来自 《自然》杂志
全身麻醉剂在几秒钟内诱发类似昏迷的状态，使患者可以在没有疼痛或不适的情况下接受手术。然而，关于这些药物如何起作用的了解却很少。今天发表在《美国国家科学院院刊》上的研究表明，它们会改变大脑特定区域的活动，并使不同部分难以相互交流。
麻省理工学院（位于剑桥）的神经科学家劳拉·刘易斯及其同事使用微电极来测量三名即将接受癫痫神经外科手术患者大脑中单个细胞和神经元网络的活动。每位患者都接受了单剂全身麻醉剂异丙酚，他们对听觉刺激的反应能力被用来确定他们何时陷入无意识状态。
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研究人员发现，意识丧失与被称为缓慢振荡的脑波的快速出现同时发生。
“我们惊讶地发现缓慢振荡如此突然地开始，”刘易斯说。“它们的出现是突然的，并且与患者失去意识的时间精确同步。”
振荡在大脑皮层的不同区域开始的时间不同，并且单个神经元的整体活动明显减少，其活动高峰与该区域的缓慢振荡同时发生。
研究人员提出，缓慢振荡使专门大脑区域内的信息处理效率降低，并阻止大脑的不同部分相互交流。
“它们在大脑中是异步的这一发现为缓慢振荡如何干扰不同大脑区域之间的交流提供了新的解释，”刘易斯说。
但是，伦敦帝国学院研究麻醉剂如何起作用的生物物理学家尼克·弗兰克斯说，目前尚不清楚缓慢振荡实际上是导致意识丧失的原因，还是仅仅是其结果。需要进一步的工作来确定缓慢振荡的出现是否足以诱发无意识。
刘易斯及其同事表示，由于参与者的癫痫发作和他们为癫痫服用的药物，他们的脑活动可能与健康人不同。但他们认为这不太可能，因为他们将电极放置在距离引起癫痫发作的异常组织至少2厘米的地方，并且行为效应与健康人看到的相同。
研究人员表示，他们的发现可能会改进监测麻醉效果的方法，并促进更好的麻醉药物的开发。
他们现在计划调查其他全身麻醉剂是否以相同的方式起作用。“这种情况很可能适用于其他麻醉药物，”刘易斯说。