Deși peste 350 de milioane de operații au loc anual sub anestezie generală, mecanismul exact prin care aceste substanțe deconectează creierul uman rămâne o enigmă medicală. Cercetările recente arată că medicamentele blochează comunicarea dintre regiunile cerebrale și scot la iveală o posibilă „a treia stare” a conștiinței, la granița dintre somn și trezire. Noile scanări RMN le oferă oamenilor de știință indicii prețioase despre modul în care rețelele neuronale generează însăși gândirea conștientă.
În 1797, comandantul naval britanic, amiralul Horatio Nelson, a suferit amputarea brațului drept. Operația i-a salvat viața. Totuși, conform legendei, singurul anestezic pus la dispoziție a fost o înghițitură de rom. De-a lungul celei mai mari părți a istoriei umane, chiar și îndepărtarea membrelor se efectua pe pacienți aflați în stare de veghe deplină, relatează BBC. Introducerea anestezicelor generale în 1846 a schimbat radical datele problemei. Dintr-odată, starea de conștiență putea fi oprită temporar oricând, oriunde și la oricine. Nelson ar fi putut trece peste amputare și, cu toate acestea, să se prezinte la micul dejun a doua zi.
Astăzi, la nivel mondial, se efectuează peste 350 de milioane de intervenții chirurgicale sub anestezie generală în fiecare an. Totuși, mecanismul prin care aceste medicamente misterioase ne adorm nu este încă pe deplin clarificat. În prezent, noile indicii le explică oamenilor de știință funcționarea fundamentală a creierului nostru. Ele oferă indicii chiar și despre originile conștiinței însăși.
Un somn universal
Există mai multe categorii de anestezice. Unele funcționează prin blocarea durerii, în timp ce altele induc o stare de somnolență și relaxare. Anestezicele generale merg un pas mai departe: induc starea de inconștiență, astfel încât pacientul nu mai percepe deloc ceea ce se întâmplă în jur. Există o multitudine de substanțe capabile să inducă inconștiența. Acestea variază de la gaze aparent inerte, precum xenonul - folosit rar în practică -, până la propofol, cel mai răspândit și frecvent utilizat anestezic general.
Anestezicele generale pot avea structuri chimice extrem de diferite. În fiecare caz, efectul general constă în perturbarea comunicării dintre celulele nervoase din creier, împiedicându-le să transmită semnale între ele. Ceea ce arată scanările prin rezonanță magnetică (RMN) este o reducere globală a activității cerebrale. Totuși, modul exact în care acest proces conduce la adormirea pacientului rămâne mai puțin înțeles.
În primul rând, nu este încă stabilit dacă starea de inconștiență provocată de anestezice necesită o oprire completă a întregului creier sau dacă anumite regiuni au un rol mai important decât altele.
„Chiar dacă întregul creier se deconectează, din cauză că este atât de interconectat, este extrem de dificil de identificat ce anume a declanșat blocarea globală”, spune Nick Franks, profesor de biofizică și anestezie la Imperial College London din Regatul Unit, conform sursei citate. „Dacă analizăm imaginile cerebrale, este evident că există anumite zone mai sensibile, care se opresc primele, iar acest lucru ridică întrebarea dacă tocmai ele provoacă apoi oprirea generală”.
Franks indică talamusul, o structură de forma unui ou situată adânc în creier, ce funcționează ca un nod central între diverse regiuni cerebrale. Această zonă pare să își reducă activitatea prima atunci când pacientului i se administrează un anestezic general. Talamusul joacă un rol crucial în declanșarea și menținerea somnului, printre altele. Oare anestezicele acționează prin „preluarea controlului” asupra circuitelor naturale ale somnului din creier?
„Dacă anesteziezi un animal și apoi stimulezi o zonă foarte specifică a talamusului, poți trezi animalul”, explică Franks. „Studiile arată, de asemenea, că unele persoane aflate în comă pot fi trezite prin stimulare talamică. Prin urmare, este o zonă critică pentru starea de veghe”. Cu toate acestea, sunt necesare cercetări suplimentare pentru a stabili cu certitudine dacă acesta este mecanismul.
Alți cercetători consideră că scoarța cerebrală - stratul exterior cutat al creierului - este principalul „sediu al conștiinței” și, prin urmare, locul unde anestezicele își exercită efectul primordial. Totuși, sunt implicate și alte zone cerebrale, cum ar fi lobii frontali și parietali. Cei dintâi se află chiar în spatele frunții și răspund de activități complexe, precum gândirea critică. Cei din urmă sunt situați mai în spate și participă la procesarea informațiilor senzoriale, de exemplu simțul tactil.
O a treia stare
Apar însă indicii noi care sugerează că creierul nostru ar putea fi capabil de o stare intermediară de conștiență, o stare situată între somn și veghe.
Pentru majoritatea oamenilor, a fi „adormit” medical înseamnă pierderea completă a conștienței și, implicit, a oricărei amintiri despre evenimente. Cu toate acestea, regula nu este valabilă pentru toată lumea. Se estimează că un pacient din 15.000 supuși unei intervenții chirurgicale își poate aminti detalii din timpul operației după trezire, un fenomen cunoscut drept „trezire intraoperatorie accidentală”.
Jaideep Pandit, medic primar anestezist la Oxford University Hospitals, consideră că acești pacienți experimentează o „a treia stare” a conștiinței, undeva la granița dintre somn și trezire, sau între conștiență și inconștiență.
În experimentele sale, Pandit le-a administrat pacienților un anestezic alături de un miorelaxant, dar a pus un garou pe antebraț pentru a împiedica paralizarea musculaturii la nivelul respectiv. Această metodă le permitea pacienților inconștienți să își miște mâna dacă doreau. Medicul a constatat că o treime dintre pacienți puteau strânge degetele examinatorului la comandă, deși nu prezentau niciun semn exterior de veghe sau de durere pe parcursul intervenției chirurgicale. În opinia lui Pandit, acest fenomen indică existența unui al treilea nivel al conștiinței.
Caracterul unic al gândirii conștiente
Așa-numita „problemă dificilă” a conștiinței rămâne unul dintre marile mistere nerezolvate ale științei. Totuși, observarea schimbărilor care apar odată cu pierderea acestei capacități ajută la deslușirea tainelor ei. Deși somnul obișnuit implică de asemenea suspendarea stării conștiente, anestezicele generale permit oprirea acesteia în orice moment, facilitând astfel studiul de laborator.
Să luăm ca exemplu caracterul unic al trăirilor noastre conștiente. Este unanim acceptat că experiența conștientă a fiecărui individ sau animal este complet subiectivă și specifică doar lui.
Andrea Luppi, neurocercetător la Universitatea din Cambridge, a investigat dacă anestezicele generale pot arunca o lumină asupra modului în care funcționează acest proces. El a analizat creierul pacienților aflați sub anestezie generală prin scanări RMN funcționale. Această tehnologie permite înregistrarea fluxului sanguin cerebral pentru a evalua impactul medicamentelor.
Luppi a fost interesat în mod deosebit de conectivitatea funcțională, un indicator al modului în care diverse regiuni ale creierului comunică și își coordonează activitatea. În mod normal, acest tip de activitate neuronală urmează un tipar atât de distinctiv, încât poate servi drept o adevărată „amprentă digitală” pentru identificarea unei persoane.
Cu toate acestea, Luppi și colegii săi au descoperit că, sub efectul anesteziei, creierele individuale devin mai puțin „unice” și seamănă mult mai mult între ele. În mod surprinzător, creierul uman anesteziat a devenit mai greu de deosebit de creierul altor primate și sugerează că regiunile cele mai afectate de anestezie sunt tocmai cele apărute cel mai recent pe scara evoluției.
Luppi consideră că trăsătura definitorie a anesteziei constă în întreruperea comunicării dintre regiuni cerebrale separate. În stare de veghe, ariile creierului pot interacționa chiar dacă nu sunt conectate. În schimb, acest lucru devine extrem de rar în creierul anesteziat, unde par să mai comunice doar zonele legate fizic și nemijlocit între ele.
„În stare de veghe, fluxul conștiinței ghidează succesiunea tiparelor cerebrale pe care le parcurgem”, nota Luppi într-un comentariu din 2024. Sub anestezie, în schimb, activitatea cerebrală își pierde direcția și plutește în derivă, explică el.
Descoperirile lui Luppi se aliniază cu ipoteza conform căreia conștiința nu provine din activitatea unei zone cerebrale unice. Ea funcționează ca o rețea, reiese din coordonarea diferitelor centre nervoase. Situația seamănă cu blocarea activității unui guvern prin prăbușirea sistemelor naționale de comunicații.
De asemenea, Luppi consideră că anestezicele generale ar putea ajuta la înțelegerea modului în care substanțele psihedelice, precum LSD-ul și psilocibina („ciupercile magice”), modifică starea de conștiență. Dacă anestezicele slăbesc comunicarea dintre diverse regiuni cerebrale, psihedelicele par să producă efectul invers: stimulează creierul să deschidă căi inedite de comunicare.
În cele din urmă, rămân încă multe de aflat despre locul exact în care sălășluiește conștiința în creierul uman.
„Înțelegerea noastră despre conștiință este încă destul de rudimentară”, afirmă Boris Heifets, profesor asociat de anestezie, medicină perioperatorie și terapia durerii la Universitatea Stanford din California. „Așa că, dacă găsiți pe cineva capabil să explice cum funcționează cu adevărat experiența conștientă, vă rog să mă anunțați. Mi-ar plăcea enorm să stau de vorbă cu acea persoană”.
Întreg conținutul din acest articol are exclusiv rol informativ general și nu trebuie privit ca un substitut pentru sfatul medical oferit de profesioniștii din domeniul sănătății.