来源：哈佛大学
乙醚手术。1846年10月16日，27岁的威廉·托马斯·格林·莫顿首次公开展示了乙醚的使用，当时约翰·柯林斯·沃伦正在给20岁的爱德华·吉尔伯特·阿伯特做颈部手术。沃伦向手术观众惊呼：“先生们，这不是骗人的。” |
对许多人来说，手术中可怕的不是刀子。而是“失去意识”。可以肯定的是，全身麻醉让患者无痛，但也会让他们失去意识、无法移动，并且无法记住发生的事情。它强烈地影响着大脑和其他器官——也许最令人恐惧的是，没有人真正知道它在细胞层面上是如何工作的。
然而，科学家们确实有一些想法。在上周举行的美国麻醉医师协会年会上，由 Issaku Ueda 领导的一个小组描述了对萤火虫和金鱼进行的实验室实验，这些实验支持了一种关于全身麻醉分子作用的主要理论。如果这种解释成立，它可能会带来副作用更少的麻醉剂，以及更好的药物来帮助患者从麻醉引起的睡眠中醒来。
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Ueda 和他在犹他大学盐湖城分校的同事进行了一系列实验，这些实验建立在 1942 年首次观察到的基础上——即增加静水压力可以逆转麻醉的作用。特别是，他们着手检验这样一种暗示，即在麻醉状态下，大脑中的单个蛋白质分子会以某种方式变得比正常情况下更大，而缩小它们会使人再次清醒。
来源：来自 UEDA et al.
肉豆蔻酸的神奇之处。在含有肉豆蔻酸（彩色点）的水箱中的金鱼，从不同浓度的麻醉剂氟烷的影响中恢复的速度明显更快——据推测是因为这种酸缩小了大脑中的蛋白质分子。 |
为了做到这一点，该小组最初检查了荧光素酶——这种化学物质也使萤火虫发光。使用量热法和光谱法，他们计算了荧光素酶酶对麻醉剂的物理反应，发现它非常敏感。麻醉剂会使分子松弛，使其体积增大。相比之下，肉豆蔻酸——一种在许多食物中常见的脂肪酸——会使它们重新收紧。“没有体积膨胀，”Ueda 解释说，“就不会发生麻醉。”因此，他们得出结论，蛋白质大小的增加很可能是麻醉作用的原因。
最近，他们重新在活体受试者中测试了相反的理论——即缩小蛋白质会逆转麻醉。但是，Ueda 和他的同事没有使用静水压力，而是让麻醉的金鱼暴露于肉豆蔻酸中。首先，他们将麻醉气体氟烷鼓入四个装有金鱼的罐子中。一个罐子装有纯水；另外三个罐子装有水和不同浓度的脂肪酸。30 分钟后，他们通过用微弱的电流刺激金鱼来衡量它们的意识不清程度。
在肉豆蔻酸含量最高的水箱中，更多的金鱼在受到电击后开始游泳——这表明它们从氟烷的剂量中恢复得更多。而在其他水箱中，随着肉豆蔻酸浓度的降低，做出反应的鱼越来越少。在四个水箱中观察到的这种稳定的相关性进一步证实了这样一种观点，即麻醉是通过扩大大脑中的蛋白质体积来发挥作用的。
研究人员计划继续在实验室中研究肉豆蔻酸和其他可能类似的物质。最终目标是开发能够快速安全地逆转全身麻醉的药物——这样，从手术中恢复的患者就不必仅仅等待残留的昏昏沉沉的感觉消退。这些药物还可以帮助治疗恶性高热，这是一种罕见但有时是致命的麻醉反应。