全身麻醉会抹去大脑的个性化‘指纹’

新研究揭示，全身麻醉会抹去大脑的个性化‘指纹’，使不同个体的大脑活动趋于相似。

七氟烷诱导的功能可识别性丧失的解剖学表征

我们每个人都是独一无二的个体，有着自己独特的思维方式、情感表达和行为习惯，这早已是心理学研究中的共识。这种独特性深深烙印在我们的大脑之中，以至于神经科学家们常常能仅仅通过观察大脑的神经活动模式，就区分出不同的人。

那么，当意识暂时‘下线’，比如在全身麻醉的状态下，我们大脑的这种独特性又会发生怎样的变化呢？带着这个疑问，来自麦吉尔大学、剑桥大学及其他研究机构的科学家们联手进行了一项新的探索。

这项发表在《自然·人类行为》杂志上的研究成果揭示了一个有趣的现象：全身麻醉似乎会抑制我们大脑中那些独特的‘连接’模式——也就是大脑不同区域之间相互沟通交流的方式。这种效应不仅仅出现在人类身上，在其他物种中也同样观察到了。

“每个人都是独一无二的，思考、感受和行动的方式都打上了深深的个人烙印，” 该研究的第一作者 Andrea Luppi 向媒体解释道。“而这份独特性，正是源自我们的大脑。大脑内部各个区域如何互动协作，对每个人来说都是一套独特的模式，甚至可以被看作是一种‘大脑指纹’。”

“然而，一旦我们失去意识，比如在沉睡时，那种‘我之所以为我’的感觉就暂时消失了。这就引出了我们的核心疑问：当意识暂时缺席，例如在全身麻醉诱导的‘人工睡眠’状态下，我们独特的大脑‘指纹’会经历怎样的变化呢？”

为了深入探究麻醉状态对大脑功能连接模式的具体影响，Luppi 和他的团队借助了一种在神经科学领域广泛应用的成像技术——功能性磁共振成像，也就是我们常说的fMRI。这种技术相当神奇，它能通过捕捉大脑不同区域血流量的细微变化，让我们得以在不打扰被试的情况下，实时‘窥探’大脑的活动情况。

“在实验中，我们精心收集了健康志愿者在接受全身麻醉前、麻醉生效失去意识期间、以及麻醉效力过后恢复清醒时的fMRI扫描数据，” Luppi 详细介绍道。“每一次扫描，我们都会细致分析所谓的‘功能连接性’，这可以看作是大脑各区域互动方式的一种量化体现。基于这些数据，我们就能描绘出每个人的‘大脑指纹’，并评估仅仅依靠大脑活动模式来区分不同个体的难度有多大。”

结果相当引人注目：fMRI扫描清晰地显示，当人们处于麻醉状态时，他们大脑活动的独特性似乎被显著‘压制’了。事实上，在麻醉的影响下，想要单凭大脑活动的模式来区分张三和李四，变得几乎不可能。这与他们清醒时的状态形成了鲜明对比。

“与之形成对照的是，当人们意识清醒时，通过‘大脑指纹’来区分彼此就容易得多，” Luppi 补充道。“更有意思的是，这种‘个性’的削弱并非均匀地发生在整个大脑。它在那些被认为是更‘高级’、更能够体现人类独特性的脑区表现得尤为明显——正是这些区域很大程度上将我们与其他物种区分开来。这似乎在暗示，我们每个人独一无二的意识体验，是与其背后同样独特的大脑活动模式紧密相连的。一旦意识‘退场’，大脑活动的个体差异性也随之减弱。”

Luppi 和同事们的这项研究，无疑为我们理解全身麻醉如何影响大脑及其独特的神经活动模式，打开了一扇新的窗口。这些发现不仅本身充满趣味，更可能激发未来进行更多的跨物种比较研究，细致观察在施用麻醉剂之前、之中和之后，不同物种的大脑是如何变化的。长远来看，这些知识或许能为我们开发新的干预手段提供思路，帮助那些经历过需要麻醉的医疗程序的人类患者乃至动物，更好地康复。

“我个人对人类与其他物种大脑的比较研究抱有浓厚兴趣，” Luppi 最后补充说。“麻醉作用的机制在不同物种间展现出了高度的相似性，这意味着通过研究动物模型，我们能学到大量关于麻醉如何影响大脑运作的宝贵知识。我最终的期望是，通过深入揭示大脑在麻醉后如何‘重新启动’意识的过程，我们能够找到有效的方法，去帮助那些因脑损伤而陷入昏迷或其他慢性意识障碍状态的患者，重新唤醒他们的意识。”

本文译自 medicalxpress，由 BALI 编辑发布。