Schneller Schlau, der kurze Wissens-Podcast von PM. Erst breitet sich ein warmes Gefühl aus, dann verlieren wir innerhalb von Sekunden das Bewusstsein. In Vollnarkose spüren wir keinen Schmerz mehr, aber nehmen wir wirklich nichts mehr wahr? Oder hören wir vielleicht sogar noch etwas? Und was ist Narkose eigentlich? Ihr hört Schneller Schlau, den Wissenspodcast von PM. Ich bin Anne Baume und mein heutiger Gast ist die Wissenschaftlerin Cara Buchholz. Sag mal Cara, seit wann gibt es Narkose? Hallo Anne. Narkose ist eine enorm wichtige Errungenschaft in der Medizin und wird seit über 150 Jahren bei verschiedensten Operationen eingesetzt. Ja, früher wurde mit allerlei Mitteln experimentiert, von Kräutern bis zum Alkohol. Richtig schmerzlos war das aber nicht. Ja, wer sich für Medizingeschichte interessiert, wir haben übrigens eine ganze Folge dazu. Sie heißt, wie operierten eigentlich die alten Römer? Ja, zum Glück ist das heute anders. Man braucht wirklich keine Angst zu haben, während der OP wach zu werden und starke Schmerzen zu spüren. Es wird immer ausreichend Schmerzmittel gegeben und der Kreislauf wird konstant überwacht, Sodass Narkose und auch das Aufwachen mittlerweile sehr sicher sind, und absolute Routinen in den Kliniken.

Okay, kommen wir jetzt zum heutigen Thema. Und zwar, es gibt wohl Patienten, die sich an Gesprächsfetzen aus der OP erinnern können. Wie ist das denn möglich? Dieses Phänomen ist schon länger bekannt. Man nennt das intraoperative Momente des Bewusstseins. Das kann aber nur dann passieren, wenn etwas zu wenig Narkosemittel eingesetzt wird. Das macht man beispielsweise bei Risikopatienten, die ein schwaches Herz-Kreislauf-System haben. Und diese Momente des Bewusstseins sind sehr selten. Nur ungefähr 0,1 Prozent der Vollnackose-Patienten erleben das. Das klingt nicht unbedingt angenehm. Noch schlimmer allerdings wäre es, etwas zu fühlen oder zu sehen während der OP. Das passiert zum Glück nicht. Egal, an was sich die Patienten erinnern, es ist immer nur Gehörtes. Und damit haben sich bei den Wissenschaftlern natürlich die Fragen geholfen, welche Bereiche des Gehirns wann und wie in der Narkose abschalten oder vielleicht auch nicht.

Was passiert denn in unserem Gehirn, wenn wir Geräusche hören? Also im Gehirn kommen die akustischen Signale erstmal vom Ohr über Nervenfasern in den Hirnstamm. Und das passiert egal, ob wir wach sind, schlafen oder unter Narkose sind. Vom Hirnstamm gelangen die Signale in eine Hirnregion, die Thalamus genannt wird. Der Thalamus wird auch als das Tor zum Kortex bezeichnet. Okay, durch den Thalamus geht es dann zum Kortex. Welche Funktionen haben denn diese beiden Gehirnregionen? Also wenn wir bei Bewusstsein sind, wird das Gehörte zuerst im Thalamus gefiltert, damit wir das Gehirn nicht mit irrelevanten Geräuschen überfordern. Und erst dann werden diese vorsortierten Informationen in den Kortex weitergereicht. Und im Kortex wird dann zum Beispiel die Tonhöhe, die Lautstärke oder auch die Richtung der Geräusche verarbeitet. Um das mal zusammenzufassen, also der Thalamus filtert und der Kortex macht eine erste Verarbeitung. Richtig. Und erst in den tief versteckten Regionen, wie zum Beispiel im Hippocampus, findet das sprachliche Verständnis statt. Dort werden dann die gehörten Worte mit unserem bekannten Wortschatz abgeglichen und Aussagen und Vorhersagen geformt. Ah, aber ist der Hippocampus nicht eigentlich für unser Gedächtnis zuständig? Doch, das stimmt. Aber der Hippocampus hat noch mehr Aufgaben, wie zum Beispiel die räumliche Orientierung oder eben die Sprachverarbeitung. Also es sind alles abstrakte Einordnungen.

Okay, verstehe. Und was passiert jetzt, wenn wir narkotisiert werden? Also was wir umgangssprachlich als Vollnarkose bezeichnen, heißt eigentlich allgemein Anästhesie und da werden drei Mittel verabreicht. Ein Schlafmittel, ein Schmerzmittel und bei längeren Operationen sogenannte Relaxantien, um die Muskeln zu entspannen. Durch diese letzten Mittel müssen die Patienten dann künstlich beatmet werden. Man bekommt also ein Schlafmittel, dann ist eine Narkose also eine Art tiefer Schlaf. Na, nicht wirklich. Also eine bessere Beschreibung wäre ein komatöser Zustand. Ah, okay, ja, stimmt. Denn aus dem Tiefschlaf selbst wachen wir ja auf, wenn man uns zum Beispiel mit einer Taschenlampe ins Gesicht leuchtet oder das Baby schreit. Und bei der Narkose passiert das ja zum Glück nicht. Genau. Und zusätzlich werden bei einer Narkose die Gehirnströme überwacht. Da bekommt man so Elektroden auf die Stirn geklebt. Und darüber können die Ärzte die sogenannte Narkosetiefe überwachen. Und die wird auf einer Zahlenskala angegeben. von 0 ist gleich pfällige Stille im Gehirn zu 100 im wachen Zustand. Und eine Vollnarkose wird meistens in eine Narkosetiefe von 40 bis 60 eingestellt.

Um jetzt zu verstehen, wieso wir in der Narkose nichts mehr wahrnehmen, muss man sich das Wirkprinzip von den Narkosemitteln anschauen. Damit meine ich die Schmerzen und die Schlafmittel. Ja, Cara, dann nimm uns mal mit hinab auf die Molekülebene. Also, alle Informationen, die unser Gehirn erreichen, egal ob das Licht ist, Geräusche, Druck oder Schmerz, tun das in Form von elektrischen Signalen. Diese Signale werden über Nerven von überall im Körper zu unserem Gehirn geleitet. Die Narkosemittel greifen jetzt dort ein. Sie stören die Weitergabe der elektrischen Signale in den Nervenzellen, indem sie in diese Zellen eindringen und dort wichtige Ionenkanäle blockieren. Denn die Bewegung von Ionen, also kleinen geladenen Teilchen, ist das grundlegende Prinzip von elektrischer Signalleitung in unserem Körper und wird durch die Narkosemittel gestoppt. Die Narkosemittel blockieren also die Weiterleitung des Schmerzes ans Gehirn. Und wie kommt man nun aus der Narkose wieder raus? Das ist eigentlich ganz einfach. Wenn die Narkose beendet werden soll, wird die Zufuhr vom Schlafmittel und dem Medikament zur Muskelentspannung gestoppt. Und dann in etwa zehn Minuten sind Patienten wieder ansprechbar, weil diese Schlafmittel nur eine sehr kurze Wirkdauer im Körper haben. Bis die Narkosemittel dann wirklich vollständig aus dem Körper verschwunden sind und das Gedächtnis wieder ganz normal funktioniert, können auch mal ein bis zwei Stunden vergehen.

Also, die Narkose ist mehr als ein tiefer Schlaf. Es ist mehr eine Art komatöser Zustand, bei dem die Weiterleitung von elektrischen Signalen gestört wird. Genau. Allerdings vermuten Forschende schon seit einiger Zeit, dass unser Gehirn selbst in einer tiefen Narkose noch Reize wahrnehmen kann, nämlich vor allem Geräusche. Um solche Hypothesen zu untersuchen, muss man sich das Gehirn genau anschauen, entweder von Mäusen oder von Menschen während einer Narkose. Dabei wird nicht nur die allgemeine Aktivität, die man ja auch zur Überwachung der Narkosetiefe misst, angeschaut, sondern viel genauer. Man kann mit winzigen Elektronen die Aktivität von einzelnen Gehirnregionen messen und so versuchen nachzuvollziehen, welche Informationen wohin gelangt. Du hast vorhin erklärt, dass akustische Signale zuerst über Nerven zum Hirnstamm kommen und dann später im Thalamus gefiltert werden. Funktioniert das auch unter Narkose? Ja, das scheint noch zu funktionieren. Bei Mäusen hat man beobachtet, dass der Thalamus immer noch filtert. Jedoch im nächsten Schritt, im auditiven Kortex, war es dann vorbei. Da konnte man nur noch so eine Art Hintergrundrauschen messen. Aber es gab keine richtige Reaktion von dem Kortex der Mäuse auf verschiedene Töne.

Also dringen Geräusche durchaus noch ins Gehirn vor, aber sie werden eben nicht richtig analysiert. Genau. Ja, so würde ich mir die Wirkung an der Narkose ja auch am Ende vorstellen. Ja, aber jetzt kommt das Interessante. In einer neuen Nature-Studie wurden Menschen während einer Gehirnoperation unter Vollnarkose, Tonfolgen und Texte vorgespielt. Die Messung von den Hirnsignalen währenddessen zeigte, dass das narkautisierte Gehirn Muster in diesen Tonfolgen erkennen und auch Ausreißer identifizieren kann. Auch bei gehörten Texten hat das Gehirn sprachliche Erkennung und Verarbeitung gezeigt. Ah, das klingt in der Tat überraschend. Also ist der Kortex doch aktiv oder ist der Hippocampus aktiv? Wer ist da aktiv? Also die US-Wissenschaftler haben ganz eindeutig gesehen, dass im Hippocampus Reizverarbeitung stattfindet während der Narkose. Und das, obwohl der Hippocampus ja sehr weit entfernt ist vom Kortex, wo die Reize ja normalerweise zuerst verarbeitet werden. Und wie gerade gesagt, wurde in dem narkotisierten Hippocampus gemessen, dass Muster erkannt werden. Und das ist ein sehr komplexer Prozess für das Gehirn. Bislang hat man angenommen, dass solche komplexen Mustererkennungen nur dann stattfinden, wenn wir bei Bewusstsein sind.

Okay, du hast gerade gesagt, dass solche komplexe Mustererkennung, dass man da bislang ausging, dass das nur funktioniert, wenn man bei Bewusstsein ist. Das heißt, das rüttelt auch an unserem traditionellen Verständnis von Bewusstsein. Ganz genau. Das heißt aber nicht, dass die Narkose dadurch weniger wirksam wäre. Bei der Studie wurden die Patienten durchgehend in einer Narkose mit der Tiefe von 45 bis 60 gehalten. Und trotz dem ausgeschalteten Bewusstsein können einzelne Gehirnregionen noch erstaunliche Aufgaben bewältigen. Wie passen denn die Ergebnisse dieser Menschenstudie zu der mit den Mäusen? Dort wurde ja herausgefunden, dass der Kortex während der Narkose nur wenig aktiv ist. Ja, leider gibt es noch keine Studie, die sich beide Regionen gleichzeitig unter Narkose angeschaut hat, also den Cortex und den Hippocampus. Man muss auch vielleicht dazu sagen, dass diese direkten Messungen im Gehirn bei Menschen nur dann durchgeführt werden, wenn ohnehin eine Operation an der Stelle stattfindet. Und das passiert zum Glück recht selten. Aber wenn es bei Menschen auch so sein sollte, wie bei den Mäusen, also dass der Kortex nicht richtig arbeitet unter Narkose, aber der Hippocampus noch immer sehr aktiv ist, dann zeigt uns das, wie komplex das Gehirn ist.

Ja, im Gehirn selbst gibt es selten gradlinige Verbindungen zwischen Gehirnregionen, und wie du gerade gesagt hast, es ist ein verdammt komplexes und verzweigtes Netzwerk. Genau. Also die neue Studie am menschlichen Gehirn zeigt uns ja, dass trotz Narkose anscheinend Informationen in einer brauchbaren Form im Hippocampus ankommen, selbst wenn der Thalamus nicht filtet. Und der Hippocampus kann zu einem gewissen Grad seiner Aufgabe nachgehen und das gehört er einordnen. Das ist wirklich spannend. Aber wenn man sich nach der Narkose ohnehin an nichts erinnert, was bringt es uns dann, dass unser Gehirn mithört? Das bringt eine ganze Menge tatsächlich. In einer deutschen Studie wurden Menschen unter Vollnarkose sogenannte positive Suggestionen mit Hintergrundmusik vorgespielt. Also sowas wie, sie sind hier sicher oder ihr Körper entspannt sich jetzt. Und diese Patienten haben in den ersten 24 Stunden nach der OP deutlich weniger Schmerzmittel gebraucht. Weniger Schmerzmittel alleine durch positive Suggestionen. Ich würde sagen, das ist ein tolles Ergebnis. Und es kommt noch besser, weil zu den häufigsten Nebenwirkungen einer Narkose gehören Übelkeit und Erbrechen nach einer Operation. In der gleichen Studie wurde bei Patienten, die ein hohes Risiko für diese Nebenwirkungen haben, eine deutliche Verbesserung gefunden und allein durch das Hören von positiven Suggestionen.

Gibt es denn schon wissenschaftliche Erkenntnisse, wie sich diese Ergebnisse erklären lassen? Nicht wirklich. Erinnern konnten sich die Patienten natürlich an nichts von dem Gehörten, sie waren ja unter Vollnarkose. Aber das Gehirn muss aktiv gewesen sein und hat die positiven Suggestionen auch als solche aufgenommen und abgespeichert. Damit scheint das Unterbewusstsein in der Narkose erreichbar zu sein und es hat den Körper positiv beeinflusst. Das verdeutlicht nochmal, dass trotz Narkose komplexe Verarbeitungen von Gehörten stattfinden kann. Ja, Cara, zum Glück ist bei uns beiden keine Operation geplant. Aber was können wir denn mitnehmen für den Fall der Fälle? Also wir können mitnehmen, dass du unbedingt das Angebot annehmen solltest, etwas Schönes zu hören oder die OP-Geräusche auszublenden während der Narkose. Denn dein Gehirn wird alle Geräusche unterbewusst wahrnehmen und die richtigen Geräusche können deiner Genesung helfen. Ja, das merke ich mir. Danke, Cara, dass du da warst. Und damit bleibt neugierig und vor allem gesund. damit ihr hoffentlich nie eine Vollnarkose braucht. Ja, und falls ihr noch mehr Lust auf Wissenschaft habt, es gibt das PM-Magazin und das Schneller-Schlau-Magazin auch am Kiosk zu kaufen und natürlich auch als E-Paper. Schneller-Schlau, der kurze Wissens-Podcast von PM.