Yeni Keşif Genel Anestezinin Beyne Gerçekte Ne Yaptığına Dair İpuçları Veriyor

En güvenli tıbbi uygulamalardan biri olmasına rağmen, anestezik ilaçların beyinde tam olarak nasıl çalıştığına dair hala tam ve kapsamlı bir anlayışa sahip değiliz.

Aslında, genel anestezi 180 yıl önce tıbba girdiğinden beri büyük ölçüde bir gizem olarak kalmıştır.

Bugün The Journal of Neuroscience'da yayınlanan çalışmamız, sürecin inceliklerine dair yeni ipuçları sunuyor. Genel anestezi ilaçları beynin yalnızca bizi uyanık ve tetikte tutmaktan sorumlu belirli bölümlerini etkiliyor gibi görünüyor.

 

Beyin Hücreleri Bir Denge Kuruyor

Meyve sineklerinin kullanıldığı bir çalışmada, anestezik ilaçların belirli nöron türleriyle (beyin hücreleri) etkileşime girmesini sağlayan potansiyel bir yol bulduk ve bunun proteinlerle ilgisi var. Beyninizde yaklaşık 86 milyar nöron vardır ve bunların hepsi aynı değildir- genel anestezinin etkili olmasını sağlayan da bu farklılıklardır.

Açık olmak gerekirse, anestezik ilaçların bizi nasıl etkilediği konusunda tamamen karanlıkta değiliz. Genel anesteziklerin neden bilincimizi bu kadar çabuk kaybetmemizi sağladığını 1994 yılında yapılan dönüm noktası niteliğindeki bir keşif sayesinde biliyoruz.

Ancak ince ayrıntıları daha iyi anlamak için öncelikle beynimizdeki hücreler arasındaki küçük farklılıklara bakmamız gerekiyor.

Genel olarak konuşmak gerekirse, beyinde iki ana nöron kategorisi vardır.

Birincisi “uyarıcı” nöronlar dediğimiz, genellikle bizi uyanık ve tetikte tutmaktan sorumlu nöronlardır. İkincisi ise “inhibitör” nöronlardır- görevleri uyarıcı olanları düzenlemek ve kontrol etmektir.

Günlük yaşamımızda, uyarıcı ve engelleyici nöronlar sürekli olarak çalışır ve birbirlerini dengelerler.

Uykuya daldığımızda, beyinde bizi uyanık tutan uyarıcı nöronları “susturan” inhibitör nöronlar vardır. Bu zaman içinde kademeli olarak gerçekleşir, bu yüzden gün içinde giderek daha yorgun hissedebilirsiniz.

Genel anestezikler, inhibitör nöronların herhangi bir etkisi olmaksızın bu uyarıcı nöronları doğrudan susturarak bu süreci hızlandırır. Bu nedenle anestezistiniz size prosedür için “sizi uyutacaklarını” söyleyecektir: bu esasen aynı süreçtir.

 

Özel Bir Uyku Türü

Anesteziklerin bizi neden uyuttuğunu bilsek de, o zaman soru şu oluyor: “Ameliyat sırasında neden uykuda kalırız?”. Eğer bu gece yatağa girip uyuyakalmış olsaydınız ve birisi sizi ameliyat etmeye çalışsaydı, büyük bir şokla uyanırdınız.

Bugüne kadar, genel anestezinin neden insanların ameliyat sırasında bilinçsiz kalmasına neden olduğuna dair alanda güçlü bir fikir birliği yoktur.

Son birkaç on yılda, araştırmacılar birkaç potansiyel açıklama önerdiler, ancak hepsi tek bir temel nedene işaret ediyor gibi görünüyor. Nöronlar genel anesteziye maruz kaldıklarında birbirleriyle konuşmayı keserler.

“Hücrelerin birbiriyle konuşması” fikri kulağa biraz tuhaf gelse de, sinirbilimde temel bir kavramdır. Bu iletişim olmasaydı beynimiz hiçbir şekilde çalışamazdı. Ve beynin vücutta neler olup bittiğini bilmesini sağlar.

 

Ne Keşfettik?

Yeni çalışmamız, genel anesteziklerin uyarıcı nöronların iletişimini durdurduğunu, ancak inhibitör nöronların iletişimini durdurmadığını gösteriyor. Bu kavram yeni değil, ancak neden sadece uyarıcı nöronların etkilendiğine dair bazı ikna edici kanıtlar bulduk.

Nöronların iletişim kurabilmesi için proteinlerin devreye girmesi gerekir. Bu proteinlerin görevlerinden biri de nöronların nörotransmitter adı verilen molekülleri salmasını sağlamaktır. Bu kimyasal haberciler sinyalleri bir nörondan diğerine ileten şeydir: örneğin dopamin, adrenalin ve serotonin nörotransmitterlerdir.

Genel anesteziklerin bu proteinlerin nörotransmitter salgılama yeteneğini bozduğunu, ancak sadece uyarıcı nöronlarda bozduğunu bulduk. Bunu test etmek için Drosophila melanogaster meyve sineklerini ve süper çözünürlük mikroskopisini kullanarak genel anesteziklerin bu proteinler üzerinde moleküler ölçekte ne gibi etkileri olduğunu doğrudan gördük.

Uyarıcı ve engelleyici nöronları birbirinden farklı kılan şeylerden biri de aynı proteinin farklı türlerini ifade etmeleridir. Bu, aynı marka ve model iki arabaya sahip olmak gibidir, ancak biri yeşil ve spor pakete sahipken, diğeri sadece standart ve kırmızıdır. İkisi de aynı şeyi yapar ama biri biraz farklıdır.

Nörotransmitter salınımı birçok farklı proteini içeren karmaşık bir süreçtir. Bulmacanın bir parçası tam olarak doğru değilse, genel anestezikler işlerini yapamazlar.

Bir sonraki araştırma adımı olarak, genel anesteziklerin neden yalnızca uyarıcı iletişimi durdurduğunu anlamak için bulmacanın hangi parçasının farklı olduğunu bulmamız gerekecek.

Nihayetinde, sonuçlarımız genel anesteziklerde kullanılan ilaçların beyinde büyük çaplı küresel inhibisyona neden olduğuna işaret ediyor. Bu ilaçlar, uyarılabilirliği iki şekilde susturarak bizi uyutuyor ve öyle kalmamızı sağlıyor.

Adam D Hines, Araştırma Görevlisi, Queensland Teknoloji Üniversitesi

Bu yazı SCIENCEALERT’ de yayınlanmıştır.