Obwohl Allgemeinanästhesie seit mehr als 150 Jahren klinisch etabliert ist, ist der exakte Mechanismus, wie Anästhetika zum Bewusstseinsverlust führen, nach wie vor nicht geklärt.

Zwar konnten in den letzten Jahren etliche Ionenkanäle als Zielstrukturen für Anästhestika identifiziert werden. Es ist jedoch immer noch unklar, welche dieser Interaktionen tatsächlich für den Bewusstseinsverlust verantwortlich ist, ebenso wie die dafür verantwortliche(n) Hirnregion(en). So gibt es Evidenz, dass die die Beeinträchtigung neuronaler Informationsverarbeitung, die in Bewusstlosigkeit resultiert, sowohl auf kortikaler, thalamischer und/oder Ebene des thalamo-kortikalen Netzwerks erfolgen könnten.

Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Arbeitsgruppe Experimentelle Pharmakologie des Bewusstseinsverlustes beschäftigen sich mit modernen elektrophysiologischen Methoden sowohl in vitro als auch in vivo (Mausmodell) mit den pharmakologischen Mechanismen, die dem Anästhetika-induzierten Bewusstseinsverlust zugrunde liegen. Die wichtigste hierbei verwendete Methode ist die optogenetische Stimulation. Diese erlaubt es, in die Neurone der Versuchstiere gezielt erregende oder hemmende Kanäle einzubringen, über die durch Licht einer bestimmten Wellenlänge die Aktivität der  Neurone moduliert werden kann. Somit können z. B. die potentiellen Wirkorte der Anästhetika gezielt durch Lichtpulse aktiviert werden und der spezifische Einfluss von Anästhetika auf diese Regionen untersucht werden.

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter:

Prof. Dr. Rainer Haseneder, MME (Arbeitsgruppenleiter)
PD Dr. Stephan Kratzer (Arbeitsgruppenleiter)
Dr. Claudia Kopp
Elisabeth Pircher
Dr. Hedwig Irl
Stefan Schwerin
Konrad Straub
Catharina Westphal
Matthias Bieber

Förderung:

Neben klinikeigenen Mitteln stehen Mittel des Programms „Translationale Medizin“ des TUM Medical Graduate Centers sowie Mittel aus einem Collaborative Activity Award der James S. McDonnell Foundation zur Verfügung.

Räumliche und apparative Ausstattung:

Die Ausstattung befindet sich in den Laborräumlichkeiten der experimentellen Anästhesie auf dem Gelände des Klinkum rechts der Isar in der Trogerstrasse 32. Der Arbeitsgruppe steht ein Infrarot-Videomikroskop für Patch-Clamp Messungen zur Verfügung. Dieses ist mit einem System zur optogenetischen Stimulation sowie zur photolytischen Neurotransmitterfreisetzung ausgestattet. Ein weiterer Messplatz zur in-vivo-Aufzeichnung von neuronalen Signalen im Mausmodell befindet sich derzeit im Aufbau.

Arbeitsschwerpunkte:

• Untersuchungen zum Einfluss verschiedener Anästhetika (Sevofluran, Dexmedetomidin, Propofol u. a.) auf die thalamokortikale Signalweiterleitung
• Untersuchungen zum Einfluss o. g. Anästhetika auf das kortikothalamische neuronale Feedback sowie die intrakortikale Signalverarbeitung
• Untersuchungen zum Einfluss von Sevofluran HCN-Kanal-vermittelte neuronale Signale
• Untersuchung von zentralen Mechanismen, die der vermehrten Epilepsieneigung unter der Anwendung von Antifibrinolytika (z.B. Tranexamsäure) zu Grunde liegen könnten
  
  

Zusammenarbeit mit anderen Wissenschaftlern:

Die Arbeitsgruppe kooperiert sehr eng mit den Arbeitsgruppen Biosignalanalyse, Experimentelle Neuropharmakologie, Experimentelle Neuroanästhesie - in-vivo Modelle und Neurobiologie Schlaf und Anästhesie der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin der TUM.
Des Weiteren existieren Kollaborationen mit:

• Prof. Paul García, MD, PhD und Dr. rer. nat. Matthias Kreuzer, Neuroanesthesia Laboratory, Emory University School of Medicine
• Prof. Jamie Sleigh, The University of Auckland, Faculty of Medical and Health Sciences
• Prof. Helmuth Adelsberger, Institute of Neuroscience, TUM
• PD Dr. Jens Gempt und Dr. Alexander Groh, Klinik für Neurochirurgie, TUM
• Prof. Peter Goldstein, Weill Cornell Medical College, NY, USA