研究发现了麻醉导致无意识时大脑活动的变化
美国麻省总医院(MGH)和麻省理工学院(MIT)的研究人员首次发现了一种大脑活动模式,这种模式似乎能准确地显示病人在全身麻醉下失去意识的情况。尽管他们的研究只涉及麻醉剂异丙酚的使用,但研究人员相信,他们的发现将适用于其他形式的全身麻醉,并可能导致更好的监测麻醉患者的方法。
“麻醉品如何产生无意识的是一个主要的科学谜团,所以这一发现非常重要,因为它表明了如何获得PROPOFOL的特定机制,最广泛使用的机制麻醉药物Patrick Purdon博士说,他是该报告的资深作者PNAS优先。“我们发现的这种模式标志着一种新的大脑状态,在这种状态下,不同区域的神经元在不同的时间变得不活跃,从而损害了不同大脑区域之间的交流。”博登是MGH麻醉,重症监护和疼痛医学在哈佛医学院
目前关于无意识本质的假设是,它代表了整个大脑交流功能的丧失。动物研究的影响全身麻醉无法准确确定何时意识是输了。目前的研究测量了单个神经元和神经网络三名患者之前被植入了电极以帮助诊断癫痫。在移除电极的外科手术开始时,患者被要求在听到每四秒钟产生一次的声音时按下按钮。当病人对连续两种音调都没有反应时,这些音调所定义的五秒钟时间就被确定为意识丧失的时间点。
测量单活度神经元在失去意识30秒后,整体活动才会下降。但意识消失的时间确实与人类整体结构的重大变化相吻合大脑的活动。虽然在学习参与者失去意识的情况下,有意识的大脑中的电力活动似乎没有明显的常规模式,但他们的大脑活动开始在激活和失活的状态之间显示定期振荡。
“这些大脑活动的停止或静默期发生在不同的时间大脑区域该报告的主要作者之一劳拉·刘易斯(Laura Lewis)说。“就好像大脑的一个区域在波士顿,另一个区域在新加坡一样——他们不能互相打电话,因为一方在睡觉,另一方在醒着。”虽然这缓慢振荡模式之前已经观察到在人类或ansethesia下睡着了,这是第一个研究记录神经元活动过渡到无意识,这是第一个匹配这个模式的出现意识丧失,她补充道。Lewis是麻省理工学院脑与认知科学系的研究生,与博登大学和哈佛医学院麻醉学Warren M. Zapol教授、麻省理工学院脑与认知科学系教授Emery Brown医学博士合作。
博登解释说:“以前,表明无意识的脑电波模式和大脑生理学并不清楚,所以麻醉师没有一个有原则的方法来监测全身麻醉期间的大脑。没有这方面的知识,现有的麻醉剂大脑监视器非常不准确。既然我们已经确定了一种与无意识相关的特定生理标志物,我们就可以开发出能够准确显示患者意识水平的系统,并帮助麻醉师确定使用的最佳剂量。掌握这些信息既可以防止病人在手术中恢复意识的罕见情况,又可以避免麻醉过量。”
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