Pētnieku komanda ir atradusi smadzenēs "apziņas motoru" - reģionu, kurā vismaz pērtiķiem pat neliels lēkāšanas sākums liks viņiem pamodīties no anestēzijas.
Apziņa ir noslēpums. Mēs noteikti nezinām, kāpēc radības dažreiz ir nomodā un dažreiz miega, vai kādi smadzeņu mehānismi ir vissvarīgākie apzinātam stāvoklim. Tomēr šajā jaunajā rakstā pētnieki parādīja dažus svarīgus norādījumus. Izmantojot elektrodus nomodā un guļošo makaku smadzenēs, kā arī makakus dažādu anestēzijas formu gadījumā, komanda pērtiķu smadzenēs atrada divus galvenos apziņas ceļus. Pētnieki arī atrada specifisku smadzeņu reģionu, kas, šķiet, ved šos ceļus, piemēram, ar motoru, ar kuru viņi varētu sākt izmantot dažus ļoti specializētus pārejas kabeļus. Šis reģions ir pazīstams kā centrālais sānu talamuss.
Bet tas nenozīmē, ka viņi smadzenēs ir atraduši apziņas vietu.
"Maz ticams, ka apziņa ir raksturīga vienai smadzeņu atrašanās vietai," sacīja Mišela Redinbauga, Viskonsinas Universitātes Madisonas universitātes psiholoģijas maģistrante un galvenā autore, publicēta 12. februārī žurnālā Neuron.
Iepriekšējie pētījumi jau parādīja, ka apzinīga uzturēšana ir saistīta ar darbību, kas izkliedēta visās smadzenēs, taču viņas komandas darbs pierāda, ka galvenā loma, iespējams, ir centrālajam sānu talamālam, viņa sacīja.
Ko nozīmē "apziņa"
Ir svarīgi saprast, ka šī pētījuma kontekstā "apziņa" vairāk vai mazāk attiecas uz nomodā esamību.
"Vārdam" apziņa "ir daudz definīciju," sacīja Maikls Graziano, Prinstonas universitātes neirozinātnieks, kurš nebija iesaistīts pētījumā. "Viens veids, kā domāt par apziņu, ir modrības, uzbudinājuma un reaģēšanas uz stimuliem klīniskajā perspektīvā. Šajā ziņā guļošie cilvēki nav pie samaņas, un arī cilvēki komā nav."
Un nav pilnīgi skaidrs, kāpēc un kā cilvēki mainās un mainās starp šiem stāvokļiem. Saskaņā ar Minesotas Universitātes neirozinātnieces Sāras Heilbronneres teikto, kas arī nebija iesaistīts pētījumā, šis pētījums atspoguļo "elegantu darbu" par šo sarežģīto tēmu.
Šis darbs ir vērsts uz šauru jautājumu: kas liek cilvēkiem kļūt apzinātiem?
"Tomēr ir daudz grūtāk izpētīt atšķirīgu apziņas koncepciju: subjektīvo pieredzi, kas nāk ar dažiem smadzeņu informācijas apstrādes gadījumiem, mūsu iekšējās dzīves sastāvdaļu" kā tas jūtas "," Live Science sacīja Graziano. . "Pētījumi, piemēram, pašreizējie, neaptver šāda veida apziņu."
Sprūda smadzenēs
Heilbronners sacīja, ka pērtiķu pētījums seko iepriekš pārliecinošam pētījumam, kurā iesaistīti cilvēki.
2007. gada augustā pētnieki no Veila Kornela medicīnas koledžas Ņujorkā publicēja revolucionāro pētījumu žurnālā Nature. Viens no viņu pacientiem pēc traumatiska smadzeņu traumas mēnešus bija pavadījis slimnīcā "minimāli apzinātā stāvoklī". Vīrietis lielākoties nezināja par savu apkārtni, bet dažkārt kļuva apzinīgāks un aktīvāks. Spekulējot, ka viņa stāvoklis varētu būt saistīts ar nozīmīgu smadzeņu dažu tīklu “nepietiekamu deaktivāciju”, viņi implantēja elektrodus, kas stimulēja viņa centrālo talamusu, un ziņoja par nozīmīgiem viņa apziņas līmeņa uzlabojumiem.
Jaunajā pērtiķu pētījumā Redinbaugh un viņas komanda ņēma lietas daudz tālāk.
Izmantojot elektrodus, pētnieki nosūtīja mazus elektriskos impulsus dažādos pērtiķu smadzeņu apgabalos, kad viņi gulēja vai sedēja, izmantojot vairāku veidu anestēziju. Pārsvarā pērtiķi gulēja. Bet impulsa nosūtīšana noteiktā frekvencē uz centrālo sānu talamusu pamodināja pērtiķus - pat no dziļas anestēzijas - un ļāva viņiem izjust pasauli.
"Īpaši iespaidīgi ir miega un vairāku anestēzijas formu saplūdošie pierādījumi, jo mēs zinām, ka tiem ir atšķirīgi darbības mehānismi," sacīja Heilbronners.
Citiem vārdiem sakot, jums nav aizmigt to pašu iemeslu dēļ, kad anestēzijas laikā zaudējat samaņu, un dažādas anestēzijas formas darbojas dažādos veidos.
Bet dažādas anestēzijas un miega formas "acīmredzami saplūst ar šo ķēdi to ietekmē uz apziņu", sacīja Heilbronners.
Iegūstot pērtiķu smadzenes, kad viņi devās turp un atpakaļ starp apzinātiem un bezsamaņā esošiem stāvokļiem, pētnieki sašaurināja apziņu līdz divām galvenajām sastāvdaļām.
"Apziņa vienmēr sakrita ar diviem aktivizētiem ceļiem," Redinbaugh stāstīja Live Science.
Viena no šīm kritiskajām ķēdēm pārnēsā sensoro informāciju no talamusa līdz smadzeņu garozai - smadzeņu reģionam, kas veic daudzus sarežģītas domāšanas veidus. Gan šai shēmai, gan citam ceļam - vienam, kas "nes atgriezenisko saiti par prognozēm, uzmanības prioritātēm un mērķiem apgrieztā virzienā" - bija jābūt aktīviem, lai apziņa darbotos, sacīja Redinbaugh.
Pētnieki secināja, ka centrālajam sānu talamālam ir galvenā loma šo divu ceļu aktivizēšanā un uzturēšanā. Šķiet, ka tas darbojas kā sprūda.
Šis pētījums nav noderīgs tikai no tīri zinātniska viedokļa, sacīja Redinbaugh. Precīzi izdomājot, kā darbojas apziņa, varētu uzlabot anestēziju un radīt jaunus ārstēšanas veidus cilvēkiem ar samaņas traucējumiem, piemēram, Veila Kornela Medicīnas koledžas pētījumā iesaistītajam.
Šī saikne starp aktivitāti talamā un garozā ir īpaši interesanta ārstēšanā, sacīja Heilbronners.
Salīdzinot ar talamusu, "smadzeņu garozs ir arī pievilcīgāks mērķis", viņa sacīja. Tas ir tāpēc, ka neinvazīvas procedūras, piemēram, transkraniāla magnētiskā stimulācija, var sasniegt garozas virsmu, bet tās nevar sasniegt talamu, kas ir apbedīts dziļi smadzenēs, tieši virs smadzeņu stumbra. "Varbūt, izveidojot tādu shēmas modeli kā šis, mēs varētu neinvazīvi ietekmēt tos abus," sacīja Heilbronners.
Neskatoties uz iespējām, ir iemesls vēlreiz pārbaudīt atradumus, sacīja Lauras Fernandesa, Šveices Lozannas Universitātes neirozinātniece.
"Tas tiek darīts divos pērtiķos. Ļoti maz parauga," Fernandez stāstīja Live Science. Būtu jauki izmēģināt grauzējus ar lielāku paraugu. Pētniekiem arī divreiz jāpārbauda smadzenēs ievietoto elektrodu atrašanās vieta, lai pārliecinātos, ka tie patiesi aktivizē centrālo sānu talamusu, nevis citus tuvējos smadzeņu reģionus, piebilda Fernandezs.
Tomēr viņa norādīja, ka rezultāti precīzi sakrīt ar nesenajiem grauzēju pētījumiem; šajā rakstā, kas publicēts 2018. gada jūnijā žurnālā //vanilla.tools/livescience/articles/YGExvsCXa4AWnp5ubygZY9Nature Neuroscience, tika ieteikts, ka kaut kur talamātā ir modināšanas "slēdzis".
