Пробуждение: как человеческий мозг восстанавливается после комы или анестезии
Исследователи выяснили, как именно мозг возвращается к обычному функционированию после «перезагрузки» и какие качества он «подключает» прежде всего
Прибегнув к помощи группы из 30 здоровых взрослых, которые находились под наркозом в течение трех часов, и группы из 30 здоровых взрослых, которые не подвергались наркозу и выступили в качестве контрольной группы, исследователи смогли изучить то, как именно мозг человека возвращается в сознание.
Оказывается, он «включается» не одновременно, а постепенно, от одной области к другой. При этом префронтальная кора, которая влияет на способность решать абстрактные проблемы, вступает в работу быстрее всего. Активация же других областей мозга, включая те, которые управляют временем реакции и вниманием, занимает больше времени.
«Хоть поначалу это и удивило нас, с точки зрения эволюции логично, что более высокие познавательные способности должны восстанавливаться на раннем этапе», — объяснил анестезиолог Макс Келц из Университета Пенсильвании. «Если, например, кто-то просыпается ото сна из-за потенциальной угрозы, такие структуры, как префронтальная кора, будут важнее всего для категоризации ситуации и создания плана оперативных действий».
Для измерения того, что происходило в мозгу, использовались различные методы, в том числе электроэнцефалография (ЭЭГ) и когнитивные тесты до и после того, как испытуемые теряли сознание. Эти тесты измеряли скорость реакции, качество памяти и ряд других показателей.
Анализируя показания ЭЭГ, исследователи отметили, что лобные области мозга, где расположены функции, ответственные (помимо прочего) за решение проблем, память и контроль моторики, стали особенно активными во время восстановления мозга. Сравнение с контрольной группой показало, что тем, кто был под наркозом, потребовалось около трех часов, чтобы полностью восстановить функционал серого вещества.
Команда также уточняла у участников группы их режим сна в дни после эксперимента. Выяснилось, что эксперимент не оказал негативного влияния на режим сна у тех, кто находился под наркозом. «Это говорит о том, что здоровый человеческий мозг остается устойчивым даже при длительном воздействии глубокой анестезии», — заявил анестезиолог Майкл Авидан из Вашингтонского университета.
«Клинически это означает, что некоторые из расстройств познания, которые мы часто наблюдаем в течение нескольких дней или даже недель во время восстановления после анестезии или операции, могут быть связаны с другими факторами, а не с длительным воздействием анестетиков на мозг», — отметил он.
Многие хирургические процедуры были бы просто невозможны без анестезии, эффективного и контролируемого способа отключения сознания в мозгу – такого же, что может произойти непроизвольно в случае комы. Несмотря на широкое использование анестетиков, мы не совсем понимаем, как именно они работают. Существует множество идей о том, как мозг взаимодействует с этими препаратами, но конкретных доказательств пока нет.
Последние открытия могут не только помочь в лечении и уходе за пациентами — например, помочь им приходить в себя после серьезных операций с применением анестезии, — но и дать ученым лучшее понимание мозга и того, как он реагирует на временные «выключения» и последующие «перезагрузки».