异氟烷浓度对大鼠电生理脑网络的影响

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目异氟烷浓度对大鼠电生理脑网络的影响学科专业神经生物学学号201521090202作者姓名郭丰茹指导教师夏阳教授分类号密级注1UDC学位论文异氟烷浓度对大鼠电生理脑网络的影响(题名和副题名)郭丰茹(作者姓名)指导教师夏阳教授电子科技大学成都(姓名、职称、单位名称)申请学位级别硕士学科专业神经生物学提交论文日期2018.04.10论文答辩日期2018.05.

2、28学位授予单位和日期电子科技大学2018年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。THEIMPACTSOFDIFFERENTISOFLURANECONCENTRATIONONELECTROPHYSIOLOGICALBRAINNETWORKINRATSAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaNeurobiologyDiscipline:FengruGuoAuthor:A.Pr

3、of.YangXiaSupervisor:SchoolofLifeScienceandTechnologySchool:摘要摘要麻醉（anesthesia）是由药物或其他方法产生的一种中枢神经或周围神经系统的可逆性功能抑制，其目的是使患者整体或局部暂时失去感觉，以达到无痛的目的进行手术治疗。全身麻醉的特征之一是意识消失，麻醉过深会给机体带来不良影响，包括对大脑活动以及记忆能力可能存在一定的副作用，但目前的研究更多地基于分子机制与神经环路，对全身麻醉下的大尺度脑网络知之甚少。默认模式网络（Defaultmo

4、denetwork，DMN）在支持自我知觉活动中扮演了重要的角色，同时参与了维持意识水平和多种认知功能过程。但不同麻醉剂量如何影响DMN？以及麻醉状态下DMN对外界刺激的响应有何变化？DMN对刺激的响应能否作为不同麻醉程度下DMN网络连接性的生物标记？目前尚不清楚。本文选用异氟烷吸入麻醉剂，以体积分数为0.75%、1.25%、1.75%三种麻醉剂量作用于大鼠，并记录不同麻醉浓度下DMN的局部场电位（localfieldpotential，LFP），同时在不同麻醉状态下对大鼠进行8Hz闪光刺激，研究麻醉浓度

5、对DMN的影响，以探讨药物诱导的不同意识水平下的脑网络改变的神经机制，以及不同麻醉浓度下DMN对刺激的响应特征。主要研究结果如下：1、异氟烷作用下的脑电功率谱分析发现，低浓度麻醉剂量下δ频段功率谱明显增加，θ、α、β频段功率谱明显降低，但随着麻醉剂量逐渐升高，θ、α、β频段的活动增强。不同脑区脑电功率谱的改变存在差异。当麻醉剂量增加，α频段活动由后部脑区迁移向前部脑区。2、不同麻醉浓度下的网络分析发现，低浓度麻醉剂量对DMN改变显著，随着麻醉剂量增加，DMN连接强度向基线恢复。DMN的不同脑区对麻醉剂的敏

6、感度不同，前部脑区对麻醉剂的敏感性比后部脑区的强。3、麻醉状态下DMN脑区对闪光刺激有强烈的响应，闪光刺激使得DMN网络部分子模块间的连接强度增强。麻醉剂量影响DMN对闪光刺激的相应强度，随着麻醉浓度剂量的增加，闪光响应的信噪比降低。本文基于不同麻醉剂量诱导的意识水平大鼠模型，在电生理层面研究了不同麻醉剂量诱导的意识水平下大鼠DMN的变化，证实了DMN对意识水平的维持有重要的作用，同时闪光刺激对大鼠电生理脑网络有调制作用，其响应强度与麻醉剂剂量相关。关键词：麻醉，异氟烷，默认模式网络，功率谱，闪光刺激IA

7、BSTRACTABSTRACTInthepracticeofmedicine,generalanesthesia(GA)isadrug-induced,reversible-conditionthatpreventspatientsfrompainsufferingduringmajorsurgery.However,unconsciousnessisoneofthekeyfeaturesofgeneralanesthesia,GAagentscanalsobeusedforconsciousness-r

8、elatedresearch.Although,previousstudiesofGAaremostfocusedonmolecularandneuralcircuitlevels,thestudiesoflarge-scalebrainfunctionalnetworkarenotwellestablished.Defaultmodenetwork(DMN),afundamentalnetworkoftherest-stat