Phasenverschiebungen im Gehirn als Schlüssel zur Bewusstlosigkeit

MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die neuesten Erkenntnisse aus der Neurowissenschaft könnten die Art und Weise, wie Anästhesisten Medikamente dosieren, revolutionieren. Forscher des Picower Institute am MIT haben herausgefunden, dass die Phasenverschiebungen von Gehirnwellen ein universelles Merkmal der Bewusstlosigkeit darstellen könnten.

Die Entdeckung, dass Phasenverschiebungen von Gehirnwellen ein universelles Merkmal der Bewusstlosigkeit sein könnten, eröffnet neue Möglichkeiten in der Anästhesie. Forscher des Picower Institute am MIT haben gezeigt, dass sowohl Ketamin als auch Dexmedetomidin, obwohl sie auf molekularer Ebene unterschiedlich wirken, ähnliche Veränderungen in der Phasenverschiebung von Gehirnwellen hervorrufen. Diese Veränderungen korrelieren zuverlässig mit dem Verlust des Bewusstseins.

Die Studie legt nahe, dass die Überwachung von Phasenverschiebungen Anästhesisten dabei helfen könnte, die Dosierung von Medikamenten in Echtzeit anzupassen, unabhängig davon, welches Medikament verwendet wird. Dies könnte die Sicherheit und Wirksamkeit von Anästhesieverfahren erheblich verbessern. Die Forscher stellten fest, dass die Phasenverschiebungen insbesondere bei niedrigen Frequenzen zwischen den Gehirnhälften zunehmen, während die lokale Kommunikation im Kortex gestört wird.

Professor Earl K. Miller, der leitende Autor der Studie, betont, dass diese Erkenntnisse nicht nur das Verständnis der Grenze zwischen Bewusstsein und Bewusstlosigkeit erweitern, sondern auch eine neue Messgröße für Anästhesisten bieten könnten. Wenn sich herausstellt, dass auch andere Anästhetika ähnliche Phasenverschiebungen hervorrufen, könnte dies zu einem universellen Marker für Bewusstlosigkeit werden.

Die Forschung zeigt, dass innerhalb der Gehirnhälften die Phasen der Gehirnwellen zwischen den dorsolateralen und ventrolateralen Regionen des präfrontalen Kortex nicht mehr synchron sind. Überraschenderweise werden die Gehirnwellenphasen zwischen den Hemisphären stärker synchronisiert, was einen deutlichen Unterschied zum wachen Zustand darstellt, in dem die Hemisphären typischerweise weniger synchronisiert sind.

Die Ergebnisse der Studie könnten auch zur Entwicklung von geschlossenen Regelkreissystemen beitragen, die Anästhesisten durch kontinuierliche Anpassung der Medikamentendosierung auf Basis von Gehirnwellenmessungen unterstützen. In einer klinischen Studie in Japan konnte durch die Überwachung der Gehirnwellenleistung mittels EEG der Einsatz von Sevofluran bei Kindern während der Operation deutlich reduziert werden, was zu verbesserten klinischen Ergebnissen führte.

Die Forscher planen, die Auswirkungen anderer Anästhetika wie Propofol auf die Phasenverschiebung weiter zu untersuchen. Die Frage, ob die Phasenverschiebung auch den Unterschied zwischen Schlaf und anästhesieinduzierter Bewusstlosigkeit erklären könnte, bleibt ebenfalls offen. Die Studie wurde von verschiedenen Institutionen unterstützt, darunter das U.S. Department of Energy und die National Institutes of Health.

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