?麻醉劑如何改變大腦節(jié)律的研究可以直接影響病人的安全，2018年，有諾貝爾獎(jiǎng)風(fēng)向標(biāo)之稱的美國(guó)拉斯克獎(jiǎng)，將臨床醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了丙泊酚（又名異丙酚）的研發(fā)者——約翰·格倫（John B． Glen），而丙泊酚正是作為一種麻醉藥品，給麻醉學(xué)科的發(fā)展帶來了巨大的飛躍。

在丙泊酚沒有在臨床上使用之前，麻醉醫(yī)生通常使用一種叫硫噴妥鈉的麻醉藥，但由于硫噴妥鈉有很多副作用，如對(duì)呼吸中樞以及循環(huán)系統(tǒng)有明顯的抑制作用，對(duì)肝腎功能有抑制作用，硫噴妥鈉可導(dǎo)致肌張力亢進(jìn)、肌震顫或抽搐，對(duì)血管壁有刺激作用引起血栓或靜脈炎等。因此，硫噴妥鈉并非理想的麻醉藥品。

丙泊酚的藥理性質(zhì)具有高脂溶性，對(duì)神經(jīng)中樞的作用主要是催眠、鎮(zhèn)靜與遺忘，但能達(dá)到短時(shí)間鎮(zhèn)痛；有抗驚厥作用，可用于治療癲癇發(fā)作；可以降低顱內(nèi)壓；對(duì)于急性腦缺血可降低腦氧代謝率，降低腦耗氧量，起到腦保護(hù)作用；丙泊酚還具有抗炎癥、抗氧化作用；丙泊酚有支氣管舒張?zhí)匦?，?duì)喉反射有一定程度的抑制。

當(dāng)前，丙泊酚作為最廣泛使用的麻醉藥，通過增強(qiáng)整個(gè)大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的GABA能抑制作用。響應(yīng)于異丙酚給藥觀察到的廣泛動(dòng)力學(xué)表明，異丙酚誘導(dǎo)的意識(shí)喪失是一個(gè)多因素過程。

然而，其引起的意識(shí)喪失的細(xì)節(jié)還尚待澄清，因?yàn)橹饕褂蔑B外測(cè)量方法研究其動(dòng)力學(xué)，例如腦電圖（EEG）的空間特異性有限，功能磁共振成像的時(shí)間特異性有限。

現(xiàn)在，麻省理工學(xué)院Picower學(xué)習(xí)和記憶研究所的實(shí)驗(yàn)室合作，對(duì)常用麻醉劑異丙酚如何導(dǎo)致無意識(shí)進(jìn)行了獨(dú)特的深入和詳細(xì)的研究，研究結(jié)果顯示，隨著藥物在大腦中的作用，廣泛的區(qū)域會(huì)被非常緩慢的節(jié)奏所協(xié)調(diào)，保持相應(yīng)的緩慢的神經(jīng)活動(dòng)節(jié)奏。

為了研究丙泊酚對(duì)皮層和丘腦的作用，研究者通過血管通路或使用計(jì)算機(jī)控制的輸注管植入導(dǎo)管，對(duì)四只獼猴進(jìn)行了丙泊酚的治療。當(dāng)動(dòng)物從丙泊酚前的清醒狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭ブX（LOC）到失去知覺和恢復(fù)知覺（ROC）時(shí)，不斷記錄其神經(jīng)活動(dòng)。

研究發(fā)現(xiàn)，所有的大腦皮層都必須在同一個(gè)頁面上才能產(chǎn)生意識(shí)。關(guān)于這種工作方式的一個(gè)理論是通過丘腦－皮層環(huán)路，使皮層同步化。丙泊酚可能通過在長(zhǎng)時(shí)間的下降狀態(tài)下使它們過度同步而破壞了這些環(huán)路的正常運(yùn)作。它破壞了大腦皮層的溝通能力。

除了在非常緩慢的頻率上普遍存在的同步性外，研究小組還注意到數(shù)據(jù)中的其他無意識(shí)的標(biāo)志。在清醒狀態(tài)下，阿爾法和貝塔節(jié)律的功率在大腦皮層的后部區(qū)域明顯較高，但在失去意識(shí)后，這些節(jié)律的功率在前部區(qū)域翻轉(zhuǎn)得更高。

簡(jiǎn)單來說，該研究的主要發(fā)現(xiàn)是整個(gè)大腦皮層有一個(gè)非常緩慢的節(jié)奏特征，這為直接測(cè)量受試者在丙泊酚給藥后何時(shí)進(jìn)入無意識(shí)狀態(tài)提供了一個(gè)模型，他們?cè)谶@種狀態(tài)下被維持的程度如何，以及一旦丙泊酚給藥結(jié)束他們可能醒來的速度如何。這為麻醉學(xué)的進(jìn)步提供了更多解釋的機(jī)制。