संज्ञाहरण के प्रभाव पर चेतना का हल निपटाने, सदी पुराने वैज्ञानिक बहस — ScienceDaily


सर्जरी के लिए किया जाएगा के बिना समझ से बाहर सामान्य संज्ञाहरण, तो यह के रूप में आ सकता है कि एक आश्चर्य के बावजूद अपने 175 साल के इतिहास में चिकित्सा के उपयोग के लिए, डॉक्टरों और वैज्ञानिकों में असमर्थ किया गया है कि कैसे समझाने के लिए निश्चेतक अस्थायी रूप से प्रस्तुत करना, मरीजों को बेहोश कर दिया ।

एक नए अध्ययन से स्क्रिप्स रिसर्च प्रकाशित गुरुवार की शाम में कार्यवाही के नेशनल अकादमी ऑफ साइंसेज (PNAS) इस हल करती लम्बे समय से चिकित्सा रहस्य है । का उपयोग कर आधुनिक nanoscale सूक्ष्म तकनीक, प्लस चालाक प्रयोगों में जीवित कोशिकाओं और फल मक्खियों, वैज्ञानिकों कैसे दिखाने के समूहों में लिपिड कोशिका झिल्ली के रूप में सेवा एक लापता जाने के बीच में एक दो भाग की व्यवस्था नहीं है । अस्थायी जोखिम संज्ञाहरण के लिए कारणों में लिपिड समूहों से स्थानांतरित करने के लिए एक आदेश दिया करने के लिए, राज्य एक बेक़ायदा एक है, और फिर वापस फिर से, करने के लिए अग्रणी की एक भीड़ के बाद प्रभाव है कि अंततः के कारण चेतना में परिवर्तन.

खोज रसायनज्ञ द्वारा रिचर्ड लर्नर, एमडी, और आण्विक जीवविज्ञानी स्कॉट Hansen, पीएचडी, सुलझेगी एक सदी पुराने वैज्ञानिक बहस, एक है कि अभी भी simmers आज: क्या निश्चेतक पर सीधे कार्य कोशिका-झिल्ली गेट्स कहा जाता आयन चैनल, या क्या वे किसी भी तरह कार्य झिल्ली पर संकेत करने के लिए सेल परिवर्तन में एक नए और अप्रत्याशित तरीके से? यह ले लिया है, लगभग पांच वर्षों के प्रयोगों के, कॉल, वाद-विवाद और चुनौतियों पर आने के लिए निष्कर्ष है कि यह एक दो कदम प्रक्रिया है कि शुरू होता है, झिल्ली में, इस जोड़ी का कहना है । के निश्चेतक उपद्रव का आदेश दिया लिपिड समूहों के भीतर कोशिका झिल्ली के रूप में जाना जाता है “लिपिड rafts” आरंभ करने के लिए संकेत.

“हमें लगता है कि इसमें कोई शक नहीं है कि इस उपन्यास मार्ग का इस्तेमाल किया जा रहा है के लिए मस्तिष्क के अन्य कार्यों से परे चेतना, हमें सक्षम करने के लिए अब पर दूर चिप अतिरिक्त के रहस्यों मस्तिष्क,” Lerner कहते हैं.

लर्नर, एक सदस्य के नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज, एक पूर्व राष्ट्रपति के स्क्रिप्स रिसर्च, और संस्थापक के स्क्रिप्स रिसर्च के बृहस्पति, फ्लोरिडा परिसर. Hansen के एक एसोसिएट प्रोफेसर है, में अपनी पहली पोस्टिंग पर है कि एक ही परिसर में है ।

ईथर डोम

ईथर की क्षमता को प्रेरित करने के लिए चेतना की हानि पहली बार था प्रदर्शन पर एक ट्यूमर रोगी पर मैसाचुसेट्स जनरल अस्पताल बोस्टन में 1846 में, के भीतर एक शल्य थिएटर है कि बाद में जाना बन गया के रूप में “ईथर डोम है।” तो परिणामी था प्रक्रिया है कि यह कब्जा कर लिया था में एक प्रसिद्ध पेंटिंग, “पहला ऑपरेशन के तहत ईथर,” रॉबर्ट सी Hinckley. 1899 के द्वारा, जर्मन औषध हंस होर्स्ट मेयेर, और फिर 1901 में ब्रिटिश जीवविज्ञानी चार्ल्स अर्नेस्ट Overton, ऋषिकल्प ने निष्कर्ष निकाला है कि लिपिड विलेयता तय शक्ति के इस तरह के निश्चेतक.

Hansen याद करते हैं मोड़ करने के लिए एक गूगल खोज का मसौदा तैयार करते समय एक अनुदान प्रस्तुत करने के लिए आगे की जांच कि ऐतिहासिक सवाल है, यह सोच कर वह नहीं कर सकता केवल एक ही होने के प्रति आश्वस्त झिल्ली लिपिड rafts’ की भूमिका है । के लिए Hansen की खुशी के लिए, उन्होंने पाया कि एक आंकड़ा से लर्नर के 1997 PNAS कागज, “एक परिकल्पना के बारे में अंतर्जात के अनुरूप सामान्य संज्ञाहरण,” प्रस्तावित है कि सिर्फ इस तरह के एक तंत्र है । Hansen था लंबे समय के लिए ऊपर देखा लर्नर-सचमुच. के रूप में एक predoctoral छात्र सैन डिएगो में, हैनसेन कहते हैं, वह काम किया एक तहखाने में प्रयोगशाला के साथ एक खिड़की से देखा कि सीधे बाहर पर लर्नर की पार्किंग की जगह पर स्क्रिप्स रिसर्च.

“मैं उससे संपर्क किया, और मैंने कहा, ‘आप कभी नहीं जा रहे हैं करने के लिए इस पर विश्वास है. अपने 1997 आंकड़ा था intuitively का वर्णन मैं क्या देख रहा हूँ में हमारे डेटा अब ठीक है,'” Hansen याद करते हैं । “यह शानदार था.”

के लिए लर्नर, यह एक रोमांचक क्षण के रूप में अच्छी तरह से.

“यह है के granddaddy चिकित्सा रहस्य,” Lerner कहते हैं. “जब मैं मेडिकल स्कूल में किया गया स्टैनफोर्ड में, यह एक समस्या है मैं चाहता था को हल करने के लिए. संज्ञाहरण गया था इस तरह के व्यावहारिक महत्व मैं नहीं कर सकता विश्वास है कि हम नहीं पता था कि कैसे इन सभी के निश्चेतक का कारण बन सकता है लोगों के लिए चेतना खो.”

कई अन्य वैज्ञानिकों, एक सदी के माध्यम से प्रयोग के साथ, की मांग की थी एक ही जवाब है, लेकिन वे का अभाव कई प्रमुख तत्वों, हैनसेन कहते हैं: सबसे पहले, माइक्रोस्कोप कल्पना करने में सक्षम जैविक परिसरों की तुलना में छोटे विवर्तन सीमा के प्रकाश के हैं, और दूसरा, हाल ही में अंतर्दृष्टि की प्रकृति के बारे में कोशिका झिल्ली, और जटिल संगठन और समारोह के एक अमीर विविधता के लिपिड परिसरों शामिल है कि उन ।

“वे किया गया था की तलाश में एक पूरे समुद्र के लिपिड, और संकेत मिला बाहर धोया, वे सिर्फ देखने के लिए नहीं था, यह बड़े हिस्से में की कमी के लिए प्रौद्योगिकी,” हैनसेन कहते हैं ।

से आदेश के विकार

का उपयोग कर नोबेल पुरस्कार विजेता सूक्ष्म प्रौद्योगिकी, विशेष रूप से एक खुर्दबीन कहा जाता dSTORM, कम करने के लिए “प्रत्यक्ष stochastical ऑप्टिकल पुनर्निर्माण माइक्रोस्कोपी,” एक पोस्ट डॉक्टरेट शोधकर्ता में हैनसेन लैब नहाया कोशिकाओं में क्लोरोफॉर्म और देखा की तरह कुछ के उद्घाटन के शॉट को तोड़ने के लिए बिलियर्ड्स का एक खेल. को उजागर करने के लिए कोशिकाओं क्लोरोफॉर्म दृढ़ता से व्यास वृद्धि हुई है और क्षेत्र के कोशिका झिल्ली के लिपिड समूहों कहा जाता है GM1, हैनसेन बताते हैं ।

वह क्या देख रहा था था एक पारी में GM1 क्लस्टर के संगठन, एक पारी से एक कसकर पैक करने के लिए गेंद एक बाधित गड़बड़, हैनसेन कहते हैं । के रूप में यह वृद्धि हुई बेक़ायदा, GM1 गिरा इसकी सामग्री, उन के बीच में, एक एंजाइम बुलाया phospholipase डी 2 (PLD2).

टैगिंग PLD2 के साथ एक फ्लोरोसेंट रासायनिक, Hansen में सक्षम था करने के लिए घड़ी के माध्यम से dSTORM माइक्रोस्कोप के रूप में PLD2 ले जाया गया की तरह, एक बिलियर्ड गेंद से दूर अपने GM1 घर और अधिक के लिए एक अलग, कम-पसंदीदा लिपिड क्लस्टर कहा जाता है PIP2. इस कुंजी सक्रिय अणुओं के भीतर PIP2 समूहों, उन के बीच में, TREK1 पोटेशियम आयन चैनल और उनके लिपिड उत्प्रेरक, phosphatidic एसिड (पीए) । सक्रियण के TREK1 मूल रूप से जमा देता न्यूरॉन्स की क्षमता आग करने के लिए, और इस प्रकार करने के लिए सुराग चेतना की हानि के साथ, हैनसेन कहते हैं ।

“के TREK1 पोटेशियम चैनलों रिलीज पोटेशियम, और है कि हाइपर-polarizes तंत्रिका-यह बनाता है यह और अधिक मुश्किल से आग करने के लिए-और बस बंद हो जाता है,” हैनसेन कहते हैं ।

लर्नर ने जोर देकर कहा वे मान्य निष्कर्ष में रहने वाले एक पशु मॉडल है. आम फल मक्खी, ड्रोसोफिला melanogaster, ही प्रदान की जाती है कि डेटा है । हटाने PLD अभिव्यक्ति में मक्खियों गाया उन के प्रभावों के लिए प्रतिरोधी बेहोश करने की क्रिया. वास्तव में, वे आवश्यक डबल जोखिम के लिए संवेदनाहारी प्रदर्शित करने के लिए एक ही प्रतिक्रिया है ।

“सभी मक्खियों अंत में चेतना खो दिया है, सुझाव PLD में मदद करता है एक सीमा निर्धारित है, लेकिन नहीं है कि केवल मार्ग को नियंत्रित करने संवेदनाहारी संवेदनशीलता,” वे लिखते हैं.

Hansen और लर्नर कहते हैं कि खोजों को बढ़ाने के एक मेजबान के tantalizing नई संभावनाओं को समझा जा सकता है कि अन्य रहस्यों के मस्तिष्क, सहित आणविक घटनाओं है कि नेतृत्व करने के लिए हमें सो जाते हैं.

लर्नर के मूल 1997 की परिकल्पना की भूमिका “लिपिड matrices” में सिगनल से उठकर अपने पूछताछ में जैव रसायन की नींद, और उनकी खोज के एक निँदासा लिपिड उन्होंने कहा oleamide. Hansen और लर्नर के सहयोग से इस क्षेत्र में जारी है ।

“हमें लगता है कि यह मौलिक और मूलभूत है, लेकिन वहाँ एक बहुत अधिक काम की जरूरत है कि किया जा करने के लिए, और यह किया जाना चाहिए बहुत से लोगों द्वारा,” हैनसेन कहते हैं । लर्नर के लिए सहमत हैं ।

“लोगों को शुरू हो जाएगा अध्ययन करने के लिए इस के लिए सब कुछ आप कल्पना कर सकते हैं: नींद, चेतना, उन सभी से संबंधित विकारों,” वह कहते हैं । “ईथर था एक उपहार है कि हमें मदद करता है इस समस्या को समझने की चेतना. यह shined एक प्रकाश पर एक पहले अपरिचित मार्ग है कि मस्तिष्क स्पष्ट रूप से विकसित किया है को नियंत्रित करने के लिए उच्च आदेश कार्यों के लिए है।”



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