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Medizin

Anästhesie: Wie Propofol das Bewusstsein ausschaltet

Dienstag, 6. November 2012

© fotolia

Boston – Das Auftreten von sogenannten „slow-oscillations“ markiert bei einer Narkose mit Propofol den Beginn der Bewusstlosigkeit. Dies zeigen Untersuchungen von US-Forschern, die bei drei Epilepsie-Patienten detaillierte EEG-Ableitungen in der Einleitungsphase der Narkose aufzeichnen konnten. Die Forscher deuten in den Proceedings of the National Acadamy of Sciences (PNAS 2012; doi: 10.1073/pnas.­1210907109) die Bewusstlosigkeit als einen Netzwerkausfall des Gehirns.

Die molekulare Wirkungsweise von Propofol ist bekannt. Das Anästhetikum verstärkt GABA-erge inhibitorische Impulse im Gehirn. Wie dies allerdings zum Bewusst­seins­verlust führt, war nicht klar. Tierexperimente liefern keine sicheren Erkenntnisse, weil man den Zeitpunkt des Bewusstseinsverlust bei den Tieren nicht exakt bestimmen kann.

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Das Team um Patrick Purdon vom Massachusetts General Hospital in Boston hatte das Glück, dass drei Epilepsie-Patienten vor einem hirnchirurgischen Eingriff standen, der den Fokus ihrer Epilepsie eliminieren sollte. Um diesen Fokus zu lokalisieren, waren den Patienten bei einem früheren Eingriff intrakranielle Elektroden implantiert worden. Jeder Patient trug zwischen 50 und 100 Elektroden, darunter waren größere, die die EEG-Sig­nale aus einem größeren Areal auffingen, aber auch solche, die die Aktivität einzelner Neuronen anzeigen.

Damit konnte Purdon auf dem EEG-Monitor verfolgen (genauer: bei der späteren detaillierten Auswertung analysieren), was beim Eintritt der Bewusslosigkeit im Gehirn passiert. Um diesen Zeitpunkt zu finden, hatten die Forscher die Patienten gebeten, zu Beginn der Narkose alle vier Sekunden auf akustische Signale (Worte oder Name des Patienten) jeweils mit einem Knopfdruck zu reagieren.

Genau zu dem Zeitpunkt, als die Patienten nicht mehr reagierten, kam es im Gehirn zum Auftreten der „slow-oscillations“. Es handelt sich um ein bekanntes EEG-Signal, das beispielsweise auch im Tiefschlaf auftritt. Sein genaues Verhältnis zu dem künstlichen Koma, als das viele Anästhesiologen die Vollnarkose betrachten, war jedoch unklar. Jetzt wissen die Anästhesisten, dass die „slow-oscillations“ das entscheidende Kriterium für die Bewusstlosigkeit sind.

Eine praktische Auswirkung der Studie könnte die Entwicklung verbesserter Monitore sein, die das EEG während der Narkose kontinuierlich ableiten – natürlich mit äußerlich auf der Kopfhaut angebrachten Elektroden. Sie könnten helfen, die Narkosetiefe besser zu beurteilen und jene Phasen zu finden, in denen die Patienten während der Operation das Bewusstsein wieder zu erlangen drohen. Ob dies wirklich funktioniert, müsste aber erst in klinischen Studien untersucht werden.

Die Studie bestätigt außerdem eine derzeit favorisierte Theorie über die Ursache der Bewusstlosigkeit, die bei der Narkose immer global und nicht etwa abschnittsweise eintritt. Die Informations-Integrationstheorie deutet dies als Folge eines Netzwerkausfalls im Gehirn. Die einzelnen Regionen bleiben zwar noch aktiv, doch der Informations­austausch unter den einzelnen Regionen bricht zusammen.

Die an der Studie beteiligte Forscherin Laura Lewis vergleicht dies mit dem Zusammen­bruch des Telefonnetzes, der verhindere, dass Menschen beispielsweise aus Boston und Singapur miteinander telefonieren, auch wenn beide Städte selbst ohne Störungen sind. Im Gehirn wäre die Kommunikation unterschiedlicher Areale des Großhirns gestört, darunter solche, die das Bewusstsein steuern.

Diese bleiben zu Beginn der Narkose noch ansprechbar, was die Forscher an Spikes in den Einzelnervenableitungen festmachen, doch ohne den Austausch der Informationen kommt es im Gehirn zu einem globalen Blackout. Ob die „slow-oscillations“ tatsächlich die Ursache dafür sind oder nur ein Marker, kann die Studie nicht klären.

Es lässt sich auch nicht ganz ausschließen, dass die Gehirne der Epilepsiepatienten anders reagieren als die gesunder Menschen. Die Forscher wollen ihre Ergebnisse bei nächster Gelegenheit mit anderen Anästhetika wiederholen. © rme/aerzteblatt.de

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