Los estudios de la conciencia a menudo se topan con un enigma común de la ciencia: es difícil medir un sistema sin que la medición afecte el sistema. Los investigadores que evalúan la conciencia, por ejemplo, cuando los voluntarios reciben anestesia, generalmente usan comandos hablados para ver si los sujetos aún pueden responder, pero ese sonido puede mantenerlos despiertos por más tiempo o despertarlos antes de lo normal. Un nuevo estudio no solo valida una forma de evaluar la conciencia sin estimulación externa, sino que también encuentra que puede ser más precisa.
«Queremos medir cuándo las personas hacen la transición de consciente a inconsciente, y viceversa, pero tan pronto como le pides a alguien que haga algo, que es la forma clásica de evaluar esto, ahora los influencias y interrumpes el proceso. «, dijo Christian Guay, autor principal del estudio en el Revista británica de anestesia. Guay es colaborador de investigación en el Laboratorio de Investigación de Estadísticas de Neurociencia en el Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria en el MIT, y anestesiólogo y becario de cuidados críticos en el Hospital General de Massachusetts (MGH). «Creemos que las transiciones de estado consciente son interesantes porque son muy dinámicas en el cerebro, pero los mecanismos neuronales que median en estas transiciones no se comprenden completamente, en parte debido a cómo evaluamos las transiciones».
Además, Guay forma parte de una colaboración con coautores y antiguos colegas de la Universidad de Washington en St. Louis para probar si un método de estimulación acústica de circuito cerrado puede aumentar los efectos de la sedación mediada por dexmedetomidina. Por esa razón, también, necesitaban un método para evaluar la conciencia que no requiriera sonidos que pudieran confundir los resultados.
Entonces, el equipo encontró un enfoque diferente, poco utilizado, descrito por primera vez en 2014 por investigadores del sueño. Antes de que comenzara la infusión, instruyeron a sus 14 voluntarios para que apretaran un sensor de fuerza con la mano cada vez que inhalaran y lo soltaran cuando exhalaran. Entonces la droga comenzó a fluir. Cuando los sujetos dejaron de realizar la «tarea de respirar y apretar», se consideró que habían perdido la capacidad de respuesta y cuando reanudaron después de que la dosificación disminuyó, se consideró que habían recuperado la capacidad de respuesta. Es importante destacar que, después de la instrucción inicial, no hubo estimulación externa continua por parte de los investigadores. La tarea se solicitó internamente.
Todo el tiempo, los investigadores registraron los ritmos cerebrales de los sujetos usando 64 electrodos alrededor del cuero cabelludo. Observaron patrones reveladores de los efectos de la dexmedetomidina, por ejemplo, una disminución en la potencia del ritmo «alfa» de ~10 Hz en la región occipital seguida de un aumento en la potencia de ondas «delta» mucho más lentas a medida que las personas perdían la capacidad de respuesta y luego una reversión de eso cuando despertó. Debido a su enfoque, no vieron artefactos de estimulación auditiva que interrumpieran esos patrones en un estudio anterior que usó sonido para medir la conciencia en personas que recibieron el mismo anestésico. Además, las estimaciones de la concentración de la droga en el cerebro durante los dos estudios sugieren que el método de respirar y apretar detectó la pérdida de capacidad de respuesta a concentraciones más bajas de la droga que el método de estimulación con sonido, lo que sugiere que es más sensible.
«Este enfoque para evaluar la pérdida y la recuperación de la conciencia elimina la confusión significativa del estímulo externo convencional que se usa normalmente», dijo el coautor principal del estudio, Emery N. Brown, profesor Edward Hood Taplin de Ingeniería Médica y Neurociencia Computacional en el Instituto Picower. en el MIT, así como anestesiólogo en MGH y Profesor Warren M. Zapol de Anestesia en la Facultad de Medicina de Harvard. «Estamos ansiosos por aplicar la técnica en nuestros estudios de otros anestésicos».
En el MIT y el MGH, Brown lidera una nueva iniciativa, el Centro de innovación de control del estado de excitación cerebral (BASCIC, por sus siglas en inglés), para unificar mejor la anestesiología y la investigación sobre la neurociencia de los sistemas de excitación del cerebro para que puedan informarse y mejorarse mutuamente, y generar nuevas innovaciones clínicas. Guay, quien es miembro del esfuerzo, señala que a medida que los investigadores logran una mejor comprensión de la transición de la conciencia a la inconsciencia, podrían ayudar a tratar mejor el insomnio, y si entienden mejor el proceso de despertar, podrían mejorar las posibilidades. de inversión del coma. Mejorar los métodos para evaluar las transiciones de conciencia es clave para esos esfuerzos.
Además de Guay y Brown, que es miembro de la facultad del Departamento de Ciencias Cognitivas y del Cerebro y del Instituto de Ingeniería y Ciencias Médicas del MIT, los otros autores del estudio son Darren Hight, Guarang Gupta, MohammadMehdi Kafashan, Anhthi Luong, Michael Avidan y Ben Julian. Palança.
La financiación del estudio provino del Centro McDonnell de Neurociencia de Sistemas de la Universidad de Washington. El laboratorio del MIT de Brown cuenta con el apoyo parcial de la Fundación JPB.
