De neurala mekanismerna för anestesi och mänskligt medvetande (LOC-2013)

Förklaringen av medvetande utgör en av de största utmaningarna för vetenskap och filosofi under 2000-talet. Det är fortfarande oklart vad medvetande är och hur det kommer ur hjärnaktivitet. Genom att studera anestesi och sömn siktar forskarna på att avslöja vad som händer i hjärnan när medvetandet försvinner och när det kommer tillbaka. Under studien kommer en serie studier av positronemissionstomografi (PET), magnetisk resonanstomografi (MRI) och elektroencefalografi (EEG) att utföras på friska manliga försökspersoner för att avslöja medvetandets neurala korrelat. Patienternas medvetande kommer att manipuleras med normal sömn och anestesimedel dexmedetomidin och propofol.

Först testas olika neurofysiologiska verktyg för att separera medvetande, anknytning och lyhördhet under normal sömn. De mest lämpliga metoderna och ämnena kommer att väljas ut och sedan testas under bedövningsinducerad sedering och förlust av respons (LOR). Anestetika (dexmedetomidin eller propofol) kommer att administreras som målkontrollerade infusioner (TCI) med stegvisa koncentrationsökningar tills LOR detekteras. Därefter upprepas TCI i samma försökspersoner men justeras enligt de individuella målkoncentrationerna av läkemedel som är tillräckliga för LOR, och en serie PET-perfusionsmätningar kommer att utföras för att få information om hjärnaktiviteten i olika medvetandetillstånd. Samma försökspersoner kommer sedan att avbildas med PET för hjärnaktivitet efter sömnbrist (vaken), under olika sömnstadier och direkt efter uppvaknande. Slutligen kommer tio dexmedetomidin-personer att få läkemedlet en gång till, och data om funktionell MR (fMRI) kommer att samlas in vid olika medvetandetillstånd före och under verbala och icke-verbala vokaliseringar. EEG kommer att samlas in kontinuerligt i alla pass. Anestesidjupet kommer att mätas med hjälp av kvantitativ EEG och bispektralt index (BIS) övervakning.

Resultaten kan leda till upptäckten av nya och bättre objektiva indikatorer på djupet av anestesi och medvetande, och nya insikter i förståelsen av neurala mekanismer bakom läkemedelsinducerad medvetslöshet och i slutändan verkningsmekanismerna för (allmän) anestetika också som själva medvetandet.