Changes of cortical connectivity during deep anaesthesia

Rom J Anaesth Intensive Care. 2015 Oct;22(2):83-88.

Abstract

Background and aims: The aim of this study was to evaluate the frontal intracortical connectivity during deep anaesthesia (burst-suppression).

Methods: Experiments were carried out on 5 adult Sprague Dawley rats. The anaesthesia was induced and maintained with isoflurane. Following the induction of anaesthesia, rats were placed in a stereotactic instrument. A hole was drilled in the skull over the frontal cortex and electrodes were inserted in order to record the local field potentials. Rats were maintained in deep level anaesthesia (burst-suppression). The cortical connectivity was assessed by computing the coherence spectra. The frontal intracortical connectivity was calculated during burst, suppression (non-burst) and slow wave anaesthesia periods.

Results: The global cortical connectivity (0.5-100 Hz) was 0.61 ± 0.078 during the burst periods compared to 0.55 ± 0.032 (p < 0.05) during the suppression periods and 0.55 ± 0.015 (p < 0.05) during slow wave anaesthesia.

Conclusions: The global cortical connectivity increased during the burst periods compared to the suppression periods and slow wave anaesthesia. This increase in the cortical synchronization might be due to the subcortical origin of the bursts.

Obiectiv: În acest studiu ne-am propus să evaluăm conectivitatea frontală intracorticală în timpul anesteziei profunde (burst suppression).

Metoda: Experimentele s-au desfăşurat pe şobolani adulţi Sprague Dawlei, în număr de 5. Anestezia a fost indusă şi menţinută cu izofluran. După inducţia anesteziei şobolanul a fost plasat într-un stereotax şi s-a efectuat o gaură de trepan deasupra cortexului frontal prin care au fost introduşi electrozii pentru înregistrarea potenţialelor de câmp. Şobolanii au fost menţinuţi în anestezie profundă (burst suppression). Pentru evaluarea conectivităţii corticale am folosit coerenţa spectrală. Conectivitatea frontală intracorticală a fost calculată în timpul perioadelor de burst, a perioadelor de „supresie” (non-burst) şi în timpul anesteziei cu unde lente.

Rezultate: Conectivitatea corticală globală (0,5–100 Hz) a fost de 0,61 ± 0,078 în timpul perioadelor de burst în comparaţie cu 0,55 ± 0,032 în timpul perioadelor de „supresie” (p < 0,05) şi 0,55 ± 0,015 (p < 0,05) în timpul anesteziei cu unde lente.

Concluzii: Conectivitatea corticală a crescut în timpul perioadelor de burst în comparaţie cu perioadele de non-burst şi a anesteziei cu unde lente. Această creştere a sincronizării corticale ar putea fi explicată prin originea subcorticală a burst-urilor.

Keywords: anaesthesia; burst suppression; cortical connectivity.