Новая гипотеза: движение жидкости в мозге предложили считать основой сознания

Это всего лишь гипотеза, изложенная в статье в научном журнале.

Согласно новой концепции, сознание возникает не только из-за активности нейронов, но и благодаря физическим процессам — электромагнитным полям от движения жидкости в мозге. Эта модель, как и ее предшественники, пока носит теоретический характер, но предлагает нестандартный взгляд на проблему синхронизации работы разных отделов мозга.

Иллюстрация. Колебательное сокращение сосудов, вызванное нейрокинами, создает градиенты периваскулярного давления, которые способствуют перемещению спинномозговой жидкости. Это движение и создает электромагнитные поля, влияющие на сознание, по мнению авторов / S.S. Bhatt et. al/ Medical Hypotheses(2025)

Происхождение сознания — субъективного опыта, мыслей и ощущений — остается одной из главных загадок науки. Десятки лет исследований не привели к появлению теории, которая могла бы полностью охватить этот феномен. Распространенные концепции предлагают разные, порой противоречивые объяснения и сталкиваются с трудностями при экспериментальной проверке.

Одна из ведущих теорий, теория интегрированной информации, предполагает, что сознание — это свойство любой системы, способной сложным образом объединять информацию. Согласно ей, эпицентр сознания расположен в так называемой горячей зоне в задних отделах коры головного мозга. Недавние масштабные эксперименты по проверке теории не смогли подтвердить ее ключевое предсказание о непрерывной синхронизации активности в этой зоне во время осознанного восприятия.

Другой влиятельный подход — теория глобального нейронального рабочего пространства. Она сравнивает сознание со сценой, на которую попадает лишь самая важная информация. Когда информация достигает нейронных сетей в лобных и теменных долях, она становится «глобально доступной» для всего мозга — и в этот момент осознается. Эта теория также столкнулась с противоречиями. Эксперименты показали, что предсказанная ею мощная «вспышка» активности в лобных долях в момент осознания далеко не так универсальна, как предполагалось.

Врачи-неврологи из Джорджтаунского университета предложили альтернативный взгляд. Научная работа опубликована в журнале Medical Hypotheses, который как раз специализируется на рассмотрении новых и спекулятивных идей.

Ccылка на статью: GlymphoVasomotor Field (GVF) theory: a non-neuronal scaffolding for brain rhythms and consciousness

doi 10. 1016/ j. mehy. 2025. 111763

Новая гипотеза основана на концепции «глиовазомоторного поля» (GlymphoVasomotor Field). Она смещает фокус с чистой нейробиологии на биофизику и берет за основу работу глимфатической системы — сети каналов вокруг сосудов, по которым в мозге движется спинномозговая жидкость (ликвор), выполняя функцию очистки.

Авторы идеи выстроили следующую цепочку событий. Ритмичные выбросы норадреналина из отдела в стволе мозга под названием «голубое пятно» заставляют стенки сосудов ритмично пульсировать. Эта пульсация, в свою очередь, приводит в движение ликвор. Поскольку он содержит заряженные частицы — ионы, — их ускоренное движение, согласно законам электродинамики, создает слабое, но структурированное электромагнитное поле.

Именно это поле, по мнению авторов исследования, и играет роль невидимого каркаса или «дирижера» для нейронов. Если представить нейроны как музыкантов в оркестре, каждый из которых исполняет свою партию, то глиовазомоторное поле задает общий ритм, объединяя их разрозненную активность в единую и слаженную «симфонию» сознания. Такой подход позволяет объяснить, как отдаленные друг от друга отделы мозга — например, задние и передние — могут работать синхронно даже без прямых нейронных связей между ними. Их координирует общее физическое поле.

Авторы говорят о своей концепции: "Если эта теория подтвердится, она может изменить представление о физиологии мозговых волн и стать основой для новых терапевтических стратегий при расстройствах сознания..."

Цитата из статьи:

"Проверка гипотезы. Утверждение о том, что движение ионов в спинномозговой жидкости создаёт электромагнитные поля, которые управляют активностью мозга, является умозрительным и требует изучения. Соответствующие параметры для изучения вытекают из закона Ампера — Максвелла, который описывает взаимосвязь между током и результирующей плотностью магнитного потока. Основным уравнением для создания такого поля является [ссылка на уравнение

х B = ?0J

где ?0 — магнитная проницаемость свободного пространства, а J — общая плотность тока. Систематические эксперименты, основанные на законе Ампера — Максвелла, показали, что направленный поток ионов через электролитический резервуар создаёт магнитные поля, плотность магнитного потока в которых увеличивается с ростом силы тока и количества эффективных катушек и уменьшается с увеличением размера канала . С анатомической точки зрения это означает, что в периваскулярных контурах спиральной микрососудистой архитектуры подкоркового белого вещества генерируется более сильное поле . Такую генерацию поля можно измерить с помощью магнитоимпедансных датчиков с разрешением в пикотесла, которые регистрируют спонтанное колебательное биомагнитное поле, генерируемое тканями гладкой мускулатуры морских свинок. Однако для того, чтобы определить, способно ли это поле влиять на возбуждение нейронов, можно использовать эксперименты с локальной фиксацией потенциала или напряжения, при которых нейронная ткань находится в непосредственной близости от электролитического резервуара, генерирующего поле, с аналогичным электрохимическим профилем спинномозговой жидкости".

В качестве косвенного подтверждения ученые привели эффект от некоторых препаратов. Например, снотворное золпидем, которое изменяет сознание, также подавляет пульсацию сосудов и ток ликвора. В то же время у некоторых пациентов с тяжелыми нарушениями сознания золпидем парадоксальным образом вызывает «пробуждение». Теория глиовазомоторного поля предлагает этому возможное объяснение, связывая изменения сознания с модуляцией сосудистой динамики и потоков жидкости.

Впрочем, эта гипотеза поднимает серьезные вопросы. Ключевой — достаточно ли сильны эти предполагаемые электромагнитные поля, чтобы оказывать значимое влияние на активность миллиардов нейронов. Современные представления о биофизике мозга предполагают, что такие поля скорее должны быть исчезающе малы.

Другой фундаментальный аспект — проблема корреляции и причинности. Наблюдаемое совпадение между изменениями кровотока и состояния сознания не доказывает, что первое — причина второго. Оба этих явления, например, могут быть следствием другого нейронного процесса, который гипотеза не учитывает.

Тем не менее ценность концепции глиовазомоторного поля в том, что она заставляет посмотреть на проблему сознания под новым углом и объединить знания из разных областей — нейробиологии, гидродинамики и физики. Она подчеркивает, что сознание может быть не просто продуктом нейронной активности, а сложным эмерджентным свойством всей экосистемы мозга, включая его сосудистую сеть и потоки жидкости. Будущие эксперименты, направленные на измерение этих сверхслабых полей и их связи с нейронной активностью, покажут, насколько состоятельной окажется эта смелая идея.

Источник русского текста: издание Naked Science, научный журналист Илья Гриднев, статья Движение жидкости в мозге предложили считать основой сознания .

Ранее было опубликовано:

Эксперимент открыл новые данные о природе человеческого сознания.

Учёные считают, что новые данные помогут в оказании помощи пациентам, находящимся в коме или вегетативном состоянии.

Проведён самый масштабный эксперимент по изучению природы сознания, в котором приняло участие 256 добровольцев, сообщает пресс-служба американского Института Аллена.

Источник: vk.com

Комментарии: