静脉麻醉药致意识消失机制的电生理研究

全身麻醉已在临床应用多年，然麻醉药致意识消失的作用位点与机理仍未完全阐明。异丙酚、依托咪酯与氯胺酮是临床常用的三种静脉麻醉药，本项目在前期工作的基础上，借助电生理技术，对三种药物麻醉的大鼠:① 观察从清醒到不同麻醉深度下相关脑区神经元集合电活动与脑区间信息整合的改变；② 证实GABAA、Gly，以及NMDA受体拮抗剂或激动剂，逆转全麻药对神经元电活动与信息整合的作用和受体机制；③ 在体膜片钳技术分别观察不同麻醉深度下丘脑与皮层单个神经元突触电活动的改变，探讨三种配体门控通道受体在其中的作用；④ 评价药物对初级感觉皮层脑片胞膜电压敏感性Na+，K+通道电流的影响与意义。通过对三种静脉麻醉药在离子通道、受体、细胞及系统水平作用的研究，将有助于明确静脉麻醉药作用的特异性靶点，为阐明全身麻醉药致意识消失的机制提供实验依据与理论支持，为理想静脉麻醉药的研发奠定基础 。

在国家自然科学基金委的资助下，本项目已完成计划的大鼠脑区场电位记录实验和脑片膜片钳实验。本项目主要发现：1. 深度异丙酚麻醉时，丘脑-皮层环路还保留有一定程度的感觉反应性。不同剂量的异丙酚不仅影响体感皮层神经元的发放频率，还呈剂量依赖性的影响体感皮层S1和S2区之间的信息交流。异丙酚抑制丘脑到体感皮层信息传递的主要作用位点是丘脑，其中异丙酚对GABA能抑制的放大效应可能是其原因。异丙酚对S1区神经元电压门控钠、钾离子通道和动作电位的抑制可能参与其全麻效应的建立。2. 依托咪酯对初级感觉皮层的神经元电活动具有直接的抑制作用，同时延迟整流型钾离子通道可能不参与依托咪酯的全麻效应建立。依托咪酯对体感通路的抑制主要是直接抑制S1区神经元间的兴奋性突触传递，而不影响VPM。3. 低剂量氯胺酮能够轻微增加大鼠S1区神经元兴奋性，但高剂量氯胺酮则明显抑制其兴奋性。氯胺酮对VPM和S1神经元的抑制呈剂量依赖性。氯胺酮对S1区神经元的抑制可能是其抑制突触前膜递质量子释放并降低突触后膜谷氨酸配体通道的敏感性的结果。基于本项目在离子通道、受体和整体水平的研究，我们明确了异丙酚、依托咪酯和氯胺酮在VPM-S1体感传递通路的作用位点，为阐明全麻意识消失提供了新的实验和理论支持。