Beyin, Bilinç ve Bilinçsizlik Arasında Nasıl Geçiş Yapar?

1800’lerin ortalarından beri, doktorlar ameliyat edecekleri hastaları ilaçlarla genel anestezi kullanarak uyuşturuyorlar. Yaygın kullanımlarının aksine, bu ilaçların derin bilinçsizliğe nasıl yol açtığı bilinmiyordu.

Bilinçlerini kaybedip tekrar kazanan gönüllülerin beyin aktivitelerinin iki saat boyunca takip edildiği yeni bir araştırmada, MIT ve Massachusetts Genel Hastanesi’nden araştırmacılar genel anestezinin beyinde yarattığı dikkat çekici aktiviteleri gözlemledi. Veriler genel kullanılan bir anestezi ilacının nasıl etkilediğine ışık tutarak doktorların ameliyat sırasınca hastaları daha iyi takip etmesini ve operasyon sürecinde hastaların uyandığı nadir vakaları engellemelerini sağladı.

Anesteziciler günümüzde EEG verilerini 1 ile 100 arasında bir sayıya dönüştüren yeni bir görüntüleme sistemini kullanıyorlar. Buna rağmen Proceedings of the National Academy of Sciences’te yayımlanan bir makaleye göre bu yöntem faydalı bazı verilerin okunmasını zorlaştırıyor. MIT Sağlık Bilimleri, Teknoloji, Beyin ve Kavramsal Bilimler profesörü ve MGH’de anestezist Emery Brown şöyle söylüyor:

Anestezistler operasyon odasında bir hasta ile ilgilenirken, bu makaledeki bilgileri birinin bilinçsiz olduğuna emin olmak için kullanabilirler ve hastanın bilincini ne zaman kazanacağına dair net bir tahminde bulunabilirler.

Ayrıştırıcı Bağlantılar

2012'nin sonbaharında Purdon, Brown ve meslektaşları epilepsi hastalarının anestezi altına girerken gösterdikleri beyin aktiviteleri ile ilgili bir çalışma yayınladılar. Epilepsi hastalığının tedavi sürecinin bir parçası olarak hastaların beyinlerine yerleştirilen elektrotları kullanarak araştırmacılar anestezi süresince EEG örnekleri almayı başardı.

Yeni bir çalışmada, araştırmacılar sağlıklı gönüllülerin kafa derisine yerleştirdikleri 64 elektrot ile beyin aktivitelerini ölçtüler. Araştırmacıların bir önceki yılın örnekleri ile uyuşan veriler elde etmelerinin yanı sıra deneklere daha uzun süre boyunca propofol(hastanın hızla uykuya dalmasını sağlayan ilaç) verdikleri ve denekleri anesteziden çıkana kadar takip ettikleri için daha çok detayı görebildiler.

Deneklere propofol verildikten sonra sese tepkileri ölçüldü. Her dört saniyede bir, denekler mekanik bir ton ya da bir sözcük işittiler. Deneklerden, sesi duyup duymadıklarından emin olabilmek için, sesi her duyduklarında bir düğmeye basmaları istendi. Araştırmacılar bu işlem boyunca EEG aktivitesini ölçtüler.

Denekler duyarsızlaştıkça, belirgin beyin aktivitesi görülmeye başlandı. İlk evrelerde, denekler bilinçlerini kaybetmeye yeni başladıklarında, araştırmacılar ön beyinde düşük frekanslı (0.1 -1 hertz) ve alfa frekanslı (8-12 hertz) bantlardaki beyin aktivitesinde bir dalgalanma gözlemlediler. Aynı zamanda iki dalgalanma arasında bir ilişki olduğunu da gördüler: alfa dalgalanmaları, düşük frekanstaki dalgalanmalar en düşük seviyedeyken zayıfladı.

Beyin anestezinin biraz daha derin bir seviyesine ulaştığında, alfa dalgalanmalarının düşük frekansın dalgalanmaları en düşük seviyedeyken en yüksek noktasına ulaşacak şekilde değiştiği gözlenmendi.

Araştırmacılar önceki yılın araştırmasında da görülen alfa ve düşük-frekans dalgalanmalarının beynin farklı bölgeleri arasındaki iletişimi bozarak bilinçsizliğe neden olduklarına inanıyorlar. Dalgalanmalar normalde talamus ve ön korteks arasında olan ve geniş bir frekans ile dikkati kontrol etmek ve duyusal bilgileri iletmek için yapılan bilgi geçişini engelliyor gibi görünüyor.

Dalgalanmalar beynin başka bölgelerinin de birbirleri ile iletişim kurmalarını engelliyor. Bir önceki yıl, araştırmacılar anestezi süresince beynin küçük bölgelerine yerleşmiş nöronların birkaç yüz milisaniye için aktif olduklarını ancak sonraki birkaç milisaniye kapandıklarını bulmuştulardı. Yavaş dalgalanmayı yaratan bu küçük aktivite beyin bölgelerinin iletişimini engelliyordu.

Daha net anestezi takibi

Araştırmacılar propofol miktarını düşürmeye başladıklarında, denekler bilincini kaybettiğinde gözlemledikleri beyin aktivitelerinin tersine döndüğünü gördüler. Denekler bilinçlerinin kazanmadan birkaç saniye önce, düşük frekans dalgalanmaları en düşük noktasındayken, alfa dalgalanmaları en yüksek noktalarına çıktılar. Purdon şöyle söylüyor:

Bu bir hastanın anesteziden tahmin süresinden önce çıkıp çıkmadığını anlayabileceğimiz bir işaret.

Hastanın ameliyat sırasında anesteziden çıktığı durumlar çok nadir olmak ile birlikte -10.000 operasyonda bir ya da iki kez- oldukça önemliler.

Her gün karşılaştığımız bir şey değil ama olduğunda, toplumda anlaşılabilir ilkel bir korku yaratıyor. Anestezistlerin ise söyleyecek pek bir şeyleri olmuyor çünkü ne zaman bilinçsiz olduğunuzu bilmiyoruz. Ama artık bu sorunu çözdük.

Purdon ve Brown anestezistler ve MGH stajyerleri için anestezinin derinliğini ölçmek için gereken bilgileri nasıl yorumlayacaklarını öğrettikleri bir eğitim programı hazırlıyorlar. Bu bilgilere artık çoğu operasyonda kullanılan EEG monitörleri ile ulaşılabiliyor, diyor Purdon. Propofol anestezi için kullanılan en genel ilaç olduğundan yeni bulgular çoğu operasyon için kullanışlı olmalı.

Michael Ramsay, Baylor Üniversitesi Sağlık Merkezi’nde anestezi bölümü başkanı, yeni bulguların hasta bakımının kalitesini artıracağını vurguluyor. Kullanılan görüntüleme sistemleri “hiçbir zaman bu kadar doğru olmamıştı ve hiç kimse uyanıklığı engellediğini kanıtlayamamıştı,” diyor. Araştırma ekibinin bir parçası olan Ramsay şöyle bitiriyor: 

Yaptıkları, baktığınız EEG sinyallerinin yorumuna eski değerini yeniden kazandırdı.

Beynin bilinç ile bilinçsizlik arasındaki geçişini gösteren bir videoyu aşağıdan izleyebilirsiniz: