Интеллектуальные беседы на тему биологии, нейробиологии, генетики
Ответить
Мишин
Участник
Баланс:1143
 
Сообщения: 74
Регистрация: 02.12.2019

Мозг под наркозом

Мишин » 21.05.2021 08:20

+
5
-
Ученым впервые удалось изучить, как ведут себя нейроны мозга в бессознательном состоянии

Изображение

Когда вы бодрствуете, ваши нейроны «разговаривают» друг с другом при помощи электрических сигналов. Частота этих сигналов одинакова. Одна группа нейронов может работать синхронно на частоте 10 Гц, другая — на частоте 30 Гц. Когда вы находитесь под наркозом, вся эта система теряет свою сложность и генерирует своего рода равномерный низкочастотный «гул».

Мониторинг процесса наркоза может сделать хирургию более безопасной, но большинство анестезиологов не используют ЭЭГ. Эмери Браун — профессор нейробиологии в Массачусетском технологическом институте, а также процессор анестезии в Гарвардской медицинской школе. Он же — практикующий анестезиолог, и его беспокоит отсутствие контроля за работой мозга во время наркоза. «Большинство анестезиологов не думают об этом с точки зрения нейробиологии», — говорит он. Браун в течение десяти лет изучает, что происходит с мозгом, когда его «хозяин» находится без сознания. Зачем? Для получения данных о том, как работают разные анестетики, а также о том, что происходит с нейронами. Желание профессора — получить столько информации, чтобы можно было сказать о мозге под наркозом: «Вот, что здесь происходит. Это не черный ящик».

«Как только вы поймете, как читать паттерны, поймете нейрофизиологические процессы, которые стоят за ними, вы сможете оптимально дозировать лекарства», — говорит Браун.

Команда профессора описала использование электродов для изучения нейронов, которые находятся глубоко в мозге обезьян под наркозом. Эта работа впервые показала, как отдельные нейроны в разных областях мозга реагируют на седативные препараты: их активность снижается на 90-95%. Более того, изучая работу нейронов в разных «режимах» деятельности мозга, команда лучше стала понимать, как сознание исчезает под действием наркоза, и как оно проявляется снова.

Любая мысль, которая появляется в вашем мозге, в буквальном смысле проходит через него. Это происходит за счет цепочек из миллионов нейронов, которые связываются друг с другом. «Мозг — отличная ритм-машина», — говорит Эрл К. Миллер, профессор нейробиологии из MIT. Профессор работал вместе с Брауном в ходе реализации описываемого исследования. «Мысль запускает работу нейронов на всех частотах, от 1 Гц до 100 Гц и более», — говорит он. ЭЭГ, то есть энцефалограмма, показывает перекрестную связь нейронов, коллективно запускающих волны электрических сигналов в самых разных областях мозга, включая его кору, которая обычно рассматривается как центр управления.

В ходе этого процесса, «диалога» между нейронами и проявляется сознание. «Зрительные образы, звуки, ощущения — все это единое целое, благодаря чему мы получаем единый опыт того, что мы делаем, как чувствуем, о чем думаем в определенный момент», — говорит Миллер. Это, по его словам, и является сознанием. Точный процесс того, как активность нейронов приводит к индивидуальным восприятию и мышлению, пока до конца не изучен. Но один из методов изучения — наблюдать, что происходит с нейронами, когда они «выключаются».

Наркоз отключает нейроны. Пропофол, распространенный анестетик, который использовался в исследовании, взаимодействует с белками, которые называются рецепторами ГАМК. В итоге клетки почти теряют возможность обмениваться электрическими сигналами.

На ранних стадиях исследованиях ученые изучали мозг грызунов и ЭЭГ людей. Оказалось, что пропофол нарушает нейронные связи в коре головного мозга. Но этого авторам проекта было недостаточно. Браун и Миллер решили вести мониторинг активности разных областей мозга, включая «отключение» сознания и «включение». Для этого стали использовать имплантированные электроды, чтобы понять, как отдельные нейроны меняют свою активность. В новом исследовании ученые имплантировали 64-канальные микроэлектроды четырем макакам-резус. Их установили в трех областях коры и таламусе. Первые три области — лобная, височная и теменная. Они связаны с мышлением, слухом и осязанием.

После того, как электроды были установлены, ученые ввели макакам пропофол, а затем наблюдали, как те засыпают под воздействием наркоза. Активность нейронов снизилась примерно в 10 раз. Если большинство нейронов до этого передавали сигналы с частотой 10 Гц, то после наркоза частота снизилась до 1 Гц. Такая ситуация наблюдалась практически во всех точках.

По словам ученых, в период активности (включая сон) мозговые волны гораздо более хаотичны, чем во время наркоза. В пассивном состоянии деятельность нейронов можно сравнить с равномерным «гулом», как если бы в большой столовой, полной детей, они прекратили общаться в группах и стали бы просто однообразно бормотать. Один из исследователей сравнил пропофол еще и с кувалдой, которая «вырубает мозг, переводя его в низкочастотный режим».

Выше говорилось о трех областях мозга. Что касается таламуса, четвертой области, куда были введены электроды, то Миллер и Браун считали, что он особенно важен в плане восстановления сознания. Согласно одной из теорий, он синхронизирует различные ритмы коры головного мозга. Если таламус не работает или работает неправильно, мозг «рассинхронизируется» и связных мыслей уже нет. Ученые решили искусственно простимулировать таламус во время наркоза макак, чтобы проверить, вернутся ли признаки сознательной активности.

Началась вторая серия экспериментов. Таламус стимулировали при помощи слабых электрических сигналов, сравнимых с тем, что люди получают при лечении болезни Паркинсона с помощью глубокой стимуляции мозга. Это безболезненно. Сразу же после начала стимуляции обезьяны стали моргать. Их сердцебиение участилось, а конечности — задвигались. Нейроны в некоторых частях мозга повысили активность работы с 1 до 3 импульсов в секунду. В целом, это состояние было близким к состоянию, когда животные находились в сознании, хотя они все еще находились под действием сильного анестетика. После прекращения стимуляции активность исчезла — правда, не сразу, а через несколько минут. Ученые заключили, что им удалось частично восстановить сознание животных.

Ученые надеются, что результаты исследования помогут раскрыть одну из самых больших загадок нейробиологии: как мозг и сложные взаимодействия между нейронами позволяют обрести сознание.

https://elifesciences.org/articles/60824
Поделиться:

Теги:

Аватара пользователя
MoonBear
Участник
Баланс:4309
 
Сообщения: 267
Регистрация: 02.06.2020

Re: Мозг под наркозом

MoonBear » 13.06.2021 12:19

+
6
-
Исследования с целью поиска наиболее оптимально-безопасного использования наркоза, с физиологической точки зрения, понятны. Это касается и проведенных экспериментов, показывающих перспективность внедрения метода ЭЭГ при анестезии. Но, ставить столь кардинальные задачи, как пишет Автор:
Мишин писал(а):
21.05.2021 08:20
Ученые надеются, что результаты исследования помогут раскрыть одну из самых больших загадок нейробиологии: как мозг и сложные взаимодействия между нейронами позволяют обрести сознание.
Считаю - неоправданными ожиданиями. Причина проста и весьма характерна для официальной науки современности, когда решение подгоняется к давно установленной истине, возведенной в ранг неприкасаемой догмы. Именно, сознание человека - цепочки электро-химических реакций тканей мозга. Отклонение от декларируемого представления автоматически заносит носителя иных предположений, даже подкрепляемых фактологией, в разряд мракобесов с обязательным клеймом городского сумасшедшего. Таковы реалии.

В статье наглядно показана сама суть традиционного подхода, когда исследуется не вся совокупность фактов, с поиском системы способной объяснить поведенческие реакции, а происходит наложение полученных данных на существующую матрицу официальных данных. Как пример - утверждено и не оспаривается строение мозга на функциональные участки и оболочки, которым вменено в обязанность отвечать за конкретные направления "работы". Память, обеспечение жизнедеятельности организма, органы чувств и прочее, уже распределено по конкретным точкам.

Документально зафиксированные случаи, связанные с травмами мозга, когда физическое разрушение тканей не приводит к смерти человека или серьезному изменению его поведения, констатируются, а после, как принято - игнорируются. Действительно, как, при помощи сегодняшних представлений о ЦНС, объяснить способность сохранения целостности личности человека, получившего увечья мозга. Кроме того, обнаружены люди, ведущие нормальный образ жизни почти с полным отсутствием мозга (я не про либералов), при том, что их интеллект и ни чем не отличается от окружающих.

Вот и получается, официальная наука пытается впихнуть в одну черепную коробку две функции: биологическую и духовную, не разделяя их, а превращая в микс из функций и свойств, утверждаемых на уровне текущей научной элиты, играющей в "Царя горы". Ни чуть не сомневаюсь - годик, другой и мир облетит весть, как в свое время о полной дешифровке ДНК (и кто этой "липе" поверил?), - мы узнали как функционирует сознание!

Ответить
   ПОМОЩЬ по форуму!