Pozadí: Thalamokortikální elektroencefalografické rytmy v pásmu gama (30-80 Hz) a vysokém pásmu gama (80-200 Hz) jsou spojovány se vzrušením a procesy vědomí. Nedávno jsme prokázali, že propofol způsobuje na koncentraci závislý útlum síly talamokortikálních rytmů v rozsahu 50-200 Hz a že tento účinek je mnohem výraznější pro thalamus. Abychom zjistili, zda k podobnému útlumu dochází i u jiných anestetik, charakterizovali jsme vztah mezi koncentrací a účinkem inhalačního anestetika isofluranu na spektrální výkon těchto rytmů.
Metody: Lokální polní potenciály byly zaznamenány z kůry hlavně a ventroposteromediálního jádra talamu u 9 chronicky instrumentovaných potkanů za účelem měření spektrálního výkonu v rozsahu gama/vysoké gama (30-200 Hz). Potkani byli umístěni do vzduchotěsné komory a byl jim podáván isofluran v koncentracích 0,75 %, 1,1 % a 1,5 %. Spektrální výkon byl hodnocen během výchozího stavu, při 3 koncentracích isofluranu po 30 minutách pro ekvilibraci a během zotavení ve 4 frekvenčních pásmech (30-50, 51-75, 76-125 a 126-200 Hz). Bezvědomí bylo definováno jako trvalá ztráta pravolevého reflexu. K modelování změny výkonu (po logaritmické transformaci) v závislosti na koncentraci a místě záznamu byla použita vícenásobná lineární regrese. Hodnoty P byly korigovány na vícenásobná srovnání.
Výsledky: U všech zvířat došlo k bezvědomí při koncentraci 1,1 %. Isofluran způsobil robustní (P ≤ 0,008) lineární útlum kortikálního a thalamického výkonu v závislosti na koncentraci v rozsahu 30 až 200 Hz. Sklon koncentrace a účinku pro thalamus byl strmější než pro kortex v rozsahu 51 až 75 Hz (P = 0,029) a 76 až 200 Hz (P < 0,001), ale ne pro rozsah 30 až 50 Hz (P = 0,320). Srovnání s našimi dříve publikovanými údaji o propofolu ukázalo, že sklon pro korový výkon byl strmější u isofluranu než u propofolu pro všechna frekvenční pásma (P = 0,033). Pro výkon thalamu nebyly rozdíly ve sklonu mezi isofluranem a propofolem statisticky významné (0,087 ≤ P ≤ 0,599).
Závěry: Isofluran způsobuje na koncentraci závislý útlum výkonu talamokortikálních rytmů v rozsahu 30 až 200 Hz a tento účinek je výraznější pro talamus než pro kůru pro frekvence >50 Hz. Ve srovnání s propofolem způsoboval isofluran větší útlum v kůře, ale účinky na thalamus byly podobné. Isofluran a propofol způsobují společné změny rychlých talamokortikálních rytmů, které mohou představovat elektrofyziologický podpis anestezovaného stavu.