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测量某些类型的大脑活动可以帮助医生跟踪和预测患者在进行手术之前对麻醉的反应,我们的研究发现,医生目前还没有完全可靠的方法来确保患者在手术开始前充分无意识尽管很少见,不确定有时导致患者在手术过程中“醒来”的创伤经历使用一种测量各种镇静状态的大脑中电脉冲的技术,我们发现网络“签名”可以指示何时会发生意识丧失医生可以使用类似的准确识别患者失去意识并在整个手术过程中保持损失所需的药物浓度的技术每天在澳大利亚,超过6000人被麻醉进行手术医生需要弄清楚给予他们多少镇静剂,并保持他们在整个手术过程中无意识麻醉师estim使用主要根据患者体重计算所需的镇静剂浓度当患者“萎缩”时,通过观察间接 - 和稍微粗糙 - 的测量,例如血压,心率或身体运动来监测他们的意识水平

在大多数情况下运作良好,但人们对麻醉的敏感性各不相同每1000人中有一到两人报告在手术期间有一些意识或回忆这相当于澳大利亚每年有2,000到4,000例此类病例回忆包括听力人在手术期间说话,感觉不是能够呼吸,并且经历疼痛当然,这些经历在情感上是创伤性的,更多的是,许多人在手术后很长时间遭受精神痛苦,导致他们的医院经历的负面记忆有些人甚至报告他们的生活质量下降

镇静某人的最佳方法主要归结为理解大脑的方式获得和失去意识;也就是说,意识,情感和感觉的内心世界虽然神经科学是一个具有挑战性的主题,但在这一领域已经取得了快速进展

一些理论认为,大脑区域的关键网络相互沟通,整合信息处理并产生意识

这种通信网络发出信号表明个体是多么敏感网络来自大脑神经元同时以某一频率发射我们可以通过使用称为脑电图(EEG)的非侵入性技术观察它们,其中放置在头皮上的传感器记录神经元'电脉冲这些记录为我们提供了一个表示意识水平的大脑“签名”今天在手术室中不常用脑监测一个原因是当前的设备无法应对人们对镇静剂的反应方式的巨大变化但是我们的研究表明,设备经过校准可以准确监测g基于最新的神经科学进展可能有助于降低手术中的意识发生率我们之前已经表明,在植物人状态下的某些人也可以看到意识网络信号

这给了我们可以看到的信号类型的指示那些在手术过程中经历过一些意识但无法沟通的人但是我们还需要证明一个类似的基于大脑的测量方法在我们能够操纵意识水平的情况下运作良好我们的最新研究发表在PLOS Computational Biology期刊上,帮助我们更好地了解镇静过程中无意识的过渡,以及这种过渡如何因人而异我们给20个人提供了一种稳定增加剂量的常用麻醉剂丙泊酚,同时我们测量了已知的大脑网络与使用EEG的意识相关联的药物以不同的剂量给药,引起不同程度的轻度至中度在我们的参与者群体中进行镇静,而不是在所有参与者群体中完成无意识我们还通过简单的任务测量参与者的行为反应性如果他们听到“ping”则会被要求按一个按钮,如果他们听到“ping”则按下不同的按钮“pong”除此之外,我们在不同的时间记录了血液中的药物浓度 总而言之,我们获得了将他们的大脑网络活动与他们的个体药物反应联系起来所需的信息我们发现参与者的大脑网络的强度显然与他们的行为反应有关

换句话说,因为大脑网络表明意识减弱,行为意识的证据也减少了有趣的是,虽然一些参与者在中等水平的麻醉剂中显示出意识的行为证据,但其他参与者仍保持反应我们发现它实际上是他们在镇静之前的大脑网络的力量,预测为什么一些人最终失去意识而其他人没有换句话说,意识基线网络较弱的人比那些基线更强的人能够更快地失去它我们目前的研究结果表明,镇静剂引起的意识改变明显与大脑网络活动的特定模式相关

这使我们对制作跟踪此网络活动的“反向推理”可用于在没有行为的情况下推断出真正的意识水平

进一步的工程和测试可以帮助推进和调整当前用于手术室的大脑监测技术很明显,网络测量的是适当的脑电图可以捕捉并解释为什么人们对麻醉的反应不同这种监测可以帮助医生优化某人失去知觉所需的药物量,而不会增加手术过程中并发症或意识的风险