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    我国学者在麻醉诱导的意识消失机制研究领域取得新进展

    日期 2019-12-26   来源:信息科学部   作者:王志衡 韩军伟 丛杨 吴国政  【 】   【打印】   【关闭

      在国家自然科学基金项目(批准号:61673333,60575012,61025019, 61203210,81230023)等资助下,北京师范大学李小俚教授、燕山大学梁振虎教授团队、宣武医院遇涛主任医师和新西兰奥克兰大学杰米·斯雷 (Jamie W. Sleigh )教授合作研究,在麻醉诱导的意识消失机制研究领域取得新进展,有望为意识度量提供新的“标尺”。相关的研究成果以“Information Integration and Mesosocopic Cortical Connectivity during Propofol Anesthesia”(丙泊酚麻醉过程中的信息集成和介观皮层连接)为题,于2019年11月6日在 Anesthesiology(《麻醉学》)上在线发表。论文链接:https://anesthesiology.pubs.asahq.org/article.aspx?articleid=2755349。

      麻醉诱导的意识消失机制一直是意识科学领域内的一个挑战性难题,其机制的理解有重要的临床价值。目前,麻醉诱导的意识消失研究在宏观(脑电,EEG)和微观(Spiking和局部场电位)尺度上已经有一定进展,但在介观(皮层)尺度上其机制不清楚。

      该项研究提出了一种新的度量意识的算法-纯正排序交叉互信息:将脑电信号转化为符号动态信息,并从概率角度量化皮层网络连接强度。在该计算框架下,发现在皮层尺度上丙泊酚诱导意识消失,皮层网络信息集成强度随距离增加而减少,网络间的连接降低导致信息交互减少,全局信息传输能力降低。该工作为美国威斯康辛大学朱利奥·托诺尼(Giulio Tononi)教授提出的意识信息集成理论提供了直接证据。

      李小俚教授团队一直从事麻醉深度评估和意识机理研究,这是继2008年的“Using Permutation Entropy to Measure the Electroencephalographic Effects of Sevoflurane”(排列熵法测定七氟醚的脑电图效应,论文链接:https://anesthesiology.pubs.asahq.org/article.aspx?articleid= 1922285)和2013年的“Effects of Volatile Anesthetic Agents on Cerebral Cortical Synchronization in Sheep”(挥发性麻醉剂对绵羊大脑皮层同步化的影响,论文链接:https://anesthesiology.pubs.asahq.org/article.aspx?articleid=1918308)之后,在Anesthesiology(《麻醉学》)上发表的第三篇有关意识消失和麻醉深度量化的论文。在此研究的基础上,李小俚科研团队将意识的评价方法应用于植物人、昏迷的意识状态评估,为临床提供了新的诊断方法和研究手段。

    图. 麻醉诱导意识消失过程的皮层脑网络信息变化




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