Нейробиологи определили сигнатуру сознания

Несмотря на необычайный массив научных открытий, продвигающих наше понимание человеческого тела, мы все еще на удивление мало знаем о мозге в целом и природе сознания в частности. Оставляя в стороне столетия философствования о том, что на самом деле определяет сознание, нейробиологи только сейчас подобрались к тому, как наш мозг генерирует осознание мира.

Целью этого нового исследования была попытка идентифицировать различные нейронные сигнатуры, которые могут эффективно указывать на наличие сознания. Это может, например, позволить врачам дифференцировать сознательных и бессознательных пациентов, страдающих от травм головного мозга в тех случаях, когда люди не могут общаться.

В исследовании приняли участие более 150 субъектов, которые были изучены с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ). Некоторые отсканированные участники были пациентами с диагностированными вегетативными состояниями, в то время как другие были здоровыми людьми. В конечном счете, исследователи обнаружили четыре специфических паттерна нейронной активности, которые могли бы указать место человека в спектре от сознательного к бессознательному.

Наиболее сложный паттерн выявил динамическое общение между 42 различными областями мозга. Этот высокоактивный паттерн координации на большом расстоянии между участками головного мозга в первую очередь наблюдался у здоровых, бодрствующих и осознанных людей. На другом конце спектра четвертый и наименее сложный паттерн отражал меньшее количество дальних связей в мозге. Эта картина часто наблюдалась у полностью вегетативных пациентов.

Интересно, что исследование показало, что многие субъекты колеблются между различными нервными паттернами. Например, некоторые субъекты в вегетативных состояниях действительно отмечали кратковременные вспышки более сложной нервной деятельности, сходной с наиболее активной картиной. Это подразумевает, что некоторые вегетативные и, казалось бы, бессознательные пациенты могут войти в краткие состояния сознания. Этот активный сознательный паттерн был в первую очередь активирован у вегетативных пациентов после того, как их попросили мысленно представить изображение или некую деятельность.

Субъекты также были отсканированы под воздействием седативных препаратов. В этом полностью расслабленном состоянии исчезли все сложные нейронные паттерны, и у здоровых, и у вегетативных субъектов был наименее активный нейронный паттерн.

Важно отметить, что сложный паттерн исчез, когда пациенты находились под глубоким наркозом, подтверждая, что наши методы действительно чувствительны к уровню сознания пациентов, а не к общему повреждению головного мозга или внешней реакции.

Давиния Фернандес-Эспехо, один из авторов исследования.

Главный результат исследования – обещание предложить врачам и их семьям лучший способ понять, способен ли совершенно не реагирующий пациент все еще на осознанное мышление. Другая многообещающая перспектива, вытекающая из этого исследования, заключается в предположении, что сознание можно искусственно изменить, используя методы, которые заставляют мозг генерировать различные нейронные сигнатуры.

В будущем, возможно, удастся разработать способы внешней модуляции этих сознательных сигнатур и восстановлении некоторой степени осведомленности или отзывчивости у пациентов, которые потеряли их, например, с помощью неинвазивных методов стимуляции мозга, таких как транскраниальная электростимуляция.

Давиния Фернандес-Эспехо, один из авторов исследования.

Автор: Рич Хариди

Перевод: Филипп Дончев

Ссылка на источник: https://newatlas.com/brain-scan-neural-pattern-consciousness/58385/

Источник: m.vk.com

Комментарии: