La anestesia general se utiliza desde hace unos 180 años para bloquear temporalmente la conciencia durante procedimientos médicos. Sin embargo, los mecanismos exactos detrás de este estado siguen sin comprenderse por completo. Un estudio publicado en Nature Neuroscience comparó seis especies y encontró un patrón neuronal común bajo anestesia.

La actividad cerebral se desorganiza durante la anestesia

Investigadores dirigidos por el neurocientífico Andrea Luppi, de la Universidad de Oxford, analizaron la actividad neuronal de humanos, macacos, titíes, ratones, peces cebra y nematodos. Estas especies representan aproximadamente 700 millones de años de evolución desde su último ancestro común, lo que permitió buscar patrones compartidos entre sistemas nerviosos muy diferentes.

A pesar de estas diferencias, apareció un patrón común. Cuando los animales estaban bajo anestesia, la actividad entre distintas regiones del sistema nervioso se volvió menos coordinada. Esto indica que las neuronas no dejaron necesariamente de funcionar, sino que perdieron parte de su capacidad para comunicarse e integrar información.

Los métodos utilizados variaron según la especie. En los mamíferos, los investigadores emplearon resonancia magnética funcional, una técnica que utiliza cambios en el flujo sanguíneo para estimar la actividad de distintas regiones cerebrales. En peces cebra y nematodos modificados genéticamente, observaron directamente la actividad de las neuronas mediante señales de calcio.

Además, las secuencias habituales de actividad neuronal se volvieron menos predecibles. Durante la vigilia, la actividad cerebral mantiene determinadas relaciones entre estados pasados y futuros, pero estas relaciones se debilitaron bajo anestesia.

Los investigadores concluyeron que el efecto compartido por las distintas especies y anestésicos podría estar relacionado con una fragmentación de la actividad neuronal en el espacio y el tiempo, en lugar de un apagado completo del cerebro.

El cerebro no se apaga: pierde la capacidad de integrar información

Los resultados ofrecen una explicación diferente de lo que popularmente se describe como “apagar” el cerebro durante la anestesia. Según el estudio, la pérdida de conciencia podría producirse porque diferentes circuitos neuronales dejan de mantener, transmitir e integrar información de manera coordinada.

Los anestesiólogos George Mashour y Zirui Huang, quienes no participaron en la investigación pero publicaron un comentario relacionado en Nature Neuroscience, señalaron que la aparición de patrones similares en seis especies muy diferentes constituye una evidencia importante de un mecanismo común de la anestesia.

En lugar de desaparecer por completo, la actividad neuronal parece quedar espacial y temporalmente fragmentada. Las regiones continúan mostrando actividad, pero sus interacciones se vuelven menos organizadas y las secuencias que normalmente conectan diferentes estados neuronales se deterioran.

El hallazgo resulta especialmente relevante porque el patrón apareció desde humanos y otros primates hasta peces y gusanos redondos. La enorme distancia evolutiva entre estas especies dificulta atribuir el fenómeno a una característica específica del cerebro humano.

Los autores plantean que esta similitud también podría aportar información sobre cómo funciona la conciencia en otros animales. Si diferentes sistemas nerviosos experimentan una alteración semejante de la coordinación neuronal bajo anestesia, estudiar ese fenómeno podría ayudar a comprender mejor qué características de la actividad cerebral son necesarias para responder al entorno.

Sin embargo, el estudio no demuestra exactamente cómo surge la conciencia ni establece que todos los animales tengan experiencias conscientes comparables a las humanas. Su principal aporte es identificar una dinámica neuronal compartida durante la anestesia.

El estudio sugiere que la anestesia no “apaga” completamente el cerebro. En cambio, parece fragmentar la actividad neuronal y reducir la comunicación entre circuitos, un patrón observado desde humanos hasta peces y gusanos. El hallazgo podría aportar nuevas pistas sobre conciencia y anestesia.

Referencia:

• Nature Neuroscience/Comprehensive profiling of brain dynamics during anesthesia across phylogeny. Link