逃离遗忘:深度麻醉后大脑如何重新启动

每年进行的数以百万计的外科手术都离不开全麻的帮助，全麻是一种神奇的医学能力，可以以可逆和可控的方式关闭意识。

研究人员正在使用这个强大的工具来更好地理解大脑在睡眠中断后重建意识和认知，医疗程序需要麻醉，还有神经功能障碍，比如昏迷。

在杂志上发表的一项新研究中eLife密歇根大学医学院的George Mashour, M.D，博士，密歇根医学院，宾夕法尼亚大学医学院的Max Kelz, M.D，博士，和华盛顿大学医学院的Michael Avidan, MBBCh领导的一个团队，使用麻醉剂异丙酚和异氟醚在人类身上研究麻醉后意识和认知功能的重现模式。

在这项研究中，30岁健康的成年人被麻醉了三个小时。他们的大脑的活动在实验前后测定了大鼠的睡眠-觉醒活动。每个参与者在接受麻醉前，在恢复意识后，每30分钟进行一次认知测试，测试的目的是测量反应速度、记忆力和其他功能。

研究小组试图回答几个基本问题:大脑是如何在严重的无意识状态后醒来的——是一次性醒来，还是某些区域和功能先恢复正常?如果是这样,哪个?

马舒尔说:“大脑如何从无意识状态中恢复在临床上很重要，但也让我们洞察到意识本身的神经基础。”

麻醉停止后，参与者恢复意识，认知测试开始。第二组研究参与者没有接受全身麻醉并保持清醒，他们也在同一时间段内完成了测试。

通过对脑电图和测试表现的分析，研究人员发现意识认知是一个随着时间展开的过程，而不是一下子就展开的。令研究人员惊讶的是，首先启动的大脑功能之一是抽象问题解决，由大脑控制前额叶皮层而反应时间和注意力等其他功能则需要更长的时间才能恢复。

“尽管最初令人惊讶，但从进化的角度来说，高等认知需要尽早恢复是有道理的。例如，如果有人意识到威胁，前额叶皮层等结构对分类情况和制定行动计划就很重要，”凯尔兹说。

脑电图显示，大脑的额叶区域在康复前后特别活跃。重要的是，在被长时间深度麻醉的三个小时内，参与者的认知功能恢复到与在此期间保持清醒的那组大致相同的水平。此外，他们在实验后几天的睡眠时间似乎没有受到影响。

“这表明，健康的人类大脑是有弹性的，即使长时间处于深度麻醉中。在临床上，这意味着我们在恢复过程中经常看到的认知障碍会持续几天甚至几周麻醉手术——比如精神错乱——可能是由其他因素造成的，而不是麻醉药物对大脑的持续影响，”阿维丹说。

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