Rhombos-Online-Nachrichten (RON)
22.11.2011
Kategorie: Life Sciences

Kein Anschluss unter dieser Nummer

Unter Narkose wird Kommunikation zwischen Gehirnarealen gestoppt

Hamburg, 17.11.2011 Wissenschaftler zeigen erstmals, warum ein Narkosemittel wirkt. Durch die Gabe des Arzneimittels Propofol wird die Kommunikation zwischen den Gehirnarealen gestoppt. Aus diesem Grund kommt es zum Zusammenbruch der Informationsverarbeitung im Gehirn und das führt zur Bewußtlosigkeit. Zu diesem Ergebnis kommen die Forscher in einer Studie, die auf der Internetseite des Fachmagazins Current Biology veröffentlicht wurde.
Aus welchem Grund Narkosemittel wirken, war bislang eine der ungelösten Fragen der Wisssenschaft. Forscher aus Hamburg und Tübingen berichten nun, dass sie erstmals die Funktionsweise des Narkotikums Propofol entschlüsseln konnten. Ihre Untersuchungen hätten gezeigt, dass das Narkosemittel die Grundaktivität der Großhirnrinde verändert: Es führt zu einer synchronen Aktivität von vielen Neuronen. Das verhindert den Informationsaustausch zwischen den unterschiedlichen Hirnarealen und verursacht so die Bewusstlosigkeit.
Die Wissenschaftler haben laut der Studie die elektrische Gehirnaktivität von Probanden bei steigender Dosierung des Narkosemittels Propofol gemessen. Der Übergang von Wachheit in tiefe Bewusstlosigkeit wurde dabei in sieben Stufen herbeigeführt. Auf jeder Narkosestufe erhielten die Probanden elektrische Reize am Handgelenk, um das jeweilige Wachheitsniveau zu bestimmen. „Wir haben, anders als in einer realen Narkosesituation, den Prozess des kontrollierten Bewusstseinsverlustes sehr langsam schrittweise eingeleitet. Auf jeder Narkosestufe haben wir die Grundaktivität des Kortex gemessen und ermittelt, wie dieser auf den externen Reiz reagiert“, beschreibt Dr. Gernot Supp, Erstautor des Fachartikels, die Vorgehensweise.
Vor dem Versuch waren die Wissenschaftler davon ausgegangen, dass das Narkosemittel die Reizübertragung in die Großhirnrinde stört. Das bedeutet, dass kaum noch Signale aus der Umwelt im Gehirn ankommen. Nach ihren Angaben zeigte sich jedoch, dass selbst im Zustand fortgeschrittener Bewusstlosigkeit die Großhirnrinde auf sensorische Reize reagiert. Sie kann diese aber nicht an andere Gehirnareale weitergeben. „ Vergleichbar mit einer Nachricht, die zwar in der Mailbox ankommt, dort aber feststeckt und nicht weitergeleitet werden kann.“ erläutert Dr. Gernot Supp.
Laut der Studie greift das Propofol in die Kommunikation zwischen den Gehirnarealen ein, indem es eine große Anzahl von Neuronen in eine hochgradig synchrone Aktivität zwingt. Dieser extrem synchrone Zustand der Großhirnrinde verhindert, dass von dort aus Signale an andere Hirnregionen gesendet werden. Ursache für die Bewusstlosigkeit ist demnach die Unterbrechung der Kommunikation zwischen spezialisierten Gehirnarealen.
In zukünftigen Studien soll festgestellt werden, ob die Erkenntnisse der Wissenschaftler auch auf andere Narkosemittel übertragbar sind. Damit wäre die Wissenschaft bei der Entschlüsselung der Funktionsweise von Hypnotika einen bedeutenden Schritt weiter.
(mh)

Originalveröffentlichung: Supp, G.G., Siegel, M., Hipp, J.F., Engel, A.K.: Cortical hypersynchrony predicts breakdown of sensory processing during loss of consciousness, Current Biology, 2011, doi:10.1016/j.cub.2011.10.017
Kontakt: Gernot Supp, Mail: g.supp@uke.uni-hamburg.de, Institut für Neurophysiologie und Pathophysiologie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Martinistr. 52, 20246 Hamburg; Internet: http://www.uke.de/institute/neurophysiologie/index.php?id=-1_-1_-1&as_link=http%3A   //www.uke.de/institute/neurophysiologie/index.php
Markus Siegel, Werner Reichardt - Centrum für integrative Neurowissenschaften, Universität Tübingen, Hoppe-Seyler-Straße 3, 72076 Tübingen; Internet: www.cin.uni-tuebingen.de