Методическая статья

Запись электромагнитной активности мозга во время администрации газообразных анестетиков Ксенон и закиси в здоровых добровольцев

DOI:

10.3791/56881

⸱

13 января 2018 г.

 ,  ,  ,  ,  , 
1Centre for Human Psychopharmacology, Swinburne University of Technology, 2Department of Anaesthesia and Pain Management, St. Vincent's Hospital Melbourne, 3Brain and Psychological Science Research Centre, Swinburne University of Technology, 4Department of Anaesthesiology, University of Auckland

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Одновременная Магнитоэнцефалография и электроэнцефалография обеспечивает полезный инструмент для поиска общих и различных макро масштабе механизмы сокращений в сознание, вызванных различными анестетиков. Этот документ иллюстрирует эмпирические методы, лежащие в основе запись таких данных от здоровых людей во время N-Methyl-D-Aspartate-(NMDA)-receptor-antagonist-based анестезии во время ингаляционного оксида азота и ксенона.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Анестезии возможно обеспечивает один из только систематические способы учиться нейронные корреляты глобального сознания/бессознательное. Однако на сегодняшний день большинство нейровизуализации или нейрофизиологических исследований в организме человека были помещены к изучению γ-Amino-Butyric-Acid-(GABA)-receptor-agonist-based анестетики, в то время как последствия диссоциативной N-Methyl-D-Aspartate-(NMDA)- на основе антагонист рецепторов анестетиков кетамина, закиси азота (N2O) и ксенон (Xe) в основном неизвестны. Этот документ описывает методы, лежащие в основе одновременная запись Магнитоэнцефалография (Мэг) и электроэнцефалографии (ЭЭГ) от здоровых мужчин во время вдоха газообразных анестетиков N2O и Xe. Сочетание Мэг и ЭЭГ данных позволяет производить оценку электромагнитных мозговой активности во время анестезии при высокой временной и умеренным, разрешением. Здесь мы описываем подробный протокол, изысканные за несколько сеансов записи, которая включает предмет вербовки, Настройка оборудования анестезии в номер сканера Мэг, сбор данных и анализ базовых данных. В этом протоколе каждый участник подвергается различной Xe и N2O в дизайн кросс за неоднократные меры. После соответствующих базовых, которые подвергаются записи участников для поэтапного увеличения вдохновил концентрации Xe и N2O 8, 16, 24 и 42% и 16, 32 и 47% соответственно, во время которого отслеживается их уровень реагирования с аудиторией задача постоянной производительности (aCPT). Результаты представлены для целого ряда записей выделить свойства датчика уровня исходных данных, спектральные топографии, минимизация движений головы и недвусмысленное уровня зависит от воздействия на слуховых вызванных ответов. Эта парадигма описывается общий подход к записи электромагнитных сигналов, связанных с действием различных видов газообразных анестетиков, которые могут быть легко адаптированы для использования с неустойчивой и внутривенного введения анестетиков. Предполагается, что метод конспектированный может способствовать пониманию механизмов макро масштабе анестезии, позволяя методологические расширения с участием источник космических изображений и анализ функциональной сети.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Есть хороший консенсус между доклинических и клинических neuroscientific доказательства, предполагая, что феномен человеческого сознания зависит целостность явные нейронных цепей. Замечание, что такие цепи систематически влиянием спуск в бессознательное состояние обосновал необходимость нейровизуализационных методов, чтобы быть использованы во время анестезии и включить «Навигация» Поиск нейронные корреляты сознание. За возможным исключением сна анестезии представляет собой единственный метод, который можно, в контролируемых, обратимое и воспроизводимые моды, возмущают и таким образом вскрыть, механизмы, выполняющие югу сознания, особенно в макроскопических масштабах динамика глобального мозга. Клинически наркоз может быть определена как состояние гипноза/бессознательное, неподвижность и обезболивания и остается одним из наиболее обильно используется и безопасных медицинских вмешательств. Несмотря на ясность и эффективность в конечном результате сохраняется большая неопределенность в отношении механизмов действий различных типов агентов, рождая обезболивающий индуцированных бессознательное1.

Анестетики можно разделить внутривенного агенты особенно пропофола и барбитураты или летучих/газообразных агентов, таких как севофлуран, изофлюрановая, закиси азота (N2O) и ксенон (Xe). Фармакология анестезии был хорошо установленных с несколько клеточных мишеней, определила как связан с анестезирующее действие. Большинство агентов изучал Дата акта главным образом через агонизмом γ-Amino-Butyric-Acid-(GABA) рецептор опосредованного деятельности. В отличие от кетамина диссоциативной агентов, Xe и N2O предполагается оказывать свое действие главным образом ориентации N-Methyl-D-Aspartate-(NMDA) глутаматергические рецепторов2,3. Другие важные фармакологических цели включают в себя калиевые каналы, рецепторы ацетилхолина и остаток глутаматных рецепторов, АМПА и kainate, однако степень их вклад анестезирующее действие ускользает (для всеобъемлющий обзор см. 4).

Степень изменчивости в механизм действий и наблюдаемых физиологические и нейронных последствия различных видов агентов затрудняет дифференцирование общие выводы по их влиянию на сознательное обработки. Потеря сознания (LOC), вызванных ГАМК агентов обычно характеризуется глобальные изменения в активности мозга. Это проявляется в появление высокоамплитудных, низкочастотные Дельта (δ, 0,5-4 Гц) волны и снижение высокой частоты, активность гамма (γ, 35-45 Гц) в электроэнцефалограммы (ЭЭГ), аналогичные медленноволнового сна5,6 , а также широкое сокращение церебрального кровотока потока и глюкозы метаболизм5,6,,78,9,10,11,12 . Boveroux и др. 13 добавляются такие замечания, демонстрируя значительное уменьшение отдыха функциональные связи государства под анестезией пропофолом, с помощью функциональной магнитно-резонансная томография (МРТ). В отличие от этого, диссоциативных анестетиков дают менее очистить профиль воздействия на активность мозга. В некоторых случаях они связаны с увеличением церебрального кровотока потока и глюкозы метаболизм14,,1516,17,18,19, 21 20,во время исследования Рекс и коллеги22 и Laitio и коллеги23,24 глядя на последствия Xe предоставляет доказательства как увеличение и снижение мозга деятельности. Аналогичные нарушения можно увидеть в воздействии на ЭЭГ сигналы25,26,27,28. Джонсон и др. 29 продемонстрировал увеличение общей мощности низкочастотных диапазонах Дельта и тета также, как и выше гамма полоса частот в высокой плотности ЭЭГ исследования Xe анестезии в то время как противоположные замечания были сделаны для N2O в дельте, тета и Альфа-частоты полос30,31 и Xe на более высоких частотах32. Такая изменчивость эффектов Xe на активность электрические головы можно наблюдать в альфа и бета частотных диапазонах также с обоими увеличивает33 и сокращения34 сообщается.

Несмотря на расхождения, упомянутых выше картина начинает становиться более последовательной через агентов, когда один пытается смотреть на изменения в функциональной связи между областями мозга. Однако, такие меры были преимущественно ограничены механизмы, которые обязательно сделать уступки в отношении временной или пространственной резолюции. В то время как исследования с использованием ЭЭГ, как представляется, показывают ясно и в некоторой степени последовательную, изменения в структуре топологических функциональных сетей во время анестезии/седация с пропофолом35, севофлюран36 и N2O37, широко расставленные датчик уровня данных ЭЭГ имеет недостаточно пространственным разрешением содержательн определить и разграничить вершины соответствующих функциональных сетей. И наоборот исследования, используя улучшенный пространственное разрешение МР-томографию и позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), найти аналогичные топологических изменений в крупномасштабных функциональных подключения к этому ЭЭГ13,38,39 ,40,41, однако обладают недостаточной временное разрешение характеризовать фаза амплитуда муфты в альфа-группы (8-13 Гц) ЭЭГ и других динамических явлений, которые появляются как важные подписи 42анестезирующее действие12,. Кроме того эти меры не непосредственно оценить электромагнитной нейронной активности43.

Таким образом чтобы реально улучшить понимание макроскопических процессов, связанных с действием анестезии, ограничения упоминалось ранее расследований необходимо решить; ограниченного охвата анестетиков и недостаточно пространственно временных резолюции неинвазивного измерения. Исходя из этого, авторы изложить метод одновременно запись magnetoencephalogram (Мэг) и ЭЭГ активности у здоровых добровольцев, которая была разработана для администрации газообразных диссоциативной анестетиков, Xe и N2O.

МГООС используется как это только неинвазивные нейрофизиологических техника Кроме ЭЭГ, которая имеет временное разрешение в пределах миллисекунды. ЭЭГ имеет проблемы размывания электрических полей от черепа, который действует как фильтр нижних частот на cortically сгенерированный активность, в то время как Мег гораздо менее чувствителен к этот вопрос и вопрос о том проводимости44. Можно утверждать, что Мэг имеет выше пространственных и источник локализации точность чем ЭЭГ 45,46. ЭЭГ не позволяет справедливо ссылки бесплатные записи37,47, однако делает Мэг. Мэг систем обычно также записи корковой активности в более широкого диапазона частот, чем ЭЭГ, включая высокие гамма48(обычно 70-90 Гц), которой было предложено принять участие в гипнотический эффекты анестетиков, включая Xe29 и N 2 O28. МГООС предлагает нейрофизиологических активность, что комплименты, переданное ЭЭГ, как ЭЭГ активности относится к внеклеточные электрические токи, тогда как Мег главным образом отражает магнитных полей, генерируемых внутриклеточных токи46, 49. Кроме того, Мэг особенно чувствительны к электрофизиологических деятельности касательной к коре головного мозга, в то время как ЭЭГ основном записывает внеклеточного активность радиальные в коре49. Таким образом, комбинируя Мэг и ЭЭГ данных имеет супер-добавки преимущества50.

Газообразных диссоциативной агентов Xe и N2O были выбраны по следующим причинам принцип: они запаха (Xe) или по существу запаха (N2O) и таким образом легко могут быть использованы при наличии условий управления, когда на субклинический концентрации. Кроме того они хорошо подходят для удаленного администрирования и мониторинга в лабораторной среде из-за их слабой сердечно дыхательной угнетающее воздействие61. Ксенон и в меньшей степени N2O, сохраняют относительно низкой минимальной-альвеолярные - концентрация-(MAC)-спать в котором 50% больных перестает словесные команды с ценностями 32.6 ± 6,1%51 и52 63,3 + - 7,1% соответственно. Несмотря на Xe и N2O как антагонисты NMDA-рецепторов, они по-разному модуляции ЭЭГ - Xe, по-видимому, ведут себя как типичный агент ГАМК, когда наблюдение с помощью биспектрального индекса33,53,54 (один из нескольких подходов, используемых для electroencephalographically контроля глубины анестезии). В отличие от N2O производит гораздо менее очевидным электроэнцефалографических эффект в том, что это плохо, если на всех, контролируется с помощью биспектрального индекса26. Потому что Xe имеет различные свойства сообщил электроэнцефалографических диссоциативной агентам, но обладает схожими характеристиками более широко изучены агентам ГАМК, его электрофизиологическое исследование имеет потенциал, чтобы выявить важные особенности, связанные с нейронные корреляты сознания и соответствующие изменения функциональной сети. Агентов, которые действуют на NMDA-рецептора, вероятно, раскрыть более о сетях мозга, которые subserve нормальной и измененного сознания, учитывая что NMDA рецептор опосредованного решающую роль играет деятельность в обучение и память и ее причастными роль в диапазоне психические расстройства, которые включают80шизофрения и депрессия.

Этот документ посвящен главным образом требовательных и сложных процедура сбора данных, связанных с поставкой газообразного анестетиков в амбулаторных условиях одновременно записывая Мэг и ЭЭГ. Пример данных предоставляются иллюстрирующих, что высокой четкости записи могут быть получены с минимальным движением головы и приводится анализ базовых данных на уровне датчика. Многие потенциальные методы для последующего источник изображений и/или функциональные соединения анализа, которая обычно выполняется с помощью такого рода данных не описаны, как эти методы хорошо описаны в литературе и продемонстрировать различные варианты анализ55,56.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Исследование, озаглавленное «Последствия вдыхания Xe и N2O на активность мозга, записанные с помощью ЭЭГ и Мэг» был одобрен (номер официального утверждения: 260/12), Альфред больницы и Комитета по этике Суинберн университет технологии и требованиям национального Заявление о этического поведения в человеческих исследований (2007).

1. участник отбора и предварительного исследования требований

  1. Проведение интервью для выбора здоровых, правша, взрослых мужчин в возрасте от 20 до 40 лет.
    1. Подтвердите состояние хорошее общее состояние здоровья, получения участника индекс массы тела (ИМТ) и отсутствие противопоказаний для МРТ или Мэг (например, имплантированных металлических инородных тел), а также сбор подробной истории болезни, включая любые предыдущие операции, Главное любых неблагоприятных реакций в наркоз, который приведет к исключению из сферы исследования.
    2. Конкретно исключить любые недавние потребление психоактивных или другие предписанные лекарства, а также обеспечить отсутствие каких-либо рекреационное использование наркотиков и неврологические расстройства, эпилепсия, болезней сердца, апноэ сна, движения болезни и клаустрофобия. Как это будет впоследствии важно, чтобы получить хорошее уплотнение с обезболивающий маска исключать участников, которые имеют большие бороды, если они готовы бриться.
      Примечание: Исключение женщин из-за документально эффекты менструации57 и/или возраст крайностей отдыха сигнал Мэг/ЭЭГ, а также увеличение склонности к тошноте и тошнить58.
  2. Следуйте процедуре наркоз день пребывания как обозначено в Австралии и Новой Зеландии колледж анестезиологи руководящие принципы (ANZCA) (документ PS15).
    1. В соответствии с этими руководящими принципами попросите субъектов быстро для по крайней мере 6 часов и потреблять не жидкости для по крайней мере за 2 часа до начала эксперимента. Подтверждения соответствия, имея анестезиолога, связаться с участником за день до тестирования принимает место.
    2. После завершения эксперимента, предметам проходят стандартный пост анестезии Уход за мониторинг, поручив им не работать любой тяжелой техники или принимать важные решения в течение 24 часов эксперимента (благодаря возможности остаточного низкого уровня когнитивные нарушения от Xe и N2O).

2. помещения и оборудование

Примечание: Услуги, в соответствии с требованиями ANZCA для доставки анестезии за пределами обычных хирургических операционных люкс (http://www.anzca.edu.au/resources/professional-documents. Документ PS55). В частности номер удовлетворяет технических правил для электрической безопасности и газа медицинской администрации.

  1. Запустите эксперимент на Суинберн передовые технологии центр мозга Imaging лаборатории, а именно Мэг комнаты, которая содержит комнату магнитно экранированный (MSR), что дома Мэг сканера. Экранированная комната сидит на плавающего пола, изолированных от экологических движений, таких как передача поезда.
  2. Доставить анестезии газов с помощью анестезия машины, расположен вне MSR, способного доставки и мониторинга газообразных ксенон. Этот анестезии машина специально предназначена для администрирования замкнутого цикла низкого потока газа ксенона и для измерения конца Приливные Xe концентрации с использованием katharometry (теплопроводность; точность ± 1%), в дополнение к предоставлению обслуживания стандарт мониторинга состояния пациента. Это включает в себя конец приливные O2, CO2, N2O измерение (при необходимости), пульс оксиметрии, 3-ЭКГ и неинвазивного артериального давления измерения (НИАД) согласно ANZCA руководящего документа PS18. Измерить конца Приливные N2O концентрации с использованием инфракрасной спектроскопии, реализованы в анестезия машины.
    1. Труба для участников с помощью расширенных 22 мм диаметр дыхание шланги, проходя через MSR трубопроводов газов.
  3. Предоставить стандарт обслуживания пациентов мониторинга согласно ANZCA руководящего документа PS18. Это включает в себя конец приливные O2, CO2, N2O измерение (при необходимости), пульс оксиметрии, 3-ЭКГ и измерения неинвазивного артериального давления (НИАД).
    1. Монитор артериального давления согласно ANZCA руководящего документа PS18 с помощью неинвазивного артериального давления монитора расположены за пределами MSR и соединены долгосрочной инфляции трубки манжеты на предплечье.
    2. На протяжении всего эксперимента, запись и документирование всех физиологических параметров интервалом 1 мин помимо автоматической записи всех параметров каждые 30 s.
  4. Убедитесь, что газы передаются участникам, используя расширенный 22 мм диаметр дыхание шланги, проходя через трубопроводы MSR. Системы всасывания расположен за пределами MSR и длинные доставки трубки, подключенных к Yankauer всасывания палочка передается через каналом находиться недалеко от пациента и клинических наблюдателя.
    1. Кроме того убедитесь, что рвоты бассейнов неподалеку находятся в пределах MSR для включения их быстрое позиционирование наблюдателем при наступлении рвоты. Клинические наблюдателя в MSR нужно будет сохранять бдительность для любого обструкции, первоначально оказывающей подбородок Поднимите или челюсти направленность и немедленно прекратить протокол, если надвигающейся рвоты сигнализируется чрезмерного глотании или рвота или дыхательных путей непроходимость не решена, подбородок жизни или челюсти направленность.
  5. Запись ЭЭГ с использованием Мэг совместимый 64-канальный Ag/AgCl электродов колпачок придает батарея питание усилителя в MSR. Усилителя подключен через волоконно оптический кабель и подходящий медиа-конвертер для ноутбуков под управлением совместимых приобретение программного обеспечения.
  6. Активность магнитного поля записи мозга (Мэг) с частотой дискрети 1000 Гц, используя систему Мэг, которая охватывает весь мозг и хорошо определены массивы датчиков, которые могут включать в себя магнитометры и осевой/Вселенский градиентометры; настоящее исследование, используя система, состоящая из 102 магнитометры и 204 Вселенский градиентометры. Чтобы избежать сложностей, не имеющих прямого отношения к протоколу или конфигурации системы Мэг, данные примера из магнитометры лишь сообщается, хотя магнитометр и градиометр данные, полученные в рамках протокола.
  7. Трек голову позиции, постоянно используя 5 катушек индикатор (HPI) головки. Оцифровывать расположение головы катушек, электроды ЭЭГ и фидуциальный маркеры (Насьон и левой и правой околоушный точки) перед Мэг, сканирование с помощью соответствующих оцифровка оборудования.
    1. Поскольку цель заключается в том, чтобы получить результаты в исходном пространстве, отключите любой внутренней активных защитные системы, нанятые Мэг система для трехмерной шума отмены, чтобы гибкость в отношении использования пространства сигнала конвейер обработки методы разделения (SSS), которые обычно используются.
    2. Для получения соответствующего T1-взвешенный структурных сканирование мозга для позднее Сопредседатель регистрации с M/ЭЭГ записи используйте МРТ сканер.

3. исследование, проектирование и протокол

Примечание: Следует двусторонний кроссовер экспериментальный протокол. Выполните два отдельных сессий тестирования для каждого предмета, разделенные максимум четырех недель между тестирования сессий. Одна рука исследования состоит из администрации Xe N2O дается на второй руке. Участники слепы к типу газа, администрируемого во время медицинского персонала и исследователи не из-за различия в процедуре выполняются для их администрирования.

  1. После получения осознанного согласия, подтверждают участника отбора с интервью обширной медицинской истории и измерения жизненно важных признаков, которые включают артериальное давление, частота сердечных сокращений, тела температуры и пик выдоха. После подтверждения участником отбора, тема проходит краткие измерения в Мэг обеспечить, что не существует никаких неожиданных источников шума.
  2. Место Шэу на предмет голову и гель всех электродов. Подключите 5 катушек HPI на крышку непрерывно записывать головки в МГООС.
    1. Оцифровать ЭЭГ каналы, HPI катушки позиции и дополнительные очки на носу субъекта и хранить все места, используя Мэг сопровождающего пакета программного обеспечения.
    2. Переместить тему в MSR, подключите крышку электрода к усилитель и повторно гель электроды ЭЭГ, если требуется для обеспечения того, чтобы их электрических контактов импедансы ниже 5 kΩ.
  3. Помимо Мэг и ЭЭГ сделать три дополнительных биполярного био канал записи.
    1. Потому что цистит Агент администрирования связан с изменениями в тонус мышц, запись электромиограммы (ЭМГ), используя пару одноразовых Ag/AgCl электродов размещены submentally для записи активности mylohyoid и двубрюшной мышцы (передней живот).
    2. Запись электро oculogram (ЭОГ) путем присоединения пару электродов выше одного из глаз, вблизи лоб и соответствующего бокового угла глазной щели и выполняют три ведущий электрокардиограммы (ЭКГ) записей с помощью электродов на каждом запястье и локтем, молотый (см. Рисунок 1).
  4. Попросите участников держать глаза закрытыми на всех этапах записи эксперимента.
  5. Выполнение клинического управления субъекта с анестезиологом и обезболивающий медсестра или другим надлежащим образом подготовленных клинических наблюдателя. У медсестра/наблюдателя сидеть с темой в MSR для того, чтобы постоянно контролировать состояние участника (в частности лицевое уплотнение маски и сократимость субъекта) и анестезиолога, находится в комнате управления управлять поставки газа и электронных мониторинг.
  6. Сбор данных в команде 3: один из членов мониторинга и контроля за приобретение МГООС сигнал, другой мониторинга и контроля за приобретение ЭЭГ и другой запуск и остановка задач компьютерной слуховой постоянной производительности во время наблюдение за ответы испытуемых, координации всех экспериментальных тайминги и записи минут кровяное давление и конца Приливные газов и скорость потока газа, как предусмотрено анестезиолога.
  7. Непрерывно визуально контролировать участника в MSR через подходящую камеру, которая также записывает все стадии эксперимента для последующей оценки и обзора.
  8. Поведенчески измерения текущего уровня реагирования на протяжении всего эксперимента с помощью слуховых постоянной производительности задачи (aCPT). Для доставки бинаурального слуховой тон 1 или 3 кГц частоты фиксированной стерео амплитуды (около 76 dBA), с интервалом между стимул от 2 до 4 секунд, из равномерное распределение используйте Мэг совместимые наушники.
    1. Попросите участников как можно скорее, с использованием двух отдельных кнопок коробки в каждой руке быстро реагировать. Использование левой и правой кнопки на каждый купленный бокс соответствуют низкой или высокой частоты тона, соответственно, и левая и правая кнопки коробки, соответственно, для участника для указания на отсутствие или наличие тошнота.
  9. Внимательно следить за отзывчивость на протяжении всего эксперимента. Задержка времени реакции и точность (процент от тонов правильно классифицированы) ответов автоматически записываются также как отображаемых на мониторе за пределами MSR для исследователей, чтобы получить реальном времени указания участников поведенческие состояние.
    1. После нескольких последовательных правой кнопкой поле ответов (с указанием тошнота), предупредить наблюдателя в MSR и управляющие анестезиолога, что газ администрация может понадобиться внезапно прекращается избежать рвоты.
  10. Запись глаза закрыты покоя ЭЭГ и Мэг на 5 мин, следуют 5 мин глаза закрытыми исходных ЭЭГ/Мэг запись с субъекта, осуществляющего aCPT задачи.
  11. Удалить тему из MSR и позволяют 20 калибра внутривенная канюля быть помещены в левой локтевой ямки, анестезиолог. Анти рвотное средство администрирования, происходят медленно в течение 1-2 минуты, состоящий из 4 мг дексаметазона и 4 мг Ондансетрона59, следует предотвратить любые рвоты, вызвало анестезирующий газ вдыханием, который часто наблюдается с N2O в более высокие концентрации используется60.
  12. Прикрепите маска и дышая цепи к теме с помощью упряжи давление (CPAP) непрерывное положительное airways модифицированных апноэ сна и оценить для субъекта комфорт и отсутствие какой-либо утечки на 5 см H2O положительным давлением.
  13. Вернуть предмет MSR оставаться на своих местах в Мэг на оставшуюся часть этого исследования.
  14. Принять ряд превентивных мер для обеспечения ограниченного тема движения во время одновременного Мэг и ЭЭГ записи, так как движение тела и головы может вызвать большие артефакты в электромагнитной записи и, как ожидается, будут возникать во время администрации Множественная анестетиков вследствие их известных склонность, чтобы побудить психомоторное возбуждение.
    1. Место под заказ крышкой из низкой плотности бесцветных пены на голове, который закрепляет положения головы внутри шлема MEG сосуда Дьюара независимо от головы размер и форму.
    2. Кроме того, использование упряжи ткань обернутые вокруг бедер и ягодичных мышц и прикреплены к задней части Мэг стул для сведения к минимуму любого провисания/сутулый, возникающая в вертикальном положении участника (см. Рисунок 1).
    3. Во время записи, отслеживание положения головы, постоянно используя HPI катушки, для просмотра в автономном режиме после завершения эксперимента (см. раздел анализа данных для получения более подробной информации).
  15. После того, как участник надежно закреплена, управлять 100% вдохновил O2 и продолжать это до 30 минут до тех пор, пока их конец Приливная концентрация2 O > 90%, указывающее, они по сути являются де азотосодержащих, необходимых для обеспечения процесса точные измерения концентраций конца Приливные анестезирующий газ.
    1. В течение последних 5 минут denitrogenation выполните Заключительный 5 минут глаза закрытыми покоя ЭЭГ/Мэг aCPT записи обеспечить, что любые эффекты анти рвотное средство администрирования и denitrogenation возможно, на активность мозга может впоследствии определяется и контролируется для.
    2. Сравните этот третий базовой записи предыдущих исходных линий (остальные глаза закрыты без анти рвотное и задач глаза закрыты без анти рвотный) определить последствия, которые противорвотным и aCPT на спонтанное/отдыха М/EEG. Исходных линий, называются исходных линий 1, 2 и 3 в рукописи для отдыха глаза закрыты без анти рвотное, задачи глаза закрыты без анти рвотное и задач глаза закрыты с анти рвотное, соответственно.

figure-protocol-1
Рисунок 1 : Изображения, демонстрируя ЭЭГ, ЭОГ, ГРП и ЭКГ электрод макет общей созданы и в пределах MSR. (A) показывает крышку совместимые Мэг 64-канальный используется для записи ЭЭГ, ЭОГ записывается с помощью двух электродов, показано расположенных выше и ниже левого глаза, ГРП записывается с помощью двух электродов, расположенных ниже челюсти и ЭКГ записывается с помощью двух электродов, расположенных на запястье. (B) показывает заказ пены шапку и ремень используется для сведения к минимуму движения объекта во время записи. (C) демонстрирует окончательной конфигурации, необходимой для анестезии администрации, которая включает в себя позиционирование головы в рамках МГООС и придавая обтягивающие противогаз. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

4. газовые управления протокола

Примечание: Протокол управления газ слегка варьируется в зависимости от руки исследования.

  1. Администрировать Xe на четырех этапная повышение уровней и N2O в три поэтапного увеличения уровней. Первые три газа уровней для каждого газа соответствуют уровням обор MAC-проснулся 0.25 (уровень 1), 0,5 (уровень 2) и 0,75 (уровень 3) раза концентрацию MAC спать. Эти концентрации составляют 8%, 16%, 24% и 16%, 32%, 47% концентрации для Xe/О2 и N2O/O2, соответственно.
    Примечание: Уровень 4й Xe соответствует 1,3 раза MAC спать концентрации.
  2. Выберите 4й уровень газа для Xe, что 95% участников, как ожидается, потеряет сознание на этом уровне (все изучаемые к настоящему времени достигли полной потере гибкости во время aCPT задачи). Из-за документально склонность N2O побудить тошнота и рвота при высоких концентрациях, не включают N2O уровень концентрации достаточно, чтобы вызвать потерю сознания, 95% участников (~ 75%). Рисунок 2 кратко газ администрирования профилей.
  3. Следовать той же экспериментальной процедуре для всех обор MAC уровней Xe и N2O за исключением 42% Xe/O2, который потребует несколько иной методологии (см. 4.4. ниже).
    1. В начале каждого уровня сообщите тему и обезболивающий медсестра/клинических наблюдателя газ администрация будет начать и начать запись ЭЭГ и Мэг, сигнал управляющей анестезиолог начать газ администрации и запустить задачу на aCPT. Мыть в газ затем происходит в течение 10 минут, таким образом, что цель конца Приливные газа концентрация достигается в конце этого периода и поддерживается на 5 минут (предполагаемая установившемся фаза).
    2. В конце этого периода устойчивого состояния 5 минут выполните вымывание с администрацией 100% O2 в течение 10 минут, во время которых конца Приливные загазованности возвращает 0.
    3. Повторите процедуру для следующего уровня газа шаг.
      Примечание: Потеря гибкости (ЛОР) для Xe ожидается достичь в 95% участников в концентрации 42% Xe/O261. Администрация этого уровня происходит для более низких уровней до анестезии медсестра клинического наблюдателя и потери кнопку ответы указывают ЛОР.
  4. Как только достигается ЛОР, поддерживать уровень газа Xe 10 минут или до анестезиолога или цистит медсестра/клинических наблюдателя считают небезопасными продолжать после которого вымывание с 100% O2 занимает места. Экземпляры, в которых анестезиолог может рассмотреть небезопасным продолжать включать частые нажатие правой кнопкой поле, указывающее тошнота, глоттальный шумы, признаки рвоты слюнотечение или глотания и Сосудисто блуждающего реакций.
    Примечание: На этом высоком уровне, проявлять значительную осторожность и установить низкий клинических порог для прекращения Xe газа администрации. Авторов опыт свидетельствует о том, что этот уровень может быть связан со снижением глотания, наращивание слюны и появление рвота подобное поведение, что если разрешено продолжать мая предвещают срыгивания в маску. Естественно последствия этого могут включать жизнеопасных аспирации. Это также возможно, что менее интенсивной реакции могут произойти на более низких уровнях газа и таким образом проявлять высокий уровень бдительности при администрации всех уровней поэтапного газа. Помимо этих потенциальных проблем дыхательных путей осознавать потенциал для вазовагальный обморок, особенно в молодых мужчин участников. Их возраст и временные ограничения жидкости и пищи являются все факторы риска62.

figure-protocol-2
Рисунок 2 : Резюме газ администрирования профилей для Xe и N 2O. Временная шкала и газа концентрации во время курса введения препарата для N2O (вверху) и Xe (внизу). Числа над каждой шкале показывают время в минутах с момента начала первой поставки газа. Каждый уровень пиковой достижение равновесного уровня концентрации газа достигается через 10 минут, equilibrating период, а затем 5 минут стабильного состояния, в течение которого сохраняется пик достижение равновесного уровня концентрации газа, а затем 10 минут размыва. Пик достижение равновесного уровня газа, которые со временем последовательно увеличения концентрации. Обратите внимание, что график подготовки для эксперимента, а также в период после газ администрации не отображаются. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

5. Структурная сканирования

  1. Перед Исследованием место капсулы витамина Е на голову участника, чтобы использоваться в качестве маркеров для выделения оцифрованных координатных точек для носовой Апекс и левой и правой околоушный очков. Это гарантирует более ко-регистрация Мэг/ЭЭГ датчиков и МРТ головного мозга при попытке соотнести Мэг/ЭЭГ источник изображений для МРТ основе нейроанатомия.
  2. Получить один структурный T1-взвешенный МРТ, либо после завершения руку исследования, если участник чувствует себя хорошо, в противном случае спросите им вернуться на отдельный день для структурной сканирования мозга.

6. участник последующая деятельность

Примечание: Тема свободно покидать при сопровождении друга или относительный.

  1. После выписки попросите участников завершить усеченную версию 5-мерного изменённые состояния сознания рейтинговой шкале (5D-ASC); вопросник, предназначенный для доступа к отдельным различия путем сравнения состояния нормальных и измененное сознание посредством визуального аналоговая шкала63,64.
  2. Кроме того спросите для представления краткое изложение их общий опыт во время эксперимента, а также конкретные сведения о уровня зависит от качественных эффектов.
  3. У обоих этих документов завершено и послал к исследователям через 24 часа после каждой сессии записи.

7. анализ данных

Примечание: Этот раздел описывает анализ базовых данных на уровне датчик Мэг/ЭЭГ, охватывающий этапы создания примеров препроцессированный Мэг/ЭЭГ данных, спектральные топографии, движения головы, отзывчивость скоринга и слуховых вызванных ответов. В центре внимания этой статьи находится на иллюстрации типичных примеров, так что читатель может понять важные особенности записанных данных. Не внутри отдельных или group-wise статистические анализы выполняются как принцип в этой Секции анализа направлена к деталям важные предварительной обработки шаги, которые свидетельствуют о качество и целостность данных, собранных. Нет данных предоставляются для множества анализов, которые могут выполняться на этом данных55,56 , как они выходят за рамки описания метода.

  1. Полный анализ автономных данных на настольном компьютере с помощью программного обеспечения для анализа соответствующих данных и использования соответствующих инструментов для обработки данных ЭЭГ и Мэг. В конвейере авторов используйте версию 20160801 экскурсия элементов65 .
  2. Вычислите движения головы во время каждого Мэг, запись первого получения непрерывной головы позиции как последовательность координат кватернион, анализируя 5 сигналов катушки HPI, сохраняются как часть каждого уровня зависимых и базовых Мэг записей. Преобразуйте руководящие должности из кватерниона в декартовых координат.
  3. Соберите 6 и 7 записей для N2O и Xe исследования оружия (исходных линий 1, 2 и 3, газ уровней 1-3 или 1-4 соответственно). Время смены сырых ЭЭГ относительно Мэг данных для синхронизации двух типов сигналов на основе общего триггера канала. Эта форма синхронизации возникает от выбора системы записи ЭЭГ.
    Примечание: Многие Мэг системы содержат встроенный в системе ЭЭГ, которая предлагает очень точный электронный уровень синхронизации Мэг и ЭЭГ, но часто имеют низкое разрешение КСР квантование 16 бит. По этой причине, использование внешней системы ЭЭГ (см. 2.3) с 24-битный ЭЭГ амплитуды разрешением для включения более высокий допуск к электроду смещение потенциалы, измерение низкочастотной информации и плоская частотная характеристика на всех каналах.
  4. Для всех записей, связанных с поставки газа и aCPT производительность Переопределите время ноль для начала поставки задачи/газа aCPT.
  5. Визуально осмотрите необработанных данных Мэг и исключить любые плохие каналы из дальнейшего анализа. Далее фильтровать данные с помощью временного разделения сигнала пространства алгоритма76 Реализовано на Мэг системное программное обеспечение. Алгоритм подавляет источники магнитных помех за пределами сенсоров и поэтому приводит к уменьшению артефактов движения внешнего или жесткие тела. Импорт набора выходных данных в программное обеспечение анализа данных для использования с магнитометры (102 каналов) для дальнейшей обработки.
  6. Полосовой фильтр Мэг на 2 до 50 Гц и линии фильтры шума на 50, 100 и 150 Гц. визуальный артефакт обнаружения и процедуры обнаружения автоматический артефакт, реализованных в экскурсия программного обеспечения позволяют для удаления любых элементов, артефакты. Визуально инспектировать любые сегменты, содержащие глаз мигает, сердце бьется или мышечной артефакты и исключить из данных, а также любые сегменты коррелирует с существенные изменения в движения головы более чем на 5 мм (см. ниже).
    Примечание: Движения более чем на 5 мм относительно начала каждого базового 5 минут или газ, достижение равновесного уровня периода используются отклонить непрерывно приобретенных Мэг данных с Мэг источник изображений обычно имеет пространственное разрешение порядка 5 мм (например для MEG/EEG сканеров55). Это, однако можно выполнять движение компенсации Мэг данных сегментов данных66 , а не отвергая коррелирует с значительные движения головы, однако такие методы выходят за рамки этого документа.
  7. Как с данными Мэг, визуально осмотрите 64-канальный ЭЭГ сырья и исключить любые плохие каналы из дальнейшего анализа данных. Полосовой фильтр данных с использованием же диапазонов частот для МГООС. Вновь ссылаться на ЭЭГ для общего среднего, как стандарт для источника изображений подходы. Наконец удалите все сегменты, содержащие артефакты contemporaneous с деятельностью соответствующего Мэг.
  8. Чтобы визуализировать спектральных свойств данных Мэг/ЭЭГ, вычислить односторонний амплитуды спектры вдоль передней задней срединной линии для каналов ЭЭГ FPz, Cz и Оз и срединной Фронтальный центральный каналы и затылочной Мэг магнитометр ( рис. 3 ).
    1. Рассчитать уровень датчика Топографическая карта альфа-группа (8-13 Гц) мощность для Мэг/ЭЭГ, учитывая что сильный альфа-группы, которые наблюдаются изменения ранее N2O и ГАМК анестетиков25,31,67 .
    2. Для данных ЭЭГ использования FPz канал в качестве ссылки для вычисления мощности Топографическая альфа-группы для того, чтобы лучше выделить изменения альфа-мощность.

figure-protocol-3
Рисунок 3 : ЭЭГ (A) и Мэг (B) датчик макеты с верхней части головы и выравнивается на плоскость,. Обратите внимание на структуру триплет Мэг, где датчики, заканчивающийся в ### 1 магнитометры и датчики, заканчивающийся в ### 2 или ### 3 градиентометры. Красные поля обозначают каналов вдоль передней задней срединной линии, используются для визуализации спектральных свойств Центральной и затылочной магнитометр каналов ЭЭГ и Мэг, FPz (лобной), Cz (Центральный) и Oz (затылочной) и лобной, соответственно. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

  1. Получите слуховой вызвал ответ для отфильтрованных бездефектной Мэг и ЭЭГ данных для каждой записи с участием aCPT задачи. Эпоха, сигналы от ms-1000 + 2000 МС относительно тона вызвать раз и среднем все доступные артефакт бесплатно эпох. Возьмите задержка между стимулом триггера поколения и доставки звук в ухо во внимание, в этом случае 190.5 мс.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Этот раздел использует данные, полученные из одного предмета для того, чтобы продемонстрировать типичные возможности одновременной записи и способствовать такой информации лучшего понимания цистит индуцированной изменённые состояния сознания. Чтобы упростить экспозиции, результаты отображаются для i) записей исходных анти рвотный администрации (базовый уровень 3), ii) 0,75 обор MAC-проснулся пик концентрации газов (уровень 3) N2O (47%) и Xe (24%) и iii) Xe пик концентрации газа...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Этот документ изложил всеобъемлющий протокол для одновременной записи Мэг и ЭЭГ во время родов анестезирующий газ с N2O и Xe. Такой протокол будет ценным для изучения электромагнитных нейронные корреляты цистит индуцированной сокращений в сознании. Ожидается, что протокол обобщить для доставки других анестезии газов, например севофлюран или изофлюрановая. Это будет способствовать более глубокому пониманию общие, конкретные и различные макроскопических механизмов, которые лежат в основе цистит индуцированной со...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы хотели бы поблагодарить Махла Cameron Брэдли, Рейчел Энн Бэтти и Johanna Stephens за ценную техническую помощь в сборе данных Мэг. Дополнительно благодарность д-р Стивен Макгиган для поддержки как второй анестезиолог. Paige Pappas предоставил неоценимую обезболивающий медсестра надзора. Маркус Stone любезно предложенных свое время и опыт в области редактирования и съемки протокол. Доктор Суреш Muthukumaraswamy дал конкретные рекомендации относительно данных анализа и интерпретации результатов. Наконец Jarrod Gott внесли многие стимулирования дискуссии, помогали в выполнении целого ряда экспериментальных экспериментов и занимает центральное место в разработке головной ремень пены.

Это исследование было поддержано James S. McDonnell совместный грант #220020419 «Реконструкции сознание» присуждена Mashour Джордж, Майкл Авидан, Max Kelz и Дэвид Liley.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Neuromag TRIUX 306-канальная система MEGElekta Oy, Стокгольм, Швециян/д
Polhemus Fastrak 3D системаPolhemus, VT, СШАн/д
совместимые с MEG вставные наушники ER-1Etymotic Research Inc., IL, СШАн/д
Пенопластовая шапочка низкой плотности, совместимая с MEGН/Д/ДИзготовлено на заказ исследовательской группой
Harness, MEG совместимаян/д~3 м длиной, ~ 5 см шириной, тканевая/джутовая полоска для фиксации положения участника на кресле МЭГ
Ambu Neuroline 720 Одиночные поверхностные электроды пациентаАмбу, Копенгаген, Дания72015-K10
3.0T TIM Trio МРТ системаSiemens AB, Эрланген, Германиян/д
Амплификаторная система AsalabANT Neuro, Энсхеде, Нидерландын/дэта система больше не производится и устарела на 64-канальный усилитель EEGO EEG
64-канальный колпачок Waveguard EEG, совместимый с MEGANT Neuro, Энсхеде, НИДЕРЛАНДЫCA-138размер Средний
Магнитно экранированный беспроводной аккумуляторный боксANT Neuro, Энсхеде, Нидерландын/дМагнитное экранирование не предоставляется производителем – Модифицировано исследовательской группой
OneStep ClearGel Electrode GelH+H Medizinprodukte GbR, Мюнстер, ГЕРМАНИЯ154547
Akzent Xe Color Anesthesia MachineStephan GmbH, Гакенбах, ГерманияН/Д
Монитор артериального давления Omron M6-ComfortOmron Healthcare, Киото, ЯпонияН/Д
Ксеноновый газ (99,999% чистоты)Coregas, Томастаун, Виктория, АвстралияН/Дпо нашим оценкам, мы используем около 40 л (SATP) на одного участника
закиси азота, Томастаун, Виктория, АвстралияН/Д Баллоныразмером x2 G
кислородCoregas, Томастаун, Виктория, АвстралияН/Дx2 баллона размера G
Медицинский воздухCoregas, Томастаун, Виктория, АвстралияН/Д Баллоныразмера x2 G
Фильтр Дыхательные и HMES with Capno Port HypnobagMedtronic, Миннесота, США352/5805
Yankauer High AdultMedtronic, Миннесота, США8888-502005
Quadralite EcoMask обезболивающие маскиIntersurgical Australia Pty Ltd7093000/7094000размер 3 и размер 4
Всасывающий канистра Disp 1200 мл Medival GuardianCardinal Health, OH, США65651-212
Крепление для катетера Ext 4-13 см с... 90A локотьMedtronic, Миннесота, США330/5667
Катетер для внутривенных вливаний Optiva 24 г x 19 мм Желтый St SuSmiths Medical, Миннесота, США5063-INT
Дексаметазон Mylan Инъекционные флаконы (4 мг/1 мл)Alphapharm Pty Ltd, Сидней, АВСТРАЛИЯ400528517
Ондасетрон (4 мг/2 мл)Alphapharm Pty Ltd, Сидней, АВСТРАЛИЯ400008857
Медицинская реанимационная тележкаМедицинская реанимационная тележка сконфигурирована в соответствии с предлагаемыми минимальными требованиями к проведению реаниматологии у взрослых, рекомендованными в документе «Стандарты по реанимации: клиническая практика и образование; июнь 2014 г.) Австралийским и Новозеландским советами по реанимации и специально одобрен несколькими профессиональными организациями здравоохранения, включая Австралийский и Новозеландский колледж анестезиологов. Он включает в себя все необходимое оборудование для дыхательных путей и системы кровообращения, а также сопутствующие фармацевтические препараты для обеспечения полной кардиореспираторной реанимации и поддержки в неклинических условиях. Полную информацию можно найти по адресу https://resus.org.au/standards-for-resuscitation-clinical-practice-and-education/
Maxfilter Version 2.2Elekta Oy, Стокгольм, ШвецияN/AПрограммное обеспечение для анализа данных, поставляемое с системой Elekta Neuromag TRIUX MEG
НМедицинский корегас Медицинский

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hudetz, A. Suppressing the Mind. Hudetz, A., Pearce, R. , 178-189 (2010).
  2. Franks, N. P., Dickinson, R., de Sousa, S. L., Hall, A. C., Lieb, W. R. How does xenon produce anaesthesia? Nature. 396 (6709), 324(1998).
  3. Jevtović-Todorović, V., Todorović, S. M., Mennerick, S., Powell, S., Dikranian, K., Benshoff, N., Zorumski, C. F., Olney, J. W. Nitrous oxide (laughing gas) is an NMDA antagonist, neuroprotectant and neurotoxin. Nat Med. 4 (4), 460-463 (1998).
  4. Alkire, M. T., Hudetz, A. G., Tononi, G. Consciousness and Anesthesia. NIH Public Access. 322 (5903), 876-880 (2009).
  5. Fiset, P., et al. Brain Mechanisms of Propofol-Induced Loss of Consciousness in Humans: a Positron Emission Tomographic Study. The J Neurosci. 19 (13), 5506-5513 (1999).
  6. Schlünzen, L., et al. Effects of subanaesthetic and anaesthetic doses of sevoflurane on regional cerebral blood flow in healthy volunteers. A positron emission tomographic study. Acta Anaesthesiologica Scandinavica. 48 (10), 1268-1276 (2004).
  7. Alkire, M. T., et al. Cerebral Metabolism during Propofol Anesthesia in Humans Studied with Positron Emission Tomography. Anesthesiology. 82, 393-403 (1995).
  8. Alkire, M. T., Haier, R. J., Shah, N. K., Anderson, C. T. Positron Emission Tomography Study of Regional Cerebral Metabolism in Humans during Isoflurane Anesthesia. Anesthesiology. 86, 549-557 (1997).
  9. Alkire, M. T., et al. Functional Brain Imaging during Anesthesia in Humans. Effects of Halothane on Global and Regional Cerebral Glucose Metabolism. Anesthesiology. 90, 701-709 (1999).
  10. Kaike, K. K., et al. Effects of surgical levels of propofol and sevoflurane anesthesia on cerebral blood flow in healthy subjects studied with positron emission tomography. Anesthesiology. 6, 1358-1370 (2002).
  11. Prielipp, R. C., et al. Dexmedetomidine-induced sedation in volunteers decreases regional and global cerebral blood flow. Anesthesia and analgesia. 95 (4), table of contents 1052-1059 (2002).
  12. Mukamel, E. A., et al. A transition in brain state during propofol-induced unconsciousness. J Neurosci. 34 (3), 839-845 (2014).
  13. Boveroux, P., Vanhaudenhuyse, A., Phillips, C. Breakdown of within- and between-network Resting State during Propofol-induced Loss of Consciousness. Anesthesiology. 113 (5), 1038-1053 (2010).
  14. Pelligrino, D. A., Miletich, D. J., Hoffman, W. E., Albrecht, R. F. Nitrous oxide markedly increases cerebral cortical metabolic rate and blood flow in the goat. Anesthesiology. 60 (5), 405-412 (1984).
  15. Hansen, T. D., Warner, D. S., Todd, M. M., Vust, L. J. The role of cerebral metabolism in determining the local cerebral blood flow effects of volatile anesthetics: evidence for persistent flow-metabolism coupling. J Cereb Blood Flow Metab. 9, 323-328 (1989).
  16. Roald, O. K., Forsman, M., Heier, M. S., Steen, P. A. Cerebral effects of nitrous oxide when added to low and high concentrations of isoflurane in the dog. Anesth Analg. 72 (1), 75-79 (1991).
  17. Algotsson, L., Messeter, K., Rosén, I., Holmin, T. Effects of nitrous oxide on cerebral haemodynamics and metabolism during isoflurane anaesthesia in man. Acta Anaesthesiol Scand. 36 (1), 46-52 (1992).
  18. Field, L. M., Dorrance, D. E., Krzeminska, E. K., Barsoum, L. Z. Effect of nitrous oxide on cerebral blood flow in normal humans. Br J Anaesth. 70 (2), 154-159 (1993).
  19. Matta, B. F., Lam, A. M. Nitrous oxide increases cerebral blood flow velocity during pharmacologically induced EEG silence in humans. J Neurosurg Anesthesiol. 7 (2), 89-93 (1995).
  20. Langsjo, J. W., et al. Effects of subanesthetic doses of ketamine on regional cerebral blood flow, oxygen consumption, and blood volume in humans. Anesthesiology. 99 (3), 614-623 (2003).
  21. Reinstrup, P., et al. Regional cerebral metabolic rate (positron emission tomography) during inhalation of nitrous oxide 50% in humans. Br J Anaesth. 100 (1), 66-71 (2008).
  22. Rex, S., et al. Positron emission tomography study of regional cerebral blood flow and flow-metabolism coupling during general anaesthesia with xenon in humans. Br J Anaesth. 100 (5), 667-675 (2008).
  23. Laitio, R. M., et al. Effects of xenon anesthesia on cerebral blood flow in humans. Anesthesiology. 106 (6), 1128-1133 (2007).
  24. Laitio, R. M., et al. The effects of xenon anesthesia on the relationship between cerebral glucose metabolism and blood flow in healthy subjects: A positron emission tomography study. Anesthesia and Analgesia. 108 (2), 593-600 (2009).
  25. Yamamura, T., Fukuda, M., Takeya, H., Goto, Y., Furukawa, K. Fast oscillatory EEG activity induced by analgesic concentrations of nitrous oxide in man. Anesth Analg. 60 (5), 283-288 (1981).
  26. Rampil, I. J., Kim, J. S., Lenhardt, R., Negishi, C., DI, S. Bispectral EEG index during nitrous oxide administration. Anesthesiology. 89 (3), 671-677 (1998).
  27. Maksimow, A., et al. Increase in high frequency EEG activity explains the poor performance of EEG spectral entropy monitor during S-ketamine anesthesia. Clinical Neurophysiology. 117 (8), 1660-1668 (2006).
  28. Foster, B. L., Liley, D. T. J. Effects of nitrous oxide sedation on resting electroencephalogram topography. Clinical Neurophysiology. 124 (2), 417-423 (2013).
  29. Johnson, B. W., Sleigh, J. W., Kirk, I. J., Williams, M. L. High-density EEG mapping during general anaesthesia with Xenon and propofol: A pilot study. Anaesthesia and Intensive Care. 31 (2), 155-163 (2003).
  30. Foster, B. L., Bojak, I., Liley, D. T. J. Population based models of cortical drug response: Insights from anaesthesia. Cognitive Neurodynamics. 2 (4), 283-296 (2008).
  31. Kuhlmann, L., Liley, D. T. J. Assessing nitrous oxide effect using electroencephalographically-based depth of anesthesia measures cortical state and cortical input. J Clin Monit Comput. , (2017).
  32. Goto, T., et al. Bispectral analysis of the electroencephalogram does not predict responsiveness to verbal command in patients emerging from xenon anaesthesia. Br J Anaesth. 85 (3), 359-363 (2000).
  33. Laitio, R. M., Kaskinoro, K., Maksimow, A., Kangas, K., Scheinin, H. Electroencephalogram during Single-agent Xenon. Anesthesiology. 18 (1), 63-70 (2008).
  34. Hartmann, A., Dettmers, C., Schuier, F. J., Wassmann, H. D., Schumacher, H. W. Effect of stable xenon on regional cerebral blood flow and the electroencephalogram in normal volunteers. Stroke. 22 (2), 182-189 (1991).
  35. Lee, U., Müller, M., Noh, G. J., Choi, B., Mashour, G. a Dissociable network properties of anesthetic state transitions. Anesthesiology. 114 (4), 872-881 (2011).
  36. Ku, S. W., Lee, U., Noh, G. J., Jun, I. G., Mashour, G. A. Preferential inhibition of frontal-to-parietal feedback connectivity is a neurophysiologic correlate of general anesthesia in surgical patients. PLoS ONE. 6 (10), 1-9 (2011).
  37. Kuhlmann, L., Foster, B. L., Liley, D. T. J. Modulation of Functional EEG Networks by the NMDA Antagonist Nitrous Oxide. PLoS ONE. 8 (2), (2013).
  38. Greicius, M. D., et al. Persistent default-mode network connectivity during light sedation. Human Brain Mapping. 29 (7), 839-847 (2008).
  39. Deshpande, G., Sathian, K., Hu, X. Assessing and compensating for zero-lag correlation effects in time-lagged granger causality analysis of fMRI. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 57 (6), 1446-1456 (2010).
  40. Schrouff, J., et al. Brain functional integration decreases during propofol-induced loss of consciousness. NeuroImage. 57 (1), 198-205 (2011).
  41. Langsjo, J. W., et al. Returning from Oblivion: Imaging the Neural Core of Consciousness. J Neurosci. 32 (14), 4935-4943 (2012).
  42. Mukamel, E. A., Wong, K. F., Prerau, M. J., Brown, E. N., Purdon, P. L. Phase-based measures of cross-frequency coupling in brain electrical dynamics under general anesthesia. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc, EMBS. 6454, 1981-1984 (2011).
  43. Logothetis, N. K. What we can do and what we cannot do with fMRI. Nature Reviews Neuroscience. 453 (June), 869-878 (2008).
  44. Nunez, P. L., Srinivasan, R. Electric fields of the brain: the neurophysics of EEG. , Oxford University Press. USA. (2006).
  45. Hämäläinen, M. S., Hari, R., Ilmoniemi, R. J., Knuutila, J., Lounasmaa, O. V. Magnetoencephalography - theory, instrumentation, and applications to noninvasivee studies of the working human brain. Rev Modern Physics. 65 (2), 413-505 (1993).
  46. Nunez, P. L., Srinivasan, R. A theoretical basis for standing and traveling brain waves measured with human EEG with implications for an integrated consciousness. Clinical Neurophysiology. 117 (11), 2424-2435 (2006).
  47. Kayser, J., Tenke, C. E. In search of the Rosetta Stone for scalp EEG: Converging on reference-free techniques. Clinical Neurophysiology. 121 (12), 1973-1975 (2010).
  48. Barkley, G. L., Baumgartner, C. MEG and EEG in epilepsy. J Clin Neurophysiol. 20 (3), 163-178 (2003).
  49. Parra, L. C., Bikson, M. Model of the effect of extracellular fields on spike time coherence. . Conference proceedings: ... Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual Conference, , 6 4584-4587 (2004).
  50. Liu, A. K., Dale, A. M., Belliveau, J. W. Monte Carlo simulation studies of EEG and MEG localization accuracy. Human Brain Mapping. 16 (1), 47-62 (2002).
  51. Cullen, S. C., Eger, E. I. 2nd, Cullen, B. F., Gregory, P. Observations on the anesthetic effect of the combination of xenon and halothane. Anesthesiology. 31 (4), 305-309 (1969).
  52. Hornbein, T. F., et al. The minimum alveolar concentration of nitrous oxide in man. Anesth Analg. 61 (7), 553-556 (1982).
  53. Fahlenkamp, A. V., et al. Evaluation of bispectral index and auditory evoked potentials for hypnotic depth monitoring during balanced xenon anaesthesia compared with sevoflurane. Br J Anaesth. 105 (3), 334-341 (2010).
  54. Stoppe, C., et al. AepEX monitor for the measurement of hypnotic depth in patients undergoing balanced xenon anaesthesia. Br J Anaesth. 108 (1), 80-88 (2012).
  55. Huang, M. X., et al. Commonalities and Differences among Vectorized Beamformers in Electromagnetic Source Imaging. Brain Topography. 16 (3), 139-158 (2004).
  56. Bastos, A. M., Schoffelen, J. M. A Tutorial Review of Functional Connectivity Analysis Methods and Their Interpretational Pitfalls. Frontiers in systems neuroscience. 9 (January), 175(2015).
  57. Bazanova, O. M., Nikolenko, E. D., Barry, R. J. Reactivity of alpha rhythms to eyes opening (the Berger effect) during menstrual cycle phases. International Journal of Psychophysiology. , September 2015 0-1 (2017).
  58. Schaefer, M. S., et al. Predictors for postoperative nausea and vomiting after xenon-based anaesthesia. Br J Anaesth. 115 (1), 61-67 (2015).
  59. Gan, T. J., et al. Consensus guidelines for the management of postoperative nausea and vomiting. Anesthesia and Analgesia. 118 (1), 85-113 (2014).
  60. De Vasconcellos, K., Sneyd, J. R. Nitrous oxide: Are we still in equipoise? A qualitative review of current controversies. Br J Anaesth. 111 (6), 877-885 (2013).
  61. Sanders, R. D., Ma, D., Maze, M. Xenon: Elemental anaesthesia in clinical practice. British Medical Bulletin. 71, 115-135 (2004).
  62. da Silva, R. M. Syncope: Epidemiology, etiology, and prognosis. Frontiers in Physiology. 5 (DEC), 8-11 (2014).
  63. Dittrich, A., Lamparter, D., Maurer, M. 5D-ASC: Questionnaire for the assessment of altered states of consciousness. A short introduction. , (2010).
  64. Studerus, E., Gamma, A., Vollenweider, F. X. Psychometric evaluation of the altered states of consciousness rating scale (OAV). PLoS ONE. 5 (8), (2010).
  65. Oostenveld, R., Fries, P., Maris, E., Schoffelen, J. M. FieldTrip: Open source software for advanced analysis of MEG, EEG, and invasive electrophysiological data. Computational Intelligence and Neuroscience. 2011, (2011).
  66. Stolk, A., Todorovic, A., Schoffelen, J. M., Oostenveld, R. Online and offline tools for head movement compensation in MEG. NeuroImage. 68, 39-48 (2013).
  67. Cimenser, A., et al. Tracking brain states under general anesthesia by using global coherence analysis. Proc Natl Acad Sci. 108 (21), 8832-8837 (2011).
  68. Hall, S. D., et al. GABA(A) alpha-1 subunit mediated desynchronization of elevated low frequency oscillations alleviates specific dysfunction in stroke - A case report. Clinical Neurophysiology. 121 (4), 549-555 (2010).
  69. Hall, S. D., et al. The role of GABAergic modulation in motor function related neuronal network activity. NeuroImage. 56 (3), 1506-1510 (2011).
  70. Cornwell, B. R., et al. Synaptic potentiation is critical for rapid antidepressant response to ketamine in treatment-resistant major depression. Biological Psychiatry. 72, 555-561 (2012).
  71. Saxena, N., et al. Enhanced Stimulus-Induced Gamma Activity in Humans during Propofol-Induced Sedation. PLoS ONE. 8 (3), 1-7 (2013).
  72. Quaedflieg, C. W. E. M., Munte, S., Kalso, E., Sambeth, A. Effects of remifentanil on processing of auditory stimuli: A combined MEG/EEG study. J Psychopharmacol. 28 (1), 39-48 (2014).
  73. Muthukumaraswamy, S. D., Shaw, A. D., Jackson, L. E., Hall, J., Moran, R., Saxena, N. Evidence that Subanesthetic Doses of Ketamine Cause Sustained Disruptions of NMDA and AMPA-Mediated Frontoparietal Connectivity in Humans. J Neurosci. 35 (33), 11694-11706 (2015).
  74. Bruhn, J., Myles, P. S., Sneyd, R., Struys, M. M. R. F. Depth of anaesthesia monitoring: What's available, what's validated and what's next? Br J Anaesth. 97 (1), 85-94 (2006).
  75. Punjasawadwong, Y., Phongchiewboon, A., Bunchungmongkol, N. Bispectral index for improving anaesthetic delivery and postoperative recovery (Review) Bispectral index for improving anaesthetic delivery and postoperative recovery. Cochrane Library. 10, 10-12 (2010).
  76. Taulu, S., Kajola, M., Simola, J. Suppression of interference and artifacts by the Signal Space Separation Method. Brain Topography. 16 (4), 269-275 (2004).
  77. Purdon, P. L., et al. Electroencephalogram signatures of loss and recovery of consciousness from propofol. Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (12), 1142-1151 (2013).
  78. Mhuircheartaigh, R. N., et al. Cortical and Subcortical Connectivity Changes during Decreasing Levels of Consciousness in Humans: A Functional Magnetic Resonance Imaging Study using Propofol. J Neurosci. 30 (27), 9095-9102 (2010).
  79. Pandit, J. J., et al. 5th National Audit Project (NAP5) on accidental awareness during general anaesthesia: summary of main findings and risk factors. Br J Anaesth. 113 (4), 549-559 (2014).
  80. Lakhan, S. E., Caro, M., Hadzimichalis, N. NMDA Receptor Activity in Neuropsychiatric Disorders. Frontiers in Psychiatry. 4 (Junne), 52(2013).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи