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认知是机体认识和获取知识的智能加工过程，涉及学习、记忆、语言、思维、精神、情感等一系列随意、心理和社会行为。2018年，各国麻醉学及神经学专家组将术后认知功能障碍（postoperative cognitive dysfunction， POCD）更名为围手术期神经认知障碍（perioperative neurocognitive dysfunction， PND）。PND包括POCD，POCD是指与认知、精神和行为障碍相关的一系列功能障碍，主要表现是记忆和信息处理能力的下降，也包括小儿麻醉术后常见的疲劳和嗜睡。

据研究报道，POCD主要与麻醉或手术引起的中枢神经系统炎症有关，麻醉和手术增加了大脑中白细胞介素（Interleukin， IL）-1β和白细胞介素-6 （Interleukin-6，IL-6）的浓度，导致神经细胞凋亡、肿瘤坏死因子-α（Tumor necrosis factor， TNF-α）的释放和术中小胶质细胞、星形胶质细胞和神经元的激活，从而导致POCD。

POCD不但降低了患儿的生活质量，增加了医疗费用负担，也增加了很多未知的风险，尤其对于儿童来说有可能造成远期的学习、记忆和认知障碍等。目前已有大量的基础和临床研究针对POCD发病机制的预防和治疗措施。

保护性气体

氙气

氙气是一种无色、无嗅、无味的单原子气体，相对分子质量为131.3，是唯一在常压下具有麻醉性的稀有气体。氙气的血液/气体溶解度较低，从体内流入和冲洗的速度极快，因此，它比氧化亚氮更适合用于麻醉。为了降低麻醉诱导引起的发育性神经毒性，需减少高浓度神经毒性挥发性麻醉药暴露，氙气可能特别有效，而且氙气的麻醉特性和神经保护特性可以消除神经毒性。Wilhelm等研究发现氙气对谷氨酸和氧葡萄糖剥夺诱导的神经元细胞损伤具有保护作用。

一项基础实验表明，新生大鼠在全麻过程中给予氙气可以减少七氟醚暴露，减少生理障碍，减轻剂量依赖性的酸中毒，并在复合较高的氙气浓度（70%）时可以减少脑内细胞凋亡。

 氢气

氢气主要通过抑制海马核NF-κB激活和促炎细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α的释放，抑制海马神经炎症反应减轻七氟醚的神经毒性。与单独吸入七氟烷相比，共同使用1.3%氢气显著降低神经元凋亡水平约40%，同时也减少了新生儿七氟烷暴露诱导的氧化应激。氢气可以显著减少新生儿七氟烷暴露下引起的神经元凋亡和随后的认知功能障碍。这项新研究提出联合使用氢气可能是一种新的治疗策略，以减轻发育中的大脑麻醉神经毒性，从而有利于接受全身麻醉和外科手术的儿童。