Недавние исследования больницы общего профиля Массачусетса (MGH) в области нейробиологии, лежащей в основе эффектов общей анестезии, начали выявлять способы, которыми различные анестетики изменяют определенные аспекты электрических сигналов мозга, отражаемых сигнатурами ЭЭГ (электроэнцефалограммы). Хотя эти исследования предоставили информацию, которая может привести к усовершенствованию методов мониторинга сознания пациентов, получающих общую анестезию, до сих пор они проводились на относительно молодых взрослых пациентах. Теперь серия статей исследователей MGH подробно описывает различия в том, как общие анестетики влияют на мозг пожилых пациентов и детей, результаты, которые могут привести к путям улучшения технологии мониторинга и безопасности общей анестезии для таких пациентов.
"Анестезиологи хорошо знают, что лечение пациентов в возрасте 60 лет и старше требует иных подходов, чем для более молодых пациентов," говорит Эмери Браун, доктор медицины, доктор медицины отделения анестезии, интенсивной терапии и медицины боли MGH. "Дозы, необходимые для достижения такого же состояния анестезии у пожилых пациентов, могут составлять половину от того, что требуется для более молодых пациентов. Объяснение этой разницы сосредоточено на возрастном снижении сердечно-сосудистой, респираторной, функции печени и почек, но основными местами анестезиологического воздействия являются мозг и центральная нервная система."
Патрик Пурдон, доктор философии, также из отделения анестезии, интенсивной терапии и медицины боли MGH, добавляет:, "Мы еще меньше знаем о том, как анестетики влияют на мозговую активность у детей, и нынешний стандарт лечения для оценки состояния мозга детей под наркозом требует только мониторинга жизненно важных показателей, таких как частота сердечных сокращений и артериальное давление. Этот недостаток знаний особенно тревожит, учитывая недавние исследования, предполагающие связь между хирургическим вмешательством в раннем детстве, требующим общей анестезии, и более поздними когнитивными проблемами."
Браун и Пэрдон возглавляют исследовательскую группу MGH, изучающую нейронные механизмы общей анестезии, которая в последние годы выявила сигнатуры ЭЭГ, указывающие, когда пациенты теряют и возвращаются в сознание, и паттерны ЭЭГ, называемые колебаниями, производимые определенными лекарствами, когда пациенты находятся без сознания. У молодых людей бессознательное состояние, вызванное анестезией, связано с колебаниями ЭЭГ средней частоты (около 10 Гц), называемыми фронтальными альфа-волнами, которые сильно синхронизированы между корой головного мозга и таламусом, что, как считается, блокирует связь между этими структурами мозга.
Две статьи группы MGH, недавно опубликованные в Британском журнале анестезии, являются первыми, в которых подробно рассматриваются вызванные анестезией изменения мозга у пожилых пациентов. Пэрдон и Браун являются соавторами одного исследования, в котором подробно анализировались записи ЭЭГ 155 пациентов в возрасте от 18 до 90 лет, получавших пропофол или севофлуран. Это исследование показало, что колебания ЭЭГ у пожилых пациентов были в два-три раза меньше, чем у молодых людей, с пониженной частотой фронтальных альфа-волн. Синхронизация между корой и таламусом происходила с несколько меньшей частотой у пожилых пациентов, которые с большей вероятностью, чем молодые пациенты, испытывали состояние, называемое подавлением всплеска, которое отражает глубоко глубокую анестезию при более низких дозах. Другое исследование BJA, проведенное анестезиологом MGH Кеном Солтом, доктором медицины, показало, что пожилым животным требуется от двух до пяти раз больше времени, чем молодым животным, чтобы оправиться от одинаковых доз анестетика, и наблюдались аналогичные возрастные различия в паттернах ЭЭГ, наблюдаемые у пациентов.
Другое исследование, опубликованное в том же выпуске BJA – соавторы Пурдон и Олувасеун Акеджу, доктор медицины, MGH Anesthesia, Critical Care и Pain Medicine – проанализировали паттерны ЭЭГ 54 пациентов в возрасте от младенчества до 28 лет во время анестезии севофлураном. Они обнаружили, что мощность сигналов ЭЭГ, индуцированных анестезией, утроилась с младенчества до примерно 6 лет, а затем упала до типичного уровня молодых взрослых примерно в 20 лет. Фронтальные альфа-волны не наблюдались у детей в возрасте до 1 года, что свидетельствует о том, что мозговые цепи, необходимые для кортикальной / таламической синхронизации, еще не сформировались. Пэрдон и Браун также были соавторами исследования eLife, проведенного исследователями Бостонской детской больницы Лорой Корнелиссен, доктором философии, и Чарльзом Берде, доктором медицины, доктором философии, в котором подробно описывалась активность ЭЭГ младенцев в возрасте 6 месяцев и младше, показывающая, как их паттерны эволюционировали в сторону этих детей. более типичен для взрослых в течение нескольких месяцев.
"Похоже, что структура динамики мозга, вызванная анестезией, отражает развитие мозга у детей, при этом различные паттерны мозговых волн «включаются» в возрасте, совпадающем с известными этапами развития," говорит Пэрдон. "У пожилых пациентов мы наблюдаем аналогичный эффект, но в обратном направлении: определенные мозговые волны затухают в соответствии со старением мозга. Известно, что коммерчески доступные анестезиологические мониторы на основе ЭЭГ были разработаны для молодых людей, и, хотя они ограничены для этой группы населения – уменьшая активность мозга до одного числа, – они еще более неточны для детей и пожилых людей. Эти исследования иллюстрируют, почему это так, и предлагают новую парадигму мониторинга с учетом возраста, которая – наряду с мониторами, отслеживающими более широкий спектр сигналов ЭЭГ – может помочь избежать как нейротоксичности, вызванной анестезией, у детей, так и послеоперационного делирия и когнитивной дисфункции. у пожилых пациентов."
Браун добавляет, "Понимание того, как реакция мозга на анестезию меняется с возрастом, позволяет нам предлагать персонализированные, ориентированные на пациента стратегии мониторинга мозга и дозирования анестетиков, тем самым приближая нас к лечению анестезией без побочных эффектов."