科技日报讯 意识是怎样工作的？几乎没有问题比这更深刻。希腊亚历山大·弗莱明生物医学研究中心生物物理学家卢卡·图林开玩笑说，我们能对意识做的一件事就是把它溶解到氯仿里。如果把脑组织放入氯仿，形成神经细胞膜的脂质和它们的绝缘鞘髓磷脂就会溶解；反过来，如果把氯仿吸入脑中，意识就会溶解。如果不考虑麻醉剂，如氯仿是怎样消除意识的，也就很难对意识作出令人满意的解释。
脂质溶解于麻醉剂是一个关键线索。麻醉学的依据是百年之久的经验，也称为麦-奥（Meyer-Overton）关系。该提出，一般麻醉剂的效能与其脂溶性大致成正比，而与其大小或结构无关。自那时起，人们认为一般麻醉剂也能与蛋白质的类脂部分结合，这些类脂位于细胞膜附近或嵌在细胞膜中。
而最近，图林和英国伦敦帝国学院科学家合作，第一次真正解释了麻醉剂“怎样”工作，而不是“在哪”工作。据物理学家组织网近日报道，他们提出，挥发性麻醉剂是通过蛋白质内部电子结构来起作用的。麻醉剂会导致蛋白质中电子流的改变，及至细胞、有机体中的电子流改变。他们把这些效应理论化，并用电子自旋共振（ESR）技术检测了麻醉果蝇脑内的电子流。相关论文发表在最近的美国《国家科学院院刊》上。
ESR与核磁共振类似，不同之处在于ESR是检测受激电子自旋，而不是质子共振。实验显示，他们把果蝇曝露在一般麻醉剂中，其电子自旋总量会增加，并排除了其他因素的影响。而筛选出的能抵抗某种麻醉的果蝇，其自旋信号减少甚至没有。
研究人员指出，麻醉剂中最小的氙，是一种极好的麻醉剂，只是有点昂贵。但其作为麻醉剂的化学原理令人：它是一种惰性气体，拥有完美的电子密度球，不可能形成其他形状。但氙还有物质，尤其是它能导电。很多化合物都能作挥发性麻醉剂，他们从电子层面为这些化合物提出了一个统一机制。他们还用一种叫做密度泛函理论的模型技术，对氙和其他麻醉剂效能进行了检验。
研究人员认为，模型结果进一步了麻醉剂是怎样起作用的，但也带来了一些重要的新问题。比如，意识中止及伴随的脑电脉冲峰值消失，都只是由于电子自旋季建业情人改变导致的物质重组所产生的现象呢？还是麻醉剂只消除了产生峰值的条件，而没有真正消除意识状态？这些问题还需要人们进一步研究。
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