"Занурює в повний хаос": учені заявили, що популярний анестетик порушує роботу нашого мозку

Нещодавнє дослідження вчених з Массачусетського технологічного інституту (MIT) дало їм змогу з'ясувати, як пропофол, поширений препарат для анестезії, згубно діє на наш мозок, порушуючи його контроль над збудливими нейронами. Пропофол широко використовується для викликання несвідомого стану під час проведення медичних операцій, і розуміння механізму його дії має вирішальне значення для підвищення безпеки та ефективності препарату, пише ScienceAlert.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Дослідження, проведене під керівництвом нейробіолога Ерла Міллера з MIT і опубліковане в журналі Neuron, включало спостереження за мозковою активністю макак-резусів, схильних до дії препарату. Дослідницька група розмістила сотні електродів на головах мавп, щоб реєструвати електричну активність у чотирьох областях мозку під час введення пропофолу. Вони помітили, що пропофол збільшує час, необхідний для повернення активності мозку до вихідного рівня, що призводить до підвищення збудливості та подальшої втрати свідомості.

"Мозок повинен працювати на межі між збудливістю і хаосом, — пояснює Міллер, — Він має бути достатньо збудливим, щоб його нейрони могли впливати один на одного, але якщо він стає занадто збудливим, це призводить до повного хаосу. Пропофол, схоже, порушує механізми, які утримують мозок у цьому вузькому робочому діапазоні".

Отримані результати дозволяють припустити, що пропофол діє на гальмівні нейрони, які зазвичай допомагають стабілізувати мозкову активність, гасячи надмірно активні нейрони. Коли пропофол пригнічує ці нейрони, здатність мозку контролювати свою збудливість знижується, що призводить до наростання нестабільності, яку ми бачили під час дослідження.

Незважаючи на те, що анестетики, подібні до пропофолу, використовуються вже майже два століття, їхня точна робота залишається багато в чому загадковою для науки. Попереднє дослідження, проведене ще 1994 року, засвідчило, що анестетики впливають на білки, які беруть участь у клітинній сигналізації, а не на клітинні мембрани, як вважалося раніше. Подальші дослідження 2018 і 2020 років засвідчили, що пропофол та інші анестетики впливають на специфічні білки й ліпідні мембрани, що свідчило про складність їхнього механізму впливу на функції мозку.

Вивчаючи загальномозкові ефекти анестетиків, вчені виявили окремі нейронні ланцюги, що відповідають за втрату і повернення свідомості. Останнє дослідження робить внесок у ширше розуміння, використовуючи комп'ютерні моделі для екстраполяції закономірностей з даних електродів, пропонуючи детальне уявлення про те, як пропофол впливає на стабільність мозку.

Суміжне дослідження анестетика ізофлурану, опубліковане минулого місяця, показало, що він впливає на збуджувальні нейрони по-іншому. Ізофлуран, мабуть, заглушає ці нейрони, на відміну від гальмування пропофолом гальмівних нейронів. Ці відмінності виявили ці різноманітні механізми дії анестетиків, що потенційно може призвести до більш узагальненого підвищення безпеки різних препаратів.

"Якщо ви знайдете загальні механізми дії різних анестетиків, ви зможете зробити їх дедалі безпечнішими, змінивши кілька ручок, замість того щоб розробляти протоколи безпеки для всіх їх по одному, — зазначає Міллер, — Нам не потрібна окрема система для кожного анестетика, який збираються використовувати в операційній. Нам потрібна одна універсальна її версія, яка справлятиметься з усіма завданнями".

Раніше Фокус писав про те, чи справді людський мозок дозріває до 25 років. Вивчивши останні дослідження, вчені вирішили спростувати упереджені думки.

Також Фокус писав про те, що форма нашого мозку відповідає за наші думки, емоції і навіть поведінку. Недавнє дослідження показало, що фізична форма мозку може мати більше значення, ніж його складна мережа зв'язків і, можливо, ми неправильно розуміємо його будову.

Цей матеріал має виключно інформаційний характер і не містить порад, які можуть вплинути на ваше здоров'я. Якщо ви відчуваєте проблеми, зверніться до фахівця.