在手术台上,麻醉医师会让你从十开始倒数,数到五六,你可能还在想这项技术的有效性,当你再睁开眼,手术已经悄然结束。这样的经历,许多人都经历过。麻醉自出现至今已有180年的历史,拯救了无数生命,但其如何使人失去意识的机制,至今仍未完全被科学家理解。这一现象恰恰体现了科学的本质:尽管我们对许多原理并不全然理解,但依然能够安全地应用它;每一次新发现都可能为我们提供更加深刻的对意识的理解。
追溯到一百八十年前,麻醉的开端可以追溯到1846年10月16日。在美国波士顿的一间手术室中,年轻的病人在牙医莫顿的引导下吸入了乙醚,几分钟后,外科医生进行手术,病人表示只是感到脖部轻微的不适,根本没有疼痛。这是现代麻醉历史上的首次公开演示。此前,1842年,美国医生克劳福德·朗也曾尝试使用乙醚进行手术,但未能及时发布消息;而1845年,牙医威尔斯试图公开演示笑气麻醉,但因病人叫喊而演示失败,反而遭到嘲笑。莫顿的成功,是建立在这些探索的基础之上,这间手术室后来被称为“乙醚穹顶”,至今仍然保存,每年的10月16日被一些人称为“乙醚日”。
在麻醉问世之前,手术是一种令人恐惧的经历。患者在清醒的情况下被按在手术台上,经历着剧烈的疼痛,外科医生拼命提速,以尽快完成手术。历史上有一个故事提到,19世纪一位外科医生的截肢手术中,患者、助手和观摩者均相继死亡,被戏称为“死亡率百分之三百的手术”。虽然故事细节存疑,但它反映了没有麻醉的手术对患者和医生都是一种双重折磨。麻醉的效果迅速传播,1847年,英国医生辛普森开始使用氯仿进行麻醉,而1853年维多利亚女王在分娩时使用了氯仿镇痛,使得麻醉逐渐被社会接受。
中国古代也有麻醉的记载,东汉名医华佗曾用一种名为麻沸散的药物使患者失去知觉进行手术,但该药方至今已失传。麻醉设备的出现使外科医生能够更加细致地进行复杂手术,包括心脏手术、脑部手术和器官移植,而在现代,每年全球进行的手术数量以亿计,麻醉已成为现代医学的重要基石。
尽管麻醉药的使用已经广泛,但关于其如何使人失去意识的问题却一直没有确切答案。麻醉和自然睡眠有着本质的不同,沉睡者易于唤醒,而接受全身麻醉的患者即使经历手术过程也不会惊醒,且对疼痛没有记忆。麻醉的状态下,意识、痛觉、记忆和肌肉活动都被暂时隔绝。令人惊讶的是,能够麻醉人的药物种类繁多,包括各类气体和静脉注射药物,其化学结构和作用机制各异,但最终却都能使人失去意识。
科学家有过诸多猜测,认为麻醉药的效力与其在脂肪中的溶解能力有关,因此推测麻醉药可能作用于神经细胞的细胞膜。然而,后来的研究显示,许多麻醉药实际上是作用于大脑特定的蛋白质,如伽马氨基丁酸受体。但这一发现只能解释部分药物的作用,至今未能解释所有麻醉药为何能产生相同结果,成为医学界的一大谜题。
近期研究针对六种物种进行了探讨,包括人、猕猴、小鼠、斑马鱼和线虫,展现了跨越七亿年的演化痕迹。研究者通过功能磁共振成像技术观察不同动物大脑的活动。结果发现,不论是哪个物种或麻醉药物,麻醉状态下大脑都会显示出一些共同的变化,主要体现在不同脑区的活动协调性下降和神经活动的混乱。
这些规律的同时出现几乎不可能是偶然,研究者形象地指出,虽然麻醉让人失去意识,但大脑的活动并没有完全停下,而是变得支离破碎。这一发现提出了意识可能依赖于大脑各部分的协调与信息在时间上的连贯,而这一机制可能是极为古老且基本的。
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