Background: Wzgórzowo-korowe rytmy elektroencefalograficzne w zakresie gamma (30-80 Hz) i high-gamma (80-200 Hz) zostały powiązane z pobudzeniem i procesami świadomymi. Ostatnio wykazaliśmy, że propofol powoduje zależne od stężenia tłumienie mocy rytmów wzgórzowo-korowych w zakresie 50-200 Hz i że efekt ten jest znacznie wyraźniejszy we wzgórzu. W celu ustalenia, czy podobne tłumienie występuje z innymi anestetykami, scharakteryzowaliśmy zależność stężenie-efekt wdychanego anestetyku izofluranu na moc spektralną tych rytmów.
Metody: Lokalne potencjały polowe były rejestrowane z kory beleczkowej i jądra brzuszno-przyśrodkowego wzgórza u 9 chronicznie instrumentowanych szczurów w celu pomiaru mocy spektralnej w zakresie gamma/wysokogamma (30-200 Hz). Szczury umieszczano w hermetycznej komorze i podawano izofluran w stężeniach 0,75%, 1,1% i 1,5%. Moc widmową oceniano podczas stanu wyjściowego, przy 3 stężeniach izofluranu po 30 minutach dla wyrównania oraz podczas powrotu do zdrowia w 4 pasmach częstotliwości (30-50, 51-75, 76-125 i 126-200 Hz). Nieprzytomność definiowano jako utrzymującą się utratę odruchu prostowania. Do modelowania zmiany mocy (po przekształceniu logarytmicznym) w funkcji stężenia i miejsca rejestracji użyto wielokrotnej regresji liniowej. Wartości P zostały skorygowane dla wielokrotnych porównań.
Wyniki: Utrata przytomności wystąpiła przy stężeniu 1,1% u wszystkich zwierząt. Izofluran powodował silne (P ≤ 0,008) liniowe, zależne od stężenia tłumienie mocy korowej i wzgórzowej w zakresie 30-200 Hz. Nachylenie stężenie-efekt dla wzgórza było bardziej strome niż dla kory w zakresach 51 do 75 Hz (P = 0,029) i 76 do 200 Hz (P < 0,001), ale nie w zakresie 30 do 50 Hz (P = 0,320). Porównanie z naszymi wcześniej opublikowanymi danymi dotyczącymi propofolu wykazało, że nachylenie dla mocy korowej było bardziej strome z izofluranem niż z propofolem dla wszystkich pasm częstotliwości (P = 0,033). W przypadku mocy wzgórza różnice nachylenia między izofluranem a propofolem nie były istotne statystycznie (0,087 ≤ P ≤ 0,599).
Wnioski: Izofluran powoduje zależne od stężenia tłumienie mocy rytmów wzgórzowo-korowych w zakresie 30-200 Hz, a efekt ten jest wyraźniejszy dla wzgórza niż dla kory dla częstotliwości >50 Hz. W porównaniu z propofolem, izofluran powodował większe tłumienie w korze, ale wpływ na wzgórze był podobny. Izofluran i propofol powodują wspólne zmiany szybkich rytmów wzgórzowo-korowych, które mogą stanowić elektrofizjologiczną sygnaturę stanu znieczulenia.