1700687000
第二章 醒来
1700687001
1700687002
1 θ波的特点是振幅为10微伏，频率为4到8每秒赫兹。Lancel, M.‘Cortical and subcortical EEG in relation to sleep-wake behavior in mammalian species’.Neuropsychobiology ，28（3），154-9（1993）.Bas ̧ar E.&Güntekin B.‘Review of delta, theta, alpha, beta and gamma response oscillations in neuropsychiatric disorders’.Supplements to Clinical Neurophysiology ，62，303-41（2013）.
1700687003
1700687004
2 REM睡眠的持续时间，从第一个周期的10分钟，增加到最后一个周期的50分钟。请参阅28章和图表28.7 A in Purves, D.et al.（eds.）Neuroscience .（Sinauer，2012）.
1700687005
1700687006
3 同上。
1700687007
1700687008
4 长期以来，我们都认为多巴胺、去甲肾上腺素、组胺、5-羟色胺和乙酰胆碱是典型的脑细胞过程（轴突终末）释放出来的“经典”递质，它们通过窄间隙（突触）进入下一个靶细胞。然后，神经递质进入一个分子，与其中“量身定制”的蛋白质（一种受体）结合，从而在靶细胞中产生新的动作电位。更详细的记录请参阅Kandel, E.，Schwartz, James H.&Jessell, T.，Principles of Neural Science ，5th edn（Elsevier，2012）.
1700687009
1700687010
5 Aston-Jones, G.&Bloom, F. E.‘Activity of norepinephrine-containing locus coeruleus neurons in behaving rats anticipates fluctuations in the sleep-waking cycle’.Journal of Neuroscience ，1，876-86（1981）；另请参阅Kocsis, B.et al.‘Serotonergic neuron diversity：identification of raphe neurons with discharges time-locked to the hippocampal theta rhythm’.Proceedings of the Natural Academy of Sciences of the United States of America ，103，1059-64（2006）；以及Steininger, T.L.et al.‘Sleep-waking discharge of neurons in the posterior lateral hypothalamus of the albino rat’.Brain Research ，840，138-47（1999）；以及Takahashi, K.，Lin, J.-S.&Sakai, K.‘Neuronal activity of histaminergic tuberomammillary neurons during wake-sleep states in the mouse’.Journal of Neuroscience ，26，10292-8（2006）；以及Takahashi, K.et al.‘Locus coeruleus neuronal activity during the sleep-waking cycle in mice’.Neuroscience ，169，1115-26（2010）；以及Jacobs, B.L.&Fornal, C.A.‘Activity of brain seroto-nergic neurons in the behaving animal’.Pharmacological Reviews ，43，563-78（1991）.
1700687011
1700687012
6 Hobson, J. A.‘Sleep and dreaming：induction and mediation of REM sleep by cholinergic mechanisms’.Opinion in Neurobiology ，2，6，759-63（Dec.1992）.
1700687013
1700687014
7 Lee, S. H.&Dan, Y.‘Neuromodulation of brain states’.Neuron ，76，109-222（2012）.
1700687015
1700687016
8 Greenfield, S. A.Tee Private Life of the Brain （Penguin，2000）.通过乙酰胆碱调节的两个截然不同的例子，见：Cole, A.E.&Nicoll, R.A.‘Acetylcholine mediates a slow synaptic potential in hippocampal pyramidal cells’.Science ，221，1299-301（1983）；以及McCormick, D.A.&Prince, D.A.‘Mechanisms of action of acetylcholine in the guinea-pig cerebral cortex in vitro’.Journal of Physiology ，375，169-94（1986）.
1700687017
1700687018
9 Guedel, A. E.Inhalational Anesthesia：A Fundamental Guide .（Macmillan，1937）.
1700687019
1700687020
10 同时，可能的第四个阶段（只是一种理论设想）是在如此多的麻醉过程中，脊髓上方的大脑原始区域（即脑干）的脑细胞仍然存活，但停止了重要的动作电位。由于这些细胞控制呼吸和心率，因此你会停止呼吸，血压会降到危及生命的程度，损害重要器官的运转。换句话说，你会死亡。但这并非让人最担心的，因为Guedel把“这些危险”的原因描述为缺氧和低血压的结合，实际上是由大脑的高剂量麻醉效果引起的，现在这些危险已经减轻了，而且是潜在可逆转的。
1700687021
1700687022
11 BIS监测测量麻醉对脑电信号大小和/或协调的影响，输出结果用一个单一的数字代表。为此，BIS传达的真正价值和信息实际上充满争议。所有医生都承认BIS测量的一个缺点是，不能同时反映所有麻醉作用，对某些引起神志不清的药物（如氧化亚氮、氯胺酮和氙）不敏感。对于这种受限的敏感性，有一种理论解释是以BIS脑电图为基础的监测，只能跟踪特殊的脑变化，这种脑变化是由特定麻醉剂主要通过某些化学系统引起的，而不是其他路径。Pandit, J.J.&Cook, T.M.‘National Institute for Clinical Excellence guidance on measuring depth of anaesthesia：limitations of EEG-based technology’.British Journal of Anaesthesia ，112，385-6（2014）.
1700687023
1700687024
12 有时，结论很大程度上依赖于统计解释，这些解释并非不言自明，需要大量的努力和培训来复制。例如，李恩哲（UnCheol Lee）及其团队报告，氯胺酮确实对异丙酚和七氟醚产生的脑电图产生不同的影响。为了得出这个结论，他们不得不使用复杂的数学和统计算法，但与此同时，他们也承认，其他使用同样复杂数据分析的研究基本都产生了相反的结果。Barrett, A.B.et al.‘Granger causality analysis of steady-state electro-enceph-alographic signals during propofol-induced anaesthesia’.PLoS One ，7（2012）.Cruse, D.et al.‘Detecting awareness in the vegetative state：electroencephalo-graphic evidence for attempted movements to command’.PLoS One ，7，e49933（2012）.Goldfine, A.M.et al.‘Reanalysis of“Bedside detection of awareness in the vegetative state：a cohort study”’.Lancet ，381，289-91（2013）.Lee, U.et al.‘Disruption of frontal-parietal communication by ketamine, propofol and sevoflurane’.Anesthesiology ，118，1264-75（2013）.Mashour, G.A.&Avidan, M.S.‘Capturing covert consciousness’.Lancet ，381，271-2（2013）.Menon, R.&Kim, S.‘Spatial and temporal limits in cognitive neuroimaging with fMRI’.Trends in Cognitive Science ，3，207-16（1999）.Nicolaou, N.，Hourris, S.，Alexan-drou, P.&Georgiou, J.‘EEG-based automatic classification of“awake”versus“anesthetized”state in general anesthesia using Granger causality’.PLoS One ，7，e33869（2012）.最近新的尝试是一个研究团队使用复杂的脑电图分析认为，处于持续性植物状态的病人很可能是有意识的，但其他团队对同一数据重新分析的结果否认了这一提议。事实上，另一个医疗结构甚至声称：“意识状态的解释完全是基于神经生理学的数据，这在很大程度上依赖于统计模型。”与此同时，另一种脑成像方法远非理想。功能磁共振成像和其他扫描技术能读出大脑内部的血液流动，而不是神经元活动的直接信息。正如我们在上一章中看到的，测量大脑事件的时间窗与实时效果并不相称。因此，运用这些方法难以评估不同麻醉剂的差异，也因此更难解释一个单一、共同及最终的大脑过程。
1700687025
1700687026
对主要的假定备选受体/通道的麻醉作用的概述
1700687027
1700687028
1700687029
1700687030
1700687031
图例：
1700687032
1700687033
1700687034
1700687035
1700687036
GABA-A，γ-氨基丁酸A型；nACh，烟碱乙酰胆碱；5HT3，5-羟色胺（血清素）3型；AMPA，α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸；NMDA, N-甲基-D-天冬氨酸；TASK-1，TWIK（二孔弱内向整流钾）-相关，酸敏感钾通道I型；HCN1，超极化激活阳离子通道1型。
1700687037
1700687038
改编自Rudolph, U.&Antkowiak, B.‘Molecular and neuronal substrates for general anaesthetics’.Nature Reviews Neuroscience，809-20（2004）
1700687039
1700687040
13 Stiles, J.&Jernigan, T. L.‘The basics of brain development’.Neuropsychology Review ，20，327-48（2010）.
1700687041
1700687042
14 Greenfield, S. A.Journey to the Centres of the Mind.（W.H.Freeman，1995）；Greenfield, S.A.Tee Private Life of the Brain：Emotions, Consciousness and the Secret of the Self .（Wiley，2000）.Koch, C.&Greenfield, Susan.‘How does con-sciousness happen?’Scientific American ，297，76-83（2007）.
1700687043
1700687044
15 Tononi, G.&Koch, C.‘The neural correlates of consciousness：an update’.Annals of the New York Academy of Sciences ，1124，239-61（2008）.
1700687045
1700687046
16 例如（使用氟烷麻醉时），额叶、颞叶、顶叶、枕叶、前扣带回、基底神经节、丘脑、海马、中脑和小脑都在麻醉过程中表现出葡萄糖代谢的减少。Alkire, M.T.et al.‘Functional brain imaging during anesthesia in humans：effects of halothane on global and regional cerebral glucose metabolism’.Anes-thesiology，90，701-9（1999）.
1700687047
1700687048
17 Alkire, M. T.，Hudetz, A.G.&Tononi, G.‘Consciousness and anesthesia’.Science ，322，876-80（2008）.
1700687049