¿A dónde ‘vamos’ cuando nos ponen bajo anestesia?

Antes de responder, aquí están mis suposiciones:
1. nosotros = nuestra conciencia
2. anestesia = anestesia general
3. profundidad de la anestesia = profunda

________________
I. ¿Nos aceleran hacia el Tesseract ?

Crédito: Interestelar

No nosotros no. Inserté esta pieza de sarcasmo como protesta contra la cábala de física de Interestelar. Si eres un fanático interestelar, sigue leyendo antes de votar.

________________
II. ¿Nos desplazamos a Dreamland?

Crédito: Inception

Probablemente no. Pero esto no es fácil de explicar. Entonces, por favor, sean pacientes.

Nos preocupan tres tipos de conciencia :
1. conciencia de vigilia (WC)
2. conciencia del sueño (SC)
3. conciencia bajo anestesia general (AC) .

Para evitar estar empantanados por la incertidumbre científica y filosófica, simplemente asumiré que WC, SC y AC son diferentes estados cerebro / mente y no intentaré definir o distinguir estos tres estados. Obviamente, WC y SC son estados naturales , mientras que AC es un estado alterado . Los estados normales tienen subestados o etapas . Ciertos elementos de la conciencia cambian cuando se pasa de un subestado a otro; por ejemplo, desde la vigilia enfocada (Wf) hasta la vigilia (Wv) o relajada (Wr) o desde la somnolencia (N1) hasta el sueño ligero (N2) hasta el sueño profundo (N3) hasta el sueño REM (R). Para obtener más información sobre subestados, consulte ¿Cuáles son las diferentes etapas del ciclo de sueño? Para nuestros propósitos, es suficiente para distinguir entre WC , SC y AC . También tenga en cuenta que, en la discusión, la palabra “anestesia” realmente significa “anestesia general”.

*******************
[1] Hipótesis de circuitos compartidos de sueño y anestesia: AC = SC

WC / SC es el producto de la actividad neuronal. Las estructuras cerebrales más importantes que subyacen a WC / SC se muestran en el siguiente diagrama (crédito: yo. La misma figura utilizada en la garantía de calidad: ¿cuál es la base neurológica del sueño?).

Las estructuras incluyen la corteza cerebral, el tálamo y algunos núcleos (grupos de neuronas) en el hipotálamo, el cerebro anterior basal y el tallo cerebral. WC y SC reflejan los niveles de actividad de las células que se agrupan formando grupos o ” centros “. Hay 4 tipos: centros A , W , S y R (etiquetados en consecuencia en el diagrama). Los centros / núcleos tienen nombres técnicos que se basan en el neurotransmisor utilizado para comunicarse con las estructuras objetivo.

1. Los centros de activación (A) consisten en células productoras de acetilcolina en el mesencéfalo y protuberancia que se proyectan hacia ciertas partes del tálamo. El tálamo se proyecta difusamente a la corteza cerebral. Un aumento en la actividad de las células en los centros activadores dará como resultado la activación cortical. Se requiere activación cortical no solo para WC sino también para R (sueños). El conjunto de circuitos en el tallo cerebral y el tálamo que participan en la activación cortical se conoce como el sistema de activación reticular ascendente (ARAS) .

2. Los centros de estimulación (W) o “centros de activación” consisten en células productoras de acetilcolina del cerebro anterior basal, células productoras de orexina / hipocretina y células productoras de histamina del hipotálamo, células productoras de dopamina del cerebro medio, células productoras de norepinefrina. de la protuberancia, y las células productoras de serotonina del mesencéfalo y la protuberancia. Un aumento en la actividad de las células en estos centros promueve WC . Como se mencionó anteriormente, la vigilia también requiere la actividad de los centros A.

3. Los centros o “centros del sueño” que promueven el sueño consisten en células productoras de GABA y galanina del núcleo preóptico ventrolateral (VLPO) del hipotálamo y otras células de la médula. Un aumento en la actividad de las células en estos centros promueve SC , principalmente inhibiendo o modulando los centros A y W.

4. Los centros REM (R) (solo uno que se muestra en el diagrama) contienen células productoras de acetilcolina en la protuberancia. Un aumento en la actividad de las células R ocurre al inicio de R. El SC más conocido está soñando , la mayoría de los cuales se cree que ocurre durante R (aunque esto solo puede ser un sueño que podamos recordar). Estas células también se proyectan a las células de control motor en la médula (especialmente LRST). Estos últimos envían señales inhibitorias a las células motoras de la médula espinal y el tronco encefálico, lo que produce una disminución del tono muscular y un estado de “parálisis”. Como se mencionó anteriormente, R también requiere la actividad de los centros A.

Se ha demostrado que algunos anestésicos activan metabólicamente los centros S e inhiben los centros W. Los anestésicos halogenados (p. Ej., Isoflurano) activan directamente las neuronas dentro del núcleo preóptico ventrolateral (VLPO) del hipotálamo (uno de los centros S). Es notable cómo un anestésico, que se espera que deprima la función neuronal, activa las neuronas que promueven el sueño. Los anestésicos GABAérgicos (p. Ej., Propofol) promueven la SC al potenciar la actividad de las neuronas productoras de GABA en el tálamo, VLPO y neocorteza. Por lo tanto, la inducción de AC por algunos anestésicos puede operar a través del interruptor talámico responsable de la transición WC-> SC / SC-> WC. Estos son solo algunos argumentos a favor de AC = SC.

*******************
[2] Evidencia contra hipótesis de circuito compartido: AC ≠ SC

Más y más evidencia está llegando para contradecir la hipótesis de circuitos compartidos de anestesia y sueño. Este artículo de revisión los describe en detalle: Mecanismos de arriba hacia abajo de la inconsciencia inducida por la anestesia.
Solo mencionaré algunos aquí.

1. Las lesiones de VLPO no eliminaron ni atenuaron la CA. En el mejor de los casos, las lesiones con VLPO solo confieren resistencia transitoria y parcial a los anestésicos. Como se señaló anteriormente, algunos anestésicos activan VLPO (uno de los centros S).

2. La ketamina , un anestésico potente, tiene un efecto paradójico: en lugar de activar el VLPO, lo suprime.

3. Se descubrió que las neuronas orexinérgicas en el hipotálamo , que es uno de los centros W (véase más arriba), no tienen ningún papel en la CA. en cambio, estas neuronas modulan la emergencia de la anestesia general.

4. Las neuronas histaminérgicas en el hipotálamo , que es uno de los centros S (véase más arriba), también se ha encontrado que no juegan ningún papel en la inconsciencia inducida por la anestesia.

5. Las neuronas noradrenérgicas en el locus coeruleus , que es uno de los centros W (véase más arriba), se activan con la ketamina (paradójica).

6. La inducción y la emergencia de la anestesia no son imágenes especulares. Una mayor concentración de anestésico se asocia con la inducción en comparación con la emergencia. Esto sugiere que el presunto interruptor talámico reversible de encendido y apagado de WC-> SC / SC-> WC no es el mismo interruptor que controla la inducción y la emergencia de la anestesia.

7. Los agentes que pertenecen a la clase de anestesia general (por ejemplo, propofol, ketamina, isoflurano, óxido nito) producen los mismos efectos funcionales (paciente que no responde a los comandos y otros estímulos) pero estos fármacos son estructural y farmacológicamente diversos. La ketamina (la oveja negra) y, hasta cierto punto, el óxido nitroso no se ajusta al estereotipo de anestesia general.

________________
III. ¿A dónde vamos desde aquí?

Crédito: Stefan Ray a través de flickr: Belvoir Park hospital Belfast

Con base en los resultados de estudios recientes, la visión tradicional de que AC = SC ya no es sostenible . AC ≠ SC es por lo tanto nuestra mejor respuesta. Debido a que los procesos fisiológicos subyacentes a la anestesia (en su mayoría) no son los mismos procesos que subyacen al sueño, no deberíamos decir que el sueño y la anestesia nos llevarán a la misma tierra de ensueño, lalaland o whatevaland.

Estudios recientes en animales y humanos sugieren un mecanismo para la anestesia general que es totalmente diferente de la visión tradicional de que la anestesia produce una alteración de la conciencia (CA) al influir en los mismos mecanismos del tallo cerebral-talámico responsables de la regulación sueño-vigilia. Ahora hay evidencia de que la anestesia produce una pérdida funcional en la conectividad entre la corteza frontal y las cortezas posteriores (ver Inhibición preferencial de la conectividad de retroalimentación frontal a parietal es una correlación neurofisiológica de la anestesia general en pacientes quirúrgicos y electroencefalográfico y funcional simultáneo magnético …: Anestesiología). Este cambio fisiológico se ha observado consistentemente con los tres tipos principales de anestésicos generales: ketamina, GABAérgico y fármacos halogenados.

Esta nueva perspectiva tiene profundas implicaciones sobre cómo debemos abordar nuestro negocio de desentrañar la neurobiología de la conciencia . Es por eso que no me arrepiento de escribir esta larga respuesta bajo anestesia.

________________
IV. Emergiendo de la anestesia.
¿De vuelta a la realidad?
Supongo que es hora de agradecer a Kate Simmons y Quora User por el A22A.
________________