Werkingsmechanisme anesthesie anders dan gedacht
Ondanks het veelvuldig gebruik van anesthesie is het precieze mechanisme waardoor deze middelen het bewustzijn verminderen, nog altijd een mysterie. Wetenschappers Patricia Wollstadt en Michael Wibral van de Goethe Universiteit in Duitsland hebben in onderzoek op dieren (fretten) ontdekt dat anesthesie anders werkt dan nu wordt aangenomen, aldus een recente publicatie in PLOS Computational Biology.
Vooralsnog was de hypothese dat anesthesie patiënten bewusteloos maakt door connecties tussen verschillende delen van de hersenen te onderbreken. Eerder onderzoek onderschreef dat idee, doordat aan werd getoond dat anesthesie de informatieoverdracht tussen verschillende hersendelen reduceert.
Informatieoverdracht
Wollstadt en Wibral presenteren nu in PLOS een alternatieve verklaring. De verminderde informatieoverdracht komt volgens hen mogelijk niet door een afbraak van communicatie, maar door een vermindering in beschikbare informatie die wordt gegenereerd in de verschillende delen van de hersenen. “Deze alternatieve interpretatie ontstaat vanuit het eenvoudige principe dat informatie die niet beschikbaar is bij de ‘bron’ van de informatieoverdracht, tevens niet kan worden overgebracht naar het ‘doelgebied’”, aldus Wollstadt.
Fretten
Om deze alternatieve hypothese te onderzoeken, werd de hersenactiviteit bij fretten onder narcose met het middel isofluraan gemeten. De onderzoekers deden een schatting van de hoeveelheid informatie die beschikbaar was in de verschillende hersengebieden. Hierbij werd gebruikgemaakt van complementaire computationele benaderingen. Ze zagen dat de ‘bron’ delen van de hersenen een groter verlies in beschikbare informatie toonden, dan de doelgebieden.
Verwerking
De resultaten laten zien dat er bij de informatieoverdracht van bron naar doelgebied een afname is in broninformatie. Observaties laten in feite zien dat isofluraan de connecties tussen zenuwcellen binnen een hersendeel beïnvloeden, en dus niet de zenuwcellen die verschillende hersengebieden verbinden. “Verder onderzoek zal moeten laten zien hoe lokale informatie verwerkt wordt wanneer we de werking van algemene anesthesie verder uit willen zoeken”, aldus Wollstadt.
Bron: www.journals.plos.org/ploscompbiol/
Citation: Wollstadt P, Sellers KK, Rudelt L, Priesemann V, Hutt A, FroÈhlich F, et al. (2017) Breakdown of local information processing may underlie isoflurane anesthesia effects. PLoS Comput Biol 13(6): e1005511. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1005511.