100年以上謎だった「全身麻酔で意識がなくなる原因」が特定される [きつねうどん★]
全身麻酔は大きな手術で使われる重要な医療技術です。
全身麻酔なしで手術を受けるというのは、考えられない話です。
しかし、この「全身麻酔がなぜ人の意識を奪うのか」という詳しい原理については、医学はこれまで説明することができなかったのです。
麻酔の原理がよくわかっていないという話は、ちょくちょく耳にしている人もいるかもしれません。
けれど、こうした医学ミステリーの古株も、とうとう最新技術を用いた研究を前に陥落したようです。
これには、細胞膜内にある本来なら秩序だった脂質クラスターが、クロロホルムにさらされると短時間で無秩序になるということが原因だったのです。
これは最新の超解像度光学顕微鏡とショウジョウバエを使った実験から明らかにされています。
175年に渡る医学界のミステリー
世界で初めて全身麻酔による手術が行われたのは、1846年のことでした。
ボストンのマサチューセッツ総合病院で行われた腫瘍患者の手術は「エーテルドーム」と呼ばれていて、ここで全身麻酔の効果が初めて実証されたのです。
この様子は、絵画にも描かれている歴史的な重要イベントでした。
Credit: Francis A. Countway Library of Medicine, Harvard Medical School
実に175年も前から全身麻酔は利用されているわけですが、麻酔によって人が意識を失うメカニズムは、これまで不明のままでした。
未解明と言われると、まったく何もわかっていないようなイメージを受けてしまいますが、科学の世界で未解明の問題といった場合、おおよその検討はついているけれど、事実と認める証拠が足りないという状況がほとんどです。
「あの人が犯人に違いない、でも証拠が足りない」とコナンくんが言っているような状態ですね。
全身麻酔の原理については、1899年にドイツの薬理学者ハンスと、1901年にイギリスの生物学者チャールズが、脂質の溶解度が麻酔の効力を決定しているようだ、という研究を発表しています。
これはかなり懸命な結論で、今回の研究でも、この細胞膜内で神経活性化などに関係している脂質ラフトという部分に着目しています。
これまで1世紀近くに渡って、医学研究者たちが細胞内の脂質になにかあるようだ、と考えながらも麻酔の効果との関係を決定できなかったのには、2つの要因があります。
1つは、目的の脂質の変化が小さすぎて見えなかったこと。もう1つは、多種多様な脂質の組織が複雑で、その機能が完全にわかっていなかったことです。
新たな研究は、この2つをクリアすることができたのです。
原因は脂質の無秩序化
問題を解く鍵の1つは、非常に小さい世界を見る新しい顕微鏡技術の登場です。
ノーベル賞も受賞した最新の顕微鏡技術を使った「STORM顕微鏡（確率的光学再構築顕微鏡）」は、普通なら見ることのできない光の波長より小さい分子などを観察できる超解像度顕微鏡です。
また、脂質の複雑な組織や機能についても、最近は多くの知見が集まっていて、研究を進めやすい状況になっていました。
今回の研究チームは、こうした技術と知見を用いて、細胞をクロロホルムに浸して観察を行いました。
するとGM1と呼ばれる細胞膜脂質クラスターが多く広がったのです。
これは細胞内の秩序だった脂質ラフトが無秩序に変わっていくものでした。
Credit: Hansen lab, Scripps Research
この組織の変化を注目して見ていったところ、無秩序になるにつれてGM1は内容物の酵素PLDを周りに放ちはじめました。
これはまるでビリヤードの玉のように別の脂質クラスターへと弾かれていき、ニューロンの発火能力を抑える働きのあるクラスターを活性化させたのです。
研究チームは、この細胞の変化を生きた動物の中で確認するため、ショウジョウバエを使って実験を行うことにしました。
研究チームが試したのは、この脂質から出される酵素PLDを削除してみることです。すると、ショウジョウバエは麻酔の鎮静効果に耐性を得るようになったのです。
酵素PLDを削除したショウジョウバエは、通常通り効果を出すためには、麻酔薬が2倍必要になったのです。
これは麻酔薬が脂質を無秩序化し、PLDという酵素を放つことでニューロンの発火を阻害するという流れで、人が意識を失う原因を示したものです。
しかし、PLDを削除してもすべてのハエは最終的に意識を失ったため、すべての原因とは言い切れないようです。
経路の1つであるのは確かだが、唯一の経路ではないだろう、と研究チームは述べています。
ちょっとした細胞内の無秩序化が、途端に私たちの意識を奪ってしまうとは…。
この研究は、睡眠や意識の障害にも関連するもので、それは脳の高次機能がどのように進化して制御されているのか、私たちの意識が何なのかを明らかにする基礎的な研究です。
この研究は、米国スクリプス研究所化学者のリチャード・ラーナー医学博士と 分子生物学者のスコット・ハンセン博士を含む研究チームより発表され、論文は『米国科学アカデミー紀要：PANS』に5月28日付で掲載されています。
Studies on the mechanism of general anesthesia
reference: medicalxpress/ written by KAIN
https://nazology.net/archives/61379
以下、2chの反応
23: 2020/06/01(月) 21:26:42.89
>>1
手術中怖くないように
わざと意識がなくなるように麻酔してるんだと思ってた
意識の方は意図的じゃなかったのか
3: 2020/06/01(月) 20:48:10.28
先生！よくわかりません
6: 2020/06/01(月) 20:50:01.85
はい、お手上げです
27: 2020/06/01(月) 21:37:40.57
難しい事を分かりやすく説明することの難しさは読み取れた。
47: 2020/06/02(火) 15:29:11.42
よく分からんけど大きな一歩だなって感じ
これが本当の脳科学だろう
ただの伝統的心理学にすぎないものを権威づけるために脳科学と称してるエセ脳科学者とは次元が違う
14: 2020/06/01(月) 20:56:38.47
つまり細胞の脂質が意識を保ってると
48: 2020/06/02(火) 21:15:33.08
それじゃあ、人間の意識って脂肪の塊ってこと?
4: 2020/06/01(月) 20:49:04.33
クロロホルムじゃないけど、大腸の内視鏡検査を受けた時、鎮静剤で意識を失ったな
16: 2020/06/01(月) 21:06:39.34
>>4
え？しっかりモニターで自分の腸内を見ていたけど ここにポリプがありますねとか説明されながら
30: 2020/06/01(月) 21:46:18.59
>>16 意識有りでするのと無しでするのがある。無しは楽だが、その分危険かも。
34: 2020/06/01(月) 22:23:21.46
>>4
20年以上前の大腸検査の時、全身麻酔打ったけど全く効かなくて 会話しながら腸内見えるディスプレイ見ながらだったな。
しかもカメラ入ってる間、便意で「漏れそうです！漏れます！」って言うと 医師が「漏らしてください。漏れませんから。」って返答してた。下剤やってから検査するから実際漏れることもないんだけどね。
8: 2020/06/01(月) 20:50:53.48
ちなみに俺は局所麻酔で意識あるのに心臓止まったぞ
18: 2020/06/01(月) 21:07:40.13
>>8
成仏して下さい(-人-)
9: 2020/06/01(月) 20:53:21.75
麻酔のおかげで時間をかけて手術できるようになったんだよな
20: 2020/06/01(月) 21:13:34.98
脳の開頭手術って、意識を保ったままやるんだよな
5: 2020/06/01(月) 20:49:20.84
麻酔が注入されたら1分ぐらいで
本当に電気のスイッチが切れるように突然バッと意識が途切れるからなぁ
CTの造影剤も数秒でカッカ熱くなるから
高速で体内を巡るのは本当なんだなぁと思ったよ
細胞の脂質が乱れるだけであんなふうになるんだ、不思議だなぁ
10: 2020/06/01(月) 20:54:24.87
乱れてもまた元に戻れるのね
11: 2020/06/01(月) 20:54:41.23
性別等を指定して任意の範囲の時間を止められるあの業界の技術を医療でも使えばいいのでは？
15: 2020/06/01(月) 20:58:43.77
メカニズムが判れば全身麻酔後の筋力の低下を緩和出来るようになるかな？
17: 2020/06/01(月) 21:07:02.74
>>1
脳神経の電気より脳内の伝達物質が乱れる感じか
衝撃・脳震盪で意識が飛ぶのも同じか
麻薬クズニコチン中毒屑は快楽神経にすぐ反応する
苦痛を快楽に変えて兵士にするとか
快楽を苦痛にして依存症やストーカーをなくすとか
21: 2020/06/01(月) 21:16:04.95
こんな事を考えたことはないか?
全身麻酔が効いているというのは実は錯覚で、
手術中は激しい痛みを感じているが身体が麻痺しているため動くことが出来ず、麻酔がかかっている間の記憶は短時間で消えてしまうため 全身麻酔で眠っていたと錯覚してるだけなのだと。
29: 2020/06/01(月) 21:45:30.34
たぶんだが細胞膜にはトランスロケーターといって 特定物質だけが細胞内に入っていける通路があるが、そこがダメになるんだろう
32: 2020/06/01(月) 21:49:38.34
麻酔の適量を編み出すまでどうやったんだろ
36: 2020/06/01(月) 23:02:34.99
>>32
安全な方法が確立されるまで何人も死んでるだろうな。麻酔に限らず医学はそうやって発展してきた。
42: 2020/06/02(火) 00:25:20.15
初期の全身麻酔は頭を殴って気絶させてた
44: 2020/06/02(火) 04:24:00.31
最新の科学では精神工学を応用した電磁波を用いる麻酔がある。
これは表に出てない。
43: 2020/06/02(火) 00:48:17.66
アニメとか映画で、
腹を殴って気絶させるのよく出てくるけど あれ嘘な
これ豆な
