科学家确定驱动清醒大脑细胞,抵抗一般的麻醉剂
神经科学家不知道正是大脑回路控制清醒和睡眠,也完全全身麻醉药物如何影响这些电路。但是一项新的研究从宾夕法尼亚大学医学研究人员带来了神经科学更近了一步解决这个重要的难题。
从佩雷尔曼医学院的一个研究小组在宾夕法尼亚大学,在11月13日在网上发表的一项研究当代生物学,确定了人口的神经元在大脑的下丘脑区域,防止老鼠睡觉时通常会被激活。激活这些神经元也从正在进行的“唤醒”接触吸入麻醉药七氟醚、异氟烷或甚至有助于保持警戒状态前当动物麻醉剂。
研究也支持假设由神经学家长期争论不休的问题:部分大脑调节睡眠和醒着也能调节大脑的反应一般的麻醉剂。
“我们的发现证据表明,神经回路调节清醒也可能是重要的退出全身麻醉研究高级作者Max Kelz说,医学博士,博士,佩雷尔曼医学院麻醉特聘教授的宾夕法尼亚大学。
研究结果指出未来药品的可能性,积极加快退出麻醉状态,还可以促进清醒,在神经系统疾病,如嗜睡症可能是有用的。患者的能力从最小意识状态,恢复疗法与强大wake-promoting系统可以提供新的治疗策略诱导大脑意识清醒的状态。
Kelz和他的同事们,包括研究的第一作者,博士候选人萨拉那个宿舍叫赖茨,集中在下丘脑的地区被称为前视区域(POA)。之前的研究已经产生了矛盾的发现哪些POA神经元的数量有助于睡眠,失眠和麻醉。然而,由于最近的发现,先前的目标人群POA神经元实际上是更加多样化的分子水平上比认为,宾夕法尼亚大学医学团队研究了最近一个确定的子总体中,表达了速激肽1基因,称为POA Tac1神经元。
的科学家转基因小鼠POA Tac1只覆盖那些神经元细胞可以被交换“on”几个小时通过给动物注射一种无害的化学称为碳氮氧。
“我们发现,激活小鼠的POA Tac1神经元大幅增加了这些老鼠的清醒控制老鼠相比,“那个宿舍叫赖茨说。通过使用脑电图或脑电图,研究人员观察到,在一个时期的老鼠通常会花费大部分的时间来睡觉,控制老鼠,平均而言,在几分钟内睡着了接受注射的惰性化学、支出只有40%的四小时录音时睡着了。CNO-injected, POA Tac1-activated老鼠几乎整个会话保持清醒,只有少数,短暂的睡眠。有时当老鼠活跃,《行动纲领》Tac1-activated老鼠也有更长的时间间隔的觉醒与控制老鼠。
在进一步的实验中,研究人员发现,这些相同的POA Tac1神经元可以促进对一般anesthetics-drugs觉醒是用来保持大手术期间患者处于无意识状态。相比,正常情况下,打开POA Tac1神经元增加所需的麻醉诱导一种无意识的状态。此外,当这些神经元被激活,老鼠来自异氟烷和sevoflurane-induced麻醉状态之前让他们无意识的剂量。
值得注意的是,抑制POA Tac1神经元而不是激活他们没有影响自然睡眠或anesthesia-induced unconsciousness-suggesting这些神经元可能在许多情况下,或者“安静”,足以产生清醒时,这些小Tac1神经元可能并不总是需要清醒。研究人员继续研究POA下丘脑神经元梳理负责不同群体的睡眠和wake-related功能。
“现在,我们明白这些POA Tac1神经元的潜在力量,我们开始研究他们的射击模式动物自然循环的睡眠和清醒状态,以及进入或离开全身麻醉、“Kelz说。“我们怀疑不定时重启在这些或其他wake-promoting射击神经元最终可能负责罕见的一千分之一的情况下,在手术麻醉病人苏醒不当。”
