1811 年 9 月，英国小说家 Fanny Burney 发现她乳房有一个令人担忧的肿块。在医生建议下，她 59 岁时在巴黎接受了乳房切除术。但今天我们所知的麻醉剂尚未出现，Burney 在长达四个小时的手术过程中一直清醒着。她后来写信给她的妹妹，描述了手术的痛苦：“我感觉到刀刃刮擦着胸骨——刮擦着它！”尽管疼痛难忍，外科医生仍认为手术成功，Burney 术后又活了近三十年。
同年，美国建国先贤、第二任总统约翰·亚当斯的女儿 Abigail Adams Smith 也接受了乳房切除术。Smith 在 46 岁时发现了一个肿块，随着肿块长大，她同意让外科医生切除她的乳房。在将史密斯绑在一张椅子上，在亚当斯家楼上的卧室里，外科医生将一个叉子刺入她的乳房，提起它，然后用剃刀开始切割。Smith 的伤口被从壁炉里取出的热抹刀进行了灼烙。整个手术持续了 25 分钟。不幸的是，手术未能如预期的那样挽救她的生命，两年后她以 48 岁之龄去世。
没有麻醉的出现，像 Smith 和 Burney 的乳房切除术这样的手术对病人来说是极其痛苦的，对外科医生来说也是充满压力的。因此，减少手术疼痛的愿望可以追溯到古代，当时一位中国医生在公元前 500 年用草药和酒炮制了被认为是第一个已知的麻醉剂。其他文明也尝试过使用酒精、古柯叶或鸦片，但这些麻醉剂效果不佳——很少有病人愿意接受手术。
然而，即使在 1846 年波士顿的外科医生开始成功地用乙醚（后来是氯仿）对患者进行镇静时，他们仍然不知道镇静剂到底是如何起作用的。相反，医生们将注意力集中在如何安全地施用麻醉剂。事实上，尽管每年约有1 亿人接受麻醉，通常是多种药物联合使用，但科学家们直到最近几年才开始了解镇静剂是如何迷惑大脑的。
平息喧嚣
在 20 世纪 80 年代，科学家们发现这些药物通过与大脑的细胞受体相互作用并改变神经元放电方式来起作用。当一个人清醒时，他们大脑中的神经元通过电脉冲放电信号进行交流。麻醉剂会干扰这种交流，从而改变人的意识。
然后在 2021 年，两项关键研究帮助解释了为什么不同的药物会产生不同的神经系统影响。在一项研究中，研究人员创建了一个统计模型来分析九个人类和两只猕猴的大脑节律活动。他们将受试者连接到脑电图（EEG）监测器，并给他们注射了麻醉剂氯胺酮。
阅读更多： 氯胺酮如何帮助缓解抑郁症
在药物影响下，脑电图显示受试者的高频神经元振荡，高于正常意识范围。这意味着神经元无法像在意识状态下那样进行交流。“你需要一定程度的连接性才能发挥作用，”麻省理工学院医学工程和计算神经科学教授、两项研究的合著者 Emery Brown 说。
在第二项研究中，研究人员将四只猕猴连接到脑电图监测器，并给它们注射了异丙酚，这是一种用于全身麻醉的药物。这次，猕猴的神经元振荡显著下降，低于正常意识范围。
当神经元的交流中断时，人就会失去意识。“大脑中的交流被充分关闭了，”Brown 说。“你不会意识到正在发生什么，也不会形成任何关于正在发生的事情的记忆。”但他补充说，尽管交流能力被关闭了，但大脑本身并没有关闭。
“[这些药物]改变了动力学，将振荡移出特定范围，然后大脑的某些部分就无法再通信了，”他说。沟通变得模糊不清，难以辨别。Brown 将其比作一首变成单调长音的旋律。而且这种效果发生得很快——他说像异丙酚这样的药物在给药后 10 到 15 秒内就能起效。“非常快。这就是为什么它如此危险。这些东西超级有效。”
限制风险
Brown 希望他的研究能帮助科学家们更多地了解麻醉，从而限制风险和副作用。在他自己作为麻醉师的实践中，Brown 使用脑电图监测病人的振荡，确保它们处于无意识状态所需的频率。他估计约有四分之一的麻醉师这样做，但他希望这能成为一项普遍的做法，以便相应地调整剂量。
脑电图的使用还可以防止术中知晓，这是一种罕见的事件——在当今手术中发生的概率仅为 0.007% 至 0.023%——即一个人在手术过程中获得意识，可能感受到疼痛并形成记忆。《英国麻醉学杂志》2015 年的一篇文章发现，术中知晓并不总是意味着病人形成了事件的记忆，但指出在极少数情况下，如果有人在手术中获得意识并在之后回忆起事件，可能会出现创伤后应激障碍。因此，该文章的作者也支持使用脑电图。
对于 Burney 来说，缺乏麻醉意味着她对 1811 年的乳房切除术记忆犹新；如此鲜明，以至于六个月后她才能够写下这次经历。在给妹妹的信中，她详细描述了这次折磨，Burney 承认她因这次事件而备受创伤，甚至无法自己读信：“我不敢修改，也不敢阅读，回忆仍然如此痛苦。”
