1846年，首次有医生公开演示处于麻醉状态下的病人的手术全程。到1847年，人们已经能够比较理性的认识到当个体处于无意识状态的时候，大脑的运转过程。
然而，170多年后的今天，我们仍然在思考这一问题。奥秘依然存在于所有形式的无意识状态中——睡眠，药物镇静，深度麻醉和昏迷。但密歇根医学研究小组最近发表的三篇论文，为我们解密大脑在陷入无意识状态时的反应提供了一些启示。
论文作者之一的麻醉学家George Mashour说，“这不像是把电灯关掉的过程，它更像是一个断开连接的过程，”“信息加工的本质非常关键”。
换句话说，大脑在麻醉状态下不会停工（除非麻醉药的剂量非常之大），相反，神经元彼此传递信号的方式变得越来越确定和局部化，创造出相互隔离的激活脑区。
在这种状态下，整个大脑的相互连接性要低很多，所有的连接都是局部的、短距离的。
作为密歇根大学医学院的意识科学中心主任，Mashour有着丰富的麻醉经验，他花费了大量的时间给病人打麻醉。当他谈论到意识状态时，他认为这并不是指自由意识或自我意识，“我们主要是在谈论体验，而一般认为信息的整合或综合对于意识的体验至关重要。“
2014年，他发表了一种理论，为他今天所做的工作埋下了铺垫。“我常常问自己一个问题，为什么麻醉剂会起作用？” 当时，信息整合的作用也被称为认知约束(cognitive binding)，是神经科学领域的一个大问题。
人们想知道大脑的不同区域是如何处理及整合来自不同区域的感官信息的，像是视觉和听觉。大脑是如何将所有的这些信息整合在一起以至于我们可以获得连续且统一的体验的？
Mashour假设麻醉剂不仅仅是关闭这些联系，而是抑制了整合过程，也许麻醉是一种认知无约束(cognitive unbinding)。
Mashour的研究分析了药物镇静、手术麻醉和植物人状态期间的神经区域，结果显示处于这些状态中的脑区，不仅信息传递变得更加局部化，处理速度也有所减慢。
通过使用脑电图，该团队使得测量大脑中信息整合的复杂任务变得更易于管理。 他们能够根据测量结果来识别正在研究的意识的不同状态。
本质上，他们能够在大脑网络中测量他们所谓的“模块化状态”。 “模块化是衡量大脑联系程度的一个指标” Mashour说 “脑岛越多，模块化程度就越高，整合度就越低。”
睡觉时又是怎么样的呢？意识研究者认为睡眠和麻醉是具有某些相同特征的不同状态。研究结果也确实表明，麻醉或无意识状态的关键特征之一是脑网络的断开和分裂。在睡眠和某些意识障碍中显示出了这一特征。
尽管所有这些无意识状态都表现出类似的信息传递障碍，但重要且有趣的是我们如何从这些“困境”中走出来。为什么你可以在几秒钟内通过摇晃来逆转他人的睡眠状态？为什么在停药几分钟后就可以改变麻醉状态？
如果有一天，研究者们得以更好的探究出其中的理论基础，希望这些知识可以被用来帮助人们摆脱昏迷或植物人状态。
参考文献：
Lydia Denworth. What Happens in the Brain During Unconsciousness. Psychology Today. Posted Mar 06,2018.
Kim, Hyoungkyu, et al. 'Estimating the integrated information measure Phi from high-density electroencephalography during various states of consciousness in humans.' Frontiers in Human Neuroscience 12 (2018): 42.
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