https://gigazine.net/news/20240602-general-anaesthesia-works-in-brain/
毎年世界中で3億5000万件以上の手術が行われており、そのうちの一部では全身麻酔が使われています。しかし、実は全身麻酔がなぜ作用するのかは完全に解明されていません。クイーンズランド工科大学の研究員であるアダム・D・ハインズ氏らの研究チームが、全身麻酔がニューロンを選択的に停止させるように作用している仕組みの一部を発見したと報告しています。
Synapse-specific trapping of SNARE machinery proteins in the anesthetized Drosophila brain | Journal of Neuroscience
https://www.jneurosci.org/content/early/2024/05/17/JNEUROSCI.0588-23.2024
After 180 years, new clues are revealing just how general anaesthesia works in the brain
https://theconversation.com/after-180-years-new-clues-are-revealing-just-how-general-anaesthesia-works-in-the-brain-229713
全身麻酔の歴史は古く、古代シュメールやバビロニアなど世界各地で行われていたと言われており、西洋医学においては1846年に世界で初めてエーテル麻酔による外科手術が行われています。また、日本では1804年に華岡青洲が世界で初めて全身麻酔を用いた乳がん手術を成功させたという記録が残っています。しかし、全身麻酔がなぜ患者の意識を喪失させるのかははっきりと解明されておらず、2020年に「麻酔薬が脳のニューロン(神経細胞)に働きかけるからではないか」ということがようやくわかったばかりです。
100年以上謎だった「なぜ全身麻酔で人は意識を失うのか」がようやく解明へ - GIGAZINE
脳には約860億個のニューロンがあり、それらは「興奮性ニューロン」と「抑制性ニューロン」の2種類に大別されます。興奮性ニューロンは脳の覚醒状態を維持する役割を担い、抑制性ニューロンはその興奮性ニューロンを制御する役割を果たしています。例えば、抑制性ニューロンが興奮性ニューロンに働きかけ、興奮性ニューロンを「沈黙」させると私たちは睡眠状態に陥ります。
研究チームによると、全身麻酔には興奮性ニューロンを直接抑制させる働きがあり、上記の睡眠のプロセスをスピードアップさせているとのこと。しかし、全身麻酔によって興奮性ニューロンが直接抑制される機序はこれまで解明されていませんでした。
ニューロンが通信を行うという現象は、ニューロン末端のシナプスがドーパミンやアドレナリン、セロトニンといった神経伝達物質を放出することを意味します。この神経伝達物質は特定のタンパク質が作用することで放出されるのですが、研究チームは興奮性ニューロンと抑制性ニューロンで作用するタンパク質がアイソフォームであることを突き止めました。
アイソフォームとは、タンパク質の基本的な機能は共通しているものの、一部の構造が異なるタンパク質のことです。研究チームはショウジョウバエのニューロンを超解像顕微鏡で観察した結果、興奮性ニューロンに神経伝達物質の放出を促すタンパク質を全身麻酔が選択的に阻害することを分子レベルで確認したと報告しています。
一方で、抑制性ニューロンに神経伝達物質の放出を促すタンパク質は、興奮性ニューロンのものと構造が異なるため、全身麻酔による阻害を受けないとのこと。研究チームは、神経伝達物質の放出は複雑なプロセスであり、多くのタンパク質が関与しているため、全身麻酔薬が具体的にどのプロセスのどの部分に働きかけているのかを特定することが今後の重要な課題だとしています。
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