viernes, 27 de agosto de 2010

Inercia neurológica.


Una de las principales cuestiones que la neurociencia tiene pendiente de resolver es dar una explicación satisfactoria a las transiciones entre lo estados conscientes e inconscientes. El estudio de la anestesia general en modelos animales ofrece una forma controlable de investigar la barrera que parece separar ambos estados. Sin embargo, y a pesar de que cada año cientos de millones de personas son intervenidas quirúrgicamente bajo anestesia general, solamente se tienen hipótesis de cómo la anestesia interactúa con el sistema nervioso central. Una de estas hipótesis era que los procesos por los cuales el cerebro se “dormía” por la anestesia y por los que “salía” de ella eran básicamente los mismos. Ahora, investigadores de la Universidad de Pensilvania dirigidos por Max Kelz han establecido que el cerebro entra y sale de un estado de inconsciencia inducida por mecanismos diferentes. Los resultados se publican en PLoS One.

La inducción de la anestesia se atribuye comúnmente a las modificaciones que provocan los fármacos en la función neuronal, mientras que la recuperación de la anestesia se pensaba que ocurría pasivamente, con la eliminación del anestésico del sistema nervioso central (SNC). Si esto fuese cierto, las concentraciones de anestésico en el SNC en el momento de “dormirse” y “salir” serían indistinguibles.

Sin embargo, generando datos de respuesta a la dosis anestésica tanto en moscas de la fruta como en ratones, los investigadores demuestran que las rutas de ida y vuelta no son idénticas. Por el contrario los animales presentaron un retraso a la hora de volver al estado de conciencia a pesar de la concentración reducida de anestésico. Esto significa que lo que ocurre a una concentración dada depende de qué estado “viene” el sujeto. Para comprobar la neurobiología que pudiera estar tras esta histéresis (se llama así a un fenómeno que no depende sólo de las circunstancias actuales, sino también de cómo se ha llegado a esas circunstancias), repitieron los experimentos pero esta vez con un grupo de control y otro modificado genéticamente. En los ratones se encontraron pruebas que indican la implicación de los sistemas de la activación (despertar) adrenérgicos (más sensibilidad y más histéresis en los mutados, que carecían de la dopamina beta-hidroxilasa), mientras que en las moscas son las rutas que promueven el sueño las que están implicadas (las mutadas, con una funcionalidad reducida del canal de potasio relacionado con la agitación, Sh, tenían menos sensibilidad e histéresis mínima)

Basándose en estos hallazgos los autores proponen una idea muy interesante: el concepto de inercia neurológica. El cerebro presenta una tendencia a continuar en el estado en el que está, resistiéndose a las transiciones entre consciencia e inconsciencia, lo que sería un estado fundamental y biológicamente conservado.

Si esta hipótesis se ve confirmada muchos protocolos anestésicos tendrán que ser revisados, ya que se basan en estudios farmacocinéticos y farmacodinámicos que parten de la base, que sería incorrecta, de que a igual concentración, igual efecto. Por otra parte también abre todo un abanico de posibilidades para el estudio y tratamiento de enfermedades del sueño y de los estados de coma.

Referencia:

Friedman, E., Sun, Y., Moore, J., Hung, H., Meng, Q., Perera, P., Joiner, W., Thomas, S., Eckenhoff, R., Sehgal, A., & Kelz, M. (2010). A Conserved Behavioral State Barrier Impedes Transitions between Anesthetic-Induced Unconsciousness and Wakefulness: Evidence for Neural Inertia PLoS ONE, 5 (7) DOI: 10.1371/journal.pone.0011903

Imagen "Waking Up to Apocalypsis" gentileza de David Velásquez.