Department für Humanmedizin
Lehrstuhl für Anästhesiologie I
Die bewusste Wahrnehmung ausschalten
Der Lehrstuhl für Anästhesiologie I beschäftigt sich in Lehre und Forschung damit, die bewusste Wahrnehmung auszuschalten. Zudem geht es um Schmerztherapie, um Intensiv- und Notfallmedizin. Angesiedelt ist der Lehrstuhl am Helios Universitätsklinikum Wuppertal (HUKW), Klinik für Anästhesiologie. Im praktischen Klinikalltag sind die Mitarbeitenden des Lehrstuhls als Teil des Klinikteams für die Betreuung aller Patient:innen des Klinikums vor, während und nach Operationen zuständig.
Lehrstuhlinhaber
Prof. Dr. med.
Serge Thal
Lehrstuhlinhaber
Fakultät für Gesundheit (Department für Humanmedizin) | Lehrstuhl für Anästhesiologie I
Heusnerstraße 40
42283 Wuppertal
Forschung
Wirkmechanismen der Anästhesie
Am Lehrstuhl untersuchen wir u. a., wie die Anästhesie im Gehirn wirkt. Wir betrachten elektrische und funktionelle Änderungen der Hirnaktivität parallel – das ermöglicht Einblicke in die generellen Wirkmechanismen der Allgemeinanästhesie, die das „Bewusstsein“ und die bewusste Wahrnehmung ausschalten.
In Untersuchungen an Proband:innen und an Patient:innen konnten wir Parameter der Elektroenzephalografie (EEG) – einer Methode zur Messung der elektrischen Aktivitäten des Gehirns – und des akustisch evozierten Potenzials (AEP) – der Reaktion auf akustische Reize – identifizieren, die den klinischen Zustand (wach/bewusstlos) der Personen widerspiegeln. Im hirnelektrischen Signal sind Veränderungen des klinischen Zustands zeitlich gut zu erkennen; die räumliche Verortung im Gehirn, insbesondere in tiefen Regionen, ist bislang jedoch deutlich eingeschränkt.
fMRT an Proband:innen und Patient:innen
Was passiert bei Anästhesie-induzierter Bewusstlosigkeit im Gehirn? Um das herauszufinden, ergänzen wir die zeitlichen Informationen aus der Elektroenzephalografie (EEG) und dem akustisch evozierten Potenzial (AEP) um eine funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) – diese erfasst Änderungen im Gehirnstoffwechsel bei Bewusstlosigkeit. Bildgebende Verfahren wie die fMRT erlauben jedoch keine Aussage darüber, was zu diesen Änderungen geführt hat. Erst in Verbindung mit hirnelektrischen Daten lassen sich die dahinterliegenden Mechanismen erklären.
Insbesondere parallele Messungen der corticalen Aktivitäten des Gehirns, die in der Großhirnrinde stattfinden und für höher entwickelte Funktionen wie Denken und Wahrnehmen zuständig sind, und der subcortialen Aktivitäten, die in tieferen Bereichen liegen und grundlegende Funktionen und Emotionen steuern, dürften dazu beitragen, Erklärungen für den veränderten Gehirnstoffwechsel zu finden. Die koordinierte Untersuchung der elektrischen Signale auf zellulärer, oberflächlicher (corticaler) und tiefer (subcorticaler) Ebene sowie die (parallele) Erfassung von Veränderungen des Gehirnstoffwechsels sind somit eine vielversprechende Möglichkeit, um die essenziellen Strukturen Anästhesie-induzierter Bewusstlosigkeit zu identifizieren.
Wahrnehmung von Schmerzen verstehen
Das Ziel der Analgesie ist es, die Wahrnehmung von Schmerzen zu verhindern oder zu reduzieren. Als einzige der drei Hauptkomponenten der Allgemeinanästhesie ist sie noch nicht unmittelbar und objektiv messbar – obwohl sie die gesamte Anästhesie beeinflusst. Eine Quantifizierung ist damit essenziell, um schmerzbedingte intra- und postoperative Komplikationen zu verhindern und eine sichere Steuerung der Allgemeinanästhesie zu garantieren.
Die Arbeitsgruppe, die sich mit diesem Thema befasst, untersucht Möglichkeiten, wie die analgetische und antinozizeptive Komponente der Anästhesie, die gegen die Schmerzwahrnehmung wirkt, spezifisch erfasst werden kann. Zudem erforscht sie das Zusammenspiel und die Wechselwirkung mit der hypnotischen Komponente der Anästhesie.
Narkosetiefe messbar machen
In jüngerer Zeit werden zunehmend Geräte angeboten, die eine Messung der „Narkosetiefe“ auf Basis der Wirkung von Anästhetika im Gehirn ermöglichen. Sie werten spontane (Elektroenzephalografie, EEG) oder reizevozierte Aktivitäten (akustisch evozierte Potenziale, AEP) aus. In der Regel werden hieraus Indexwerte berechnet, die die „Narkosetiefe“ oder hypnotische Komponente der Anästhesie widerspiegeln.
Die Arbeitsgruppe Neuromonitoring untersucht diese Geräte. Zudem entwickelt und evaluiert sie Algorithmen, die Bewusstsein und Bewusstlosigkeit erfassen. Die Forschung erfolgt in enger Kooperation mit der Klinik für Anästhesiologie der Technischen Universität München.
Verlauf einer Krankheit vorhersagen
In der Versorgungsforschung untersuchen wir Prädiktoren für klinisches Outcome; sie können helfen, den Verlauf und das Ergebnis einer Krankheit oder Behandlung vorherzusagen. Weiterhin befassen wir uns am Lehrstuhl mit Faktoren, die Einfluss auf die Häufigkeit einer Krankheit in einer bestimmte Bevölkerungsgruppe (Morbidität) und die Sterblichkeit (Mortalität) haben. Diese Untersuchungen erfolgen sowohl in eigenständigen Projekten als auch in multizentrischen Studien.
Wirkmechanismen der Anästhesie
Am Lehrstuhl untersuchen wir u. a., wie die Anästhesie im Gehirn wirkt. Wir betrachten elektrische und funktionelle Änderungen der Hirnaktivität parallel – das ermöglicht Einblicke in die generellen Wirkmechanismen der Allgemeinanästhesie, die das „Bewusstsein“ und die bewusste Wahrnehmung ausschalten.
In Untersuchungen an Proband:innen und an Patient:innen konnten wir Parameter der Elektroenzephalografie (EEG) – einer Methode zur Messung der elektrischen Aktivitäten des Gehirns – und des akustisch evozierten Potenzials (AEP) – der Reaktion auf akustische Reize – identifizieren, die den klinischen Zustand (wach/bewusstlos) der Personen widerspiegeln. Im hirnelektrischen Signal sind Veränderungen des klinischen Zustands zeitlich gut zu erkennen; die räumliche Verortung im Gehirn, insbesondere in tiefen Regionen, ist bislang jedoch deutlich eingeschränkt.
fMRT an Proband:innen und Patient:innen
Was passiert bei Anästhesie-induzierter Bewusstlosigkeit im Gehirn? Um das herauszufinden, ergänzen wir die zeitlichen Informationen aus der Elektroenzephalografie (EEG) und dem akustisch evozierten Potenzial (AEP) um eine funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) – diese erfasst Änderungen im Gehirnstoffwechsel bei Bewusstlosigkeit. Bildgebende Verfahren wie die fMRT erlauben jedoch keine Aussage darüber, was zu diesen Änderungen geführt hat. Erst in Verbindung mit hirnelektrischen Daten lassen sich die dahinterliegenden Mechanismen erklären.
Insbesondere parallele Messungen der corticalen Aktivitäten des Gehirns, die in der Großhirnrinde stattfinden und für höher entwickelte Funktionen wie Denken und Wahrnehmen zuständig sind, und der subcortialen Aktivitäten, die in tieferen Bereichen liegen und grundlegende Funktionen und Emotionen steuern, dürften dazu beitragen, Erklärungen für den veränderten Gehirnstoffwechsel zu finden. Die koordinierte Untersuchung der elektrischen Signale auf zellulärer, oberflächlicher (corticaler) und tiefer (subcorticaler) Ebene sowie die (parallele) Erfassung von Veränderungen des Gehirnstoffwechsels sind somit eine vielversprechende Möglichkeit, um die essenziellen Strukturen Anästhesie-induzierter Bewusstlosigkeit zu identifizieren.
Wahrnehmung von Schmerzen verstehen
Das Ziel der Analgesie ist es, die Wahrnehmung von Schmerzen zu verhindern oder zu reduzieren. Als einzige der drei Hauptkomponenten der Allgemeinanästhesie ist sie noch nicht unmittelbar und objektiv messbar – obwohl sie die gesamte Anästhesie beeinflusst. Eine Quantifizierung ist damit essenziell, um schmerzbedingte intra- und postoperative Komplikationen zu verhindern und eine sichere Steuerung der Allgemeinanästhesie zu garantieren.
Die Arbeitsgruppe, die sich mit diesem Thema befasst, untersucht Möglichkeiten, wie die analgetische und antinozizeptive Komponente der Anästhesie, die gegen die Schmerzwahrnehmung wirkt, spezifisch erfasst werden kann. Zudem erforscht sie das Zusammenspiel und die Wechselwirkung mit der hypnotischen Komponente der Anästhesie.
Narkosetiefe messbar machen
In jüngerer Zeit werden zunehmend Geräte angeboten, die eine Messung der „Narkosetiefe“ auf Basis der Wirkung von Anästhetika im Gehirn ermöglichen. Sie werten spontane (Elektroenzephalografie, EEG) oder reizevozierte Aktivitäten (akustisch evozierte Potenziale, AEP) aus. In der Regel werden hieraus Indexwerte berechnet, die die „Narkosetiefe“ oder hypnotische Komponente der Anästhesie widerspiegeln.
Die Arbeitsgruppe Neuromonitoring untersucht diese Geräte. Zudem entwickelt und evaluiert sie Algorithmen, die Bewusstsein und Bewusstlosigkeit erfassen. Die Forschung erfolgt in enger Kooperation mit der Klinik für Anästhesiologie der Technischen Universität München.
Verlauf einer Krankheit vorhersagen
In der Versorgungsforschung untersuchen wir Prädiktoren für klinisches Outcome; sie können helfen, den Verlauf und das Ergebnis einer Krankheit oder Behandlung vorherzusagen. Weiterhin befassen wir uns am Lehrstuhl mit Faktoren, die Einfluss auf die Häufigkeit einer Krankheit in einer bestimmte Bevölkerungsgruppe (Morbidität) und die Sterblichkeit (Mortalität) haben. Diese Untersuchungen erfolgen sowohl in eigenständigen Projekten als auch in multizentrischen Studien.
Publikationen
Alle Publikationen des Lehrstuhls für Anästhesiologie I werden nach und nach in der Hochschulbibliographie erfasst.
Lehre
Der Lehrstuhl für Anästhesiologie I führt in enger Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Anästhesiologie II am Campus in Köln Merheim die komplette anästhesiologische Ausbildung für die Studierenden der Humanmedizin an der Uni Witten/Herdecke durch.
Unsere Lehrtätigkeit beschränkt sich nicht nur auf die Anästhesie – auch die Vermittlung von Inhalten der Notfall- und Intensivmedizin in Theorie und Praxis gehört zu unseren Aufgaben. Ebenso ist der Lehrstuhl in die schmerz- und palliativmedizinische Lehre und deren Neustrukturierung eingebunden.
In ihrem Praktischen Jahr führen wir Medzinstudierende in einer Eins-zu-eins-Betreuung an die klinischen Tätigkeiten in der Anästhesiologie heran. So sammeln sie schnell praktische Erfahrungen. Die praktische Tätigkeit untermauern wir mit interdisziplinären PJ-Seminaren, die das ganze Jahr über am Helios Universitätsklinikum Wuppertal stattfinden.
Uns ist es wichtig, effektiv und nachhaltig zu lehren. Deshalb bewegen wir uns weg von einer Dozierenden-zentrierten Wissensvermittlung und einer „Verschulung“ des Studiums hin zu einem Lernen, das sich an den Studierenden orientiert: Statt nur Stoff zu vermitteln gestalten wir Lernräume. So nähern sich die Studierenden den Lernprozessen an, die im beruflichen Alltag auf Ärzt:innen zukommen. Wir verfolgen ein evidenzbasiertes Modell kooperativen Lernens: „Evidence Based Teaching“ (EBT) ist ein Lehr- und Lernprozess, in dem wissenschaftliche Erkenntnisse, praktische Erfahrungen und die Bedürfnisse der Lehrenden und Studierenden integriert werden, um bestmögliches Lehren und Lernen sicherzustellen.
In Übersichtsartikeln und Meta-Analysen zeigt sich, dass kooperative und traditionelle Lehrmethoden gleichwertig sind, wenn es darum geht, fachliche Studienziele zu erreichen. Im Hinblick auf überfachliche Studienziele sind sie jedoch signifikant überlegen. Als Lehrende sehen wir uns daher in der Position der Vermittler:innen auf Augenhöhe. Wir schaffen Rahmenbedingungen, unter denen Tiefen- und soziales Lernen möglich werden.
Sekretariat
Nicole Pöhlmann
E-Mail: nicole.poehlmann@helios-gesundheit.de
Telefon: +49 202 896-1641