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Carolin Hoffrogge
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Warum verliert man bei der Narkose das Bewusstsein?

Narkosemittel bewirken, dass manche Hirnareale weniger Informationen produzieren

1. Juni 2017

Bisher gingen Forscher davon aus, dass Narkosemittel die Signalübertragung zwischen verschiedenen Hirnarealen unterbrechen und man deshalb bewusstlos wird. Neurowissenschaftler der Goethe-Universität sowie des Göttinger Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation fanden jetzt heraus, dass bestimmte Areale unter Narkose weniger Informationen produzieren. Die oft gemessene Reduktion von Informationstransfer unter Narkose könnte eine Folge dieser reduzierten Informationsproduktion sein und nicht – wie bisher vermutet – eine Folge gestörter Signalübertragung.
Obwohl die Narkose weit verbreitet ist, bleibt der genaue Mechanismus des <span>Bewusstseinv</span>erlusts eine offene Frage. Nach vorherrschender Meinung macht die Narkose Patienten durch die Unterbrechung von Verbindungen zwischen verschiedenen Bereichen des Gehirns bewusslos. Jedoch muss der beobachtete Rückgang des Informationsflusses unter Narkose nicht notwendigerweise durch eine reduzierte Datenübertragung zwischen den Bereichen entstehen, sondern vielmehr durch eine Abnahme der verfügbaren Informationen, die innerhalb der Gehirnbereiche erzeugt werden. Bild vergrößern
Obwohl die Narkose weit verbreitet ist, bleibt der genaue Mechanismus des Bewusstseinverlusts eine offene Frage. Nach vorherrschender Meinung macht die Narkose Patienten durch die Unterbrechung von Verbindungen zwischen verschiedenen Bereichen des Gehirns bewusslos. Jedoch muss der beobachtete Rückgang des Informationsflusses unter Narkose nicht notwendigerweise durch eine reduzierte Datenübertragung zwischen den Bereichen entstehen, sondern vielmehr durch eine Abnahme der verfügbaren Informationen, die innerhalb der Gehirnbereiche erzeugt werden. [weniger]

Wenn in einer Stadt kaum noch Telefongespräche geführt werden, kann es sein, dass mehrere Telekommunikationssysteme zusammengebrochen sind - oder es ist Nacht und die meisten Leute schlafen. In einem narkotisierten Gehirn ist es ähnlich: Findet auffallend wenig Informationsübertragung zwischen verschiedenen Gehirnarealen statt, ist entweder die Signalübertragung in den Nervenfasern gehemmt, oder bestimmte Gehirnareale sind weniger aktiv bei der Erzeugung von Informationen.

Die zweite Hypothese haben Patricia Wollstadt, ihre Kollegen vom Brain Imaging Center an der Goethe-Universität und die Wissenschaftler des MPI für Dynamik und Selbstorganisation nun untersucht. Wie die Forscher in der aktuellen Ausgabe von „PLOS Computational Biology“ mitteilen, untersuchten sie im Gehirn von Frettchen „Quellareale“ des Gehirns, aus denen unter Narkose weniger Informationen übermittelt wurden als im Wachzustand. Sie fanden, dass dort die Informationsproduktion unter Narkose stärker beeinträchtigt war als in den „Zielarealen“, in die Information übertragen wird. Dies deutet darauf hin, dass die in der Quelle verfügbare Information den Informationstransfer bestimmt und nicht eine gestörte Signalübertragung. Wäre letzteres der Fall, würde man eine stärkere Reduktion in Zielarealen erwarten, da hier weniger Information „ankommt“.

„Diese alternative Erklärung ist über die Anästhesieforschung hinaus relevant“, so Patricia Wollstadt, „da grundsätzlich jede Untersuchung von neuronalem Informationstransfer berücksichtigen sollte, wie viel Informationen lokal verfügbar und damit auch übertragbar sind“.

 
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