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研究发现,什么是麻醉让人失去意识的“关键元素”
麻醉是医学发展的一个里程碑,。一个正在熟睡中被打一巴掌就一定能醒的人，经过麻醉后可以毫无知觉“任人宰割”，而且麻醉一过醒来之后，所有的意识又都能恢复了，这是相当不可思议的技术。
麻醉过程中药物引起的意识丧失(mLOC)与大脑在解剖学上的宏观连接(跨皮质区域)的破坏有关，但大脑微电路在LOC中扮演何种角色仍不清楚。我们的大脑是如何产生意识的?为什么我们在麻醉过程中会失去它呢?
科学家认为，大脑存在很多分隔的“区域”各自控制不同的感觉意识。大脑通过选择性地“连接”或者“断开”某些区域的联系，就可以产生意识或者失去意识。最近，美国哥伦比亚大学首次使用“细胞分辨率双光子钙成像技术”研究发现，麻醉是通过减少大脑皮层的网络微观状态和神经元整体来破坏神经模式的数量而实现的（How our brain generates consciousness and loses it. Science Daily, 1 May 2019）。
在人体中，钙离子产生各种各样调节细胞功能的胞内信号。例如对心肌细胞收缩的控制和对从细胞增殖到细胞死亡整个细胞周期的调节等。在神经系统中，钙离子是一种重要的神经元胞内信号分子。在静息状态下，大部分神经元的胞内钙离子浓度为50-100nM，而当神经元活动的时候，胞内钙离子浓度能上升10-100倍。也就是说神经元的状态受钙离子调控。人的思考和日常活动需要在神经元内部需要爆发出一个短暂的钙离子浓度高峰。
钙成像技术（calcium imaging）是监测机体内钙离子浓度的方法。在神经系统研究中，被广泛应用于同时监测成百上千个神经元内钙离子的变化。有了钙成像技术，原本悄无声息的神经活动变成了五彩缤纷霓虹闪烁的影像，科学家可以直观地看着神经信号在神经网络之中往来穿梭。
这项研究结果表明，意识的丧失源于局部微电路的改变。局部神经元的钙浓度变化与意识的丧失或出现有直接关系。这项研究进一步演示了钙离子对信息在神经系统中的传递具有的决定性作用。
人的思考和学习能力以及对于外界环境做出反应的能力与神经系统中的钙浓度紧密相关。青少年缺钙可能减缓神经系统的发育导致学习能力下降。中老年人缺钙可能加速记忆力和身体反应能力的衰老退化。特别是中老年人，因为肝肾功能的退化，代谢维生素D能力下降，钙吸收能力也随之下降。所以中老年人应该增加饮食中钙摄入量并且选择不添加维生素D而钙吸收度高的钙剂，以满足神经系统的需求。
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