Largest-scale dissociation of brain activity at propofol-induced loss of consciousness

Jesús Pujol, Joan Deus Yela

Research output: Contribution to journalArticleResearchpeer-review

Abstract

El cerebro es una unidad funcional compuesta por elementos conectados de varios niveles que muestran un patrón de actividad sincronizada que varía en diferentes estados. El ciclo de vigilia-sueño es una variación importante de la condición funcional del cerebro que, en última instancia, está regulada por grupos de células subcorticales que promueven la excitación y el sueño. Analizamos la evolución de la señal de resonancia magnética funcional en toda la corteza y en una región sucortical que incluye a la mayoría de los núcleos subcorticales reguladores del sueño y la vigilia durante la pérdida de conciencia inducida por el agente hipnótico propofol. Se obtuvieron datos óptimos en 21 de los 30 participantes sanos examinados. Se realizó un análisis dinámico de los cursos de tiempo de la resonancia magnética funcional en una escala de tiempo de segundos para caracterizar la transición de la conciencia y se generaron mapas de conectividad funcional para detallar la anatomía de las estructuras que muestran diferentes dinámicas funcionales. En el interior del imán, la pérdida del conocimiento se vio marcada por los participantes que dejaron de mover la mano. Observamos la sincronización de la actividad después de la pérdida de conciencia tanto en la corteza cerebral como en las estructuras subcorticales. Sin embargo, la evolución de la señal de resonancia magnética funcional se disoció, mostrando una reducción transitoria del acoplamiento cortico-subcortical global que se restauró durante el estado inconsciente. Una excepción al desacoplamiento cortico-subcortical fue una red cerebral relacionada con la autoconciencia (es decir, la red de modo predeterminado) que permaneció conectada a las estructuras cerebrales subcorticales. La inconsciencia inducida por propofol se caracteriza por una sincronización disociada transitoria inicial en la mayor escala de actividad cerebral. Dicho desacoplamiento cortico-subcortical y el posterior reacoplamiento pueden permitir que el cerebro se separe de la actividad de vigilia y se reorganice en un estado funcionalmente distinto.
Original languageEnglish
JournalSleep
Publication statusPublished - 19 Aug 2020

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