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大脑的嗅觉处理中枢梨状皮层中的谷氨酸能神经元在异氟烷与丙泊酚诱导的麻醉过程中被激活；毁损或抑制前梨状皮层谷氨酸能神经元（APCGlu）促进吸入全麻药（异氟烷与七氟烷）的麻醉诱导过程，而激活这些神经元则延迟了异氟烷与七氟烷的麻醉诱导；但是操控APCGlu神经元活性并不影响静脉麻醉药丙泊酚的麻醉效应。表明APCGlu神经元对吸入麻醉的特异调控作用。
中文题目：麻醉药能不能被“闻”出来？
英文原题：Glutamatergic neurons of piriform cortex delay induction of inhalational general anesthesia
通讯作者：喻 田，遵义医科大学
第一作者：周 亮，遵义医科大学
关键词：全身麻醉；梨状皮层；谷氨酸能神经元；意识消失；吸入全麻药
背景介绍
全身麻醉药物种类繁多，其最主要特征是均可诱导可逆性的意识消失，但机制仍知之甚少。不同全麻药的结构、药理学特性与受体不同，提示其可能具有独立的导致意识消失的神经机制。阐明不同全麻药导致意识消失的机制，精确定位其导致意识消失的作用靶点或神经环路，对临床上的精准麻醉，以及新型全麻药的研发都有重要意义，是全身麻醉基础研究需要解决的重要科学问题，也是麻醉领域发展与进步的迫切需要。
目前，全身麻醉的神经网络研究主要借鉴睡眠-觉醒环路，发现了参与全身麻醉的部分脑区和神经通路，如中脑腹侧被盖区VTA、基底前脑BF、伏隔核NAc与臂旁核PB等。但其中仍有许多关键问题尚未解决：一是这些研究主要集中在促觉醒核团的作用上，然而全麻药致意识消失的研究还很欠缺，睡眠-觉醒环路外的神经网络也少有提及；二是现有的研究几乎没有区分不同全麻药的作用机制是否不同，而不同的全麻药的结构与诱导意识外其他功能的不同都在提示其作用的神经网络的差异性。
研究成果
喻田教授和周亮副研究员的联合研究初步揭示了吸入全麻药与静脉全麻药作用的不同神经机制（图1）。研究发现，大脑的嗅觉处理中枢梨状皮层（Pir）中的谷氨酸能神经元在异氟烷与丙泊酚诱导的麻醉过程中被激活，提示 Pir谷氨酸能神经元可能参与了全身麻醉效应的调控(图2)。
图1 Pir谷氨酸能神经元在吸入麻醉中的调控作用
图2 全身麻醉激活Pir处谷氨酸能神经元
进一步研究发现，仅有毁损前梨状皮层谷氨酸能神经元（APCGlu）促进吸入全麻药（异氟烷与七氟烷）的麻醉诱导过程（图3），而激活这些神经元则延迟了异氟烷与七氟烷的麻醉诱导；但是操控APCGlu神经元活性并不影响静脉麻醉药丙泊酚的麻醉效应（图4）。表明APCGlu神经元对吸入麻醉的特异调控作用。
图3 毁损APC加快异氟烷与七氟烷麻醉诱导
图4 光遗传学操控APCGlu神经元控制吸入全麻药致意识消失过程
未来方向
接下来将综合利用麻醉行为学、工具病毒介导的神经环路示踪技术、光/化学遗传学、光纤钙信号记录、脑电EEG记录、脑片膜片钳与单细胞光纤记录等多种实验技术，从多个角度研究梨状皮层为基础的神经环路在吸入全麻药致意识消失过程中的作用及其机制，使我们能更好的理解全身麻醉药的作用机制，为新的全身麻醉药物的研发提供新思路与潜在靶点，也将为更深入理解意识形成的神经学基础提供新的理论基础。
主要作者简介
喻田 遵义医科大学二级教授。先后担任遵义医科大学校长、中国药理学会麻醉药理学专业委员会主任委员、中华医学会麻醉学分会第10-13届常委与教育部临床医学麻醉学教学指导分委员会副主任委员。现任遵义医科大学麻醉与器官保护基础研究教育部重点实验室（培育）主任。研究方向为全身麻醉的神经机制。
周亮 遵义医科大学，副研究员。研究方向为全身麻醉的神经机制。
引用本文
Liang Zhou, Qipeng Ran, Rulan Yi et al., Glutamatergic neurons of piriform cortex delay induction of inhalational general anesthesia, Fundamental Research, 4(4) (2024) 829-840.
原文链接（复制到浏览器中查看）：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667325822004769
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