Анестезиология			Главная страница сайта
Current Opinion Anaesthesiology, Vol 18, № 6: 625-631 The effects of anesthetics on brain activity and cognitive function Wolfgang Heinkeа, Stefan Koelschb aОтделение Анестезиологии и интенсивной терапии, Университет Лейпцига, Лейпциг, Германия и bИнститут науки о мышлении и изучении мозга Макса Планка, Лейпциг, Германия Эффект анестетиков на мозговую активность и когнитивную функцию

Цель обзора: Этот обзор представляет просмотр современных данных, связанных с изменениями активности мозга с углублением анестезии, главным образом, полученных с помощью изображения мозга и электрофизиологических методов у человека.

Современные данные: Текущие исследования выявили, что головной мозг в целом не подвержен влиянию такой же степени анестезии, но отдельные области мозга (и особенно когнитивные процессы, опосредованные этими областями) более чувствительны к анестезии и седации, чем другие. Подавление активности в мультимодальной ассоциативной коре (такой как теменная и предлобная ассоциативная кора) седативными концентрациями анестетиков вызывает амнезию и нарушение внимания, тогда как активность в унимодальной коре и в таламусе остается, главным образом, без изменений при применении низких доз анестетиков. Активность в ретикулярной формации среднего мозга, таламусе и унимодальной коре, как, оказалось, подавляется только концентрацией анестетиков, вызывающей бессознательное состояние. Помимо этих региональных супрессивных эффектов, анестетики поражают функциональные связи между нейронами в распределённых и таламокортикальных сетях, что также способствует установлению анестезии.

Резюме: Анестетики вызывают изменения в поведенческом состоянии пациента, влияя на активность мозга посредством, по крайней мере, двух механизмов: доза-зависимое общее и регионально специфическое подавление нейронной активности и распределения функциональной интерактивности в пределах распределённых нейронных сетей.

Сокращения
AERP - вызванный слуховой потенциал
BIS – биспектральный индекс
CBF - церебральный кровоток
EEG - электроэнцефалограмма
ERP - вызванный потенциал
ERAN – ранняя правая передняя отрицательность
LLAEP - длинная-задержка слухового вызываемого потенциала
MMN - неподходящая отрицательность
rCBF - региональный церебральный кровоток
gCBF – общий церебральный кровоток

Введение

В прошлом, методы для оценки эффектов анестезии на активность головного мозга были основаны только на измерении поведенческих исходов или на электрофизиологических данных, таких как запись электроэнцефалограмм ( EEG ) или вызванных потенциалов [1]. В прошлой декаде прогресс в нейро-научных методов расширил этот предел методов, включив позитронную эмиссионную томографию ( PET ) и функциональное изображение магнитного резонанса ( fMRI ) [2]. Эти методы определяют место гемодинамических и метаболических изменений, вызванных анестезия-индуцированными изменениями активности головного мозга, в то время как электрофизиологические методы отражают электрическую активность коры с высокой временной, но низкой пространственной разрешающей способностью.

В клиническом образце, текущие разработки нейромониторинга (например, биспектрального индекса ( BIS )) позволяют дать общую оценку нейронной активности во время операции [3]. Эти методы, однако, не прогнозируют движения или гемодинамические реакции на стимуляцию, но они не могут прогнозировать точно, когда отдельные пациенты будут восстанавливать сознание [4]. Отсюда, информированность (т.е. эксплицитная память) [5] и формирование имплицитной памяти наблюдается [6] даже при предположительно адекватной анестезии, руководствуясь нейромониторингом. Таким образом, важные аспекты церебральной функциональности во время анестезии остаются неизвестными [7]. С помощью дополнительных возможностей электрофизиологических методов и методов изображения мозга, этот пробел отчасти закрыт в современные годы при исследовании эффектов препаратов на нейронные связи, вовлекаемые в формирование внимания, процесс слуховой обработки данных, памяти и сознания. Более того, детальные исследования с четким контролем гипнотического состояния, адресованные бессознательному формированию памяти, уже выполнены. Таким образом, этот обзор суммирует современные данные, полученные различными методами исследования, и представляет систему взглядов, которая интегрирует текущую информацию.

Активность головного мозга во время анестезии, измеренная с помощью функционального нейроизображения

Функциональное нейроизображение - это в основном современные методы изображения головного мозга, такие как PET и fMRI . Оба метода успешно применяются в фармакологических исследованиях и при исследовании действия анестетиков в последнее десятилетие.

Изменения церебрального кровотока , церебрального метаболизма и оксигенации крови уровень-зависимым контрастом

Исследования PET и fMRI показывают изменения активности мозга вследствие действия анестетиков, при условии, что сохраняются нейроваскулярные связи при анестезии [8]. С помощью этих методов, доза-зависимое снижение церебрального кровотока ( CBF ), церебрального метаболизма глюкозы и оксигенации крови доза-зависимым ( BOLD ) сигналом показано примерно для всех анестетиков [9-14,15,16], за исключением кетамина [17,18] и закиси азота [19]. Эти действия указывают на общее снижение нейронной активности при углублении анестезии. Эффективность при снижении активности головного мозга предположительно одинакова для внутривенных и ингаляционных анестетиков, что оценивались относительно схожими снижениями церебрального метаболизма на сопоставимых уровнях анестезии севофлюраном и пропофолом [19]. Потеря сознания происходит при церебральном метаболизме глюкозы примерно 60-65% [20]. За исключением общего снижения нейронной активности, некоторые области головного мозга, расположенные в пределах ассоциативных полей коры головного мозга (например, теменная и лобная ассоциативная кора), таламусе и в среднем мозге, показывают заметно более выраженное снижение церебрального кровотока, церебрального метаболизма или сигнала BOLD при сравнении с общим снижением [9-14, 15, 16, 19, 21-24] (смотри таблицу 1). Эти действия показывают специфические эффекты анестетиков для создания бессознательного состояния, амнезии и нарушения внимания: существуют убедительные доказательства, что таламус играет ключевую роль при анестезия-индуцированном бессознательном состоянии [25, 26], так как относительное метаболическое снижение регионального метаболизма глюкозы [12, 25] и CBF [27] наблюдалось в этой области при адекватной анестезии. И наоборот, низкие концентрации анестетиков, как оказалось, не оказывают или оказывают только небольшой эффект на таламус [22] и области, вовлеченные в первичную обработку информации (рис. 1 и 2).

Рис 1. Активность мозга во время обработки лингвистической информации (бодрствование против седации). Функциональная активность головного мозга, вызванная слуховой обработкой данных, полученной во время бодрствования ( a ) и во время глубокой седации (т.е., когда индивидуумы отвечают на задачи языкового процесса) ( b ). Во время бодрствования, слуховая обработка данных вызывает активность мозга в височно-лобной связи. Глубокая седация (пропофол эффективная местная концентрация в пределах между 1,51 и 3,35 мкг/мл) ограничивает измеренную активность мозга в областях в и вокруг первичной слуховой коры в обоих полушариях. При эффективных местных концентрациях пропофола, превышающих 3,35 мкг/мл, не выявлена функциональная активация мозга, связанная со слуховой стимуляцией. Изменено с разрешения Heinke et al . [15].

Рис 2. Эффект повышенной седации пропофолом на слуховые потенциалы. Отражает первичный процесс обработки слуховой информации ( P 1), слуховую сенсорную память (MMN) и музыкальный синтаксический процесс обработки данных (ERAN). Амплитуда (средняя величина ± среднеквадратическая ошибка) P1, MMN и ERAN во время различных уровней седации, урегулированная с целе-контролируемой инфузией пропофола: бодрствование (концентрация пропофола 0,0 мкг/мл, средний биспектральный индекс (BIS = 95), легкая седация (концентрация пропофола 0,5 мкг/мл, средний BIS = 89), глубокая седация (концентрация пропофола 1,5 мкг/мл, средний BIS = 72) и бессознательное состояние (концентрация пропофола 2,5-3,0 мкг/мл, средний BIS = 50). Амплитуда P 1 не изменялась при седации и заметно снижалась, но определялась, при бессознательном состоянии. И наоборот, амплитуда MMN и ERAN постепенно снижалась при повышении седации и исчезала при бессознательном состоянии. Это показывает характерные эффекты седации пропофолом на слуховую сенсорную память и музыкальный синтаксический процесс обработки данных при сравнении с первичным процессом звукового входа информации. Изменено с разрешения Heinke et al. [36] (смотри ссылки для получения дальнейших деталей).

Низкие дозы препаратов, однако, как предполагается, вызывают амнезию либо посредством относительно неспецифической депрессии нейронной активности преимущественно в коре [28] или специфическими успокоительными эффектами на гипокамп [29], островковую долю большого мозга [22, 30], мозжечковую миндалину [31] и предлобную кору [30]. Эти действия анестетиков, как оказалось, поражают память путем нарушения кодирования новой информации в память (неспецифический эффект препарата вследствие седации) и путем нарушенного сохранения кодированного материла в долговременную память. Последний эффект, как, оказалось, является независимым от седации и вероятно отражает специфическое амнестическое действие анестетиков [32].

Хотя эти данные отчасти объясняют бессознательное состояние и амнезию, они не обеспечивают никакой информацией о нейронной активности, связанной с сенсорной стимуляцией во время анестезии. Исследования на животных предполагают, что спровоцированная активность коры может быть выявлена даже во время глубокой анестезии [33]. У человека, нейронная активность уже отмечалась с помощью функционального нейроизображения, вызванного другими стимуляторами [15, 30, 34], зрительным [13] или вредными стимулами [35] при поверхностной и адекватной стадиях анестезии (таблица 1). Например, мы наблюдали функциональную активность в обеих височных долях вызванную слуховым процессом обработки данных при эффективной местной концентрации пропофола выше 1,51 мкг/мл (рис. 1). Эта активация исчезала при концентрации, превышающей 3,35   мкг/мл. Подобным образом, севофлюран снижал слуховую спровоцированную функциональную активацию по доза-зависимому манеру. При сравнении с бодрствованием, остаточная активация была отмечена с двух сторон в верхней височной извилине, таламусе, стриатуме и левой лобной коре при 1% севофлюране, в то время как эта активность полностью подавлялась при 2% севофлюране [34]. В настоящее время, показано, что седативные дозы пропофода и тиопентала не изменяют повышения CBF , вызванного слуховыми стимулами, несмотря на 15% снижение общего CBF (gCBF) [41]. Даже при невосприимчивости (средний BIS = 66), реакция регионального CBF ( rCBF ) в левой височной доле была отмечена (хотя явно сниженная). В целом, эти данные предполагают, что слуховая стимуляция все еще вызывает активность коры, хотя и сниженную, во время поверхностных стадий анестезии.

Суммарно: анестезирующее действие на активность мозга в покое, спровоцированная активность мозга и когнитивные функции в зависимости от глубины анестезии. Глубина анестезии показана по BIS , эффекту местной концентрации пропофола и минимальной альвеолярной концентрации ( MAC - это минимальная альвеолярная концентрация ингаляционных анестетиков при давлении в одну атмосферу, необходимая для предотвращения движения в ответ на хирургический разрез кожи у 50% пациентов). gCBF – общий церебральный кровоток; gCMR glu – общая церебральная скорость метаболизма глюкозы; aERP – слуховой спровоцированный потенциал; MMN - неподходящая отрицательность; ERAN – ранняя правая передняя отрицательность .

Подобно слуховым стимулам, соматосенсорные стимулы могут также вызывать активность коры во время невосприимчивости, но это вероятно зависит от использованных стимулов. Вибротактильные стимулы не активируют кору и вызывают только активность таламуса при концентрации пропофола 1,5 мкг/мл [39]. И наоборот, вредные (жар) стимулы повышают CBF в соматосенсорной и средне-островковой коре даже при концентрации пропофола 3,5 мкг/мл (т.е., во время бессознательного состояния) [35]. Интересно, что передняя поясная кора – область, включающаяся в болевое восприятие [42], активируется жарой при более низких концентрациях пропофола. Таким образом, островковая доля большого мозга может быть активирована даже во время бессознательного состояния (хотя не вызывает болевого восприятия, а это скорее автономные реакции), в то время как другие структуры, отвечающие за болевое восприятие, оказались подавленными при концентрациях пропофола, вызывающих бессознательное состояние [35].

Эффекты кетамина на CBF [17] и церебральный метаболизм глюкозы [17, 18, 43] при активности мозга в покое ясно характеризуется для других анестетиках. Субанестезирующие дозы кетамина вызывают общее повышение rCBF , наиболее глубокие изменения в структурах головного мозга, связанных с процессом обработки боли [17]. Под вредной стимуляцией, однако, субанестезирующие дозы кетамина снижают болевые и стимулы, вызывающие активность мозга, с наибольшим снижением, наблюдаемым в таламусе и островковой доле большого мозга [44]. Помимо этих эффектов обезболивания, кетамин, как оказалось, в низких дозах влияет на активность головного мозга, связанную с «рабочей» памятью, в областях мозга, включающих лобную и теменную области коры и скорлупу [45], а также на активность, связанную с кодированием и восстановлением случайной информации в лобной и в гиппокампальной областях [46].

Изменения функциональной комплексности во время анестезии

Нейроны в головном мозге, как считается, взаимодействуют друг с другом, например, для передачи информации между областями коры и для связи отдельных перцепционных свойств в единый, сознательный результат [37, 47]. Разрыв этих функциональных связей в пределах нейронных путей возможно важен для эффектов препаратов таких как амнезия и бессознательное состояние [48]. Исследования нейроизображения показывают, что функциональная связность может быть исследована под анестезией, и что анестезия может быть связана с изменениями связности сети [26, 38]. White и Alkire [26] показали нарушенную кортико-кортикальную и таламо-кортикальную связность при концентрациях анестетика, вызывающих бессознательное состояние. Более современно, уже показано, что снижение комплексности в моторных путях посредством 0,5 минимальной альвеолярной концентрацией ( MAC ) севофлюрана вызывает функциональный разрыв между двумя полушариями (т.е., связь была ограничена только одним полушарием). При MAC севофлюрана = 1, моторная связность сети была полностью устранена [38]. Эти данные предполагают доза-зависимое снижение синхронизированной височной взаимосвязи между нейронами в пределах функциональных связей во время анестезии. Гипотеза, что прерывание связности является механизмом, который снижает активность мозга и вызывает поведенческие изменения, также подтверждается современной работой по EEG , показывающей электрический разрыв различных отделов головного мозга анестетиками [49]. Эти исследования показали, что помимо региональных супрессивных действий анестетиков, разъединяющие эффекты оказались равно важными для получения анестезии и подавления нейронной активности.

Активность мозга во время анестезии, оцененная электрофизиологическими методами

Так как анестетики влияют на EEG характерным образом, существуют разнообразные методы, предоставляющие индексы глубины анестезии, выведенные по EEC или спровоцированной потенциалами форме волны [4, 50]. Хотя они позволяют дать общую оценку активности мозга, они не могут в достаточной мере быть точными при различии между уровнями седации или при оценке специфической функции мозга во время назначения препаратов. Запись длительной задержки слуховых спровоцированных потенциалов ( LLAEPs ) или слуховых спровоцированных потенциалов мозга ( AERPs ) обеспечивает путь для различия между уровнями седации [51] и для точной оценки когнитивного состояния больного во время седации. В отличие от слуховых потенциалов со средней задержкой, регистрация, которых главным образом отражает активность в пределах первичной слуховой коры, LLAEPs (или AERPs ) отражают нейронные механизмы, которые могут также вовлекать другие области коры (такие механизмы лежат в основе, например, слуховой сенсорной памяти, музыкальном и языковом процессе обработки данных и ориентации на нестандартные стимулы) [52, 53]. Первое положительное отклонение на форме волны LLAEP - это P1, за которым следует отрицательное отклонение, N1. P1 отражает сенсорную кодировку слуховых стимулов признаков [52, 54], в то время как N1, как оказалось, отражает сознательное определение отдельных изменений в любом субъективном измерении слуховой среды [55]. Амплитуда N1 снижается при увеличении седации [36, 56, 57], но определяется у индивидуумов, не реагирующих на речевые команды [36]. И наоборот, амплитуда P1 поражается только при бессознательном состоянии, но как оказалось, не изменяется во время глубокой седации (рис. 2) [36]. Наличие P1 и N1 при BIS , показывающем бессознательное состояние (нервные генераторы обоих компонентов получены как расположенные в слуховой коре, хотя оба компонента получают вклады от различных нервных структур), подтверждается исследованием нейроизображения [15, 30, 34], показывая нейрональную активность в слуховой коре во время поверхностной стадии анестезии (рис. 1 и 2).

AERP , которая в некоторых исследованиях использовалась для изучения эффектов седации на процесс обработки слуховых данных – это отрицательность несоответствия (MMN) [52, 58]. MMN извлекается путем отклоненных от нормы стимулов, которые возникают в исследованиях повторяющихся стандартных стимулов (например, в повторяющийся серии стандартных звуков, частота отклонения от нормы дает MMN). Считается, что MMN отражает операции слуховой сенсорной памяти, преаттентивное краткосрочное сохранение звуковой информации. В настоящее время, доза-зависимая поломка слуховой сенсорной памяти показана при регистрации MMN [36, 51, 56, 57]. Амплитуда MMN снижается с ростом седации и не определяется при BIS = 50 (рис. 2) [36]. Это предполагает длительное снижение нейрональной активности в пределах MMN -генерирующих связей, расположенных в височной и лобной областях мозга с ростом седации, а также провал этой системы памяти во время бессознательного состояния.

Вследствие методологических трудностей, эффекты седативных препаратов на обработку лингвистической информации не исследовались с AERPs . Интересно однако, что обработка синтаксической информации исследовалась с помощью музыкальных стимулов. Музыкальные синтаксические неравномерности вызывают раннюю правую переднюю отрицательность (ERAN); этот компонент вырабатывается в областях мозга, которые также обеспечивают обработку синтаксической информации. Современные исследования показывают, что ERAN , как и MMN , постоянно снижается с ростом седации, вызванной пропофолом (рис. 2), и что ERAN исчезает при более высоких значениях BIS (выше 68), чем MMN (S. Koelsch , W. Heinke , D. Sammler , D. Olthoff , неопубликованные данные). Последние данные предполагают, что лингвистические функции нарушаются более низкими дозами седативных препаратов, чем функции лежащие в основе слуховой сенсорной памяти, и что нервные механизмы важные для синтаксической обработки данных не работают при значениях BIS около 68.

Другой спровоцированный потенциал (ERP), который широко используется для оценки когнитивной функции - это P3. Вообще, этот ERP компонент, как предполагается, отражает перенос информации в сознании, процесс, который вовлекает различные области мозга [59]. Классическое париетальное распределенное P3 (часто обозначается как P3b ) происходит только когда индивидуумы сознательно обнаруживают целевой стимул. Это ERP принимается для отражения операций механизма, который модернизирует модель внешней среды или контекст в рабочей памяти [60]. Независимо от внимания, однако, определенные стимулы могут, тем не менее, вызывать более раннее, фронтальное распределение P3 (обозначается как P3a ) [6 l ], которое взято для отражения непроизвольного переключения внимания на непредвиденные или важные стимулы [62, 63]. В настоящее время, эффект пропофола на P3 полностью исследован: когда индивидуумы слушали пассивно серии звуков, P3 a была установлена путем отклонения стимулов во время бодрствования и легкой седации, но исчезает во время глубокой седации [36]. В другом эксперименте, в котором индивидуумы тренировались отвечать на отклонения стимулов посредством нажатия кнопки ответа, однако, Р3 a (а не Р3 b ) была видима (хотя явно сниженной) даже при глубокой седации (среднее BIS = 68; на этом уровне, индивидуумы не реагировали поведением на задачу) (S.  Koelsch , W. Heinke , D. Sammler , D. Olthoff , неопубликованные данные).

Резюмируя, эти данные показывают, что нервные процессы, расположенные на уровне первичной слуховой коры, остаются интактными во время седации. В противоположность, когнитивные процессы, лежащие в основе генерации MMN , ERAN и P3 (которые вовлекают нервные генераторы, расположенные за пределами уровня первичной сенсорной коры), значительно поражаются седацией. Процессы, лежащие в основе генерации MMN и P3 поддаются наблюдению, хотя ясно снижаются при BIS = 68. Тотальная поломка механизма этих процессов происходит при значениях BIS ниже 68, предположительно в пределах BIS между 68 и 50.

Активность мозга во время анестезии, оцененная по поведенческим тестам

Многочисленные исследования изучали эксплицитную и имплицитную память после анестезии. Эксплицитная память, главным образом, являются результатом неадекватной анестезии [5, 7, 64]. В противоположность, возможность формирования имплицитной памяти остается спорной. Очень тщательный контроль глубины анестезии ( BIS = 50-­55), однако, предотвращает формирование имплицитной памяти [40]. Это соответствует нейроизображению и исследованиям EEG , показывающим недостаток активности мозга под соответствующей анестезией, и противопоставляется предшествующим исследованиям, сообщая о возможности формирования памяти во время бессознательного состояния [6, 65, 66]. Большинство исследований ERP и исследований изображения, однако, наблюдали волонтеров при отсутствии операции и таким образом не исключили риск формирования имплицитной памяти, спровоцированной хирургической стимуляцией под адекватной анестезией [65, 67].

Вывод

Функциональное нейроизображение служит дополнением к электрофизиологическим и поведенческим оценкам активности головного мозга во время анестезии, обеспечивая лучшее понимание того, как глубина анестезии поражает нейронные связи, вызывающие специфические когнитивные функции.

Ссылки и рекомендации для чтения

1. Ghoneim M.M., Block R.I. Learning and memory during general anesthesia: an update. Anesthesiology 1997; 87: 387-410.
2. Heinke W., Schwarzbauer C. In vivo imaging of anesthetic action in humans: approaches with positron emission tomography (PET) and functional magnetic resonance imaging (fMRI). Br J Anaesth 2002; 89: 112-122.
3. Johansen J.W., Sebel P.S. Development and clinical application of electro­encephalographic bispectrum monitoring. Anesthesiology 2000; 93: 1336­ - 1344.
4. Drummond J.C. Monitoring depth of anesthesia: with emphasis on the appli­cation of the bispectral index and the middle latency auditory evoked response to the prevention of recall. Anesthesiology 2000; 93: 876-882.
5. Myles P.S., Leslie K., McNeil J., et a l. Bispectral index monitoring to prevent awareness during anaesthesia: the B-Aware randomised controlled trial. Lancet 2004; 363: 1757-1763.
6. Lubke G.H., Kerssens C., Phaf R.H., Sebel P.S. Dependence of explicit and implicit memory on hypnotic state in trauma patients. Anesthesiology 1999; 90: 670-680.
7. Sneyd J.R. Remembering awareness. Br J Anaesh 2004; 93: 324-326.
8. Raichle M. Behind the scenes of functional brain imaging: a historical and physiological perspective. Proc Natl Acad Sci USA 1998; 95: 765­- 772.
9. Alkire M.T., Haier R.J., Barker, et a l. Cerebral metabolism during propofol anesthesia in humans studied with positron emission tomography. Anesthe­siology 1995; 82: 393-403.
10. Antognini J.F., Buonocore M.H., Disbrow E.A., Carstens E. Isoflurane anesthesia bl unts cerebral responses to noxious and innocuous stimuli: a fMRI study. Life Sci 1997; 61: 349-354.
11. Alkire M.T., Haier R.J., Shah N.K., Anderson C.T. Positron emission tomography study of regional cerebral metabolism in humans during isoflurane anesthesia. Anesthesiology 1997; 86: 549-557.
12. Alkire M.T., Pomfrett C.J., Haier R.J., et a l. Functional brain imaging during halothane anesthesia in humans: effects of halothane on global and regional cerebral glucose metabolism. Anesthesiology 1999; 90: 701-709.
13. Martin E., Thief T., Joeri P., et al. Effect of pentobarbital on visual processing in man. Hum Brain Mapp 2000; 10: 132-139.
14. Kaisti K., Metsahonkala L., Teras M., et al. Effects of surgical levels of propofol and sevoflurane anesthesia on cerebral food flow in healthy subjects studied with positron emission tomography. Anesthesiology 2002; 96: 1358-1370.
15. Heinke W., Fiebach C.J., Schwarzbauer C., et a l. Sequential effects of propofol on functional brain activation induced by auditory language processing: an event related functional magnetic resonance imaging study. Br J Anaesth 2004; 92: 641-650.
    Это исследование предполагает, что активация мозга, вызванная слуховым раздражением, теряется первой в лобной доле большого мозга до того, как она исчезает в слуховой коре. Следовательно, результаты исследования предполагают, что слуховая обработка данных в и вокруг слуховой коры остается возможной во время поверхностной анестезии .
16. Schlunzen L., Vafaee M.S., Cold G.E., et al. Effects of subanaesthetic and anaesthetic doses of sevoflurane on regional cerebral blood flow in healthy volunteers: a positron emission tomographic study. Acta Anaesthesiol Scand 2004; 48: 1268-1276.
    Хотя севофлюран не влияет на общий церебральный кровоток у больных на спонтанном дыхании при концентрации в конце выдоха 0,4-2,0%, он вызывает значительные изменения rCBF , главным образом в структурах головного мозга, связанных с процессом боли. В подтверждение более ранних исследований - потеря сознания связана со снижением относительного CBF в таламусе.
17. Langsjo J.W., Kaisti K.K., Aalto S., et al. Effects of subanesthetic doses of ketamine on regional cerebral blood flow, oxygen consumption, and blood volume in humans. Anesthesiology 2003; 99: 614-623.
18. Langsjo J.W., Salmi E., Kaisti K.K., et al. Effects of subanesthetic ketamine on regional cerebral glucose metabolism in humans. Anesthesiology 2004; 100: 1065-1071.
    Это исследование показывает повышение регионального метаболизма глюкозы в большинстве исследованных отделов головного мозга, с наибольшим повышением, наблюдаемым в таламусе, лобной и теменной коре. Это повышение с большей вероятностью происходит параллельно с повышением rCBF при применении кетамина, предполагая, что субанестезирующие дозы кетамина не влияют на rCBF и региональный церебральный метаболизм.
19. Kaisti K.K., Langsjo J.W., Aalto S., et al. Effects of sevoflurane, propofol, and adjunct nitrous oxide on regional cerebral blood flow, oxygen consumption, and blood volume in humans. Anesthesiology 2003; 99: 603-613.
20. Alkire M.T. Quantitative EEG correlations with brain glucose metabolic rate during anesthesia in volunteers. Anesthesiology 1998; 89: 323-333.
21. Veselis R.A., Reinsel R.A., Beanie B.J., et al. Midazolam changes cerebral food flow in discrete brain regions. Anesthesiology 1997; 87: 1106-1117.
22. Heinke W., Schwarzbauer C. Subanesthetic isoflurane affects task-induced brain activation in a highly specific manner: a functional magnetic resonance imaging study. Anesthesiology 2001; 94: 973-981.
23. Byas-Smith M., Frolich M.A., Votaw J.R., et al. Cerebral bl ood flow during propofol induced sedation. Mol Imaging Biol 2002; 4: 139-146.
24. Ogawa K., Uema T., Motohashi N., et al. Neural mechanism of propofol anesthesia in severe depression: a positron emission tomographic study. Anesthesiology 2003; 98: 1101-1111.
25. Alkire M.T., Haier R.J., Fallon J.H. Toward a unified theory of narcosis: brain imaging evidence for a thalamocortical switch as the neurophysiologic basis of anesthesia-induced unconsciousness. Conscious Cogn 2000; 9: 370-­386.
26. White N.S., Alkire M.T. Impaired thalamocortical connectivity in humans during general-anesthetic-induced unconsciousness. Neuroimage 2003; 19: 402­- 411.
27. Fiset P., Paul T., Daloze T., et al. Brain mechanisms of propofol-induced loss of consciousness in humans: a positron emission tomography study. J Neurosci 1999; 19: 5506-5513.
28. Veselis R.A., Reinsel R.A., Feshchenko V.A., Dnistrian A. M. A neuroanatomical construct for the amnesic effects of propofol. Anesthesiology 2002; 97: 329­-337.
29. Sperling R., Greve D., Dale A., et al. Functional MRI detection of pharmaco­logically induced memory impairment. Proc Natl Acad Sci USA 2002; 99: 455-460.
30. Veselis R.A., Feshchenko V.A., Reinsel R.A., et al . Thiopental and propofol affect different regions of the brain at similar pharmacologic effects. Anesth Analg 2004; 99: 399-408.
    Равносильные дозы пропофола и тиопентала вызывают заметное различие изменений rCBF , отражая разные механизмы действия двух препаратов.
31. Alkire M.T., Nathan S.V. Does the amygdala mediate anesthetic- induced amnesia? Basolateral amygdala lesions dock sevoflurane-induced amnesia. Anesthesiology 2005; 102: 754-760.
    Это исследование четко поддерживает точку зрения, что мозжечковая миндалина играет роль в развитии севофлюран-индуцированной амнезии, что было показано при исследовании на крысах с поврежденными базолатеральными мозжечковыми миндалинами.
32. Veselis R.A., Reinsel R.A., Feshchenko V.A., Johnson R. Jr. Information loss over time defines the memory defect of propofol: a comparative response with thiopental and dexmedetomidine. Anesthesiology 2004; 101: 831-841.
    Это исследование показывает специфическое действие пропофола на сохранение материала, полученного при долговременной памяти. Эти специфические действия отличны от неспецифических, седативных эффектов препарата по снижению приобретения и обработки нового материала в памяти .
33. Austin V.C., Blamire A.M., Alters K.A., et al . Confounding effects of anesthesia on functional activation in rodent brain: a study of halothane and a-chloralose anesthesia. Neuroimage 2005; 24: 92-100.
34. Kerrsens C., Hamann S., Pettier S., et al. Attenuated brain response to auditory word stimulation with sevoflurane: a functional magnetic resonance imaging study in humans. Anesthesiology 2005; 103: 11 -19.
    Севофлюран индуцирует доза-зависимую супрессию функциональной активности мозга, вызванной слуховым восприятием, что, вероятно, ограничивает способность говорить во время анестезии и нарушает память.
35. Hofbauer R.K., Fiset P., Plourde G., et al. Dose-dependent effects of propofol on the central processing of thermal pain. Anesthesiology 2004; 100: 386-394.
    Пропофол влияет на реакцию rCBF , вызванную токсичными дозами, причем отмечена зависимость: умеренная седация усиливает активность, индуцированную болью, в таламусе и в передней поясной коре; умеренная седация вызывает потерю реакции rCBF на боль в передней поясной коре. И наоборот, боль не повышает активность ни в одном из отделов мозга в бессознательном состоянии. Значительная активация коры, вызванная болью, однако, наблюдалась в островковой доле большого мозга после потери сознания.
36. Heinke W., Kenntner R., Gunter T.C., et al . Sequential effects of increasing propofol sedation on frontal and temporal cortices as indexed by auditory event-related potentials. Anesthesiology 2004; 100: 617-625.
    Это исследование показывает, что седативные концентрации пропофола в первую очередь вызывают изменения процессов слуховых определений, которые вовлекают лобную кору, в то время как процессы, вовлекающие только первичную слуховую кору, поражаются только концентрациями пропофола, вызывающими потерю сознания. Более того, это показывает, что поломка механизма слуховой сенсорной памяти и (музыкальной) синтаксической обработки данных зависит от глубины анестезии, показанной снижением BIS .
37. John E.R. A field theory of consciousness. Conscious Cogn 2001; 10:184­-213.
38. Pettier S.J., Kerssens C., Hamann S.B., et al. Functional connectivity changes with concentration of sevoflurane anesthesia. Neuroreport 2005; 16: 285-288.
    Это первое исследование с помощью fMRI для изучения эффекта анестезии на функциональную связность в пределах нейронных связей. Результаты исследования показывают доза-зависимое снижение синхронизированной нейронной активности в пределах функциональных связей анестетиками.
39. Bonhomme V., Fset P., Meuret P., et al. Propofol anesthesia and cerebral blood flow changes elicited by vibrotactile stimulation: a positron emission tomo­graphy study. J Neurophysiol 2001; 85: 1299-1308.
40. Kerssens C., Ouchi T., Sebel P.S. No evidence of memory function during anesthesia with propofol or isoflurane with close control of hypnotic state. Anesthesiology 2005; 102: 57-62.
    Результаты исследования показывают, что сохраняющиеся значения BIS ниже 55 во время операции предотвращают формирование памяти равно как для изофлюрана, так и для пропофола. Авторы сделали вывод, что колебания глубины анестезии во время операции являются важными для активации запоминания.
41. Veselis R.A., Feshchenko V.A., Reinsel R.A., et al. Propofol and thiopental do not interfere with regional cerebral blood flow response at sedative concentra­tions. Anesthesiology 2005; 102: 26-34.
    Реакция rCBF на повышенную скорость слуховых стимулов не изменяется во время препарат-индуцированной седации, несмотря на 15% снижение в gCBF . Это предполагает, что седация не влияет на реакции региональной гемодинамики, вызванной сенсорными стимулами, несмотря на сниженную общую активность головного мозга.
42. Peyron R., Laurent B., Garcia-Larrea L. Functional imaging of brain responses to pain: a review and meta-analysis. Neurophysiol Clin 2000; 30: 263-288.
43. Vollenweider F.X., Leenders K.L., Scharfetter C., et al. Metabolic hyperfrontality and psychopathology in the ketamine model of psychosis using positron emission tomography (PET) and [18F1fluorodeoxyglucose (FDG). Eur Neu­ropsychopharmacol 1997; 7: 9-24.
44. Rogers R., Wise R.G., Painter D.J., et al . An investigation to dissociate the analgesic and anesthetic properties of ketamine using functional magnetic resonance imaging. Anesthesiology 2004; 100: 292-301.
    Субанестезирующие дозы кетамина снижали оценку боли и активность головного мозга в ответ на тепловые раздражители преимущественно в островковой доле большого мозга и в таламусе (т.е. в областях, участвующих в обработке болевых стимулов). Это показывает специфические обезболивающие эффекты исследуемыми дозами, так как меньше поведенческих эффектов и эффектов изображения наблюдалось в ответ на моторную стимуляцию.
45. Honey R.A., Honey G.D., O'Loughlin C., et al . Acute ketamine administration alters the brain responses to executive demands in a verbal working memory task: an FMRI study. Neuropsychopharmacology 2004; 29: 1203-1214.
46. Honey G.D., Honey R.A., O'Loughlin C., et al. Ketamine disrupts frontal and hippocampal contribution to encoding and retrieval of episodic memory: an fMRI study. Cereb Cortex 2005; 15: 749-759.
    Это исследование предполагает, что кетамин действует на запоминание, поражая обработку и восстановление случайной информации. Это показано с помощью кетамин-индуцированных изменений BOLD -реакции, вызванной задачами случайного запоминания в предлобной и гиппокампальной областях головного мозга.
47. Horwitz B. The elusive concept of brain connectivity. Neuroimage 2003; 19: 466-470.
48. Mashour G.A. Consciousness unbound: toward a paradigm of general anesthesia. Anesthesiology 2004; 100: 428-433.
49. John E.R., Prichep L.S., Kox W., et al. Invariant reversible QEEG effects of anesthetics. Conscious Cogn 2001; 10: 165-183.
50. Lehmann A., Thaler E., Boldt J. Is measuring the depth of anesthesia sensible? An overview on the currently available monitoring systems. Anasthesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 2001; 36: 683-692.
51. Haenggi M., Ypparila H., Takala J., et al. Measuring depth of sedation with auditory evoked potentials during controlled infusion of propofol and remifentanil in healthy volunteers. Anesth Analg 2004; 99: 1728­-1736.
    Это исследование предполагает компонент N 100 LLAEP как объективный электрофизиологический параметр, чтобы показать уровень седации у пациентов, получающих интенсивный уход.
52. Naatanen R. Attention and brain function. Hillsdale, NJ: Erlbaum; 1992.
53. Picton T.W., Bentin S., Berg P., et al. Guidelines for using human event-related potentials to study cognition: recording standards and publication criteria. Psychophysiology 2000; 37: 127-152.
54. En w in R., Buchwald J.S. Midlatency auditory evoked responses: differential effects of sleep in the human. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 1986; 65: 383-392.
55. Hyde M. The N1 response and its applications. Audiol Neurootol 1997; 2: 281 -307.
56. Simpson T.P., Manara A.R., Kane N.M., et al. Effect of propofol anaesthesia on the event-related potential mismatch negativity and the auditory-evoked potential N1. Br J Anaesth 2002; 89: 382-388.
57. Ypparila H., Karhu J., Westeren-Punnonen S., et al. Evidence of auditory processing during postoperative propofol sedation. Clin Neurophysiol 2002; 113: 1357-1364.
58. Naatanen R., Jacobsen T., Winkler I. Memory-based or afferent processes in mismatch negativity (MMN): a review of the evidence. Psychophysiology 2005; 42: 25-32.
59. Picton T.W. The P300 wave of the human event-related potential. J Clin Neurophysiol 1992; 9: 456-479.
60. Donchin E., Coles M.G.H. Precommentary: Is the P300 component a mani­festation of context updating. Behav Brain Sci 1988; 11: 355-425.
61. Squires N.K., Squires K.C., Hillyard S.A. Two varieties of long-latency positive waves evoked by unpredictable auditory stimuli in man. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 1975; 38: 387-401.
62. Alho K., Escera C., Diaz R., et al. Effects of involuntary auditory attention on visual task performance and brain activity. Neuroreport 1997; 8: 3233­-3237.
63. Escera C., Alho K., Schroger E., Winkler I. Involuntary attention and distract­ibility as evaluated with event-related brain potentials. Audio) Neurooto12000; 5: 151 -166.
64. Ekman A., Lindholm M.L., Lennmarken C., Sandin R. Reduction in the incidence of awareness using BIS monitoring. Acta Anaesthesiol Scand 2004; 48: 20- 26.
    Анестезия на основе определения BIS снижает частоту интраоперационного сохранения сознания на 77%. Интересно, что процент сохранения сознание в этом исследовании будет снижаться до нуля, если все пациенты действительно сохраняются на постоянном уровне BIS ниже 60.
65. Andrade J., Englert L., Harper C., Edwards N.D. Comparing the effects of stimulation and propofol infusion rate on implicit and explicit memory forma­tion. Br J Anaesth 2001; 86: 189-195.
66. Deeprose C., Andrade J., Varma S., Edwards N. Unconscious learning during surgery with propofol anaesthesia. Br 1 Anaesth 2004; 92: 171­-177.
67. Deeprose C., Andrade J., Harrison D., Edwards N. Unconscious auditory priming during surgery with propofol and nitrous oxide anaesthesia: a replica­tion. Br J Anaesth 2005; 94: 57-62.

Анестезиология			Главная страница сайта