逃离遗忘:深度麻醉后大脑如何重新启动
毫无疑问,每年进行数百万的手术程序,毫无疑问,不可能以可逆和可控的方式关闭意识的神奇医疗能力。
研究人员正在使用这种强大的工具来更好地了解如何脑在睡眠中造成的中断后重建意识和认知,医疗程序需要麻醉,以及神经功能障碍等昏迷。
发表在该杂志上的一项新研究eLife,由密歇根大学医学院的医学博士、博士George Mashour、宾夕法尼亚大学医学院的医学博士、博士Max Kelz和Michael Avidan领导的团队,华盛顿大学医学院的MBBCh使用麻醉药异丙酚和异氟烷来研究麻醉后意识和认知功能的恢复模式。
在研究中,30健康的成年人被麻醉了三个小时。他们的大脑的活动并在实验前后测量睡眠-觉醒活动。每个参与者在接受麻醉前、恢复意识后以及之后每30分钟进行一次认知测试,测试的目的是测量反应速度、记忆和其他功能。
该研究团队试图回答几个基本问题:只有在深刻的无意识之后大脑如何醒来 - 一旦或某些地区和职能首先回来?如果是这样,哪个?
“大脑如何从无意识的状态恢复是重要的临床上,但也让我们洞察着意识本身的神经基础,”Mashour说。
麻醉停止,参与者恢复意识后,开始进行认知测试。另一组没有接受全身麻醉且保持清醒的研究参与者也在同一时间段完成了测试。
分析脑电图和测试表现,研究人员发现恢复意识认知是一个随着时间而展开的过程,而不是一下子展开的。令研究人员惊讶的是,大脑最先启动的功能之一是抽象问题的解决,由前额外的皮质,而其他功能,如反应时间和注意力需要更长时间才能恢复。
“虽然最初令人惊讶,但从进化的角度来看,高级认知需要尽早恢复是有道理的。例如,如果某人醒来时遇到了威胁,前额叶皮层这样的结构对于对情况进行分类和制定行动计划是很重要的,”凯尔兹说。
EEG读数透露,大脑的正面区域围绕恢复时间特别活跃。重要的是,在长时间深度麻醉的三个小时内,参与者能够将认知功能恢复到大致相同的水平,作为在此期间保持清醒的小组。此外,他们在实验后的睡眠时间表似乎没有受到影响。
这表明,即使在长时间深度麻醉的情况下,健康的人类大脑仍具有复原能力。临床上,这意味着一些认知障碍我们经常在康复期间看到几天甚至几周麻醉外科手术——比如精神错乱——可能不是由麻醉药物对大脑的持续影响引起的,”阿维丹说。
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