I meccanismi neurali dell'anestesia e della coscienza umana (LOC-2013)

La spiegazione della coscienza pone una delle più grandi sfide alla scienza e alla filosofia nel 21° secolo. Non è chiaro cosa sia la coscienza e come emerga dall'attività cerebrale. Studiando l'anestesia e il sonno, i ricercatori mirano a rivelare cosa succede nel cervello quando la coscienza si perde e quando ritorna. Durante lo studio, una serie di studi di tomografia ad emissione di positroni (PET), risonanza magnetica (MRI) ed elettroencefalografia (EEG) saranno effettuati su soggetti maschi sani per rivelare i correlati neurali della coscienza. La coscienza dei soggetti sarà manipolata con sonno normale e agenti anestetici dexmedetomidina e propofol.

In primo luogo, verranno testati vari strumenti neurofisiologici per separare la coscienza, la connessione e la reattività durante il sonno normale. I metodi ei soggetti più adatti saranno selezionati e poi testati durante la sedazione indotta da anestesia e la perdita di reattività (LOR). Gli anestetici (dexmedetomidina o propofol) verranno somministrati come infusioni mirate controllate (TCI) con incrementi di concentrazione graduali fino a quando non viene rilevato LOR. Quindi, i TCI vengono ripetuti negli stessi soggetti ma aggiustati in base alle singole concentrazioni bersaglio del farmaco sufficienti per LOR, e verrà eseguita una serie di misurazioni di imaging di perfusione PET per ottenere le informazioni sull'attività cerebrale in vari stati di coscienza. Gli stessi soggetti verranno quindi sottoposti a imaging con PET per l'attività cerebrale dopo la privazione del sonno (da sveglio), durante le varie fasi del sonno e immediatamente dopo il risveglio. Infine, dieci soggetti dexmedetomidina riceveranno nuovamente il farmaco e verranno raccolti dati di risonanza magnetica funzionale (fMRI) in vari stati di coscienza prima e durante le vocalizzazioni verbali e non verbali. L'EEG verrà continuamente raccolto in tutte le sessioni. La profondità dell'anestesia sarà misurata utilizzando l'EEG quantitativo e il monitoraggio dell'indice bispettrale (BIS).

I risultati possono portare alla scoperta di nuovi e migliori indicatori oggettivi della profondità dell'anestesia e della coscienza, e nuove intuizioni sulla comprensione dei meccanismi neurali alla base della perdita di coscienza indotta da farmaci e, in ultima analisi, anche dei meccanismi di azione degli anestetici (generali). come coscienza stessa.