Bilinçdışının Derinliklerinde Bilincin Gizli Geometrisi
Michigan Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, talamus ve korteksin nasıl etkileşime girdiğini araştırmak için propofol kullandılar ve bilinç için temel mekanizmaları ortaya çıkardılar.
Propofol, hastane ameliyathanelerinde ve yoğun bakım ünitelerinde hastaları sakinleştirmek, konforlarını sağlamak veya invaziv prosedürler için tam bilinçsizliği indüklemek için yaygın olarak kullanılır.
Propofol hızlı çalışır ve bir anestezi uzmanı tarafından uygulandığında çoğu hasta tarafından iyi tolere edilir. Peki hastalar uyutulduğunda beynin içinde neler oluyor ve bu durum bilincin kendisi hakkında neyi ortaya koyuyor?
Propofol ile Bilinç Çalışması
U-M’de bilincin doğasını inceleyen araştırmacılar, bilinçsiz durumun arkasındaki karmaşık beyin geometrisini tanımlamak için ilacı başarıyla kullandılar ve geleneksel olarak incelenmesi zor olan beyin yapılarına benzeri görülmemiş bir bakış sundular.
U-M Tıp Fakültesi Anesteziyoloji Bölümü Araştırma Görevlisi Profesör Zirui Huang, “Bilinç çeşitli açılardan çalışma konusu olmuştur ve bilincin nörobiyolojik temellerini anlamak nöroloji, psikiyatri ve anesteziyoloji gibi birçok tıp disiplini için önemli sonuçlar doğurmaktadır” dedi.
Bugüne kadar araştırmacılar anesteziklerin bilinci nasıl baskıladığı konusunda tartıştılar. Özellikle de etki alanının öncelikle beynin derinliklerinde yumurta şeklinde bir yapı olan ve gördüklerimizden, dokunduklarımızdan ve duyduklarımızdan bilgi alan talamusta mı yoksa bu bilgileri karmaşık şekillerde işleyen serebral kortekste mi olduğu konusunda.
Beyin Haritalama ve Bilinç
Sağlıklı gönüllülerde, fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) rehberliğinde propofol sedasyonu öncesinde, sırasında ve sonrasında beyin mimarisindeki değişiklikleri haritalandırdılar. Bu sayede, çalışma katılımcıları bilinçsiz bir duruma girip çıkarken beyin bölgelerine giden kan akışını izleyebildiler.
Huang, başlangıçta talamusun hem unimodal işleme olarak bilinen korteksin oldukça tanımlanmış alanlarına duyusal bilgi gönderen spesifik çekirdeklerin (beyin hücresi kümeleri) hem de transmodal işleme olarak bilinen korteksin daha yüksek bir katmanına daha yaygın bir şekilde bilgi gönderen spesifik olmayan çekirdeklerin dengeli bir aktivite seviyesine sahip olduğunu açıkladı.
Talamik İşlemeye İlişkin Bulgular
Ekip, derin sedasyon altında talamusun, transmodal işlemeden sorumlu beyin hücresi kümelerindeki aktivitede ciddi bir azalma gösterdiğini ve bunun da baskın bir unimodal modele yol açtığını buldu; bu da duyusal girdiler hala alınsa da, bu girdilerin entegrasyonunun olmadığını gösteriyor.
Daha sonra, bilinçsiz bir duruma geçişte rol oynayan belirli hücre tiplerini ve bunların talamik işlemedeki değişimle ilişkisini keşfettiler. Huang, talamusun çekirdek hücreleri ve matris hücreleri olmak üzere en az iki farklı hücre tipi içerdiğini söyledi.
U-M’de Anesteziyoloji Profesörü ve Bilinç Bilimi Merkezi’nin şu anki direktörü Hudetz, “Artık talamik matriks hücrelerinin daha üst düzey korteks ile yaygın bağlantılarının bilinç için kritik olduğuna dair ikna edici kanıtlarımız var” diyor.
Korteksin bir soğan gibi katmanlı olduğunu düşünürsek, çekirdek hücreler alt katmanlara bağlanırken, matris hücreler daha yayılmış bir şekilde üst katmanlara bağlanır. Hücrelerin kimlik kartları gibi mRNA ifade imzalarını ölçerek, matris hücrelerinin aktivitesindeki bir bozulmanın bilinçsizliğe geçişte çekirdek hücrelerden daha büyük bir rol oynadığını görebildiler. Ek bir sürpriz de, beyinde genellikle propofolün etkilerinin anahtarı olduğu düşünülen önemli bir inhibitör transmitter olan GABA’nın beklendiği kadar belirgin bir rol oynamadığının görülmesiydi.
Kaynak: https://scitechdaily.com