文/陳根

麻醉劑如何改變大腦節律的研究可以直接影響病人的安全，2018年，有諾貝爾獎風向標之稱的美國拉斯克獎，將臨床醫學獎頒給了丙泊酚（又名異丙酚）的研發者——約翰·格倫（John B。 Glen），

而丙泊酚正是作為一種麻醉藥品，給麻醉學科的發展帶來了巨大的飛躍。

在丙泊酚沒有在臨床上使用之前，麻醉醫生通常使用一種叫硫噴妥鈉的麻醉藥，但由於硫噴妥鈉有很多副作用，如對呼吸中樞以及迴圈系統有明顯的抑制作用，對肝腎功能有抑制作用，硫噴妥鈉可導致肌張力亢進、肌震顫或抽搐，對血管壁有刺激作用引起血栓或靜脈炎等。

因此，硫噴妥鈉並非理想的麻醉藥品

。

丙泊酚的藥理性質具有高脂溶性，對神經中樞的作用主要是催眠、鎮靜與遺忘，但能達到短時間鎮痛；有抗驚厥作用，可用於治療癲癇發作；可以降低顱內壓；對於急性腦缺血可降低腦氧代謝率，降低腦耗氧量，起到腦保護作用；丙泊酚還具有抗炎症、抗氧化作用；丙泊酚有支氣管舒張特性，對喉反射有一定程度的抑制。

當前，丙泊酚作為最廣泛使用的麻醉藥，透過增強整個大腦和中樞神經系統的GABA能抑制作用。響應於異丙酚給藥觀察到的廣泛動力學表明，異丙酚誘導的意識喪失是一個多因素過程。

然而，其引起的意識喪失的細節還尚待澄清，因為主要使用顱外測量方法研究其動力學，

例如腦電圖（EEG）的空間特異性有限，功能磁共振成像的時間特異性有限。

現在，麻省理工學院Picower學習和記憶研究所的實驗室合作，對常用麻醉劑異丙酚如何導致無意識進行了獨特的深入和詳細的研究，研究結果顯

示，隨著藥物在大腦中的作用，廣泛的區域會被非常緩慢的節奏所協調，保持相應的緩慢的神經活動節奏

。

為了研究丙泊酚對皮層和丘腦的作用，研究者透過血管通路或使用計算機控制的輸注管植入導管，對四隻獼猴進行了丙泊酚的治療。當動物從丙泊酚前的清醒狀態轉變為失去知覺（LOC）到失去知覺和恢復知覺（ROC）時，不斷記錄其神經活動。

研究發現，所有的大腦皮層都必須在同一個頁面上才能產生意識。

關於這種工作方式的一個理論是透過丘腦-皮層環路，使皮層同步化。丙泊酚可能透過在長時間的下降狀態下使它們過度同步而破壞了這些環路的正常運作。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，研究小組還注意到資料中的其他無意識的標誌。

在清醒狀態下，阿爾法和貝塔節律的功率在大腦皮層的後部區域明顯較高，但在失去意識後，這些節律的功率在前部區域翻轉得更高

。

簡單來說，該研究的主要發現是整個大腦皮層有一個非常緩慢的節奏特徵，這為直接測量受試者在丙泊酚給藥後何時進入無意識狀態提供了一個模型，他們在這種狀態下被維持的程度如何，以及一旦丙泊酚給藥結束他們可能醒來的速度如何。這為麻醉學的進步提供了更多解釋的機制。