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丙泊酚麻醉增强猕猴动眼神经回路远距离额顶叶皮质的交互作用

翻译审校专家:李世勇 罗爱林 李文志

2020-02-25 19:12阅读 2282

背景:电生理和功能性成像显示多种麻醉药物可引起额顶叶皮质功能性连接减少。这种减少被认为是产生麻醉效应最终的、共同的功能性通路。反映长程皮质环路交互作用的两个可选指标是相干性和相位- 振幅耦合。尽管丙泊酚可引起额叶皮质中相位-振幅耦合变化,但丙泊酚对不同皮质区域中相位- 振幅耦合的作用尚未报道。基于在麻醉状态下额叶中已检测到相位-振幅耦合,本文提出如下假设:丙泊酚麻醉可引起额叶和顶叶导联间相位- 振幅耦合减弱。

方法:采用已发表的猴大脑皮层脑电图数据集(N = 2),在丙泊酚麻醉状态下,以相干性和相位-  振幅耦合为指标检测在灵长类动物中密切相关的皮层- 动眼神经环路与视觉系统的交互作用。

结果:丙泊酚引起由皮质区强投射组成的视觉和动眼神经环路中产生相干性慢振荡。额叶眼区面内相位- 振幅耦合随着时间增加而增强,并与静脉注射丙泊酚的剂量反应性一致(调节指数增加了12.6 倍)。与假设相反,丙泊酚增强了面间相位-振幅耦合,其中最大相位- 振幅耦合增强出现在调节顶内区外侧β功率的低频相位(增加了27 倍),和调节视觉1 区β功率的视觉2 区低频相位(增加了19 倍)。

结论:丙泊酚麻醉诱发动眼皮层的相干性振荡,增强动眼皮层额顶区某些环路的交互作用。丙泊酚增强了额叶动眼区和顶内区外侧的相干性和相位-振幅耦合。与觉醒状态相比,丙泊酚麻醉状态下解剖投射模式相似的视觉2区和1 区呈现的相干性和相位- 振幅耦合增强模式也相似,这反映了高级反馈反应增强。该研究表明,额叶和顶叶之间的功能性连接并非总是被麻醉药物抑制。

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