एक छोटा मानव तंत्रिका परिपथ एनेस्थीसिया की तरंगों को दोहराता है

सामान्य एनेस्थीसिया शल्यक्रिया संभव बनाता है, लेकिन किसी दवा का अलग-अलग कोशिकाओं पर असर और बेहोश किए गए मस्तिष्क में दिखने वाली विद्युत तरंगों के बीच संबंध समझना अब भी कठिन है। यूनिवर्सिटी ऑफ कैलिफोर्निया, लॉस एंजिलिस (UCLA) के डैनियल टोकर, रणमल समरसिंघे और उनके सहयोगियों ने प्रयोगशाला में विकसित एक मानव मॉडल में यह संबंध पाया: एनेस्थीसिया की दवा प्रोपोफोल देने के बाद अलग-अलग तंत्रिका कोशिकाओं ने कम बार विद्युत संकेत उत्पन्न किए, जबकि पूरे परिपथ की गतिविधि धीमी, समकालिक तरंगों में बदलने लगी। अध्ययन British Journal of Anaesthesia में प्रकाशित हुआ; टियारे डनलैप ने 1 अक्टूबर को UCLA Newsroom के लिए इसके परिणामों की रिपोर्ट दी।

सरल शब्दों में, दल ने 'असेंब्लॉइड' कहलाने वाले छोटे त्रिआयामी परिपथ बनाए। इनमें ऐसे ऊतकों को जोड़ा गया था जो वयस्क कोशिकाओं को दोबारा स्टेम कोशिकाओं जैसी अवस्था में लाने के बाद विकसित किए गए थे। उन्होंने संकेत आगे बढ़ाने वाले उत्तेजक न्यूरॉन और संकेतों को दबाने वाले अवरोधक न्यूरॉन बनाने वाले क्षेत्रों के मॉडल को सहारा देने वाली ग्लियल कोशिकाओं के साथ जोड़ा। इन परिपथों में एक साथ अलग-अलग कोशिकाओं की गतिविधि और पूरे समूह की लय देखी जा सकती है। ये विकसित हो रहे ऊतक के सरलीकृत मॉडल हैं, पूर्ण मस्तिष्क नहीं।

दल ने सामान्य एनेस्थीसिया शुरू करने में इस्तेमाल होने वाली दवा प्रोपोफोल इन परिपथों को दी और उनकी विद्युत गतिविधि दर्ज की। हर न्यूरॉन की गतिविधि घटने के बावजूद कई न्यूरॉन एक साथ उतार-चढ़ाव दिखाने लगे। इससे व्यापक, धीमी तरंगें बनीं, जो एनेस्थीसिया दिए गए मरीजों के विद्युत रिकॉर्ड में दिखने वाली तरंगों जैसी थीं। अलग-अलग कोशिकाओं के अधिक सक्रिय होने के बजाय उनका तालमेल समझाता है कि कोशिकाओं के शांत होने पर भी सामूहिक संकेत कैसे बढ़ सकता है।

दो नियंत्रण परीक्षण इस प्रक्रिया को समझने में मदद करते हैं। अवरोधक न्यूरॉन के बिना बने सरल मॉडलों में विशिष्ट तरंग पैटर्न नहीं बना। शोधकर्ताओं ने जब उन कोशिकीय रिसेप्टरों को रोका जिन पर प्रोपोफोल काम करता है, तो प्रतिक्रिया भी गायब हो गई। इन असेंब्लॉइड में थैलेमस नहीं है—यह मस्तिष्क की गहराई में स्थित संरचना है जो उसकी बाहरी परत, सेरेब्रल कॉर्टेक्स, से संकेतों का आदान-प्रदान करती है। इसलिए प्रयोग दिखाता है कि प्रयोगशाला में एक न्यूनतम कॉर्टिकल परिपथ इस विद्युत पैटर्न को पैदा करने के लिए पर्याप्त हो सकता है। यह नहीं दिखाता कि मनुष्यों में एनेस्थीसिया के दौरान थैलेमस की कोई भूमिका नहीं होती।

यह परिणाम एनेस्थीसिया से जुड़ी लय पैदा करने वाली कोशिकाओं और संकेतों की जाँच के लिए एक नियंत्रित मंच देता है। साक्ष्य इस मॉडल में विद्युत गतिविधि के एक विशिष्ट पैटर्न की पुनरुत्पत्ति और अवरोधक न्यूरॉन की भूमिका का समर्थन करते हैं; वे न तो साबित करते हैं कि ऊतक चेतन है, न अपने आप मनुष्यों में चेतना के लोप की व्याख्या करते हैं। अन्य एनेस्थेटिक दवाओं और मरीजों के रिकॉर्ड से तुलना यह तय करने में निर्णायक होगी कि यह प्रक्रिया कितनी व्यापक रूप से लागू होती है।