În fiecare an, la nivel global, se efectuează peste 350 de milioane de intervenții chirurgicale care necesită utilizarea anesteziei generale. Deși aceste procede sunt frecvente, modul exact în care medicamentele induc starea de inconștiență rămâne un subiect de studiu complex pentru oamenii de știință. Descoperirile recente oferă indicii fundamentale despre funcționarea creierului și despre originile conștiinței însăși, încercând să explice procesul prin care pacienții pierd orice formă de conștientizare.
Anestezicele generale funcționează prin perturbarea comunicării dintre celulele nervoase, ceea ce duce la o reducere globală a activității cerebrale observată prin scanările RMN. Există o varietate mare de substanțe utilizate, de la gaze precum xenonul, care sunt rareori aplicate în practică, până la propofol, care este cel mai răspândit anestezic general. Deși structurile chimice ale acestor medicamente diferă semnificativ, efectul final este același: blocarea capacității neuronilor de a transmite informații într-un mod coordonat.
O întrebare centrală în cercetare este dacă anestezia necesită oprirea întregului creier sau dacă anumite zone sunt mai critice. Nick Franks, profesor de biofizică și anestezice la Imperial College London, menționează că talamusul, o structură ovală din profunzimea creierului, pare să fie prima zonă care își reduce activitatea. Deoarece creierul este extrem de interconectat, este dificil de identificat exact ce declanșează oprirea globală, însă talamusul joacă un rol esențial în menținerea somnului.
În timp ce unii cercetători consideră cortexul cerebral drept sediul principal al conștiinței, alți oameni de știință indică importanța lobilor frontali și parietali. Fenomenul conștientizării accidentale, în care un pacient își poate aminti detalii ale operației, afectează aproximativ unul din 15.000 de persoane. Jaideep Pandit, medic anestezist consultant la Oxford University Hospitals, propune conceptul de „a treia stare” de conștiință, situată între somn și stare de veghe, observată în teste unde pacienții au putut răspunde la comenzi motorii.
Analizele efectuate de Andrea Luppi, neurolog la Universitatea Cambridge, folosind scanări RMN funcționale, arată că anestezia reduce conectivitatea funcțională a creierului. Sub influența medicamentelor, creierele individuale devin mai puțin unice și mai asemănătoare între ele, pierzându-și amprenta neuronală distinctă. Mai mult, creierul uman anesteziat devine mai puțin diferit de cel al altor primate, ceea ce sugerează că anestezia afectează în principal regiunile care au apărut recent din punct de vedere evolutiv.
Studiul conștiinței prin intermediul anesteziei oferă un avantaj comparativ față de somnul natural, deoarece starea de inconștiență poate fi indusă și oprită în orice moment. Această capacitate de control permite cercetătorilor să observe schimbările în rețeaua de coordonare a centrelor cerebrale. Astfel, concluzia este că starea de conștiență nu este produsul unei singure zone, ci rezultatul unei rețele complexe de comunicare între diversele structuri ale creierului.