前陣子我看了 Disney + 上狄更斯小說的衍生劇 The Artful Dodger ,裡面有個情節描述了快兩百年前的醫生想要嘗試對患者進行麻醉的過程。在沒有麻醉以前,患者只能靠著醫生的「手速」盡量減緩痛苦的時間,麻醉的出現無疑大大地增加了現代醫學手術的成功機率、減緩了病人的痛苦,但麻醉這項技術,與其說是發明,不如說是發現,因為人們至今都並不真正了解麻醉劑是如何在大腦中運作的,而這篇在果蠅身上的研究,讓我們對麻醉機制有了更深一層的了解。
在過往的研究中,人們已經知道麻醉作用的機制大概由幾個面向組成(不同麻醉劑可能有不同的效果),以實現麻醉的功效來說,不外乎就是 1. 增強抑制性神經的功能 2. 減弱興奮性神經的功能。大腦主要由這兩類:興奮性或抑制性的神經組成。麻醉的作用要嘛是讓你狂踩煞車(抑制性),或是拔掉油門(興奮性),讓生物強制進入睡眠狀態,這些機制我們在哺乳動物的研究中都可以看到。
這篇果蠅研究則是進一步告訴我們,關於第二點:減弱興奮性神經的功能,是怎麼發生的。畢竟,說是要減弱功能,難道麻醉劑可以繞過那些抑制性神經,專門抑制興奮性的神經嗎?誒!這篇研究告訴我們,還真的可以。他們測量了神經傳導物質(讓神經能夠互相傳遞訊息的物質)的釋放,發現了麻醉劑會使得興奮性神經(Cholinergic)的神經傳導物質釋放減少,而對於那些抑制性神經(GABAergic, Glutamatergic)則不會產生影響。他們也透過單分子追蹤和光活化定位顯微鏡(PALM)技術觀察了釋放位置,發現是 Sx1a 和 Rop 這兩種蛋白質的活動會受到麻醉劑的影響,從而減少了神經傳導物質的釋放。他們也討論到,興奮性神經和抑制性神經中的這兩種蛋白質之所以反應不同,可能是因為它們在這兩種神經中的結構存在細微的差異。而這個研究團隊也想進一步瞭解這之中的結構差異究竟是什麼。
Reference:
Hines, Adam D., et al. "Synapse-specific trapping of SNARE machinery proteinsin the anesthetized Drosophila brain." The Journal of neuroscience: the official journal of the Society for Neuroscience: e0588232024.
https://medicalxpress.com/news/2024-05-years-clues-revealing-general-anesthesia.html
撰稿人:周品汝