Neuronowe mechanizmy znieczulenia i świadomości człowieka (LOC-2013)

Wyjaśnienie świadomości stanowi jedno z największych wyzwań dla nauki i filozofii XXI wieku. Nie jest jasne, czym jest świadomość i jak wyłania się z aktywności mózgu. Badając znieczulenie i sen, badacze chcą odkryć, co dzieje się w mózgu, gdy traci się świadomość i kiedy wraca. W trakcie badania zostanie przeprowadzona seria badań pozytonowej tomografii emisyjnej (PET), obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI) i elektroencefalografii (EEG) na zdrowych mężczyznach w celu ujawnienia neuronalnych korelatów świadomości. Świadomość badanych będzie manipulowana za pomocą normalnego snu i środków znieczulających deksmedetomidyny i propofolu.

Najpierw przetestowane zostaną różne narzędzia neurofizjologiczne do oddzielania świadomości, łączności i reakcji podczas normalnego snu. Najbardziej odpowiednie metody i osoby zostaną wybrane, a następnie przetestowane podczas sedacji wywołanej znieczuleniem i utraty reakcji (LOR). Środki znieczulające (deksmedetomidyna lub propofol) będą podawane w postaci infuzji kontrolowanych celem (TCI) ze stopniowym zwiększaniem stężenia, aż do wykrycia LOR. Następnie TCI są powtarzane u tych samych pacjentów, ale dostosowywane zgodnie z indywidualnymi docelowymi stężeniami leku wystarczającymi do LOR, oraz przeprowadzana jest seria pomiarów obrazowania perfuzji PET w celu uzyskania informacji o aktywności mózgu w różnych stanach świadomości. Te same osoby zostaną następnie zobrazowane za pomocą PET pod kątem aktywności mózgu po deprywacji snu (na jawie), podczas różnych faz snu i bezpośrednio po przebudzeniu. Wreszcie, dziesięciu pacjentom z deksmedetomidyną zostanie ponownie podany lek, a dane funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) zostaną zebrane w różnych stanach świadomości przed i podczas wokalizacji werbalnych i niewerbalnych. EEG będzie stale zbierane podczas wszystkich sesji. Głębokość znieczulenia będzie mierzona za pomocą ilościowego monitorowania EEG i wskaźnika bispektralnego (BIS).

Wyniki mogą doprowadzić do odkrycia nowych i lepszych obiektywnych wskaźników głębokości znieczulenia i świadomości oraz nowego wglądu w zrozumienie mechanizmów neuronalnych leżących u podstaw utraty przytomności wywołanej lekami, a ostatecznie mechanizmów działania (ogólnych) środków znieczulających jako sama świadomość.