بیهوشی پس از ۱۸۰ سال همچنان یک راز است؛ دانشمندان شاید سرنخی پیدا کرده باشد

هر روز هزاران نفر برای انجام عمل‌های جراحی به‌طور معمول تحت بیهوشی عمومی قرار می‌گیرند.

از نخستین نمایش جراحی زیر بیهوشی عمومی در سال ۱۸۴۶ تاکنون، این داروها امکان انجام بسیاری از جراحی‌های نجات‌بخش را فراهم کرده‌اند؛ جراحی‌هایی که بدون بیهوشی عملاً امکان‌پذیر نبودند.

با وجود نزدیک به ۱۸۰ سال استفاده از بیهوشی، دانشمندان هنوز دقیقاً نمی‌دانند این داروها چگونه ما را به حالت بی‌خبری می‌برند، بدون اینکه فعالیت مغز را به‌طور کامل متوقف کنند. پژوهشی تازه که در نشریه Nature Neuroscience منتشر شده، گام دیگری برای شناخت سازوکارهایی برداشته که به داروهای بیهوشی عمومی اجازه می‌دهند آگاهی را به‌طور موقت معلق کنند.

پژوهشگران اثرات بیهوشی را در طیف متنوعی از جانوران، از کرم‌ها و ماهی‌ها گرفته تا انسان‌ها، مقایسه کردند. به نظر می‌رسد هیچ موجود زنده‌ای در برابر اثرات بیهوشی عمومی کاملاً مصون نیست؛ حتی گیاهان و پارامسی‌ها نیز از این قاعده مستثنی نیستند.

این موضوع احتمال وجود یک ویژگی مشترک در بدن موجودات زنده را مطرح می‌کند که داروهای بیهوشی عمومی روی آن اثر می‌گذارند. برای بررسی این فرضیه، گروهی به سرپرستی آندره‌آ لوپی، عصب‌شناس دانشگاه آکسفورد، فعالیت عصبی شش گونه بسیار متفاوت را هنگام بیداری و بیهوشی عمومی بررسی کردند.

لوپی و همکارانش در توضیح روش پژوهش خود نوشتند

تمرکز بر اثراتی که میان چندین داروی بیهوشی و گونه‌های مختلف به‌طور مداوم مشترک هستند، به ما اجازه می‌دهد عوامل فیزیولوژیک یا روش‌شناختی خاص یک دارو، یک گونه یا یک شیوه تصویربرداری را کنار بگذاریم و به جای آن، به سازوکارهای عصبی احتمالی مشترک میان آنها برسیم؛ یعنی از بین رفتن واکنش‌پذیری نسبت به محیط.

داده‌های این پژوهش از انسان‌ها، ماکاک‌ها، مارموست‌ها، موش‌ها، گورخرماهی‌ها و نماتودها یا کرم‌های گرد به دست آمد. این جانوران با توجه به زمان زندگی آخرین جد مشترکشان، نماینده حدود ۷۰۰ میلیون سال تکامل هستند.

داروهای مورد استفاده برای ایجاد بیهوشی عمومی در گونه‌های مختلف یکسان نبود، اما با وجود این تفاوت، الگوهای مشابهی در فعالیت مغزی آنها مشاهده شد.

از انسان تا کرم؛ بیهوشی دستگاه عصبی را به وضعیت مشابهی می‌برد

در پستانداران، فعالیت عصبی با استفاده از fMRI یا تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی اندازه‌گیری شد. این روش با بررسی جریان خون، فعالیت بخش‌های مختلف مغز را در طول زمان تخمین می‌زند.

گورخرماهی‌ها و نماتودها به‌صورت ژنتیکی اصلاح شده بودند تا هنگام شلیک نورون‌ها، ورود کلسیم به سلول‌ها باعث روشن شدن آنها شود. به این ترتیب دانشمندان توانستند فعالیت عصبی این جانوران را به شکل مستقیم‌تری مشاهده کنند.

لوپی و همکارانش درباره نتایج به‌دست‌آمده نوشتند

با استفاده از این رویکرد بی‌طرفانه و مبتنی بر داده، الگویی پویا و تکاملی از بیهوشی شناسایی کردیم. این یافته نشان می‌دهد وجه مشترک گونه‌ها و داروهای مختلف، تنها واکنش رفتاری به بیهوشی، یعنی جدا شدن از محیط، نیست؛ بلکه بیهوشی ویژگی‌های مشخصی از فعالیت عصبی را نیز تغییر می‌دهد.

در همه گونه‌های بررسی‌شده، هنگام بیهوشی هماهنگی فعالیت عصبی میان بخش‌های مختلف مغز کاهش یافت. این موضوع نشان می‌داد نواحی مغز همچنان فعال هستند، اما ارتباط و تعامل آنها با یکدیگر نسبت به زمان بیداری کمتر می‌شود.

فعالیت عصبی همچنین در طول زمان بی‌نظم‌تر به نظر می‌رسید. پژوهشگران توضیح دادند که بیهوشی ظاهراً رابطه میان گذشته و آینده فعالیت عصبی را از هم می‌گسلد.

در حالت بیداری، فعالیت مغز معمولاً از توالی‌های مشخصی پیروی می‌کند. این الگوهای قابل پیش‌بینی هنگام بیهوشی از بین می‌روند و نظم معمول فعالیت عصبی فرو می‌ریزد.

جورج مشور و زیروی هوانگ، متخصصان بیهوشی که در این مطالعه مشارکت نداشتند اما مقاله‌ای همراه در بخش News and Views نشریه Nature Neuroscience منتشر کردند، احتمال تصادفی بودن مشاهده چنین تفاوت‌هایی در فعالیت مغز هر شش گونه را بسیار ناچیز دانستند. مشور و هوانگ نوشتند

این یافته‌ها شواهد قانع‌کننده‌ای از وجود یک مسیر نهایی مشترک در بیهوشی ارائه می‌کنند؛ مسیری که در آن فعالیت عصبی موضعی در بُعد مکانی و زمانی از یکدیگر جدا می‌شود و مدارهای منفرد توانایی حفظ، انتقال و یکپارچه‌سازی اطلاعات در طول زمان و فضا را از دست می‌دهند.

آنها همچنین توضیح دادند

هنگام بیهوشی، آگاهی به این دلیل مختل نمی‌شود که مغز خاموش می‌شود، بلکه فعالیت آن از نظر زمانی و مکانی به بخش‌های جدا از هم تبدیل می‌شود.

از آنجا که این سازوکار بیهوشی نه‌تنها در انسان‌ها، بلکه در جانورانی با فاصله تکاملی بسیار زیاد از انسان، مانند ماهی‌ها و کرم‌های گرد، مشاهده شده، نتایج این تحقیق می‌تواند پیامدهای گسترده‌تری برای شناخت ماهیت آگاهی در حیوانات نیز داشته باشد.

نتایج کامل این پژوهش در نشریه Nature Neuroscience منتشر شده است.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.