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Narkose: Kommunikation im Gehirn nur noch lokal

pixelio.de (Monika Torloxten) © pixelio.de (Monika Torloxten)

Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben herausgefunden, welche Vorgänge sich bei der Anästhesie genau im Gehirn abspielen. Es könnte sein, dass die Beendigung der über größere Strecken im menschlichen Denkorgan stattfindenden Kommunikation eine Rolle spielt. Zu diesem Ergebnis kommt eine Erhebung unter der Leitung von Laura Lewis vom MIT und Patrick Purdon von der Harvard Medical School.

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Reaktion wie im tiefen Schlaf

Den Wissenschaftlern wurde während drei Operationen von Epilepsie-Patienten ein Einblick in das Gehirn gewährt. Allen Patienten waren bereits Elektroden in den temporalen Kortex eingesetzt worden. Damit wurde es dem Team ermöglicht, die neuronale Aktivität bei der Verabreichung von Propofol zu messen, einem häufig eingesetzten Narkotikum.

Die Patienten wurden beim Eintauchen in die Narkose ersucht, auf einen Ton zu reagieren. Als sie nicht mehr antworteten, sahen Lewis und Purdon eine drastische Veränderung der neuronalen Aktivität im Kortex. Die Oszillationen von langsamen Wellen, jene Gehirnwellen, die auch bei einem tiefen, traumlosen Schlaf zu beobachten sind, nahmen binnen kürzester Zeit zu.

Beeinflussung von Neuronen

Lokal waren diese langsamen Wellen synchron und die nahe beieinander liegenden Neuronen koordinierten ihre Aktivität entsprechend den Höhen und Tiefen der Wellen. Das bedeutet, dass sie weiter kommunizierten. Die langsamen Wellen waren jedoch nicht im gesamten Kortex synchron. Bei Bewusstsein sind verschiedene Regionen des Kortex gleichzeitig aktiv. Neuronen können so auch über große Entfernungen kommunizieren.

Die Spitze jeder langsamen Welle bezeichnet jenen Moment, in dem dieser Bereich des Gehirns nicht mehr aktiv ist und damit auch nicht die Neuronen. Eine stille Region kann kein Signale mehr von einer aktiven Region empfangen. Daher machen auch langsame Wellen, die nicht synchron laufen, eine Kommunikation über eine größere Entfernung fast unmöglich. Die noch synchron laufenden Bereiche waren rund vier Quadratmillimeter groß. Hier kommunizierten die Neuronen weiter, so wie sie es getan hatten, bevor der Patient das Bewusstsein verlor.

Mehr Sicherheit für Patienten

Laut Lewis können die verschiedenen Gehirnbereiche mit verschiedenen Zeitzonen verglichen werden. Eine Zeitzone bedeutet in diesem Zusammenhang allerdings den Bruchteil einer Sekunde. "Ist ein Bereich aktiv, schläft der andere", so Lewis. Je mehr darüber bekannt ist, was während einer Narkose im Gehirn geschieht, desto eher kann laut Ludwig Lin von der University of California sichergestellt werden, dass sich Patienten nach dem Eingriff nicht mehr an die Operation erinnern.

Der nicht an der aktuellen Studie beteiligte Experte hofft, dass der gleiche Ansatz auch auf andere Formen von Narkose angewendet werden kann. Damit ließe sich herausfinden, ob es Unterschiede dabei gibt, wie die Medikamente zu einem Verlust des Bewusstseins führen und ob dieser Vorgang im Gehirn zu den gleichen Auswirkungen führt, so der New Scientist. Details wurden in PNAS veröffentlicht.

Autor: pressetext.de; Michaela Monschein (Stand: 07.11.2012)

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