The Persistent Impact of Inflammation and General Anesthesia on Cognition and Inhibitory Neurotransmission
Notice bibliographique
Résumé
Perioperative neurocognitive disorders (PNDs), which are characterized by lasting cognitive deficits after general anesthesia and surgery, commonly occur in patients. Growing evidence indicates that inflammation and general anesthetic drugs are two likely contributing factors to the development of PNDs. In animal models, inflammation due to surgery or treatment with the pathogen-associated molecule lipopolysaccharide (LPS) impairs cognition. Similarly, exposure to general anesthetic drugs has been reported to cause subtle, yet persistent, cognitive deficits. At the molecular level, inflammation- and anesthetic-induced cognitive deficits may be due to dysregulated inhibitory neurotransmission. Inflammatory mediators acutely disrupt both synaptic and tonic inhibition in the brain, though it is unknown whether such disruptions are sustained for days. Furthermore, general anesthetic drugs are reported to trigger a lasting increase in tonic inhibitory transmission in the hippocampus. Therefore, inhibitory neurotransmission may represent a point of convergence in the pathophysiology of PNDs.Despite the co-occurrence of inflammation and general anesthesia in the perioperative period, the relative impact of each factor alone, versus their combination, is not well understood. Thus, I first studied the impact of these factors on two cognitive domains: memory and executive function. Using a mouse model of LPS-induced inflammation followed by etomidate anesthesia, I observed memory deficits that were driven by inflammation. However, deficits in executive function were only observed when mice received both LPS and etomidate, suggesting an interplay between inflammation and general anesthesia. I next assessed the impact of these factors on inhibitory neurotransmission in the hippocampus and found that LPS-induced inflammation and sevoflurane anesthesia exert differential effects. LPS did not persistently dysregulate inhibition 1–3 days after treatment, whereas sevoflurane caused a sustained increase in tonic inhibition. Synaptic plasticity remained intact after treatment with the combination of LPS and sevoflurane, despite the increased tonic inhibition. Thus, additional mechanisms likely underlie functional deficits in this model. My findings indicate that an interplay between inflammation and general anesthesia may play a key role in the development of PNDs. While inhibitory neurotransmission may be a viable target for treating anesthetic-induced impairment, complementary strategies to mitigate parallel inflammation-induced disruptions are likely necessary to treat PNDs.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».