Скорошно проучване на учени от Масачузетския технологичен институт (MIT) им е позволило да открият как пропофолът, обичайно лекарство за анестезия, има пагубен ефект върху нашия мозък, нарушавайки неговия контрол върху възбудителните неврони. Пропофолът се използва широко за предизвикване на безсъзнание по време на медицински операции и разбирането на неговия механизъм на действие е от решаващо значение за подобряване на безопасността и ефективността на лекарството, пише ScienceAlert.

Проучването, ръководено от невролога от Масачузетския технологичен институт Ърл Милър и публикувано в списанието Neuron, е включвало наблюдение на мозъчната активност на резус макаци, изложени на лекарството. Изследователският екип е поставил стотици електроди върху главите на маймуните, за да регистрира електрическата активност в четири области на мозъка по време на прилагането на пропофол. Те наблюдавали, че пропофолът увеличава времето, необходимо на мозъчната активност да се върне към изходното ниво, което води до повишена възбудимост и последваща загуба на съзнание.

„Мозъкът трябва да работи на ръба между възбудимостта и хаоса“, обяснява Милър, „Той трябва да бъде достатъчно възбудим, за да могат неговите неврони да си влияят един на друг, но ако стане прекалено възбудим, това води до пълен хаос. Пропофол изглежда нарушават механизмите, които поддържат мозъка в този тесен работен диапазон."

Резултатите предполагат, че пропофолът действа върху инхибиторните неврони, които обикновено помагат за стабилизиране на мозъчната активност чрез изключване на свръхактивните неврони. Когато пропофолът инхибира тези неврони, способността на мозъка да контролира своята възбудимост се намалява, което води до повишена нестабилност.

Въпреки че анестетици като пропофол се използват от почти два века, точното им действие остава до голяма степен загадка за науката.

Предишно проучване, проведено още през 1994 г., установи, че анестетиците засягат протеини, участващи в клетъчното сигнализиране, а не клетъчните мембрани, както се смяташе преди. По-нататъшни проучвания през 2018 г. и 2020 г. показват, че пропофолът и други анестетици засягат специфични протеини и липидни мембрани, което показва сложността на техния механизъм на влияние върху мозъчните функции.

Изучавайки въздействието на анестетиците върху целия мозък, учените са открили отделни невронни вериги, отговорни за загубата и връщането на съзнанието. Последното проучване допринася за по-широко разбиране чрез използване на компютърни модели за екстраполиране на модели от електродни данни, предлагайки подробна представа за това как пропофолът влияе върху стабилността на мозъка.

Свързано проучване на анестетика изофлуран, публикувано миналия месец, показа, че той засяга възбуждащите неврони по различен начин. Изофлуран изглежда заглушава тези неврони, за разлика от инхибирането на инхибиторните неврони на пропофол. Тези разлики може да се обяснят с факта, че проучванията разглеждат различни анестетици: изофлуран, който се вдишва, и пропофол, който се инжектира интравенозно – и е известно, че имат различни ефекти върху невроните и клетъчните рецептори.

Въпреки това екипът смята, че все още може да има някои общи неща между анестетичните лекарства и техните ефекти върху стабилността на динамиката в целия мозък.

Снимка: Shutterstock