211service.com
Hjernen under bedøvelse
En storstilet undersøgelse offentliggjort i New England Journal of Medicine har udløst en byge af kontroverser blandt anæstesilæger. Ifølge resultaterne var en almindeligt brugt enhed designet til at forhindre anæstesibevidsthed - den sjældne hændelse, når en patient faktisk er ved bevidsthed under operationen - stort set ineffektiv.
Hjernebølger: Denne figur illustrerer forskellene i hjerneaktivitet under anæstesi. Plotterne med sorte streger viser den elektriske aktivitet, der er registreret med EEG, mens de farvede plots viser en spektral analyse af den aktivitet - uanset om aktiviteten primært er høj eller lav frekvens. Når patienten var vågen (øverst), var hans hjerneaktivitet med høj frekvens. Da han blev bedøvet under operationen (nederst), faldt frekvensen af hjernebølger.
Resultaterne fremhæver, hvor lidt der er kendt om de neurale ændringer, der ligger til grund for anæstesi. Udfordringen er, at vi ikke forstår den fysiologi og farmakologi, der ligger til grund for hukommelsesblokering af anæstetika, siger Beverly Orser, en anæstesiolog og videnskabsmand ved University of Toronto, som skrev en redaktionel ledsager stykket. Hvis vi forstod de kredsløb og hjerneområder, der er involveret i kompleks hukommelsesdannelse, ville vi være i en bedre position til at udvikle disse monitorer.
Emery Brown , en anæstesiolog og neuroforsker ved Massachusetts General Hospital, sigter mod at gøre netop det. Brown og hans kolleger bruger både hjernebilleddannelse af menneskelige frivillige og, hos dyr, elektrofysiologiske tilgange – som mere direkte måler hjerneaktivitet – for at få en dybere forståelse af anæstesi. Foreløbig forskning fra hans laboratorium tyder på, at måling af aktivitet på overfladen af hjernen muligvis ikke er en pålidelig indikator for, hvad der foregår dybere nede, hvor hukommelseskredsløbet muligvis stadig fungerer - og danner skræmmende erindringer om en bestemt operation.
Hvert år gennemgår mere end 20 millioner mennesker i Nordamerika generel anæstesi - en kombination af lægemidler, der beroliger patienter, lammer deres muskler og blokerer opfattelsen af smerte. Cocktailen er omhyggeligt tilpasset til hver enkelt person og hver operation med det formål at opretholde patientens afgørende funktioner, såsom hjertefrekvens og blodtryk, samtidig med at hun holder hende lykkeligt uvidende om proceduren.
Et lille antal af dem, der får generel anæstesi - omkring 0,1 til 0,2 procent - vil opleve bevidsthed, som spænder fra relativt uskadelige hændelser, såsom senere at huske en samtale mellem kirurger og sygeplejersker, til rapporter om ulidelige smerter, mens de er fuldstændig lammet. Selvom det ikke præcist er klart, hvad der udløser bevidsthed om anæstesi, menes en utilstrækkelig mængde lægemidler, der dæmper hjerneområder involveret i indlæring og hukommelse, at være en del af problemet.
I takt med at erkendelsen af problemet med anæstesi er vokset i de senere år, er markedet for apparater designet til at forhindre det også. Flere typer skærme er nu kommercielt tilgængelige. De er baseret på et simpelt koncept: at anæstesimidler dæmper cortex på en forudsigelig måde, som kan måles med elektroencefalografi (EEG), en teknologi, der måler elektrisk aktivitet på overfladen af hovedet. Hyppigheden af hjernebølger stiger kortvarigt, mens patienten lulles til bevidstløshed, og derefter bremses den. Enhederne konverterer EEG-mønstre til et enkelt tal, der angiver en patients bevidsthedsniveau, hvilket giver læger mulighed for at administrere flere lægemidler, hvis det er nødvendigt.
Men Brown og andre hævder, at enheder som dette kun giver et rudimentært mål for, hvad der sker i hjernen. Hvis det er langsomt, synes vi, det er okay at operere; hvis det er hurtigt, tror vi, de er ved at vågne, siger Brown. Det er alt, vi laver.
Brown og hans kolleger bruger nyudviklet teknologi, der giver dem mulighed for at studere EEG-bølger, mens en patient samtidig får sin hjerne afbildet med funktionel magnetisk hjernebilleddannelse, et indirekte mål for hjerneaktivitet, der er mere rumligt præcis end EEG. Foreløbige resultater viser, at nogle hjerneområder faktisk bliver mere aktive i løbet af anæstesi. Det er ikke overraskende, at et bredt virkende lægemiddel, som inaktiverer hjerneområder, der normalt er involveret i selektivt at hæmme hjerneaktivitet, får andre områder til at blive mere aktive, siger Brown. Det er den type information, vi virkelig har brug for, siger han.
I tilsvarende eksperimenter udført på gnavere brugte forskere rækker af elektroder til direkte at måle aktivitet i forskellige dele af hjernen. Forskere instrueret af Matt Wilson , en professor i hjerne- og kognitiv videnskab MIT, der samarbejder med Brown, fandt ud af, at gnavere, der havde fået en stigende dosis af et bedøvelsesmiddel, viste karakteristiske ændringer i rytmen af hjerneaktivitet i cortex. Men aktiviteten i hippocampus, et hjerneområde, der er afgørende for indlæring og hukommelse, forblev uændret.
Hvis signaturen [målt via EEG] kommer fra cortex, fortæller den os ikke, hvad de dybere hjernestrukturer gør, såsom arousalsystemet, hjernestammen, amygdala og hippocampus, siger Brown. Hvis EEG ikke kan fortælle dig om disse strukturer, fortæller det dig ikke om nøglesystemer.