丘脑活动减少与全身麻醉期间的睡眠相关
在芬兰图尔库大学进行的一项研究中，使用功能性脑成像研究了不同麻醉剂的神经机制。在接受异丙酚、右美托咪定或七氟烷治疗的受试者中，与外部世界和事件的脱节(“睡眠”)与中央丘脑核活动的减少特别相关，但在接受 S-氯胺酮的受试者中则不然。
全身麻醉药引起意识和反应能力变化的神经机制尚不完全清楚。之前的研究主要研究了非药物清醒状态和麻醉引起的无反应状态之间大脑活动的差异。然而，挑战在于识别与意识变化特别相关的大脑活动变化，并将其与麻醉药的其他影响区分开来。
该研究是芬兰图尔库大学两个研究小组在图尔库 PET 中心共同开展的。主要目标是找出人脑代谢活动的哪些变化与无法体验和反应外部刺激(即所谓的断开状态)有关。
“我们研究的重点与新颖的实验装置有关。我们与加州大学欧文分校的Michael Alkire教授合作，设计了一项研究，能够将大脑活动的变化与意识状态的变化联系起来。”该研究的首席研究员 讲解员Harry Scheinin强调道。
麻醉剂影响广泛的皮质区域 - 意识特异性的影响受到更多限制
健康受试者被随机分配接受异丙酚、右美托咪定、七氟烷、S-氯胺酮或安慰剂，并通过正电子发射断层扫描(PET)成像测量大脑代谢活动。
选择不同麻醉剂的剂量，以便每组中大约一半的受试者能够保留反应能力，另一半则失去反应能力。同一药物组中的所有受试者都接受了相同剂量的麻醉剂，通过比较有反应和无反应受试者之间以及药物和安慰剂之间的大脑活动差异，研究人员能够更准确地将观察到的差异联系起来到意识状态的差异。为了确保反应迟钝的受试者处于断开状态，他们在醒来后立即接受了仔细的采访。
“通过在可比较的实验装置中研究四种具有不同作用机制的麻醉剂，我们的目的是找到它们对大脑影响可能的相似点和不同点。该出版物的第一作者、 博士研究员Oskari Kantonen表示，将安慰剂组纳入其中，使我们能够在同一实验中检查麻醉剂的整体效果。
在接受异丙酚、右美托咪定或七氟醚治疗的受试者中，断开状态与丘脑中央核团的活动降低特别相关(图 1，蓝色)。相反，药物的总体影响被视为大脑皮层的广泛变化(图 2)。特别是，与意识状态相关的发现显然更加有限。与其他药物不同，S-氯胺酮的断开似乎与左顶叶皮质活动增加有关(图 1，橙色)。
尽管丘脑活动的减少此前已被认为与大多数麻醉药的作用有关，但尚不清楚这种减少是否与意识状态的变化或麻醉药的其他作用具体相关。根据本研究的结果，当使用异丙酚、右美托咪定或七氟醚时，丘脑活动的减少似乎在维持麻醉期间的断开状态中发挥着关键作用。
“众所周知，S-氯胺酮是一种非常不同的麻醉剂，但一个有趣的新发现是，它对意识状态相关的区域大脑活动的影响也与其他麻醉剂明显不同，”Kantonen 博士补充道。
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