麻醉剂是如何影响大脑的?

研究人员测试了麻醉状态下大脑判断感官刺激是否新颖的能力。尽管大脑后部的感觉区域仍能处理声音,但它们无法将新颖性的信息传递给大脑前部——负责行为决策的区域。
我们的脑子时刻在预测周围的变化,以确保能够应对意外事件。一项新研究深入探讨了大脑在清醒状态下是如何运作的,同时也研究了在全身麻醉下这些机制是如何失效的。研究结果进一步支持了这样一种观点:有意识的思考需要大脑的感觉区域与高级认知区域通过特定频段的大脑节律进行同步通信。
美国麻省理工学院皮考尔学习与记忆研究所和范德堡大学的研究团队此前曾揭示,大脑节律是如何帮助我们时刻准备应对突发事件的。位于大脑前部的认知区域通常通过较低频率的a和B节律,抑制后部感觉区域对已熟悉的日常刺激(例如同事外放的音乐)的处理。而当感觉区域检测到突发事件(例如办公室的火警)时,它们会使用更快的y节律向高级区域发出信号,高级区域会利用y频率处理信息并作出决定(例如迅速撤离)。
10月7日发表在《美国国家科学院院刊》上的最新研究显示,使用丙泊酚进行全身麻醉下的动物虽然保留了一定的检测简单意外的能力,但大脑后部的感觉区域与前部高级认知区域之间的通信中断。这种通信中断使得高级区域无法对感觉区域进行“自上而下”的调控,导致对简单和复杂的意外都失去了反应能力。
沟通中断的地方
“这项研究揭示了意识的本质,”研究的共同资深作者、麻省理工学院皮考尔学习与记忆研究所和大脑与认知科学系的教授厄尔·米勒说道,“丙泊酚麻醉削弱了支持认知的自上而下的过程,基本上切断了大脑前部和后部之间的交流。
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本文刊登于《海外星云》2024年11期
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