Recovery of Consciousness and Cognition after General Anesthesia in Humans

认知 神经认知 唤醒 意识 脑电图 麻醉剂 心理学 麻醉 活动记录 医学 神经科学 昼夜节律
作者
George A. Mashour,Ben Julian A. Palanca,Mathias Basner,Duan Li,Wei Wang,Stefanie Blain-Moraes,Nan Lin,Kaitlyn Maier,Maxwell Muench,Vijay Tarnal,Giancarlo Vanini,E. Andrew Ochroch,Rosemary Hogg,Marlon Schwarz,Hannah Maybrier,Randall Hardie,Ellen Janke,Goodarz Golmirzaie,Paul Picton,Andrew R. McKinstry-Wu,Michael S. Avidan,Max B. Kelz
标识
DOI:10.1101/2020.05.28.121269
摘要

Abstract Understanding how consciousness and cognitive function return after a major perturbation is important clinically and neurobiologically. To address this question, we conducted a three-center study of 30 healthy humans receiving general anesthesia at clinically relevant doses for three hours. We administered a pre- and post-anesthetic battery of neurocognitive tests, recorded continuous electroencephalography to assess cortical dynamics, and monitored sleep-wake activity before and following anesthetic exposure. We hypothesized that cognitive reconstitution would be a process that evolved over time in the following sequence: attention, complex scanning and tracking, working memory, and executive function. Contrary to our hypothesis, executive function returned first and electroencephalographic analyses revealed that frontal cortical dynamics recovered faster than posterior cortical dynamics. Furthermore, actigraphy indicated normal sleep-wake patterns in the post-anesthetic period. These recovery patterns of higher cognitive function and arousal states suggest that the healthy human brain is resilient to the effects of deep general anesthesia.
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