镇静如何改变大脑的连接

当你服用镇静剂时，你的大脑结构会发生根本性的变化……

大脑是人体中最复杂的器官，其组成部分的组织在很大程度上是难以捉摸的。然而，神经科学的一个新兴研究领域正在研究贯穿整个大脑的广泛交流途径。这些联系表明了对认知和意识至关重要的高水平组织。

但是当你处于一个不同的意识水平时，这个组织会发生什么呢?剑桥大学的科学家们利用功能磁共振成像技术研究了镇静剂对大脑的影响。他们发现，当你服用镇静剂时，大脑的连通性会发生根本性的变化，尤其是在与感觉和信息处理有关的区域。

作者评估了一种叫做异丙酚的药物的效果，这种药物在医院里经常被用作麻醉剂。他们将没有服用异丙酚的健康患者与服用低剂量异丙酚的患者和服用中等剂量异丙酚的患者进行了比较。当他们摄入低剂量时，参与者在谈话中反应迟钝。使用中等剂量的异丙酚，它们对噪音等刺激的反应要小得多。

研究人员发现，当参与者处于镇静状态时，这种模块化结构通常会被保留下来。在大脑中，模块是一些区域，它们之间有很多连接，但与外部区域的连接较少。这种组织提高了信息处理的效率和灵活性。一个类比可以是伦敦地铁，模块代表车站之间的不同线路，这是不同的区域。

然而，研究小组还发现，异丙酚显著改变了许多大脑区域中枢的频率。枢纽是一个与其他地区高度连接的地区。以地铁为例，枢纽可能是贝克街(Baker Street)或滑铁卢站(Waterloo)，因为它们之间的交通非常紧密。

包括视觉和听觉网络在内的各种感觉网络的中枢数量减少，这表明异丙酚对我们处理周围世界的方式有影响。

与此同时，科学家们发现异丙酚增加了其他神经网络中中枢的数量，这表明这些神经网络正在变得更加强大和高效。“集中度”增加的网络是皮层下网络和突出网络，它们更多地涉及思想和情感

最后，异丙酚的使用显著降低了富俱乐部系数，富俱乐部系数是衡量中枢之间连通性的指标，而不是衡量中枢与连接较少的节点之间的连通性。这条线是贝克街和滑铁卢之间的线，而另一条线是滑铁卢和克拉彭公园之间的线。

重要的是，那些富裕俱乐部组织更少的人在将单词分为“活着的”和“非活着的”类别的测试中犯了更多的错误，这项测试是为了测试他们给术语附加意义的能力。因此，那些脑中枢之间的连通性减少得更严重的人，在理解单词时往往会犯更多的错误。

总的来说，研究人员发现，当参与者被镇静时，大脑网络发生了广泛的重组。感觉网络的连接强度和数量减少了，而涉及思想和情感的网络则增加了。这项研究仍有一些问题没有解决，比如作用机制，或者在镇静剂失效后如何恢复正常。

有趣的是，异丙酚也被称为“失忆症的牛奶”，因为它似乎会影响记忆，研究已经将其用于治疗创伤后应激障碍。也许异丙酚对大脑连通性的影响可以解释它对记忆和意识的影响。

大脑网络本身展示了大脑是如何协调和处理信息的。在过去，科学家们通常会孤立地观察一个区域来分析其功能。但在现实中，大脑区域是相互依存的，相互影响。从这项研究中，我们可以看到，当意识减少时，区域之间的联系会发生变化。因此，意识的秘密是否就在于这些联系本身呢?人类连接组计划正在探索这种可能性，因此我们可能会解开大脑中的秘密。