Studi mengungkapkan bagaimana anestesi umum mempengaruhi otak
Penelitian baru pada tikus untuk pertama kalinya mengungkapkan bahwa beragam obat yang menyebabkan anestesi umum mengaktifkan sirkuit otak yang membuat tidur.
Para ilmuwan di Duke University di Durham, NC yang melakukan penelitian tersebut, menyarankan bahwa temuan tersebut akan membantu mengembangkan obat yang lebih baik yang dapat mendorong tidur dengan lebih sedikit reaksi merugikan.
Sejak tahun 1846, ketika seorang dokter gigi dan ahli bedah melakukan prosedur pembedahan pertama yang berhasil menggunakan anestesi, sejumlah obat anestesi umum telah muncul. Namun, hingga penelitian terbaru, belum jelas bagaimana zat ini menyebabkan hilangnya kesadaran.
Di sebuah Neuron kertas, para peneliti menjelaskan bagaimana mereka menemukan sel-sel di hipotalamus di dasar otak.
Sel-sel, yang sebagian besar terdiri dari sel-sel neuroendokrin, duduk "di dalam dan di dekat nukleus supraoptik" di hipotalamus dan "secara persisten dan umumnya diaktifkan oleh berbagai kelas obat [anestesi umum]," tulis mereka.
Sel neuroendokrin adalah sel yang, seperti halnya neuron, atau sel saraf, menerima sinyal dari sistem saraf kecuali mereka merespons dengan memproduksi dan melepaskan hormon.
Hampir semua organ tubuh mengandung sel neuroendokrin, dan hormon yang dilepaskannya mengontrol banyak fungsinya. Sel-sel memiliki proyeksi yang sangat panjang untuk melepaskan hormon, seperti ke aliran darah.
Studi baru-baru ini penting tidak hanya karena menjelaskan cara kerja anestesi umum, tetapi juga karena menyoroti peran penting hormon dalam mengontrol keadaan yang memengaruhi seluruh otak.
Beberapa sirkuit otak aktif selama tidur
Selama beberapa dekade, teori standar tentang anestesi umum adalah bahwa obat-obatan yang menyebabkannya menghambat aktivitas otak hingga orang tersebut tidak dapat bergerak atau merasakan sakit.
Namun, belakangan ini, para ilmuwan menyadari bahwa sirkuit otak tertentu sangat aktif selama tidur.
Penelitian telah menunjukkan, misalnya, bahwa sirkuit otak yang aktif selama tidur tidak hanya membantu orang untuk menggabungkan informasi yang diperoleh saat mereka bangun, tetapi juga membantu mereka mempelajari informasi baru saat mereka tidur.
Penulis studi senior Fan Wang, yang merupakan profesor neurobiologi di Fakultas Kedokteran Universitas Duke, dan timnya bertanya-tanya apakah hal yang sama berlaku untuk anestesi umum. Bagaimana jika anestesi umum lebih dari sekadar menghambat aktivitas otak? Mungkinkah zat juga mengaktifkan beberapa sirkuit?
Untuk menyelidiki hal ini, mereka menginduksi anestesi umum pada tikus menggunakan beragam obat yang digunakan ahli anestesi untuk membuat manusia tertidur untuk operasi.
Sistem neuroendokrin memiliki peran yang kuat
Karena mereka menandai obat dengan penanda molekuler, tim dapat melacak tujuannya di otak tikus. Tujuan paling umum ternyata adalah inti supraoptik.
Sel-sel neuroendokrin di wilayah kecil di otak ini melepaskan berbagai hormon, termasuk vasopresin, hormon yang memiliki banyak fungsi, termasuk membantu mengatur tekanan darah.
Para peneliti terkejut dengan hasil ini. Mereka tidak menyangka bahwa sistem neuroendokrin memiliki peran aktif dalam anestesi umum.
Mereka kemudian melakukan eksperimen lebih lanjut menggunakan teknik kimia dan optik canggih yang memungkinkan mereka mengaktifkan dan menonaktifkan kelompok sel khusus ini pada tikus.
Mengaktifkan sel menyebabkan tikus berhenti bergerak dan jatuh ke dalam tidur gelombang lambat yang biasanya terjadi selama ketidaksadaran. Mematikan sel akan menghentikan tikus untuk tertidur.
Ketika mereka melakukan tes serupa pada tikus dengan anestesi umum, tim menemukan bahwa mengaktifkan sel neuroendokrin sebelumnya membuat anestesi bertahan lebih lama sementara membungkam sel memperpendeknya.
Penulis studi Dr. Luping Yin, yang bekerja di laboratorium Prof. Wang, mengatakan bahwa banyak obat untuk mendorong tidur "memiliki efek samping yang menyusahkan".
Menurut survei nasional 2005-2010 yang dilaporkan oleh Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC) pada 2013, sekitar 4 persen orang dewasa di Amerika Serikat mengatakan bahwa mereka telah menggunakan alat bantu tidur yang diresepkan dalam 30 hari sebelumnya.
"Jika kita dapat menemukan cara untuk memanipulasi sirkuit saraf ini, mungkin dengan menargetkan hormon atau peptida kecil, maka hal itu dapat mengarah pada pengembangan pil tidur yang lebih baik."
Dr Luping Yin
