科学家们最近对人类大脑提出了同样的问题：在麻醉、昏迷或深度睡眠后，大脑究竟是如何重新启动的呢？使用了一组30名健康成年人，他们被麻醉了三个小时，以及另一组30名健康成年人作为对照措施，一项新研究揭示了大脑如何将自己拖回意识的一些见解。事实证明，大脑是一部分一部分地重新启动，而不是一次性全部启动的，抽象问题解决能力，由前额叶皮层处理，是最快恢复的功能。
其他大脑区域，包括那些管理反应时间和注意力的区域，需要更长时间。尽管起初令人惊讶，但从进化角度来看，高级认知需要早期恢复是有道理的。如果某人醒来面对威胁，前额叶皮层等结构将对分类情况和生成行动计划至关重要。研究人员使用了各种方法来测量大脑中发生的情况，包括麻醉前后的脑电图（EEG）扫描和认知测试。这些测试测量了反应速度、记忆召回和其他技能。
分析EEG读数时，研究人员注意到，随着大脑开始恢复，大脑的前部区域，包括问题解决、记忆和运动控制等功能，变得特别活跃。与对照组相比，那些被麻醉的人完全恢复大约需要三个小时。团队还跟踪了实验后几天内参与者的睡眠时间表。经验似乎并没有对那些被麻醉的人的睡眠模式产生负面影响。这表明健康的人类大脑是坚韧的，即使长时间暴露在深度麻醉下。
在临床上，这意味着我们在麻醉和手术恢复期间经常看到的一些认知障碍，如谵妄，可能归因于其他因素，而不是麻醉药物对大脑的残留影响。如果没有麻醉，许多手术程序将不可能进行，这是一种有效且可控的关闭大脑意识的方法，在昏迷的情况下可能会无意识地发生。尽管它们被广泛使用，我们并不真正了解麻醉剂如何精确地工作，即使我们已经弄清楚了如何安全地使用它们。关于大脑如何处理这些药物有很多想法，但目前还没有确凿的证据。
最新的发现不仅可以帮助治疗和患者护理，例如在涉及麻醉的主要手术后，还可以帮助科学家更好地理解大脑及其对干扰的反应。大脑从无意识状态恢复的方式在临床上很重要，但也让我们洞察到意识本身的神经基础。该研究已发表在《eLife》上。