgange ind i og ud af bevidsthed. Holdet identificerede også et mønster i deltagernes hjernebølger, der var forbundet med den dybeste tilstand af bevidstløshed. Mønstrene eller signaturerne kan en dag bruges til at overvåge og kontrollere sedation og bevidstløshed hos patienter, der får propofol, siger forfatterne.
Den virkelige skønhed ved undersøgelsen er løftet om at være i stand til at skelne mellem normal medicin-induceret og skade-induceret søvn, siger Dietrich Gravenstein , en anæstesilæge ved University of Florida College of Medicine. Dette kunne hjælpe forskere med bedre at forstå disse forskellige hjernetilstande og kunne også være nyttigt på operationsstuen, siger han.
Anæstesilæger forsøger at justere mængden af medicin, der gives til en patient baseret på øjeblikkelige behov, siger Gravenstein. Umiddelbart før en operation gives noget bedøvelse for at gøre en patient søvnig og komfortabel, men når først operationen starter, har du en dramatisk stigning i behovet, siger Gravenstein. Problemet er, at vi ikke kunne vide, om de har det godt og naturligt sover med en lille smule stof eller dybest set er bevidstløse fra medicinen. Vi vil ikke have, at de vågner, så snart kniven rører huden, siger han. Klare EEG-signaturer for hver stat kunne hjælpe med at vejlede anæstesiologer, selvom tidspunktet for analysen skulle være meget hurtigt, for at det kan være nyttigt under procedurer, siger Gravenstein.
Forskerne håber, at deres resultater kan bruges i kliniske omgivelser og træner i øjeblikket anæstesiologer i, hvordan de kan bruge dette. Men de fleste operationsstuer og anæstesiprocedurer er i øjeblikket ikke sat op til denne form for overvågning, siger Christoph Seubert , chef for neuroanæstesi ved University of Florida College of Medicine, som påpeger, at undersøgelsen brugte 64 EEG-monitoreringselektroder. Den aktuelle dybde af anæstesiovervågning sker med en til to kanaler af EEG placeret over frontalhjernen, ikke fordi det område er det vigtigste, hvad angår bevidsthed, men fordi det er et nemt sted at holde sig til hovedet, siger Seubert . At finde ud af, hvor lidt EEG-data der er nødvendige for at give information om overgangene, vil være et nødvendigt skridt i retning af at gøre signaturerne klinisk nyttige, siger han.
Udover potentielt at hjælpe patienter, kan denne form for opdagelse hjælpe med at afdække vigtige hjerneprocesser, siger Brown, der ser sit medicinske speciale som et værktøj til at studere fundamentale aspekter af bevidsthed (se Mysteriet bag anesthesia). Hvis vi er i stand til at komme med meget rene udsagn om, hvordan lægemiddel x virker i disse kredsløb for at frembringe disse effekter, så vil vi være i stand til at give robust information til mennesker, der ønsker at løse problemet med, hvordan bevidsthed genereres.