Tutkijaryhmä on löytänyt "tietoisuuden moottorin" aivoista - alueelta, jolla ainakin apinoilla jopa pieni hypyn aloitus saa heidät herättämään anestesiasta.
Tietoisuus on mysteeri. Emme tiedä varmasti, miksi olennot ovat joskus hereillä ja joskus nukkumassa tai mitkä aivojen mekanismit ovat tärkeimmät tietoisen tilan kannalta. Tässä uudessa artikkelissa tutkijat esittivät kuitenkin joitain tärkeitä vihjeitä. Käyttämällä elektrodeja hereillä olevien ja nukkuvien makakkien aivojen läpi, samoin kuin makaakkeja erilaisissa anestesiamuodoissa, ryhmä löysi apujen aivoissa kaksi keskeistä tietä tietoisuuden saavuttamiseksi. Tutkijat löysivät myös tietyn aivoalueen, joka näyttää johtavan noille reiteille, kuten moottori, jonka avulla he voisivat alkaa käyttää erittäin erikoistuneita hyppyjohtoja. Tätä aluetta kutsutaan keskeiseksi sivuttaishaudeksi.
Mutta se ei tarkoita, että he olisivat löytäneet tietoisuuden paikkansa aivoissa.
"On epätodennäköistä, että tietoisuus on spesifinen yhdelle aivopisteelle", sanoi Michelle Redinbaugh, Wisconsin-Madisonin yliopiston psykologian jatko-opiskelija ja lehden pääkirjailija, joka julkaistiin 12. helmikuuta lehdessä Neuron.
Aikaisemmat tutkimukset ovat jo osoittaneet, että tajuissaan pysymiseen kuuluu toimintaa, joka on levinnyt koko aivoihin, mutta hänen tiiminsä työ osoittaa, että keskimmäisellä sivuttaishamella on todennäköisesti keskeinen rooli, hän sanoi.
Mitä "tietoisuus" tarkoittaa
On tärkeää ymmärtää, että tämän tutkimuksen yhteydessä "tietoisuus" viittaa enemmän tai vähemmän hereillä olemiseen.
"Sanaan" tietoisuus "on monia määritelmiä", sanoi Princetonin yliopiston neurotieteilijä Michael Graziano, joka ei ollut mukana tutkimuksessa. "Yksi tapa ajatella tietoisuutta on hereillä olevan, kiihtyvän ja ärsykkeisiin reagoivan toiminnan kliininen näkökulma. Tässä mielessä nukkuvat ihmiset eivät ole tietoisia, ja myös koomassa olevat ihmiset eivät ole."
Ja ei ole täysin selvää, miksi tai miten ihmiset vaihtavat edestakaisin näiden valtioiden välillä. Minnesotan yliopiston neurotieteilijän Sarah Heilbronnerin mukaan tämä tutkimus edustaa "tyylikästä työtä" tästä vaikeasta aiheesta, joka ei myöskään ollut mukana tutkimuksessa.
Työ keskittyy kapeaan kysymykseen: Mikä saa ihmiset tietoisuuteen?
"On kuitenkin olemassa erilainen tietoisuudenkäsitys, jota on paljon vaikeampi tutkia: subjektiivinen kokemus, joka liittyy joidenkin aivojen tietojenkäsittelytapahtumien sisäisen elämämme" miltä se tuntuu "-osaan", Graziano kertoi Live Science: lle. . "Nykyisen kaltaisissa tutkimuksissa ei käsitellä tämän tyyppistä tietoisuutta."
Liipaisin aivoissa
Heilbronner sanoi, että apinatutkimus jatkaa vakuuttavaa aikaisempaa tutkimusta, johon osallistui ihmisiä.
Elokuussa 2007 New Yorkin Weill Cornell Medical Universityn tutkijat julkaisivat uraauurtavan tutkimuksen Nature-lehdessä. Yksi heidän potilaistaan oli viettänyt kuukausia sairaalassa "minimaalisesti tajuissaan" traumaattisen aivovaurion jälkeen. Mies ei useimmiten ollut tietoinen ympäristöstään, mutta muuttui joskus tietoisemmaksi ja aktiivisemmaksi. He spekuloivat, että hänen tilaansa saattaa liittyä aivojen tärkeiden verkostojen "deaktivoituminen", he implantoivat elektrodeja, jotka stimuloivat hänen keskimääräistä talamustaan - ja kertoivat hänen tietoisuutensa merkittävistä parannuksista.
Uudessa apinatutkimuksessa Redinbaugh ja hänen tiiminsä veivät asioita paljon kauemmas.
Elektroodeja käyttämällä tutkijat lähettivät pieniä sähköisiä impulsseja apinoiden aivojen eri alueille nukkuessaan tai rauhoittuneina käyttämällä monentyyppisiä anestesioita. Useimmiten apinat nukkuivat. Mutta lähettämällä impulssi tietyllä taajuudella sivuttaiseen talamukseen herätti apinat - jopa syvästä anestesiasta - ja antoi heidän kokea maailman.
"Unen ja useiden anestesian muotojen lähentyvät todisteet ovat erityisen vaikuttavia, koska tiedämme, että näillä on erilaisia vaikutustapoja", Heilbronner sanoi.
Toisin sanoen, et nukahdu samoista syistä, joiden vuoksi menetät tajuasi anestesian yhteydessä, ja erilaiset anestesian muodot toimivat eri tavoin.
Mutta erilaiset anestesian ja unen muodot "ilmeisesti yhtyvät tähän piiriin vaikutuksissaan tietoisuuteen", Heilbronner sanoi.
Tutkittaessa apinoiden aivoista eteneessä tajuissaan ja tajuttomassa tilassa, tutkijat kavensivat tietoisuuden kahteen keskeiseen aineosaan.
"Tietoisuus sattui aina kahden aktivoidun reitin kanssa", Redinbaugh kertoi Live Science: lle.
Yksi näistä kriittisistä piireistä kuljettaa aistitietoja talamuksesta aivokuoreen, aivoalueeseen, joka tekee monimutkaisia ajattelutapoja. Sekä kyseisen piirin että toisen polun - joka "kuljettaa palautetta ennusteista, huomion painopisteistä ja tavoitteista päinvastaiseen suuntaan" - piti olla aktiivisia tietoisuuden toimimiseksi, Redinbaugh sanoi.
Tutkijat totesivat, että keskimmäisellä sivuttaislammelilla on avainrooli näiden kahden reitin aktivoimisessa ja ylläpitämisessä. Se näyttää toimivan laukaisijana.
Tämä tutkimus ei ole hyödyllinen vain puhtaasti tieteellisestä näkökulmasta, Redinbaugh sanoi. Tietoisuuden tarkka selvittäminen voi auttaa parantamaan anestesiaa ja johtamaan uusiin hoitomuodoihin ihmisille, joilla on tajunnan häiriöitä, kuten Weill Cornell Medical College -tutkimuksen mies.
Tämä yhteys talamuksen toiminnan ja aivokuoren välillä on erityisen mielenkiintoinen lääketieteellisessä hoidossa, Heilbronner sanoi.
Verrattuna talamukseen "aivokuori on myös houkuttelevampi kohde", hän sanoi. Tämä johtuu siitä, että noninvasiiviset hoidot, kuten transkraniaalinen magneettinen stimulaatio, voivat päästä aivokuoren pintaan, mutta ne eivät pääse talamukseen, joka on haudattu syvälle aivoihin, juuri aivokannan yläpuolelle. "Ehkä rakentamalla tämän tyyppinen piirimalli voisimme vaikuttaa tuntemattomasti molempiin", Heilbronner sanoi.
Mahdollisuuksista huolimatta on syytä tarkistaa löydökset uudelleen, sanoi Sveitsin Lausannen yliopiston neurotieteilijä Laura Fernandez.
"Se tehdään kahdella apinalla. Hyvin pieni näyte", Fernandez kertoi Live Science: lle. Olisi kiva kokeilla jyrsijöillä, joilla on suurempi määrä näytteitä. Tutkijoiden tulee myös tarkistaa aivoihin sijoitettujen elektrodien sijainti kaksinkertaisesti varmistaakseen, että ne todella aktivoivat keskimääräisen lateraalisen talamuksen eikä muita lähellä olevia aivoalueita, Fernandez lisäsi.
Hän huomautti kuitenkin, että tulokset sopivat hyvin jyrsijöiden äskettäin tehdyn tutkimuksen tuloksiin; kyseinen julkaisu, joka julkaistiin kesäkuussa 2018 lehdessä //vanilla.tools/livescience/articles/YGExvsCXa4AWnp5ubygZY9Nature Neuroscience, ehdotti, että jossain talamuksessa olisi hereillä "kytkin".
