C57BL/6Jマウスのセボフルラン麻酔下BSRは夜間光照射により低下する：麻酔下での光感受性経路の差異化の役割が示唆された

Acute continuous nocturnal light exposure decreases BSR under sevoflurane anesthesia in C57BL/6J mice: possible role of differentially spared light-sensitive pathways under anesthesia.

• Daiqiang Liu
• Xinfeng Chen
• Yujie Huang
• Shuang Zhang
• Jiayi Wu
• Jiayan Li
• Dan Wang
• Bo Tian
• Wei Mei

抄録

光などの外部刺激に対する脳の反応は全身麻酔下で保存される。夜行性動物では、急性光曝露は睡眠を誘発し、急性暗闇は覚醒度を高める。本研究では、セボフルラン麻酔下でのバースト抑制パターンに対する急性連続夜間光曝露（ACNLE）の影響を、マウスの脳波モニタリングを用いて検討することを目的としている。セボフルランの初期投与量を2.0%に設定し、4.0%に達するまで20分ごとに0.5%ずつ増加させた。セボフルラン麻酔下でのバースト抑制パターンに対するACNLEの効果を評価するために、バースト抑制比（BSR）、脳波パワー、および定量的バースト解析を行った。血中コルチコステロン測定とc-Fos免疫蛍光染色を用いて、ACNLEによって誘発される生物学的影響を明らかにした。ACNLEは暗闇と比較して、2.5%、3.0%、3.5%のセボフルランで脳波強度とBSRの低下に有意な変化をもたらした。ACNLEはまた、バースト持続時間とバースト周波数の増加、バースト最大ピーク間振幅とバーストパワーのβ帯（15-25Hz）とガンマ帯（25-80Hz）の減少とも関連していた。ACNLEは血清コルチコステロン濃度とSCNにおけるc-Fosの発現を増加させたが、VLPOにおけるc-Fosの発現は変化しなかった。これらの結果から，ACNLEはセボフルラン麻酔下でのBSRに影響を与え，SCNを含む光感受性の高い非視覚経路を活性化し，末梢血清コルチコステロン濃度を上昇させる可能性があることが示唆された．

Brain responses to external stimuli such as light are preserved under general anesthesia. In nocturnal animals, acute light exposure can induce sleep, and acute dark can increase wakefulness. This study aims to investigate the effect of acute continuous nocturnal light exposure (ACNLE) on burst-suppression patterns under sevoflurane anesthesia using electroencephalogram (EEG) monitoring in mice. We set the initial sevoflurane dose to 2.0% and increased it by 0.5% every 20 min until it reached 4.0%. Burst-suppression ratio (BSR), EEG power and quantitative burst analysis were used to assess the effects of ACNLE on burst suppression patterns under sevoflurane anesthesia. Blood serum corticosterone measurement and c-Fos immunofluorescent staining of the suprachiasmatic nucleus (SCN) and ventrolateral preoptic nucleus (VLPO) were used to demonstrate the biological consequence induced by ACNLE. Compared to darkness, ACNLE caused significant changes in EEG power and decrease of BSR at 2.5%, 3.0% and 3.5% sevoflurane. ACNLE was also associated with an increase in burst duration and burst frequency as well as a decrease in burst maximum peak-to-peak amplitude and burst power in the beta (15-25 Hz) and gamma (25-80 Hz) bands. ACNLE increased the concentration of serum corticosterone and the expression of c-Fos in the SCN, while not changed c-Fos expression in the VLPO. These results demonstrated that ACNLE influences the BSR under sevoflurane anesthesia, possibly by activating light-sensitive nonvisual pathways including SCN and increasing of peripheral serum corticosterone levels.

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