科学家揭开了一般麻醉的作品

作为最重要的医疗进展之一，发现诱导无意识的一般麻醉剂的发现，防止控制运动和阻断疼痛 - 帮助将危险和创伤操作转变为安全和常规手术。但尽管重要的是，科学家们仍然不明白一般麻醉品的工作。

现在，在最近发表的一项研究中神经科学杂志，来自冲绳科技学院研究生大学（OIST）和名古屋大学的研究人员揭示了如何常用的全面麻醉剂异氟烷削弱神经元之间的电信号的传输，在称为突触的结。

“重要的是，我们发现异氟烷并未平等阻挡所有电信号的传输;麻醉剂对认知或运动等功能所需的更强的脉冲影响，同时对控制的低频冲动影响最小生活支持功能，如呼吸，“Tomoyuki Takahashi教授说，他在OIST处领导蜂窝和分子突触功能（CMSF）单位。“这解释了Isoflurane如何通过优先阻挡高频信号来引起麻醉。”

在突触处，信号由突触前神经元发送并由突触后神经元接受。在大多数突触中，通信通过化学信使 - 或神经递质。

当电神经脉冲或动作电位到达突触前神经元的末端时，这导致突触囊泡- 含有神经递质的薄膜'包装 - 与终端膜一起保险，将神经递质释放到神经元之间的间隙中。当突触后神经元感测到足够的神经递质时，这触发了突触后神经元的新动作潜力。

CMSF单位使用大鼠脑切片来研究称为Calyx的巨型突触。科学家们在不同频率下感应电信号，然后检测到行动潜力在突触后神经元生成。他们发现，随着它们的增加，电信号的频率，异氟烷对阻塞变速器具有更强的影响。

为了证实他的单位的调查结果，Takahashi达到了名古屋大学的研究员Takayuki Yamashita博士，他们在生活小鼠的大脑中进行了对Cortico-Portical突触的突触进行了实验。

山脉发现麻醉剂影响皮质皮质突触以与持有的花萼类似的方式。当使用异氟醚麻醉小鼠时，在低频传输效果较小的情况下，高频传输强烈降低。

“这些实验都证实了Isoflurane如何作为一般麻醉，”Takahashi说。“但我们希望了解潜在机制的异常机制以这种往复方式削弱突触。”

追踪目标

通过进一步研究，研究人员发现异氟烷降低了释放的神经递质的量，通过降低释放的囊泡的概率以及减少一次能够释放的囊泡的最大数量。

因此，科学家们检查了是否受到Isoflurane影响的钙离子通道，这是过程中的关键囊泡释放。当动作电位到达突触前终端时，膜中的钙离子通道打开，允许钙离子进入。然后突触囊泡然后检测钙的这种升高，它们熔断膜。研究人员发现异氟烷通过阻断钙离子通道降低钙流入，这又降低了囊泡释放的概率。

“然而，单独的这种机制无法解释ISOFLURANE如何降低可释放的囊泡的数量，或异氟烷的效果的频率依赖性，”Takahashi说。

假设异氟烷可以通过直接阻断卵泡释放的囊泡释放的方法或间接封闭囊泡回收率来减少可释放囊泡的数量，其中囊泡通过内吞作用重新加入，然后用神经递质重新填充，准备再次释放。

通过电测量突触前末端膜的表面积的变化，这些蛋白增加的卵尿量增加并通过内吞作用下降，因此科学家得出结论，异氟烷仅受到卵尿道症的影响，可能通过阻断外卵细胞症。

“至关重要的是，我们发现该块仅对高频信号产生了重大影响，这表明这种嵌段对异氟烷的关键是异氟烷的麻醉效果的关键，”Takahashi说。

科学家们提出，高频动作电位触发这种大量钙的钙进入突触前末端，即异氟醚不能有效地降低钙浓度。因此，突触强度主要由外血细胞机械直接块而不是降低囊泡释放的概率。

同时，低频冲动引发较少的卵尿量，所以异氟烷对外血管机械的障碍物几乎没有效果。虽然异氟醚有效地减少了钙进入突触前末端的钙，但通过其自身，囊泡释放的概率不足以阻止持有的Calyx的突触动作电位，并且在皮质 - 皮质突触中仅效果很小。因此保持低频传输。

总的来说，一系列实验为Isoflurane如何削弱突触以诱发麻醉，提供令人信服的证据。

“现在我们已经建立了操纵和解读了突触前机制的技术，我们已准备好将这些技术应用于更加艰难的问题，例如神经变性疾病症状的突触性机制，”Takahashi说。“这将是我们的下一个挑战。”

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