MIT-Methode gegen Narkose-Überdosierung

Gehirnwellen warnen vor zu tiefer Bewusstlosigkeit, die häufig zu kognitiven Problemen führt

EEG-Gerät zur mobilen Anwendung: Gehirnwellen gegen Überdosierung genutzt (Foto: uol.de)

Cambridge/Oldenburg (pte001/20.07.2023/06:00)

Forscher Emery Brown vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) nutzt Alphawellen des Gehirns, die eine Frequenz von acht bis 14 Zyklen pro Sekunde haben, um die optimale und für den Patienten optimale Narkosedosis anzuwenden. Denn die Alphawellen lassen darauf schließen, wann ein Patient den Zustand der Bewusstlosigkeit erreicht hat, der für die jeweilige OP ausreicht. Überdosierungen werden somit verhindert.

Komplikationen durch Überdosis

Sobald die Patienten das Bewusstsein verlieren, beginnt die Amplitude der Alphawellen zu schwanken. Je tiefer die Patienten in die Bewusstlosigkeit fallen, desto stärker werden die Schwankungen. Im Extremfall hören sie völlig auf, was zu scheren Störungen nach dem Aufwachen führt. Um das zu verhindern, könnten die Gehirnströme während der OP aufgezeichnet werden. Das ist bereits mit einem Band voller Elektroden möglich, das auf der Stirn befestigt wird. Ein solches Gerät ist an der Universität Oldenburg entwickelt worden.

Gehirnwellen, die durch synchronisierte neuronale Aktivität erzeugt werden, schwingen mit unterschiedlichen Frequenzen - je nachdem, welche Art von Aufgabe das Gehirn ausführt. Ist das Gehirn geistig stark aktiv, erzeugt es höherfrequente Beta- (15 bis 30 Hertz) und Gamma-Oszillationen (mehr als 30 Hertz), von denen angenommen wird, dass sie dazu beitragen, Informationen zu organisieren und die Kommunikation zwischen verschiedenen Gehirnregionen zu verbessern.

Problematische "Burst Suppression"

Häufig verwendete Anästhesiemedikamente wie Propofol haben einen signifikanten Einfluss auf diese Oszillationen. Sie sinken deutlich ab. Bei höheren Dosen kann das Gehirn in einen noch tieferen Zustand der Bewusstlosigkeit fallen. Dieser wird als "Burst Suppression" bezeichnet. Er ist durch lange Perioden der Inaktivität gekennzeichnet, die von kurzen Ausbrüchen von Oszillationen mit niedriger Amplitude unterbrochen werden.

Die neuen Erkenntnisse des MIT könnten Anästhesisten eine verfeinerte Kontrolle über den Zustand der Bewusstlosigkeit eines Patienten während einer OP bieten, unterstreicht Brown. Er will jetzt einen Algorithmus entwickeln, der auf einem Monitor im OP-Saal eine Warnung generiert, sobald sich ein Patient der Burst-Unterdrückung nähert.

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