Naukowcy ustalili "neurologiczne formy" świadomości

Nowy badanie z użyciem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) pokazuje, że obraz mózgu człowieka, znajdującego się w stanie wegetatywnym lub stanie minimalnej świadomości różni się od obrazu aktywności mózgu człowieka, znajdującego się w świadomości, czytamy w artykule w czasopiśmie Science zaliczki dla przemysłu międzynarodową drużyną takich neurobiologów. Ich wyniki pokazują, że w odróżnieniu od pacjentów znajdujących się w stanie na wpół przytomny, mózg zdrowego człowieka wykazuje wysoką dynamikę i znacznie bardziej skomplikowaną коннективность.

"Wyniki badania pokazują znaczący postęp w określaniu "odcisków" świadomości w mózgu", — mówi neurolog Anil Seth z Сассекского uniwersytetu, nie brał udziału w tym projekcie badawczym. – "Ta praca otwiera nowe drzwi w określaniu świadomych i nieświadomych stanów w różnych warunkach".

może znajdować się w stanie utraty świadomości (na przykład podczas snu lub znieczulenia) lub w pełnej nieświadomości, na przykład, po otrzymaniu uszkodzenia mózgu. Ale mimo, że nieświadomość jest definiowana jako niezdolność do mózgu do reagowania na bodźce, takie zachowanie nie zawsze jest wynikiem nieświadomości, mówią wyniki niektórych badań. Na przykład, w praktyce medycyny były przypadki, kiedy mózg pacjentów, na pierwszy rzut oka w żaden sposób nie reaguje na bodźce, rzeczywiście wykazywał aktywność podobną do tego, że występujący w mózgu człowieka, znajdującego się w świadomości – im mówili sobie wyobrazić, jak wykonują jakąś fizyczną zadanie, na przykład, grać w tenisa. Taka psychiczna reakcja w przypadku braku fizycznego odpowiedzi nosi nazwę terapii poznawczo-silnikowego dysonans.

Podobne obserwacje zmusza naukowców do kontynuowania badania, mające na celu zrozumienie tego, co dzieje się z ludzkim mózgiem podczas świadomego i nieświadomego stanu.

W niektórych wcześniejszych badaniach monitorowanie aktywności elektrycznej mózgu za pomocą elektroencefalografii u ludzi, którzy znajdowali się w stanie uśpienia, pod wpływem znieczulenia lub po badająca urazie mózgu, ujawniał w falach mózgowych pewne wzorce, które naukowcy wiążą się ze świadomością. Jednak elektroencefalografia nie daje możliwości uzyskać pełną informację przestrzenną o aktywności mózgu, mówi Джакобо Ситт z Paryskiego instytutu badań mózgu i rdzenia kręgowego. Z kolei za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego "teraz wiemy, skąd biorą się te wzory", czytamy w nowym badaniu.

Ситт z kolegami przy wsparciu trzech instytucji medycznych w Paryżu, Nowym Jorku i belgijskim Liège przeprowadzili MRI-skanowanie 47 ludzi zdrowych, a także 78 pacjentów znajdujących się w stanie wegetatywnym (unresponsive wakefulness syndrome, UWS), przy którym obserwuje się brak reakcji z bezpieczeństwem cyklu snu-czuwania (człowiek leży z otwartymi oczami, ale zupełnie nie reaguje na bodźce), a także ze stanem minimalnej świadomości (MCS), kiedy człowiek może wodzić wzrokiem za przedmiotami, ale nie może przekazywać swoje uczucia i myśli.

Komputerowa analiza danych MRI skanowania, uzyskanych na podstawie około 400 zdjęć, trwające około 20 minut codziennie dla każdego uczestnika obserwacji, ujawnił cztery wzory (formy) lub charakteru aktywności mózgu. Przy tym, jak podkreślają badacze, prawdopodobieństwo wystąpienia dwóch pewnych wzorców podczas skanowania zależy bezpośrednio od ustawionego człowieka diagnozy.

Na przykład, u zdrowych ludzi znacznie częściej, niż u pacjentów przejawia się "pierwszy charakter aktywności", który charakteryzuje się wysoką przestrzennej złożoności i międzyregionalnej коннективностью rejonów mózgu, co świadczy o koordynacji pracy całego mózgu. Z drugiej strony, u pacjentów z rozpoznaniem UWS pierwszy wzorzec aktywności przejawia się bardzo rzadko, a "czwarty", charakteryzujący się obniżoną przestrzennej złożoności i międzyregionalnej коннективностью, wręcz przeciwnie, obserwuje się najczęściej. Pacjenci ze stanem minimalnej świadomości (MSC) w ogóle demonstrowali усредненную aktywność mózgu, będąc gdzieś w połowie drogi między dwoma grupami. Przejawy drugiej i trzeciej formy aktywności zaobserwowano wśród wszystkich grup uczestników badania.

Po tym naukowcy przeprowadzili analizę aktywności mózgu innej grupy ludzi, składał się tylko z 11 pacjentów jednej z kanadyjskich szpitali. I znowu MRI-skanowanie wykazało obecność niektórych charakterów aktywności mózgu. U sześciu pacjentów z UWS najczęściej obserwował czwarty forma aktywności, u pozostałych pięciu, u których obchodzono terapii poznawczo-silnikowy dysonans, najczęściej przejawia się pierwszy wzorzec aktywności, potwierdzając tym samym wyniki poprzednich badań (o których wspomniano na początku artykułu), указывавших pod kątem świadomości u tych pacjentów.

Pierwszy (po lewej) i czwarty (po prawej) wzorce aktywności mózgu, zidentyfikowane za pomocą MRI skanowania

Według нейробиолога Tristana Бекинштейна z uniwersytetu w Cambridge, przy tak trudnej próbie (u pacjentów z różnym stanem aktywności mózgu, różne instytucje medyczne, różny sprzęt, który był wykorzystywany do badania) "prawdopodobieństwo niepowodzenia badania był bardzo wysoki". Jednak wyniki okazały się "bardzo kolejnymi", zauważanaukowiec.

Możliwość identyfikacji sygnatur świadomości i nieświadomości może pomóc lekarzom i rodzinie podjąć trudny wybór na rzecz kontynuacji lub rezygnacji z obsługi życia ciężko chorych pacjentów, uważa anestezjolog Anthony Хадец z university of Michigan. Ponadto, taka możliwość pozwoli szybciej zrozumieć skuteczność lub nieskuteczność tych lub innych metod leczenia i rehabilitacji.

"W końcu wszystko to prowadzi do lepszego rozumiem tego, co się dzieje w mózgu u tych pacjentów w porównaniu z mózgami ludzi zdrowych i tych, którzy znajdują się w stanie świadomości. Z tej pozycji to badanie robi ogromny krok do przodu", — dodaje Хадец.

Omówić wyniki badań takich neurobiologów można w naszej .