创新背景

对于许多孩子来说，他们在手术室里记得的最后一件事就是麻醉师俯视他们。虽然这是一种医学上接受的做法，但过去的研究表明，多次接受麻醉的儿童在以后的生活中有出现认知问题的风险，例如学习障碍和注意力缺陷。然而，人们对可能导致这种情况的大脑机制和分子变化知之甚少。

创新过程

九州大学研究小组报告说，控制神经干细胞基因表达的DNA和蛋白质组装（称为染色质）的改变是关键。在年轻时反复暴露于麻醉剂后基因Egr1的激活是成年小鼠记忆缺陷的原因。该研究进一步表明，自愿跑步可以改善这些负面影响。

干细胞对所有器官的正常生长和损伤恢复至关重要。它们增殖，这意味着它们会复制到更多的干细胞中，并分化，产生我们身体的各种细胞。它们还根据器官的要求在休眠和激活状态之间交替。

研究人员表示，海马体是负责长期记忆的主要大脑区域之一。海马齿状回中的神经干细胞是其神经元的主要来源。
为了研究小儿麻醉如何影响大脑发育过程中的神经干细胞，研究人员和他的同事连续三天给一周大的小鼠（相当于一岁的孩子）服用咪达唑仑，这是一种常见的麻醉剂。

他们发现小鼠的神经干细胞对休眠状态表现出更高的偏好，两个月后，当小鼠达到相当于人类的成年期时，仍然观察到这种效应。休眠的神经干细胞也伴随着海马体中异常低的神经发生。

研究人员表示，此外，他们发现这些小鼠在几次记忆测试中表现较低。进一步的研究表明，神经干细胞经历了表观遗传变化，增加了参与其休眠的基因的可及性。

在这些基因中，Erg1是一种转录因子，首先在小鼠中发现，并因其在记忆形成和表观遗传重编程中的作用而得到认可。研究小组的实验表明，Erg1减少了神经干细胞的增殖和分化，咪达唑仑诱导了该基因的表达。

研究人员表示，因为Erg1是一种转录因子，它的表达导致与神经干细胞休眠相关的几个基因的激活。随后的染色质重塑允许这些基因持续活跃，即使Erg1基因本身被短暂激活。

然而，这种影响可以通过一个简单的锻炼计划来逆转。如果小鼠在咪达唑仑暴露后三周开始自愿在跑轮上奔跑，两个月后记录的记忆缺陷消失。

研究人员怀疑跑步对染色质重塑有一些影响，他们正在努力了解这种机制。

创新价值

这些发现为儿科麻醉如何在以后的生活中导致行为问题提供了新的分子见解，并表明身体活跃的生活方式可以防止这些负面影响。

创新关键点

小鼠小儿麻醉引起的认知缺陷是由于染色质可及性的变化，可以通过运动逆转。