全身麻醉剂如何影响大脑

一项新的研究表明,全身麻醉剂对大脑的影响比诱导睡眠更广泛,这可能会导致外科手术中使用的药物的改进。

全身麻醉剂如何影响大脑

研究人员现在认为,全身麻醉剂不仅仅是简单地诱导睡眠。

来自澳大利亚昆士兰大学的研究小组在《细胞报告》(Cell Reports)[h/]杂志上写道,他们的“发现可能提供对全身麻醉更全面的理解。”

利用一种被称为单分子成像显微镜的技术,科学家们能够探索异丙酚(一种常见的全身麻醉剂)对单细胞的影响。

具体来说,他们研究了药物对突触释放的影响,突触释放是神经细胞或神经元相互交流的机制。

“我们从以前的研究中知道,”资深研究作者、昆士兰脑研究所副教授布鲁诺·范·斯温德伦(Bruno van Swinderen)说,“包括异丙酚在内的全身麻醉剂对大脑中的睡眠系统起作用,就像安眠药一样。”

突触机制的破坏

但是,在新的研究中,科学家们检查了药物在老鼠和苍蝇身上的效果,发现异丙酚也可以以另一种完全不同的方式起作用。

正如范·斯温德伦教授解释的那样,研究小组发现,这种药物“破坏了突触前机制,可能会以不同于睡眠的系统方式影响整个大脑中神经元之间的交流。”

他和他的团队发现异丙酚限制了一种叫做突触融合蛋白1A的蛋白质的流动性,这种蛋白质是神经元突触所需的,以便神经元相互通信。

突触是神经元向其他神经元和其他类型的细胞(如腺体和肌肉细胞)传递信号的连接处。

大多数信号是由称为神经递质的化学信使携带的。这些由突触前神经元释放并在突触后细胞接收。

这项新发现意义重大,因为正如范·斯温德伦教授和他的同事在他们的研究论文中指出的那样,“每个神经元都通过突触融合蛋白1A介导的神经传递与其他神经元交流”,从“蠕虫到人类”等各种物种的机制都是一样的。

对老年痴呆症患者的启示

范·斯温德伦教授说,该团队最近的发现可能解释了全身麻醉的一些副作用,例如为什么手术后我们会感到昏昏沉沉和迷失方向。

他建议,虽然异丙酚和其他全身麻醉剂确实会让我们入睡,但正是它们“对突触连接(或整个大脑的通信路径)的广泛破坏”才使手术成为可能。

“这项发现对大脑连接脆弱的人有意义,例如大脑仍在发育的儿童或患有阿尔茨海默氏症或帕金森氏症的人,”范·斯温德伦教授补充道。

他说,需要做更多的工作来确定全身麻醉剂是否会对这些弱势群体产生长期的副作用。

“人们一直不明白为什么全麻有时对非常年轻和年老的人来说是有问题的。这个新发现的机制可能是一个原因。”

布鲁诺·范·斯温德伦教授


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