無意識の状態からの目覚め：麻酔後に脳はどのように再起動するのか

毎年行われる何百万もの外科手術は、可逆的かつ制御可能な方法で意識をなくすことができる奇跡的な医療ツール、『全身麻酔』の助けなしには不可能です。

研究者は、この強力なツールを使用して、睡眠、麻酔を必要とする医療処置、および昏睡などの神経機能障害によって引き起こされた混乱の後に、脳がどのように意識と認知を再構成するかをよりよく理解しています。

eLifeに掲載された新しい研究では、ミシガン大学医学部麻酔科医のジョージ・マシュール医学博士、ミシガン大学医学部のマックス・ケルツ医学博士、そして、ペンシルバニア大学医学部のマイケル・アビダン博士率いるチームが、麻酔後の意識と認知機能の再出現のパターンを研究するために、ヒトの麻酔薬プロポフォールとイソフルランを使用しました。

この研究では、30人の健康な成人が3時間麻酔により眠らされました。

彼らの脳活動はEEGで測定され、彼らの睡眠覚醒活動が実験の前後に測定されました。

各参加者は、麻酔を受ける前、意識が戻った直後、その後30分ごとに、反応速度、記憶、およびその他の機能を測定するように設計された認知テストを受けました。

研究チームは、いくつかの基本的な質問に答えました。

深刻に意識不明となった後、脳はどのように目覚めるのでしょうか。

それとも、一部の領域と機能が最初に覚醒するのでしょうか。もしそうなら、どの部分？

「脳が無意識の状態からどのように回復するかは臨床的に重要ですが、意識自体の神経基盤への洞察も与えてくれます。」

とマシュール博士は言います。

麻酔が中止され、参加者が意識を取り戻した後、認知テストが開始されました。

全身麻酔を受けずに起きたままであった研究参加者の2番目の対照群も同じ期間に試験を完了しました。

脳波とテストによるパフォーマンスを分析したところ、研究者たちは、意識と認知の回復が、一度にではなく、時間とともに展開するプロセスであることを発見しました。

研究者は驚いたことに、最初に覚醒した脳機能の1つが、前頭前野によって制御され、問題の解決には抽象的でしたが、反応時間や注意などの他の機能は回復に時間がかかりました。

「最初は驚くべきことでしたが、進化論的には、より高い認知力を早期に回復する必要があることは理にかなっています。たとえば、誰かが脅威に目覚めた場合、前頭前野のような構造は、状況を分類して行動計画を作成するためには重要です。」

とケルツ博士は言います。

脳波の測定値は、脳の前頭葉が回復の頃に特に活発であったことを明らかにしました。

重要なのは、長期間深く麻酔をかけた後、3時間以内に、参加者はその時間中に起きていたグループとほぼ同じレベルまで認知機能を回復することができたということです。

さらに、実験後の数日間の彼らの睡眠には影響しないようでした。

「これは、深い麻酔で長時間眠っていても、健康な人間の脳は回復力があることを示唆しています。臨床的には、これは、せん妄など、麻酔や手術からの回復中に数日または数週間もよく見られる認知障害のいくつかは、麻酔薬の脳への長引く影響以外の要因に起因する可能性があることを意味しています。」

と、アビダン博士は述べました。

【以下のリンクより引用】

Escape from oblivion: How the brain reboots after deep anesthesia

Medical Xpress