Використовуючи групу з 30 здорових дорослих людей, які перебували під наркозом протягом трьох годин, і групу з 30 здорових людей, які не були під наркозом в якості групи контролю, вчені розкривають деякі ідеї про те, як мозок повертається до тями.
Виявляється, мозок перемикається на одну секцію за раз, а не на всі відразу - і абстрактні можливості вирішення проблем, які обробляються префронтальною корою, - це функції, які повертаються в роботу найшвидше. Інші області мозку, включаючи ті, які керують часом реакції та увагою, займають більше часу.
«Хоча спочатку це дивно, з точки зору еволюції логічно, що більш високі пізнавальні здібності повинні відновлюватися на ранньому етапі», - говорить анестезіолог Макс Келц з Університету Пенсільванії.
«Якщо, наприклад, хтось прокидається від загрози, такі структури, як префронтальна кора головного мозку, будуть важливі для категоризації ситуації і створення плану дій».
Для вимірювання того, що відбувалося в мозку, використовувалися різні методи, в тому числі електроенцефалографія (ЕЕГ) і когнітивні тести до і після того, як людина втрачала свідомість. Ці тести вимірювали швидкість реакції, згадування та інші навички.
Аналізуючи свідчення ЕЕГ, дослідники відзначили, що лобові області мозку, де розташовані функції, включаючи вирішення проблем, пам'ять і контроль моторики, стали особливо активними, коли мозок почав відновлюватися.
Порівняння з контрольною групою показало, що тим, хто був під наркозом, знадобилося близько трьох годин, щоб повністю прийти до тями.
Команда також уточнювала в учасників групи їхній режим сну в дні після експерименту. Цей досвід не справив негативного впливу на режим сну у тих, хто перебував під наркозом.
«Це говорить про те, що здоровий людський мозок стійкий навіть при тривалому впливі глибокої анестезії», - говорить анестезіолог Майкл Авідан з Вашингтонського університету.
«Клінічно це означає, що деякі з розладів знання, які ми часто спостерігаємо протягом декількох днів або навіть тижнів під час відновлення після анестезії і операції - наприклад, делірій * - можуть бути пов'язані з іншими факторами, а не з тривалим впливом анестетиків на мозок».
Багато хірургічних процедур були б просто неможливі без анестезії, ефективного і контрольованого способу відключення свідомості в мозку - те, що може статися мимоволі в разі коми.
Незважаючи на їх широке використання, вчені не зовсім розуміють, як працюють анестетики, навіть якщо вони з'ясували, як їх безпечно використовувати. Існує безліч ідей про те, як мозок взаємодіє з цими препаратами, але поки немає конкретних доказів.
Останні відкриття можуть не тільки допомогти в лікуванні та догляді за пацієнтами - наприклад, після серйозних операцій із застосуванням анестезії, - але і дати вченим краще розуміння мозку і того, як він реагує на порушення.
«Як мозок відновлюється після несвідомого стану і глибокого наркозу, важливо з клінічної точки зору, але він також дає нам уявлення про нейронну основу самої свідомості», - говорить анестезіолог Джордж Машур з Мічиганського університету.
Дослідження було опубліковано в eLife.
* Делірій - психічний розлад, що протікає з помраченням свідомості, порушенням уваги, сприйняття, мислення та емоцій.