De ce pierdem conștiența sub anestezie: ce a descoperit un studiu japonez

Un studiu realizat de cercetători de la Universitatea din Kyoto, publicat în revista iScience și citat de Earth, arată că anestezia generală nu „oprește” creierul, așa cum s-ar putea crede, ci perturbă modul organizat în care circulă informația între diferitele sale regiuni.

Este cunoscut faptul că, înainte de o operație, pacienților li se cere uneori să numere, iar după doar câteva secunde își pierd complet conștiența. Cercetătorii subliniază însă că activitatea electrică a creierului nu se oprește în acel moment – neuronii continuă să transmită semnale.

Creierul rămâne activ, dar comunicarea se schimbă

Echipa de cercetare a pornit de la ideea că nu este suficient ca diferitele zone ale creierului să proceseze informații fiecare separat. Pentru ca o persoană să fie conștientă, informațiile trebuie transmise eficient între regiuni aflate la distanță unele de altele.

Ce au arătat experimentele pe șobolani

Pentru a testa această idee, cercetătorii au montat pe suprafața creierului unor șobolani o rețea foarte subțire de electrozi, care a permis înregistrarea activității pe aproape întreaga emisferă cerebrală. Animalele au primit stimuli luminoși atât în stare de veghe, cât și sub anestezie cu izofluran.

Cât timp erau treze, semnalele electrice porneau din zona vizuală și se răspândeau spre regiunile responsabile de auz, atingere și alte funcții. Sub anestezie, aceleași semnale rămâneau în mare parte blocate în zona în care apăreau, fără să mai ajungă eficient în restul cortexului.

Paradoxul: mai multe semnale, dar mai puțină comunicare utilă

Un rezultat surprinzător al studiului a fost că, sub anestezie, cantitatea totală de informație transferată putea fi chiar mai mare decât în starea de veghe. Diferența esențială era felul în care circula această informație: la starea de veghe, comunicarea era direcționată, precisă și organizată, în timp ce sub anestezie activitatea devenea haotică, iar semnalele nu mai ajungeau coerent la regiunile relevante.

Yutaka Komura, unul dintre autorii studiului, a explicat: „Acest rezultat neașteptat sugerează că, în timpul anesteziei, creierul este inundat de informații aleatorii și zgomotoase, în timp ce creierul aflat în stare de veghe reglează selectiv comunicarea informației în direcții specifice”. Potrivit cercetătorului, creierul conștient se remarcă „prin fiabilitatea și precizia comunicării informației, nu prin cantitatea brută de semnale”.

Comparația cu o cameră plină de oameni

Autorii studiului compară acest fenomen cu o încăpere în care 200 de persoane vorbesc simultan: zgomotul este puternic, dar mesajele utile devin greu de separat și de înțeles. În schimb, într-o conversație calmă între două persoane sunt schimbate mai puține cuvinte, însă comunicarea este clară. În mod similar, anestezia nu ar reduce neapărat activitatea generală a creierului, ci ar distruge „organizarea conversației” dintre regiunile sale.

Cercetătorii precizează că studiul nu stabilește definitiv mecanismul conștienței, iar experimentele au fost realizate doar pe șobolani, astfel încât rezultatele trebuie confirmate prin cercetări suplimentare, inclusiv cu alte tipuri de anestezice. Concluzia deocamdată este că pierderea conștienței ar apărea atunci când creierul nu mai reușește să coordoneze eficient schimbul de informații între propriile sale regiuni.