एक अध्ययन में चूहों और चूहे के दिमाग से पता चलता है कैसे सामान्य संज्ञाहरण dampens उच्च आवृत्ति मस्तिष्क गतिविधि कमजोर synapses — ScienceDaily


स्वागत के रूप में एक सबसे महत्वपूर्ण चिकित्सा अग्रिम, इस खोज के सामान्य निश्चेतक — जो यौगिकों उत्पन्न बेहोशी को रोकने के आंदोलन के नियंत्रण और ब्लॉक दर्द — बदलने में मदद की खतरनाक और दर्दनाक संचालन में सुरक्षित और दिनचर्या सर्जरी. लेकिन उनके महत्व के बावजूद, वैज्ञानिकों को अब भी समझ में नहीं आता कि वास्तव में कैसे सामान्य निश्चेतक का काम ।

अब, में प्रकाशित एक अध्ययन में इस सप्ताह तंत्रिका विज्ञान के जर्नल, शोधकर्ताओं से ओकिनावा इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी ग्रेजुएट युनिवर्सिटी (OIST) और नागोया विश्वविद्यालय से पता चला है कि कैसे एक आमतौर पर इस्तेमाल किया सामान्य चतनाशून्य करनेवाली औषधि कहा जाता isoflurane कमजोर पारेषण के विद्युत संकेतों के न्यूरॉन्स के बीच जंक्शनों पर synapses बुलाया.

“महत्वपूर्ण बात है, हमने पाया है कि isoflurane को ब्लॉक नहीं किया संचरण के सभी विद्युत संकेतों समान रूप से; संवेदनाहारी था सबसे मजबूत प्रभाव उच्च आवृत्ति के उद्यमी के लिए आवश्यक हैं कि कार्यों के रूप में ऐसी अनुभूति या आंदोलन, whilst यह था कम से कम प्रभाव कम आवृत्ति पर आवेगों पर नियंत्रण है कि जीवन-कार्यों का समर्थन है, ऐसी श्वास के रूप में,” प्रोफेसर ने कहा तोमोयुकी ताकाहाशी, की ओर जाता है जो सेलुलर और आणविक Synaptic समारोह (CMSF) इकाई पर OIST. “यह बताते हैं कि कैसे isoflurane पैदा करने में सक्षम है संज्ञाहरण, द्वारा रियायत के तौर पर अवरुद्ध उच्च आवृत्ति का संकेत है.”

पर synapses में, संकेत कर रहे हैं द्वारा भेजा प्रीसानेप्टिक न्यूरॉन्स और postsynaptic न्यूरॉन्स. पर सबसे synapses, संचार के माध्यम से होता है रासायनिक संदेशवाहक-या न्यूरोट्रांसमीटर.

जब एक विद्युत तंत्रिका आवेग, या संभावित कार्रवाई, आता है के अंत में प्रीसानेप्टिक न्यूरॉन, इस कारण synaptic vesicles-छोटे झिल्ली के ‘पैकेट’ होते हैं कि न्यूरोट्रांसमीटर — फ्यूज करने के लिए टर्मिनल के साथ झिल्ली को रिहा न्यूरोट्रांसमीटर के बीच की खाई में न्यूरॉन्स. जब पर्याप्त न्यूरोट्रांसमीटर महसूस कर रहे हैं द्वारा पोस्टअन्तर्ग्रथनी न्यूरॉन, यह चलाता है एक नया संभावित कार्रवाई में synaptic न्यूरॉन.

के CMSF इकाई प्रयोग किया जाता चूहे के मस्तिष्क के स्लाइस का अध्ययन करने के लिए एक बड़ा अन्तर्ग्रथन कहा जाता calyx का आयोजन किया । वैज्ञानिकों को प्रेरित विद्युत संकेतों में अलग अलग आवृत्तियों और फिर पता चला की कार्रवाई क्षमता उत्पन्न में पोस्टअन्तर्ग्रथनी न्यूरॉन. वे पाया है कि के रूप में वे वृद्धि हुई आवृत्ति के विद्युत संकेतों, isoflurane था एक मजबूत प्रभाव पर अवरुद्ध संचरण.

पुष्टि करने के लिए अपनी यूनिट के निष्कर्षों, ताकाहाशी करने के लिए बाहर पहुंचे डॉ ताकायुकी Yamashita, एक शोधकर्ता से नागोया विश्वविद्यालय पर प्रयोग किए जो synapses बुलाया cortico cortical synapses, के दिमाग में रहने वाले चूहों.

Yamashita पाया है कि संवेदनाहारी प्रभावित cortico cortical synapses में एक समान तरीके से करने के लिए calyx का आयोजन किया । जब चूहे anesthetized का उपयोग कर isoflurane, उच्च आवृत्ति संचरण गया था दृढ़ता से कम whilst वहाँ कम था पर प्रभाव कम आवृत्ति संचरण.

“इन प्रयोगों दोनों की पुष्टि की कैसे isoflurane के रूप में कार्य करता एक सामान्य संवेदनाहारी,” ताकाहाशी ने कहा । “लेकिन हम चाहते थे कि क्या समझने के लिए अंतर्निहित तंत्र isoflurane लक्ष्य को कमजोर करने के लिए synapses में इस आवृत्ति पर निर्भर तरीके से.”

ट्रैकिंग लक्ष्य नीचे

के साथ आगे के अध्ययन, शोधकर्ताओं ने पाया है कि isoflurane की मात्रा कम न्यूरोट्रांसमीटर जारी की है, दोनों को कम करने की संभावना vesicles जारी किया जा रहा है और कम करने के द्वारा अधिकतम संख्या के पुटिकाओं में सक्षम होना करने के लिए जारी, एक समय में.

वैज्ञानिकों इसलिए कि क्या जांच की isoflurane प्रभावित कैल्शियम आयन चैनल हैं, जो कुंजी की प्रक्रिया में पुटिका रिहाई । जब कार्रवाई क्षमता पर पहुंच प्रीसानेप्टिक टर्मिनल, कैल्शियम आयन चैनल में झिल्ली को खोलने की अनुमति देता है, कैल्शियम आयनों में बाढ़ के लिए. Synaptic vesicles तो इस का पता लगाने में वृद्धि कैल्शियम, और वे फ्यूज के साथ झिल्ली. शोधकर्ताओं ने पाया है कि isoflurane कम कैल्शियम बाढ़ को अवरुद्ध करके कैल्शियम आयन चैनल है, जो बारी में की संभावना कम पुटिका रिहाई ।

“हालांकि, इस तंत्र अकेले नहीं समझा सकता है कैसे isoflurane की संख्या कम कर देता releasable पुटिका, या आवृत्ति-निर्भर प्रकृति की isoflurane के प्रभाव,” ताकाहाशी ने कहा ।

वैज्ञानिकों की धारणा है कि isoflurane सकता है की संख्या को कम releasable पुटिका के द्वारा या तो सीधे की प्रक्रिया को अवरुद्ध पुटिका रिहाई के द्वारा exocytosis द्वारा, या परोक्ष रूप से अवरुद्ध पुटिका रीसाइक्लिंग, जहां पुटिकाओं कर रहे हैं सुधार के द्वारा endocytosis द्वारा और फिर refilled के साथ न्यूरोट्रांसमीटर, तैयार किया जा करने के लिए फिर से जारी किया.

द्वारा विद्युत को मापने में परिवर्तन की सतह क्षेत्र के प्रीसानेप्टिक टर्मिनल झिल्ली, जो की वृद्धि हुई है exocytosis और कम से endocytosis द्वारा, वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला है कि isoflurane केवल प्रभावित पुटिका रिहाई के द्वारा exocytosis की संभावना को अवरुद्ध करके exocytic मशीनरी.

“महत्वपूर्ण बात, हम में पाया गया कि इस ब्लॉक में केवल था एक प्रमुख प्रभाव पर उच्च आवृत्ति संकेतों, सुझाव है कि इस ब्लॉक पर exocytic मशीनरी के लिए महत्वपूर्ण है isoflurane के anesthetizing प्रभाव,” ताकाहाशी ने कहा ।

वैज्ञानिकों का प्रस्ताव है कि उच्च आवृत्ति कार्रवाई क्षमता को ट्रिगर इस तरह के एक बड़े पैमाने पर बाढ़ के कैल्शियम में प्रीसानेप्टिक टर्मिनल है कि isoflurane नहीं कर सकते हैं प्रभावी ढंग से कम कैल्शियम एकाग्रता. अन्तर्ग्रथनी ताकत है इसलिए कमजोर द्वारा मुख्य रूप से प्रत्यक्ष ब्लॉक के exocytic मशीनरी के बजाय एक कम संभावना के पुटिका रिहाई ।

इस बीच, कम आवृत्ति आवेगों ट्रिगर कम exocytosis, तो isoflurane के ब्लॉक पर exocytic मशीनरी थोड़ा प्रभाव है. हालांकि isoflurane प्रभावी ढंग से कम कर देता है प्रविष्टि के कैल्शियम में प्रीसानेप्टिक टर्मिनल, कम करने की संभावना पुटिका रिलीज, स्वयं के द्वारा नहीं है करने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली ब्लॉक पोस्टअन्तर्ग्रथनी कार्रवाई क्षमता पर calyx के लिए आयोजित किया है और केवल एक मामूली प्रभाव में cortico cortical synapses. कम आवृत्ति संचरण है इसलिए बनाए रखा है.

कुल मिलाकर, प्रयोगों की श्रृंखला प्रदान सम्मोहक सबूत के लिए कैसे isoflurane synapses के कमजोर करने के लिए प्रेरित संज्ञाहरण.

“अब है कि हम की स्थापना की तकनीक के हेर-फेर और गूढ़ रहस्य प्रीसानेप्टिक तंत्र, हम कर रहे हैं तैयार करने के लिए इन तकनीकों को लागू करने के लिए मुश्किल सवाल, इस तरह के रूप में presynaptic अंतर्निहित तंत्र के लक्षण neurodegenerative रोगों,” ताकाहाशी ने कहा । “हो जाएगा कि हमारी अगली चुनौती है।”



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