Sonderbeiträge | Special Articles
D. Schwender, M. Daunderer

Die Narkose – Effekte auf hierarchische neuronale Funktionen

Anaesthesia – Effects on hierarchical neuronal functions

Schlüsselwörter Anästhesie, Neuronale Funktion, Synaptische Übertragung, Rezeptor, Akustisch Evozierte Potentiale
Keywords Anaesthesia, Neuronal Function, Synaptic Transmission, Receptor, Auditory Evoked Potentials
Zusammenfassung

Zusammenfassung: Effekte der Anästhetika auf die verschiedenen Systemebenen des Gehirnes erlauben eine Hypothesenbildung über die Anästhetikawirkung auf hierarchische neuronale Funktionen. Anästhetika haben nur geringe Effekte auf die Zellmembran.


Die einzelnen Nervenzellen bleiben in ihrer Funktion auch während der Anästhesie weitgehend intakt. Anästhetika wirken auf die Systeme der zellulären Kommunikation, die Rezeptoren und die synaptische Übertragung. Am Rezeptor ist eine Verstärkung hemmender Systeme zu beobachten, die zur globalen Aktivitätsminderung beiträgt. Auf der Ebene der synaptischen Übertragung und der kleinen neuronalen Netze werden vor allem die auf kortikale Neuronen konvergierenden erregenden Aktivitäten unterdrückt. Hierbei sind polysynaptische Verschaltungen stärker betroffen als monosynaptische, was auf den Netzwerkeffekt der Anästhetika hinweist. Je komplexer ein neuronales Netz ist, je mehr synaptische Übertragungen beteiligt sind, desto wirksamer wird es durch das Anästhetikum blockiert. Dies bildet sich am Gesamtsystem sensorischer Informationsverabeitung als Hemmung der primären kortikalen Verarbeitung von Sinnesreizen ab. Hierdurch werden höhere kortikale Funktionen wie Wahrnehmung, Bewusstsein und Gedächtnis ausgeschaltet.

Summary Summary: A hypothesis on the effects of anaesthetics on hierarchical neuronal function is presented. General anaesthetics have only minor effects on cell membranes, and general anaesthesia leaves the intrinsic function of single neurons largely intact. Anaesthetics impact on the cellular communication systems, receptors and synaptic transmissions. At the receptor level an increase in GABAergic inhibition can be observed that may contribute to the general decrease in neuronal activity under anaesthesia. At the level of synaptic transmission and small neuronal networks a decrease in excitatory postsynaptic potentials has been described, with polysynaptic transmission being more markedly affected than monosynaptic transmission. This underlines the network effects of anaesthetics. The more complex a neuronal network is, and the more synaptic transmissions are involved, the more effectively it is blocked by the anaesthetic. The investigation of sensory information processing by means of auditory evoked potential recording shows a marked inhibition of primary cortical processing of sensory stimuli. This is an expression of the inhibition of excitatory, postsynaptic potentials as observed in small neuronal networks. By blocking primary cortical processing, higher cortical function such as perception, consciousness and memory are also blocked.
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