Anesthesia & Analgesia：七氟醚麻醉期间前额叶皮质失活减弱刺激基底前脑 诱发的行为觉醒

李泳鑫 翻译 潘守东 首都儿科研究所 审校

背景：前额叶皮质（prefrontal cortex，PFC）的胆碱能刺激能逆转麻醉。相反，PFC 的失活能延迟麻醉苏醒。PFC接受来自基底前脑的胆碱能投射，其中含有促觉醒神经元。然而，基底前脑胆碱能神经元在从麻醉状态觉醒中的作用需要进一步研究，目前尚不清楚基底前脑的促觉醒作用是否通过 PFC 介导。为了填补这些知识上的空白，我们采用了一种使用化学遗传刺激的新方法，并测试了基底前脑胆碱能神经元在七氟醚麻醉期间行为觉醒中的作用。接下来，我们研究了河豚毒素介导的 PFC 失活对七氟醚麻醉期间基底前脑电刺激产生的行为觉醒的影响。

方法：手术制备成年雄性和雌性转基因大鼠 [Long-Evans-Tg（ChAT-Cre）5.1 Deis；n=22]，在基底前脑胆碱能神经元中表达兴奋性 hM3D（Gq）受体或 mCherry，并通过局部注射 hM3D（Gq）受体激动剂化合物 21 来激活这些神经元。将微透析探针植入转基因大鼠，将激动剂递送至基底前脑，同时测量前额叶的乙酰胆碱。手术制备成年雄性和雌性SD 大鼠，双侧电刺激基底前脑和将河豚毒素（156 μM 和 500 nL）输注至 PFC（n=9）或双侧电刺激梨状皮质（n=9）作为解剖对照。所有大鼠均植入电极监测脑电图。使用非侵入式传感器监测心率和呼吸频率。采用 6 分量表对行为觉醒进行评分（0=无唤醒，5=复位反射恢复）。

结果：七氟醚麻醉期间将化合物 21 注入具有 hM3D（Gq）受体的大鼠基底前脑导致觉醒评分增加 [P < 0.001；置信区间（confidence interval，CI），1.80 ~ 4.35]，心率增加（P < 0.001；CI，36.19 ~ 85.32），呼吸频率增加（P < 0.001；CI，22.81 ~ 58.78），θ 波 /δ 波比值增加（P = 0.008；CI，0.028 ~ 0.16），前额叶乙酰胆碱增加（P < 0.001；CI，1.73 ~ 7.46）。电刺激基底前脑也导致觉醒评分增加（P < 0.001；CI，1.85 ~ 4.08），心率增加（P = 0.018；CI，9.38~ 98.04），呼吸频率增加（P < 0.001；CI，24.15 ~ 53.82），θ 波 /δ 波比值增加（P =0.020；CI，0.019 ~ 0.22），这些变化可被河豚毒素介导的前额叶皮质失活所减弱。

结论：本研究验证了基底前脑胆碱能神经元在行为觉醒中的作用，并证明基底前脑的促觉醒作用部分通过 PFC 介导。