Notícia

Estudo revela como medicamento anestésico induz inconsciência

Fonte

MIT | Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Data

quarta-feira, 17 julho 2024 15:00

Áreas

Biologia. Bioquímica. Farmacologia. Microbiologia. Neurociências. Química Medicinal.

Existem muitos medicamentos que os anestesiologistas podem usar para induzir a inconsciência em pacientes. Exatamente como esses medicamentos fazem o cérebro perder a consciência tem sido uma questão de longa data.

Recentemente, neurocientistas do Instituto de Tecnologia e Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, responderam a essa pergunta para um medicamento anestésico comumente usado: o propofol.

Usando uma nova técnica para analisar a atividade dos neurônios, os pesquisadores descobriram que o medicamento propofol induz a inconsciência ao interromper o equilíbrio normal do cérebro entre estabilidade e excitabilidade. O medicamento faz com que a atividade cerebral se torne cada vez mais instável, até que o cérebro perca a consciência.

“O cérebro tem que operar neste fio da navalha entre a excitabilidade e o caos. Ele tem que ser excitável o suficiente para que seus neurônios influenciem uns aos outros, mas se ficar muito excitável, ele se transforma em caos. O propofol parece interromper os mecanismos que mantêm o cérebro nessa estreita faixa operacional”, disse o Dr. Earl K. Miller, professor de Neurociência e membro do Instituto Picower de Aprendizagem e Memória do MIT.

As novas descobertas, publicadas na revista científica Neuron, podem ajudar os pesquisadores a desenvolver melhores ferramentas para monitorar pacientes enquanto eles passam por anestesia geral.

O professor Miller e a Dra. Ila Fiete, professora de Ciências Cerebrais e Cognitivas, diretora do Integrative Computational Neuroscience Center (ICoN) e membro do McGovern Institute for Brain Research do MIT, são os autores seniores do novo estudo. Adam Eisen, doutorando do MIT, e o Dr. Leo Kozachkov são os principais autores do artigo.

Perda de consciência

O propofol é um medicamento que se liga aos receptores GABA no cérebro, inibindo os neurônios que têm esses receptores. Outros medicamentos anestésicos agem em diferentes tipos de receptores, e o mecanismo de como todos esses medicamentos produzem inconsciência não é totalmente compreendido.

Os pesquisadores levantaram a hipótese de que o propofol, e possivelmente outros medicamentos anestésicos, interferem em um estado cerebral conhecido como ‘estabilidade dinâmica’. Nesse estado, os neurônios têm excitabilidade suficiente para responder a novas informações, mas o cérebro é capaz de recuperar o controle rapidamente e evitar que fiquem excessivamente excitados.

Estudos anteriores sobre como os medicamentos anestésicos afetam esse equilíbrio encontraram resultados conflitantes: alguns sugeriram que, durante a anestesia, o cérebro muda para se tornar muito estável e sem resposta, o que leva à perda de consciência. Outros descobriram que o cérebro se torna muito excitável, levando a um estado caótico que resulta em inconsciência.

Parte da razão para esses resultados conflitantes é que tem sido difícil medir com precisão a estabilidade dinâmica no cérebro. Medir a estabilidade dinâmica à medida que a consciência é perdida ajudaria os pesquisadores a determinar se a inconsciência resulta de muita estabilidade ou pouca estabilidade.

Neste estudo, os pesquisadores analisaram gravações elétricas feitas nos cérebros de animais que receberam propofol durante um período de uma hora, durante o qual perderam gradualmente a consciência. As gravações foram feitas em quatro áreas do cérebro envolvidas na visão, processamento de som, consciência espacial e função executiva.

Essas gravações cobriram apenas uma pequena fração da atividade geral do cérebro, então, para superar isso, os pesquisadores usaram uma técnica chamada delay embedding. Essa técnica permite que os pesquisadores caracterizem sistemas dinâmicos a partir de medições limitadas.

Usando esse método, os pesquisadores conseguiram quantificar como o cérebro responde a entradas sensoriais, como sons, ou a perturbações espontâneas da atividade neural.

No estado normal, desperto, a atividade neural aumenta após qualquer entrada e, em seguida, retorna ao seu nível de atividade basal. No entanto, uma vez que a dosagem de propofol começou, o cérebro começou a demorar mais para retornar à sua linha de base após essas entradas, permanecendo em um estado excessivamente excitado. Esse efeito se tornou cada vez mais pronunciado até que os animais perdessem a consciência.

Isso sugere que a inibição da atividade neuronal pelo propofol leva à instabilidade crescente, o que faz com que o cérebro perca a consciência, disseram os pesquisadores.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Instituto de Tecnologia e Massachusetts (em inglês).

Fonte: Anne Trafton, MIT News. Imagem: Freepik.

Em suas publicações, o Canal Farma da Rede T4H tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Canal Farma tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas.