المهدئات تكسر الوعي عن طريق إدخال دماغك في حالة من الفوضى

المهدئات تكسر الوعي عن طريق إدخال دماغك في حالة من الفوضى

مصر:إيهاب محمد زايد
إن فقدان التثبيط المتحكم فيه لخلايا الدماغ المفرطة الإثارة قد يفسر كيفية عمل دواء التخدير الشائع.

وجدت دراسة جديدة على الحيوانات أجراها باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) أن البروبوفول، وهو مسكن يستخدم لتهدئة الأشخاص بأمان حتى يفقدوا الوعي أثناء الإجراءات الطبية، يعطل قدرة الدماغ الطبيعية على استعادة السيطرة على الخلايا العصبية شديدة الإثارة.

يوضح إيرل ميلر، عالم الأعصاب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وكبير مؤلفي الدراسة: “يجب على الدماغ أن يعمل على حد السكين بين الاستثارة والفوضى”.

“يجب أن يكون قابلاً للإثارة بدرجة كافية حتى تؤثر خلاياه العصبية على بعضها البعض، ولكن إذا أصبح شديد الإثارة، فإنه يتحول إلى حالة من الفوضى. ويبدو أن البروبوفول يعطل الآليات التي تبقي الدماغ في نطاق التشغيل الضيق هذا.”

قام الفريق بقياس نشاط الدماغ لزوج من قرود المكاك الريسوسي (Macaca mulatta) لمدة ساعة واحدة حيث فقدوا واستعادوا وعيهم بعد تناول جرعة البروبوفول.

سجلت مئات الأقطاب الكهربائية الموضوعة على فروة رأس الحيوانات نشاطًا كهربائيًا في أربع مناطق في المخ بينما كانت قرود المكاك “نائمة” ومستيقظة. ثم قام الباحثون بتحليل البيانات باستخدام تقنية جديدة طوروها لقياس مدى استقرار أو قوة نشاط الدماغ.

في العادة، يرتفع نشاط الدماغ عند تلقي المدخلات، ثم ينخفض. ولكن بمجرد بدء جرعات البروبوفول، استغرق نشاط دماغ الحيوانات وقتًا أطول للعودة إلى خط الأساس، ثم أصبح سريع الاستثارة بشكل متزايد مع تعمق التخدير، حتى فقدت الحيوانات وعيها.

يقترح الباحثون أن البروبوفول يعمل على الخلايا العصبية المثبطة التي من شأنها أن تضعف نشاط الدماغ المفرط وتعيد النظام إلى الاستقرار بعد الاضطرابات. ويؤدي فقدان الكبح هذا إلى تصاعد عدم الاستقرار وفقدان الوعي في نهاية المطاف، كما لو أن النظام يتعثر ولم يعد الدماغ قادرًا على معالجة المعلومات.

لوحة تعرض عينة من بيانات نشاط الدماغ التي تم جمعها من الحيوانات المستيقظة وغير الواعية.
عينة من تسجيلات نشاط الدماغ في الحيوانات المستيقظة وغير الواعية. (آيسن وآخرون، نيورون، 2024)
وبطبيعة الحال، هذه مجرد نظرية جديدة. على الرغم من قرنين من الاستخدام تقريبًا، ليس لدينا سوى فكرة غامضة عن كيفية عمل أدوية التخدير.

اقترح اكتشاف تاريخي في عام 1994 أن أدوية التخدير تعمل على البروتينات المشاركة في إشارات الخلية، بدلاً من الجزيئات الدهنية التي تشكل أغشية الخلايا. وفي عام 2018، اكتشف علماء الأعصاب الأستراليون أيضًا أن البروبوفول يعبث بالبروتين الرئيسي الذي تستخدمه الخلايا العصبية للتواصل مع بعضها البعض.

ومع ذلك، حتى عام 2020، كان الباحثون لا يزالون يجدون أن أدوية التخدير الأخرى شائعة الاستخدام تتداخل مع الأغشية الدهنية، لذا فإن الأمر معقد للغاية.

ومن خلال النظر إلى شبكات الدماغ بأكملها، أحرز العلماء تقدمًا في العقود القليلة الماضية في تحديد دوائر الدماغ المتميزة المشاركة إما في فقدان الوعي الناجم عن التخدير، أو الاستيقاظ منه عندما تتلاشى الأدوية.

وعلى نفس المنوال، نظر الباحثون الذين قاموا بهذه الدراسة الأخيرة إلى أنماط نشاط الدماغ بشكل عام، واستقراءًا من قياسات القطب الكهربائي واستخدام نموذج كمبيوتر لاختبار نظريتهم.

في حين تشير النتائج التي توصلوا إليها إلى أن البروبوفول يثبط الخلايا العصبية المثبطة، فقد وجدت دراسة أجريت على ذباب الفاكهة نشرت الشهر الماضي فقط أن دواء تخدير آخر له تأثير معاكس إلى حد ما، حيث يستهدف الخلايا العصبية المثيرة ولكن بطريقة مختلفة.

بدلًا من إطلاق العنان للخلايا العصبية المثيرة، يبدو أن الأيزوفلورين يمنع الخلايا العصبية المثيرة من التواصل، و”إسكاتها”.

ويمكن تفسير هذه الاختلافات من خلال حقيقة أن الدراسات نظرت في أدوية التخدير المختلفة: الأيزوفلورين، الذي يتم استنشاقه، والبروبوفول، الذي يتم حقنه عن طريق الوريد – ومن المعروف أن له تأثيرات مختلفة على الخلايا العصبية ومستقبلات الخلايا.

ومع ذلك، يعتقد الفريق أنه ربما لا تزال هناك بعض القواسم المشتركة بين أدوية التخدير وتأثيراتها على استقرار الديناميكيات على مستوى الدماغ.

يقول ميلر: “إذا وجدت آليات مشتركة تعمل عبر أدوية التخدير المختلفة، فيمكنك جعلها كلها أكثر أمانًا عن طريق التغيير والتبديل في بعض المقابض، بدلاً من الاضطرار إلى تطوير بروتوكولات السلامة لجميع أدوية التخدير المختلفة في وقت واحد”.

“أنت لا تريد نظامًا مختلفًا لكل مخدر سيستخدمونه في غرفة العمليات. أنت تريد نظامًا يقوم بكل شيء.”

وقد نشرت الدراسة في مجلة نيورون.