211service.com
Onderzoekers identificeren staten van bewusteloosheid met EEG-gegevens
Onderzoekers hebben patronen van hersenactiviteit geïdentificeerd die correleren met het verlies en herstel van het bewustzijn terwijl een patiënt algemene anesthesie ondergaat. hun bevindingen, gisteren gemeld in de Proceedings van de National Academy of Sciences online , zou anesthesiologen ooit kunnen helpen het bewustzijn bij hun patiënten beter te controleren.
Ondanks het feit dat het primaire doel van anesthesiologie is om patiënten tijdelijk bewusteloos te maken en [niet in staat te herinneren], worden de hersenen niet echt direct gecontroleerd, zegt Robert Thiele , een anesthesist aan de University of Virginia School of Medicine, die niet betrokken was bij het onderzoek. In plaats daarvan worden indirecte tekenen zoals bloeddruk, hartslag en reflexieve bewegingen bekeken om de diepte van de anesthesie te meten, zegt hij. Er is grote behoefte aan een nauwkeurigere anesthesiemonitor, zegt Thiele.
Sommige ziekenhuizen en onderzoekers gebruiken elektro-encefalografische (EEG) monitoring, die elektrische activiteit in de hersenschors meet via elektroden op de hoofdhuid, maar deze gegevens worden meestal vereenvoudigd tot een enkel nummer of index om het bewustzijnsniveau van een patiënt te beoordelen. De echte doorn in het oog van de indices is dat ze veronderstellen dat de mensen bewusteloos zijn op dezelfde indices, dat het geldt voor alle mensen voor alle drugs, en dat kan gewoon niet, zegt Emery Brown , een anesthesist in het Massachusetts General Hospital en neurowetenschapper bij MIT en senior auteur van het onderzoek. Mensen reageren anders op drugs en verschillende drugs hebben verschillende kenmerken, zegt hij.
Zo bruin en Patrick Purdon , een neurowetenschapper aan het Massachusetts General Hospital en MIT, en hun collega's wilden specifieke EEG-ritmes karakteriseren die verband houden met door anesthesie veroorzaakte bewusteloosheid. Het team registreerde EEG-patronen bij 10 gezonde vrijwilligers, terwijl ze de niveaus van een veelgebruikt verdovingsmiddel, propofol genaamd, verhogen en verlagen. De deelnemers luisterden naar verbale signalen zoals hun naam en auditieve klikken en kregen te horen dat ze als reactie daarop op een knop moesten drukken, die de onderzoekers gebruikten als een teken van verlies of herstel van bewustzijn.
Het team vond unieke patronen in de hersengolven van de vrijwilligers terwijl ze verloren en daarna weer bij bewustzijn kwamen. Veranderingen in de relatie tussen hersengolven van verschillende frequenties voorspelden de overgangen in en uit het bewustzijn. Het team identificeerde ook een patroon in de hersengolven van de deelnemers dat verband hield met de diepste staat van bewusteloosheid. De patronen, of handtekeningen, zouden ooit kunnen worden gebruikt om sedatie en bewusteloosheid te controleren en te beheersen bij patiënten die propofol krijgen, zeggen de auteurs.
De echte schoonheid van de studie is de belofte om onderscheid te kunnen maken tussen normale door medicijnen veroorzaakte en door verwondingen veroorzaakte slaap, zegt Dietrich Gravenstein , een anesthesist aan het University of Florida College of Medicine. Dit zou onderzoekers kunnen helpen deze verschillende hersentoestanden beter te begrijpen en zou ook nuttig kunnen zijn in de operatiekamer, zegt hij.
Anesthesiologen proberen de hoeveelheid medicijnen die aan een patiënt wordt gegeven af te stemmen op de behoeften van moment tot moment, zegt Gravenstein. Onmiddellijk voor een operatie wordt wat verdoving gegeven om een patiënt slaperig en comfortabel te maken, maar zodra de operatie begint, heb je een dramatische toename van de behoefte, zegt Gravenstein. Het probleem is dat we niet konden weten of ze comfortabel zijn en van nature slapen met een klein beetje medicijn of eigenlijk bewusteloos zijn door de medicatie. We willen niet dat ze wakker worden zodra het mes de huid raakt, zegt hij. Duidelijke EEG-signaturen voor elke staat zouden anesthesiologen kunnen helpen, hoewel de timing van de analyse erg snel zou moeten zijn om bruikbaar te zijn tijdens procedures, zegt Gravenstein.
De onderzoekers hopen dat hun bevindingen in klinische omgevingen kunnen worden gebruikt en trainen momenteel anesthesiologen hoe ze dit kunnen gebruiken. Maar de meeste operatiekamers en anesthesieprocedures zijn momenteel niet ingericht voor dit soort monitoring, zegt Christoph Seubert , hoofd van neuroanesthesie aan het University of Florida College of Medicine, die erop wijst dat de studie 64 EEG-bewakingselektroden gebruikte. De huidige diepte van anesthesiemonitoring gebeurt met een tot twee EEG-kanalen die over de frontale hersenen worden geplaatst, niet omdat dat gebied het belangrijkste is wat betreft het bewustzijn, maar omdat het een gemakkelijke plek is om aan het hoofd te blijven plakken, zegt Seubert . Uitzoeken hoe weinig EEG-gegevens nodig zijn om informatie over de overgangen te geven, zal een noodzakelijke stap zijn om de handtekeningen klinisch bruikbaar te maken, zegt hij.
Naast het helpen van patiënten, zou dit soort ontdekkingen kunnen helpen bij het blootleggen van belangrijke hersenprocessen, zegt Brown, die zijn medische specialiteit ziet als een hulpmiddel voor het bestuderen van fundamentele aspecten van bewustzijn (zie Het mysterie achter anesthesie). Als we in staat zijn om zeer duidelijke uitspraken te doen over hoe drug x in deze circuits werkt om deze effecten te produceren, dan zullen we in staat zijn om robuuste informatie te verstrekken aan mensen die het probleem willen oplossen van hoe bewustzijn wordt gegenereerd.