一项研究调查了大脑在麻醉后是如何“重启”自我意识的
麻醉的伟大奥秘之一是患者在手术中可以暂时无响应,然后再次醒来,所有记忆和技能都完整。
加州大学洛杉矶分校大卫·格芬医学院麻醉学助理教授安德鲁·哈德森博士和他的同事们进行了一项新研究,揭示了结构正常的大脑从无意识状态转回意识状态的过程。他们的发现在早期的在线版本美国国家科学院院刊。
哈德逊说,之前的研究表明,在外科手术级别的麻醉下,被麻醉的大脑并不是“静止的”,而是经历了特定的活动模式,而且随着时间的推移,大脑会自发地改变其活动模式。
在目前的研究中,研究小组记录了大脑的电活动在一个啮齿动物模型中,通过将电极放置在与觉醒和意识相关的几个大脑区域,被给予吸入麻醉异氟醚。然后,他们缓慢地减少麻醉剂量,就像在手术室里对病人所做的那样,监测大脑中的电活动如何变化,并寻找所有研究对象的共同活动模式。
研究人员发现,大脑活动发生在离散团块或簇中,并且大脑在所有簇之间均匀地跳跃。
哈德森指出,在麻醉的啮齿动物中始终发生少数活动模式。这些模式依赖于受试者接受多少麻醉,并且大脑将从一个活动模式自发跳到另一个活动模式。一些活动模式在回到意识的途中担任“集线器”,将活性模式与更深的麻醉相一致,与在更轻的麻醉下观察到的人。
“从麻醉中恢复,不仅仅是麻醉‘消退’的结果,也是大脑从迷宫般的可能活动状态中找到恢复到那些允许有意识体验的状态的结果,”Hudson说。“简单地说,大脑会自我重启。”
该研究表明,在麻醉下思考人脑的新方法,并鼓励医生重新审视他们如何接近监测麻醉在手术室。此外,如果研究结果适用于其他意识障碍,如昏迷或最低意识状态,医生可能通过观察自发发生的跳跃来更好地预测脑损伤后的功能恢复脑活动。
哈德逊说,此外,这项研究为大脑如何产生意识本身的理论提供了一些约束条件。
展望未来,UCLA研究人员将测试其他麻醉剂以确定它们是否产生类似的特征性大脑活动模式用“枢纽”状态。他们也希望更好地描述如何大脑在模式之间跳跃。
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