Duke zhvilluar modelin e parë statistikor që karakterizon hollësisht se si anestezia e ketaminës ndikon në tru, një ekip studiuesish në Institutin MIT dhe Spitalin e Përgjithshëm të Masaçusetsit kanë hedhur bazat e reja për tre përparime: të kuptuarit se si ketamina shkakton anestezi; monitorimi i pavetëdijes së pacientëve në operacion dhe aplikimin e një metode të re të analizimit të aktivitetit të trurit.
Bazuar në matjet e ritmit të trurit nga nëntë subjekte njerëzore dhe dy kafshë, modeli i ri i publikuar në PLOS Computational Biology përcakton gjendjet e dallueshme, karakteristike të aktivitetit të trurit që ndodhin gjatë anestezisë së shkaktuar nga ketamina, përfshirë edhe sa zgjat secili. Ai gjithashtu gjurmon modelet sesi gjendjet kalojnë nga njëri në tjetrin. “Modeli i fshehur Markov u siguron anesteziologëve, neuroshkencëtarëve dhe shkencëtarëve një udhëzues parimor se si anestezia e ketaminës ndikon në tru dhe çfarë do të përjetojnë pacientët.
Në punën paralele laboratori i autorit Emery N. Brown, një anesteziolog në MGH dhe Edward Hood Taplin Profesor i Neuroshkencës Llogaritëse në MIT, ka zhvilluar analiza statistikore për të karakterizuar aktivitetin e trurit nën anestezi, por siç e bën të qartë studimi i ri, ketamina prodhon efekte krejtësisht të ndryshme. Përpjekjet për të kuptuar më mirë ilaçin dhe për të përmirësuar rezultatet e pacientit varen nga të paturit e një modeli të veçantë për ketaminën.
“Tani ne kemi një aksion jashtëzakonisht të fortë statistikor në terren në lidhje me ketaminën dhe dinamikën e saj,” tha Brown, një profesor në Departamentin e MIT -it.
Bërja e një modeli
Pasi kolegët në MGH treguan modele alternative të ritmeve gama me frekuencë të lartë dhe ritme delta me frekuencë shumë të ulët në pacientët nën anestezi ketamine, ekipi i Brown, i udhëhequr nga studentja e diplomuar Indie Garwood dhe Sourish Chakravarty filluan të kryejnë një analizë rigoroze. Chakravarty i sugjeroi Garwood se një model i fshehur Markov mund t’i përshtatet mirë të dhënave, sepse është i përshtatshëm për të përshkruar sistemet që kalojnë midis gjendjeve diskrete.
Për të kryer analizën, Garwood dhe ekipi mblodhën të dhëna nga dy burime kryesore. Një grup matjesh erdhën nga EEG-të e montuara në ballë në nëntë pacientë kirurgjikalë të cilët dolën vullnetarë për t’iu nënshtruar anestezisë së shkaktuar nga ketamina për një periudhë kohe para se t’i nënshtroheshin një operacioni me ilaçe anestetike shtesë. Tjetra erdhi nga elektroda të implantuara në korteksin frontal të dy kafshëve në laboratorin e Earl Miller, Profesor i Neuroshkencës Picower në MIT.
Analiza e leximeve me modelin e fshehur Markov, duke përdorur një shpërndarje beta si një model vëzhgimi, jo vetëm që kapi dhe karakterizoi alternimet e vërejtura më parë midis ritmeve gama dhe delta, por disa gjendje të tjera më delikate që përzien të dy ritmet.
Më e rëndësishmja, modeli tregoi se gjendjet e ndryshme lëvizin përmes një rendi karakteristik dhe përcaktoi sa kohë zgjat secila gjendje. Garwood tha se të kuptuarit e këtyre modeleve ju lejon të bëni parashikime në të njëjtën mënyrë si një shofer i ri që mund të mësojë të parashikojë semaforët. Për shembull, të mësuarit se dritat ndryshojnë nga jeshile në të verdhë në të kuqe dhe se drita e verdhë zgjat vetëm disa sekonda mund të ndihmojë një shofer të ri të parashikojë se çfarë të bëjë kur vjen në një kryqëzim. Në mënyrë të ngjashme, anesteziologët që monitorojnë ritmet në një pacient mund të përdorin gjetjet për të siguruar që gjendjet e trurit po ndryshojnë siç duhet, ose të bëjnë rregullime nëse nuk janë ashtu siç duhet.
Karakterizimi i modeleve të gjendjeve të trurit dhe kalimet e tyre do të ndihmojnë gjithashtu neuroshkencëtarët të kuptojnë më mirë se si vepron ketamina në tru, shtoi Brown. Ndërsa studiuesit krijojnë modele llogaritëse të qarqeve themelore të trurit dhe përgjigjen e tyre ndaj ilaçit, tha ai, gjetjet e reja do t’u japin atyre kufizime të rëndësishme. Për shembull, që një model të jetë i vlefshëm, ai nuk duhet të prodhojë vetëm gjendje gama alternative dhe ritme të ngadalta, por edhe ato më delikate. Duhet të prodhojë secilën gjendje për kohëzgjatjen e duhur dhe të japë tranzicione të gjendjes në rendin e duhur.
“Mungesa e këtij modeli po pengonte disa nga punët tona të tjera të ecnin përpara në mënyrë rigoroze,” tha Garwood. “Zhvillimi i kësaj metode na lejoi të marrim atë përshkrim sasior që na nevojitet për të qenë në gjendje të kuptojmë se çfarë po ndodh dhe çfarë lloj aktiviteti nervor po gjeneron këto gjendje.”
Ide të reja
Ndërsa neuroshkencëtarët mësojnë më shumë rreth asaj se si ketamina shkakton pavetëdije nga përpjekje të tilla, një implikim i madh është tashmë i dukshëm, tha Brown. Ndërsa propofoli bën që aktiviteti i trurit të dominohet nga ritme me frekuencë shumë të ulët, ketamina përfshin periudha të fuqisë së lartë në ritme me frekuencë të lartë. Ato dy mjete shumë të ndryshme për të arritur pavetëdijen duket se sugjerojnë se vetëdija është një gjendje që mund të humbas në mënyra të shumta, tha Brown.
“Unë mund t’ju bëj të pavetëdijshëm duke e bërë trurin tuaj hiperaktiv në njëfarë kuptimi, ose mund t’ju bëj të pavetëdijshëm duke e ngadalësuar atë,” tha ai. “Koncepti më i përgjithshëm është se ekziston një dinamikë – nuk mund ta përcaktojmë me saktësi – e cila lidhet me të qenit i ndërgjegjshëm dhe sapo të largoheni nga ajo dinamikë duke qenë shumë i shpejtë ose shumë i ngadalshëm, ju mund të jeni pa ndjenja.”
Përveç marrjes parasysh të asaj hipoteze, ekipi po shikon disa projekte të reja duke përfshirë matjen e efekteve të ketaminës në zona më të gjera të trurit dhe matjen e efekteve si subjekte të zgjuar nga anestezia.
Zhvillimi i sistemeve që mund të monitorojnë pavetëdijen nën anestezi ketamine në një mjedis klinik do të kërkojnë zhvillimin e versioneve të modelit që mund të funksionojnë në kohë reale, shtuan autorët. Tani për tani, sistemi mund të zbatohet vetëm për të dhënat post-hoc.
Burimi / https://neurosciencenews.com/
© Nuk lejohet riprodhimi i shkrimeve pa vendosur autorësinë e revistës "Psikologjia" dhe pa cituar burimin.
