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    我國學者在麻醉誘導的意識消失機制研究領域取得新進展

    日期 2019-12-26   來源:信息科學部   作者:王志衡 韓軍偉 叢楊 吳國政  【 】   【打印】   【關閉

      在國家自然科學基金項目(批準號:61673333,60575012,61025019, 61203210,81230023)等資助下,北京師范大學李小俚教授、燕山大學梁振虎教授團隊、宣武醫院遇濤主任醫師和新西蘭奧克蘭大學杰米·斯雷 (Jamie W. Sleigh )教授合作研究,在麻醉誘導的意識消失機制研究領域取得新進展,有望為意識度量提供新的“標尺”。相關的研究成果以“Information Integration and Mesosocopic Cortical Connectivity during Propofol Anesthesia”(丙泊酚麻醉過程中的信息集成和介觀皮層連接)為題,于2019年11月6日在 Anesthesiology(《麻醉學》)上在線發表。論文鏈接:https://anesthesiology.pubs.asahq.org/article.aspx?articleid=2755349。

      麻醉誘導的意識消失機制一直是意識科學領域內的一個挑戰性難題,其機制的理解有重要的臨床價值。目前,麻醉誘導的意識消失研究在宏觀(腦電,EEG)和微觀(Spiking和局部場電位)尺度上已經有一定進展,但在介觀(皮層)尺度上其機制不清楚。

      該項研究提出了一種新的度量意識的算法-純正排序交叉互信息:將腦電信號轉化為符號動態信息,并從概率角度量化皮層網絡連接強度。在該計算框架下,發現在皮層尺度上丙泊酚誘導意識消失,皮層網絡信息集成強度隨距離增加而減少,網絡間的連接降低導致信息交互減少,全局信息傳輸能力降低。該工作為美國威斯康辛大學朱利奧·托諾尼(Giulio Tononi)教授提出的意識信息集成理論提供了直接證據。

      李小俚教授團隊一直從事麻醉深度評估和意識機理研究,這是繼2008年的“Using Permutation Entropy to Measure the Electroencephalographic Effects of Sevoflurane”(排列熵法測定七氟醚的腦電圖效應,論文鏈接:https://anesthesiology.pubs.asahq.org/article.aspx?articleid= 1922285)和2013年的“Effects of Volatile Anesthetic Agents on Cerebral Cortical Synchronization in Sheep”(揮發性麻醉劑對綿羊大腦皮層同步化的影響,論文鏈接:https://anesthesiology.pubs.asahq.org/article.aspx?articleid=1918308)之后,在Anesthesiology(《麻醉學》)上發表的第三篇有關意識消失和麻醉深度量化的論文。在此研究的基礎上,李小俚科研團隊將意識的評價方法應用于植物人、昏迷的意識狀態評估,為臨床提供了新的診斷方法和研究手段。

    圖. 麻醉誘導意識消失過程的皮層腦網絡信息變化




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