研究揭示全身麻醉的工作機制

2021-01-10 科學網

研究揭示全身麻醉的工作機制

作者:

小柯機器人

發布時間:2020/2/23 13:03:43

德國柏林洪堡大學Mototaka Suzuki等研究人員發現,全身麻醉解耦皮質錐體神經元。相關論文於2020年2月20日發表在《細胞》雜誌上。

研究人員發現,三種不同的麻醉劑對小鼠皮質第5層錐體神經元的頂端樹突信號具有相同的破壞性影響。他們發現,在清醒條件下,遠端頂端樹突的光遺傳學去極化作用在細胞體上引起強烈的脈衝,並被麻醉阻滯。此外,研究人員發現阻斷代謝型穀氨酸和膽鹼能受體對頂端樹突的去耦聯作用與麻醉或丘腦失活相同。如果反饋信號主要通過頂端樹突發生,則研究人員發現的細胞機制不僅可以解釋麻醉如何選擇性地阻斷該信號傳導,還可以解釋為什麼有意識的感知同時依賴於皮質-皮質和丘腦-皮質連接。

 

據了解,全身麻醉的奇特之處在於,即使前饋信號和基本神經元功能保持相對不變,它也可以通過破壞大腦中的反饋信號來特異性抑制意識。這種選擇性的機制尚不清楚。

 

附:英文原文

Title: General Anesthesia Decouples Cortical Pyramidal Neurons

Author: Mototaka Suzuki, Matthew E. Larkum

Issue&Volume: 2020/02/20

Abstract: The mystery of general anesthesia is that it specifically suppresses consciousnessby disrupting feedback signaling in the brain, even when feedforward signaling andbasic neuronal function are left relatively unchanged. The mechanism for such selectivenessis unknown. Here we show that three different anesthetics have the same disruptiveinfluence on signaling along apical dendrites in cortical layer 5 pyramidal neuronsin mice. We found that optogenetic depolarization of the distal apical dendrites causedrobust spiking at the cell body under awake conditions that was blocked by anesthesia.Moreover, we found that blocking metabotropic glutamate and cholinergic receptorshad the same effect on apical dendrite decoupling as anesthesia or inactivation ofthe higher-order thalamus. If feedback signaling occurs predominantly through apicaldendrites, the cellular mechanism we found would explain not only how anesthesia selectivelyblocks this signaling but also why conscious perception depends on both cortico-corticaland thalamo-cortical connectivity.

DOI: 10.1016/j.cell.2020.01.024

Source: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30105-7

Cell:《細胞》,創刊於1974年。隸屬於細胞出版社,最新IF:36.216

相關焦點

  • 研究揭示前運動皮質hand knob區域調控全身運動的機制
    研究揭示前運動皮質hand knob區域調控全身運動的機制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/3/30 22:09:56 近日,美國史丹福大學Francis R.
  • 下肢血管重建手術中使用神經軸索麻醉優於全身麻醉
    下肢血管重建手術中使用神經軸索麻醉優於全身麻醉 作者:小柯機器人 發布時間:2020/11/27 13:31:06 加拿大渥太華大學和渥太華醫院Daniel I McIsaac團隊比較了在成人下肢血管重建術中進行神經軸索麻醉或全身麻醉對患者預後的影響
  • 全身麻醉對兒童神經心理和行為學預後的的影響——梅奧兒童麻醉...
    MASK研究的成果於今年6月正式在Anesthesiology雜誌中發表,作為全球範圍內三大評估全身麻醉對小兒神經功能影響的臨床研究之一,它的研究設計、方法和結果又是怎麼樣的呢?背景:很少有研究使用全面的神經心理學評估手段探究兒童暴露於全身麻醉與其神經發育之間的關係。本項研究旨在證明3歲以下兒童多次暴露於全身麻醉將會導致不良神經功能結局。
  • 尿液代謝產物的遺傳研究揭示人類排毒和排洩機制
    尿液代謝產物的遺傳研究揭示人類排毒和排洩機制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/1/25 10:33:57 德國弗萊堡大學Anna Köttgen研究團隊利用尿液代謝產物的遺傳研究闡明了人類排毒和排洩的機制。
  • 研究揭示SNARE複合體重要結構機制
    NSF and 20S particles」的文章,揭示了NSF寡聚體與底物SNARE複合體相互作用的重要結構信息,提供了動力傳遞的可能機制。 領導這一研究的是清華大學生命科學學院,中國科學院院士隋森芳教授,隋森芳教授研究組長期從事生物膜及蛋白質複雜體系的結構與功能的研究,曾榮獲高校科技進步獎一等獎,國家自然科學獎二等獎等,發表過多篇重要論文。最新這項研究對解聚SNARE複合體的重要ATP酶——NSF蛋白的結構和構象變化,進行了系統的研究。
  • 研究揭示光合作用卡爾文循環的催化及調控機制
    5月8日,國際植物研究雜誌THE PLANT CELL發表了中國科學院生物物理研究所李梅/常文瑞組的研究成果,題為Photosynthetic Phosphoribulokinase Structures: Enzymatic Mechanisms and the Redox Regulation of the Calvin-Benson-Bassham Cycle
  • 研究揭示活躍染色質的遺傳機制
    研究揭示活躍染色質的遺傳機制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/3/2 13:47:47 美國史丹福大學醫學院Daniel F.
  • 能讓人「一下子就暈了」的全身麻醉,究竟是怎麼一回事?
    對於絕大多數人來說,麻醉是一個完全陌生的領域。即便是有一點了解的人,幾乎也僅限於「一下子什麼都不知道了」的層面。這種麻醉方式,在醫學專業領域稱為「全身麻醉」。其實,麻醉方式還有很多種,如硬膜外麻醉、腰麻、臂叢阻滯以及局麻等等。由於全身麻醉可以讓人失去意識,因此很多人對此頗為擔心。
  • 研究揭示前列腺癌對抗雄激素治療產生耐藥的機制
    研究揭示前列腺癌對抗雄激素治療產生耐藥的機制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/7/17 17:30:03 美國斯隆·凱特琳紀念癌症中心Charles L.
  • 研究揭示新生蛋白質組裝機制
    研究揭示新生蛋白質組裝機制 作者:小柯機器人 發布時間:2021/1/3 15:56:48 德國海德堡大學(ZMBH)分子生物學中心和DKFZ-ZMBH聯盟德國癌症研究中心(DKFZ)Günter
  • 研究揭示核酶RNaseMRP催化機制—新聞—科學網
    上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院精準醫學研究院雷鳴團隊研究揭示了真核生物中一類保守且必需的核酶RNaseMRP催化前體rRNA加工成熟的分子機制。
  • 研究揭示激素抑制胃腫瘤發生機制
    研究揭示激素抑制胃腫瘤發生機制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/3/8 14:10:24 美國哥倫比亞大學Timothy C. Wang團隊取得一項新突破。
  • 研究揭示亞細胞核結構nuclear speckle在mRNA出核中的功能與機制
    研究揭示亞細胞核結構nuclear speckle在mRNA出核中的功能與機制 2018-09-30 上海生命科學研究院   程紅研究組長期從事RNA出核轉運的功能與機制的研究,近幾年在新生轉錄本出核或降解的命運決定研究中取得一系列進展,發現在細胞中mRNA出核蛋白ALYREF主要結合在mRNA
  • 研究揭示CD47調控細胞吞噬的機制
    研究揭示CD47調控細胞吞噬的機制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/8/10 14:46:31 美國加州大學舊金山分校Ronald D.
  • 研究揭示ILC2促進癌症肺部轉移的機制
    研究揭示ILC2促進癌症肺部轉移的機制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/8/4 21:12:04 英國劍橋大學Timotheus Y. F.
  • 【手術室的秘密】靜脈麻醉與全身麻醉的區別
    【手術室的秘密】靜脈麻醉與全身麻醉的區別 2020-12-18 18:17 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 研究揭示植物中引導生長素運輸的機制
    研究揭示植物中引導生長素運輸的機制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/10/31 21:59:30 奧地利科學與技術研究院Jií Friml研究組揭示了植物中引導生長素運輸的機制。
  • 中國科學家研究揭示哺乳動物高溫保護機制—新聞—科學網
    自然—通訊》發表論文,揭示了TRPV1通道的熱失活分子機制及其在哺乳動物進化中的重要生物學意義,表明TRPV1熱失活對高等哺乳動物而言是一個至關重要的高溫保護機制。TRPV1熱激活和熱失活兩個變構過程緊密偶聯,因此難以對TRPV1熱失活的分子機制進行有效研究,進而無從得知TRPV1在哺乳動物生命活動中的功能。 研究人員表示,揭示哺乳動物TRPV1熱失活的分子機制,關鍵是需要獲得一種僅發生熱激活而不發生熱失活的TRPV1,這樣才能以此作為模板,開展相關分子水平和動物水平的研究。
  • 臨床麻醉學第五章全身麻醉的基本概念(二)
    本次主題:田曦 老師、嚴春季 老師 整理參考資料:臨床麻醉學第四冊感謝:BTCH麻醉護理組、鄭州中心醫院麻醉護理組定義Definition:在全身麻醉誘導完成之後,即進入全身麻醉維持階段。 手術系在麻醉的維持期進行
  • 可變啟動子的工作機制獲揭示
    可變啟動子的工作機制獲揭示 作者:小柯機器人 發布時間:2019/9/6 14:02:23 新加坡基因組研究所Jonathan Göke研究組通過對大量癌症轉錄組分析,發現了可變啟動子的普遍調控機制。