Οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει τα "νευρολογικά μοντέλα" της συνείδησης

Νέα έρευνα χρησιμοποιώνταςη λειτουργική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (fMRI) δείχνει ότι η εικόνα του εγκεφάλου ενός ατόμου σε φυτική κατάσταση ή κατάσταση ελάχιστης συνείδησης διαφέρει από την εικόνα της δραστηριότητας του εγκεφάλου ενός ατόμου που είναι συνειδητό, σύμφωνα με άρθρο που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science Advances από μια διεθνή ομάδα νευροεπιστημόνων. Τα αποτελέσματα της δουλειάς τους δείχνουν ότι, σε αντίθεση με τους ασθενείς σε μια ημι-συνειδητή κατάσταση, ο εγκέφαλος ενός υγιούς ατόμου επιδεικνύει υψηλή δυναμική και σημαντικά πιο πολύπλοκη συνδεσιμότητα.

"Τα αποτελέσματα της έρευνας αποδεικνύουνέχει σημειωθεί σημαντική πρόοδος στον προσδιορισμό των "δακτυλικών αποτυπωμάτων" της συνείδησης στον εγκέφαλο ", δήλωσε ο νευροβιολόγος Anil Seth του Πανεπιστημίου του Sussex, ο οποίος δεν συμμετείχε σε αυτό το ερευνητικό πρόγραμμα. "Αυτό το έργο ανοίγει νέες πόρτες στον καθορισμό των συνειδητών και ασυνείδητων καταστάσεων υπό διάφορες συνθήκες."

Ένα άτομο μπορεί να βρίσκεται σε προσωρινή κατάστασηαπώλεια συνείδησης (για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια του ύπνου ή της αναισθησίας) ή σε μια εντελώς ασυνείδητη κατάσταση, για παράδειγμα, όταν λαμβάνετε εγκεφαλικό τραύμα. Αλλά παρά το γεγονός ότι η απώλεια των αισθήσεων ορίζεται ως η ανικανότητα του εγκεφάλου να ανταποκριθεί στα ερεθίσματα, μια τέτοια συμπεριφορά δεν είναι πάντα το αποτέλεσμα μιας ασυνείδητης κατάστασης, λένε μερικές μελέτες. Για παράδειγμα, στην πρακτική της ιατρικής, υπήρξαν περιπτώσεις όπου ο εγκέφαλος των ασθενών, που φαινόταν να μην ανταποκρίνεται στα ερεθίσματα, έδειχνε πράγματι μια δραστηριότητα παρόμοια με εκείνη του χαρακτηριστικού του εγκεφάλου ενός συνειδητού προσώπου - του είχαν πει να φανταστούν πώς εκτελούν κάποια σωματική εργασία για παράδειγμα, παίζουν τένις. Αυτή η διανοητική αντίδραση, ελλείψει μιας φυσικής αντίδρασης, ονομάζεται διανοητική νοητική-κινητική.

Τέτοιες παρατηρήσεις αναγκάζουν τους επιστήμονες να συνεχίσουν την έρευνα με στόχο την κατανόηση του τι συμβαίνει στον ανθρώπινο εγκέφαλο κατά τη διάρκεια μιας συνειδητής και ασυνείδητης κατάστασης.

Σε μερικές προηγούμενες μελέτες, παρακολούθησηη ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου με ηλεκτροεγκεφαλογράφημα σε ανθρώπους που βρίσκονταν σε κατάσταση ύπνου, υπό την επήρεια αναισθησίας ή μετά από έμπειρους τραυματικούς εγκεφαλικούς τραυματισμούς, αποκάλυψε ορισμένα πρότυπα στα εγκεφαλικά κύματα που οι επιστήμονες συνδέονται με τη συνείδηση. Ωστόσο, η ηλεκτροεγκεφαλογράφημα καθιστά αδύνατη την απόκτηση πλήρων χωρικών πληροφοριών σχετικά με την εγκεφαλική δραστηριότητα, λέει ο Jacobo Sitt του Ινστιτούτου Ερευνών Εγκεφάλου και Νωτιαίου Κρανιδίου του Παρισιού. Με τη σειρά του, με τη βοήθεια της λειτουργικής απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού, "τώρα ξέρουμε από πού προέρχονται αυτά τα μοτίβα", λέει η νέα μελέτη.

Sitt με τους συναδέλφους που υποστηρίζονται από τρία ιατρικάτα ιδρύματα του Παρισιού, της Νέας Υόρκης και της Βελγικής Λιέγης πραγματοποίησαν σάρωση με μαγνητική τομογραφία 47 υγιή άτομα, καθώς και 78 ασθενείς που βρίσκονται σε φυτική κατάσταση (ανεπανόρθωτο σύνδρομο εγρήγορσης, UWS), όπου υπάρχει έλλειψη αντιδράσεων με τη διατήρηση του κύκλου ύπνου-εγρήγορσης τα μάτια είναι ανοιχτά, αλλά δεν ανταποκρίνονται πλήρως στα ερεθίσματα), καθώς και με μια κατάσταση ελάχιστης συνείδησης (MCS), όταν ένα άτομο μπορεί να ακολουθήσει τα μάτια των αντικειμένων, αλλά δεν μπορεί να μεταφέρει τα συναισθήματα και τις σκέψεις του.

Ανάλυση υπολογιστή των δεδομένων σάρωσης μαγνητικής τομογραφίας,που ελήφθη με βάση περίπου 400 εικόνες που διαρκούν περίπου 20 λεπτά το καθένα για κάθε συμμετέχοντα στις παρατηρήσεις, αποκάλυψαν τέσσερα σχέδια (μοτίβα) ή πρότυπα εγκεφαλικής δραστηριότητας. Ταυτόχρονα, όπως σημειώνουν οι ερευνητές, η πιθανότητα εκδήλωσης δύο ειδικών μοτίβων όταν η σάρωση εξαρτάται άμεσα από τη διάγνωση ενός ατόμου.

Για παράδειγμα, οι υγιείς άνθρωποι είναι πολύ πιο πιθανό από ότιοι ασθενείς έδειξαν "τον πρώτο χαρακτήρα της δραστηριότητας", που χαρακτηρίζεται από υψηλή χωρική πολυπλοκότητα και διαπεριφερειακή συνδεσιμότητα των περιοχών του εγκεφάλου, γεγονός που υποδεικνύει το συντονισμό ολόκληρου του εγκεφάλου. Από την άλλη πλευρά, σε ασθενείς με διάγνωση UWS, το πρώτο μοντέλο δραστηριότητας ήταν πολύ σπάνιο, αλλά το «τέταρτο» πρότυπο, το οποίο χαρακτηρίζεται από μειωμένη χωρική πολυπλοκότητα και διαπεριφερειακή συνδεσιμότητα, αντιθέτως, παρατηρήθηκε συχνότερα. Οι ασθενείς με κατάσταση ελάχιστης συνείδησης (MSC) παρουσίασαν γενικά μέτρια εγκεφαλική δραστηριότητα, κάπου στη μέση μεταξύ των δύο ομάδων. Οι εκδηλώσεις του δεύτερου και τρίτου σχεδίου δραστηριότητας παρατηρήθηκαν σε όλες τις ομάδες συμμετεχόντων στη μελέτη.

Μετά από αυτό, οι επιστήμονες ανέλυσαν τη δραστηριότητατον εγκέφαλο μιας άλλης ομάδας ανθρώπων, που αποτελείται από 11 ασθενείς ενός καναδικού νοσοκομείου. Και πάλι, μια σάρωση μαγνητικής τομογραφίας αποκάλυψε ορισμένα πρότυπα της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Σε έξι ασθενείς με UWS, παρατηρήθηκε συχνότερα το τέταρτο μοντέλο δραστηριότητας, ενώ στους υπόλοιπους πέντε, στους οποίους παρατηρήθηκε η γνωστική κινητική δυσαρμονία, εκδηλώθηκε το πρώτο σχέδιο δραστηριότητας, επιβεβαιώνοντας έτσι τα ευρήματα προηγούμενων μελετών (που αναφέρονται στην αρχή του άρθρου) που δείχνουν την παρουσία συνείδησης σε αυτούς τους ασθενείς.

Το πρώτο (αριστερό) και το τέταρτο (δεξιό) πρότυπο εγκεφαλικής δραστηριότητας που ανιχνεύεται με σάρωση με μαγνητική τομογραφία

Σύμφωνα με τον νευροεπιστήμονα Tristan Beckinstein από τοΤο Πανεπιστήμιο του Cambridge, με τόσο περίπλοκο δείγμα (ασθενείς με διαφορετικές καταστάσεις εγκεφαλικής δραστηριότητας, διαφορετικά ιατρικά ιδρύματα, διαφορετικό εξοπλισμό που χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη) «η πιθανότητα αποτυχίας της μελέτης ήταν πολύ υψηλή». Ωστόσο, τα αποτελέσματα ήταν "εξαιρετικά συνεπή", σημειώνει ο επιστήμονας.

Η ικανότητα εντοπισμού υπογραφών συνείδησης καιη απώλεια των αισθήσεων μπορεί να βοηθήσει τους γιατρούς και τους συγγενείς να κάνουν μια δύσκολη επιλογή υπέρ της συνέχισης ή της άρνησης να στηρίξουν τη ζωή των σοβαρά ασθενών, λέει ο αναισθησιολόγος Anthony Hadets από το Πανεπιστήμιο του Michigan. Επιπλέον, η ευκαιρία αυτή θα σας επιτρέψει να κατανοήσετε γρήγορα την αποτελεσματικότητα ή την αναποτελεσματικότητα των διαφόρων μεθόδων θεραπείας και αποκατάστασης.

"Τελικά, όλα αυτά οδηγούν σε καλύτερη κατανόησητι συμβαίνει στον εγκέφαλο τέτοιων ασθενών σε σύγκριση με τον εγκέφαλο των υγιών ανθρώπων και εκείνων που βρίσκονται σε κατάσταση συνείδησης. Από αυτή τη θέση, αυτή η μελέτη κάνει ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός », προσθέτει ο Hadets.

Συζητήστε τα αποτελέσματα της μελέτης των νευροεπιστημόνων μπορεί να είναι στο τηλεγράφημά μας.