Anestezi altında bilinç neden kapanıyor, beyin neden aktif kalıyor?

Kyoto Üniversitesi'nden araştırmacılar, fareler üzerinde yürüttükleri deneylerde, genel anestezi sırasında beynin aktifliğini korumasına rağmen bilincin neden kaybolduğuna dair çarpıcı bulgulara ulaştı. Japonya'da gerçekleştirilen bu çalışmada, bilim insanları hayvanların beyin yüzeyini 116 elektrot kanalı içeren özel bir levha ile kapladı. Deneyler sırasında farelerin sol gözüne ışık tutuldu ve korteks boyunca yayılan elektriksel uyarımlar kaydedildi. Elde edilen sonuçlar, uyanık ve anestezi altındaki beyinler arasındaki bilgi akışı farklarını gözler önüne serdi.

Kyoto Üniversitesi: Korteks bağlantılarında belirgin değişim

Uyanık durumda, farelerin beyinlerinde görsel uyarıdan kaynaklanan elektriksel dalgalar yalnızca ilgili bölgede kalmadı; bu dalgalar, beynin işitme, dokunma ve karmaşık duyusal bilgileri işleyen farklı alanlarına da ulaştı. Ancak izofluran anestezisi uygulandığında, bu elektriksel yanıtlar daha kısa sürdü ve çoğunlukla oluştuğu bölgede sınırlı kaldı. Araştırmacılar, bu farklılığın nedenini daha iyi anlamak için transfer entropisi adı verilen bir gösterge kullandı. Analizler, uyanık beyinlerde bilgi akışının dalgaların hareket ettiği yönde ilerlediğini ve bu özelliğin "bilgi ayarı" olarak tanımlandığını ortaya koydu. Anestezi altındaki beyinlerde ise yönlendirilmiş bağlantı tamamen kaybolmadı, ancak çok daha az belirgin hale geldi.

Bilinç kaybında bilgi akışı düzensizleşiyor

Çalışmada dikkat çeken bir diğer bulgu, toplam transfer entropisi değerinin anestezi altındaki farelerde uyanık olanlara göre daha yüksek çıkması oldu. Bu durum, beynin anestezi etkisi altında hâlâ aktif bir şekilde sinyal alışverişi yaptığını, ancak bu iletişimin daha düzensiz ve güvenilmez bir şekilde gerçekleştiğini gösteriyor. Araştırmacılara göre, bilinçli algı için yalnızca nöronal aktivitenin miktarı değil, aynı zamanda korteksin farklı bölgeleri arasındaki bilgi akışının doğruluğu da büyük önem taşıyor. Ancak çalışma, bilgi ayarındaki bozulmanın doğrudan bilinç kaybına yol açtığını kesin olarak ortaya koymuyor. Deneylerde sadece izofluran kullanıldı ve sonuçların insan beyni için geçerli olup olmadığı henüz netleşmedi. Bilim insanları, farklı anesteziklerin ve insan beyni üzerindeki etkilerin de araştırılması gerektiğini vurguluyor.