Naar een uniforme wiskundige theorie van neuroanesthesie: Algebra, differentiaalrekening en de dynamiek van neurale netwerken geïntegreerd — Introductie van de Unified Neuroanesthesia Neural Index (UNNI)

Neuroanesthesie behoort tot de meest complexe disciplines binnen de moderne anesthesiologie: tijdens anesthesie vinden voortdurend interacties plaats tussen neuronale activiteit, de farmacodynamiek van anesthetica, cerebrale stofwisseling, cardiovasculaire regulatie en functionele hersennetwerken. De huidige intraoperatieve monitoring baseert zich hoofdzakelijk op afzonderlijke fysiologische parameters en geeft daardoor niet altijd een volledig beeld van de globale dynamische toestand van de hersenen. Dit artikel introduceert de Unified Neuroanesthesia Neural Index (UNNI): een theoretisch mathematisch raamwerk dat de dynamische relatie beschrijft tussen anesthesie-geïnduceerde veranderingen en de fysiologische stabiliteit van de hersenen. Het model combineert algebraïsche representatie van fysiologische variabelen, differentiaalrekening voor tijdsafhankelijke veranderingen, integraalrekening voor cumulatieve effecten en neurale-netwerkmodellen voor voorspellende simulaties. Numerieke simulaties over een hypothetische anesthesieduur van 180 minuten leverden biologisch plausibele trajecten op: een snelle afname van neuronale activiteit tijdens de inductiefase met gelijktijdige toename van het anesthetisch effect, een stabiele onderhoudsfase en een gecoördineerd herstel tijdens de ontwakingsfase. Een hypothetische gevoeligheidsanalyse toonde dat anestheticaconcentratie en neuronale activiteit de grootste bijdrage leveren aan de samengestelde index, in overeenstemming met de bestaande EEG-literatuur over anesthesiediepte. UNNI is uitdrukkelijk geen klinisch gevalideerde score, maar een conceptueel model dat als basis kan dienen voor computationele simulaties, neurale-netwerksimulaties, retrospectieve analyses en prospectieve klinische validatiestudies.