Нейробиологи выяснили, как анестезия «выключает» сознание
Лекарства, которые используют для анестезии, заставляют человека на какое-то время потерять сознание. Этот эффект может быть связан с дестабилизацией мозга, выяснили ученые из США.
Анестетики активно применяются в медицине, но почему именно они лишают пациента сознания, до конца известно не было. Авторы одних исследований предполагали, что дело в чрезмерной стабилизации мозга, из-за которой он перестает реагировать на раздражители. В других работах утверждалось, что препараты, наоборот, заметно повышают его возбудимость и вводят в состояние хаоса, «отключающее» сознание.
Противоречивость результатов была связана прежде всего с нехваткой методов, которые позволили бы точно измерить динамическую стабильность мозга. Так называют состояние, при котором нейроны обладают достаточной возбудимостью, чтобы реагировать на новые сигналы, но при этом мозг способен быстро восстановить контроль и предотвратить их чрезмерное возбуждение.
Исследователи из Массачусетского технологического института в США использовали новую методику анализа нейронной активности и изучили, как воздействует на мозг анестетик пропофол. Выяснилось, что препарат парадоксальным образом не стабилизирует нейронную сеть или подавляет ее активность, а, наоборот, дестабилизирует. Соответствующую научную статью опубликовал журнал Neuron.
«Мозгу приходится балансировать на грани между возбудимостью и хаосом. Он должен быть достаточно возбудимым, чтобы его нейроны могли влиять друг на друга, но если он становится слишком возбудимым, то в нем начинается хаос. Пропофол, по-видимому, нарушает механизмы, которые поддерживают работу мозга в этом узком диапазоне», — пояснили авторы исследования.
Ученые проанализировали, как функционировал мозг лабораторных животных в течение часа после введения пропофола, когда они постепенно теряли сознание. Активность фиксировалась в четырех областях мозга, которые отвечают за зрение, обработку звука, пространственное восприятие и исполнительную функцию.
В норме, когда организм бодрствует, нейронная активность резко возрастает после любого воздействия, а затем возвращается на исходный уровень. Однако под действием пропофола мозгу понадобилось больше времени, чтобы вернуться в «точку А». Этот эффект постепенно становился все более и более выраженным, пока животные не теряли сознание. Ученые сделали вывод, что анестетик приводит к нарастанию нестабильности:
«Этот парадоксальный эффект, при котором усиление торможения дестабилизирует сеть, а не подавляет или стабилизирует ее, возникает из-за растормаживания. Когда пропофол усиливает торможение, оно подавляет другие тормозные нейроны, и в результате общая активность мозга повышается».
Ученые предполагают, что другие анестезирующие препараты, которые воздействуют на разные типы нейронов и рецепторов, могут оказывать тот же эффект, что и пропофол, но с помощью неодинаковых механизмов. Если дальнейшие исследования подтвердят эту гипотезу, медики смогут научиться точнее подбирать анестезию для каждого пациента и сделать общий наркоз безопаснее для организма.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
В настоящее время для выращивания сельскохозяйственных культур используют минеральные и органические удобрения. Проблема в том, что неорганические соединения со временем закисляют почву и при длительном или избыточном внесении способствуют накоплению в ней тяжелых металлов. Органические удобрения могут содержать болезнетворные бактерии и антибиотики, которые вредят почвенной микрофлоре. Поэтому в качестве альтернативы ученые рассматривают возможность использования в качестве удобрения микроводорослей, обитающих в пресных и морских водах. Однако их массовому применению в сельском хозяйстве мешает высокая себестоимость производства. Ученые Пермского Политеха впервые нашли способ сделать такое удобрение более доступным. Они вырастили микроводоросли на дымовом газе, имитирующем газовые выбросы промышленных предприятий, который обычно выбрасывают в атмосферу. Испытания показали, что длина и масса проростков увеличились на 13 процентов, всхожесть выросла до 97 процентов, а скорость прорастания — на шесть процентов. При этом новое удобрение более безопасно: оно не накапливает токсины, полностью разлагается и не содержит патогенов и антибиотиков.
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
Масштабный анализ ДНК показал, что леопарды в Капской области ЮАР измельчали не из-за случайных мутаций при вырождении популяции, а в результате целенаправленной эволюционной адаптации к местной среде обитания.
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии