|
Определили физические признаки нашего Сознания
|
|
|
|
Как человеческое существо, вы знаете, что обладаете сознанием, но гораздо сложнее точно определить, из чего состоит это сознание. Субъективный опыт осознания себя самим собой, который кажется таким неосязаемым, еще не связан с определенной структурой или функцией вашего физического тела. Но теперь случайное открытие, сделанное в ходе медицинских исследований, могло бы показать, что за загадку, которую мы называем сознанием, отвечает определенный тип мозговой активности.
|
|
|
|
Когда когнитивный нейробиолог Тобиас Штаудигль и невролог Элизабет Кауфманн из Университета Людвига Максимилиана в Мюнхене (Германия) регистрировали мозговую активность пациентов с эпилепсией, которым были имплантированы электроды для терапии глубокой стимуляции мозга, они не обязательно надеялись разрешить вековую загадку сознания. Электроды, помещенные внутрь таламуса, чтобы в конечном итоге уменьшить эпилептические припадки, позволили исследователям непосредственно регистрировать активность таламуса в течение короткого послеоперационного периода до включения стимулятора. Так совпало, что среди ученых появились некоторые предположения о том, что таламус, который передает сенсорные сигналы в кору головного мозга и также участвует во внимании и восприятии, как-то связан с тем, как мы переходим от состояния бодрствования ко сну.
|
|
|
|
Во время своей работы с пациентами с эпилепсией Штаудигль и Кауфман наблюдали ранее неизвестную активность в их таламусе. Когда пациенты либо бодрствовали, либо впадали в фазу быстрого сна, таламус производил всплески быстрых колебаний (19-45 Гц), которые были как более высокими по частоте, так и возникали чаще, чем более медленные веретена, наблюдаемые во время сна без фазы быстрого сна (NREM). Считается, что быстрый сон более “осознанный”, чем кратковременный, из-за движений глаз и ярких сновидений, с которыми он связан. Доминирующие колебания во время быстрого сна известны как "веретена сна" — короткие всплески активности мозговых волн в диапазоне 11-17 Гц, что значительно ниже частоты быстрых колебаний 19-45 Гц, наблюдаемых во время быстрого сна и бодрствования. Эта низкочастотная активность в сочетании с почти полным отсутствием быстрых колебаний во время NREM может быть связана со снижением сознания во время этой фазы.
|
|
|
|
|
|
|
“Открытие отчетливой колебательной сигнатуры в центральном таламусе, которая отличает состояния сознания, открывает возможности для дальнейшего изучения влияния таламуса на состояния сознания у людей и, возможно, для совершенствования методов лечения расстройств сознания”, - говорится в исследовании, недавно опубликованном в журнале Nature Human Behavior.
|
|
|
|
Хотя веретена сна важны для консолидации воспоминаний посредством связи между таламусом, гиппокампом и корой головного мозга, они возникают из тормозных нейронов в таламусе, которые препятствуют активизации других нейронов. Сонные веретена генерируются тормозными нейронами, которые скорее подавляют, чем активируют другие области мозга, и служат в первую очередь для закрепления воспоминаний. Напротив, быстрые колебания частотой 19-45 Гц, связанные с фазой быстрого сна и бодрствования, по-видимому, возникают в результате совершенно другого механизма, который может поддерживать активную сознательную обработку данных, необходимую для создания ярких сновидений. Считается, что сновидения во время фазы быстрого сна указывают на состояние сознания, но прямые записи активности таламуса в различных состояниях сознания у людей редко были возможны. С помощью электродов Кауфман, Штаудигль и их команда смогли восполнить этот пробел. Они обнаружили, что всплески быстрых колебаний таламуса тесно связаны с быстрыми движениями глаз, которые определяют фазу быстрого сна.
|
|
|
|
Еще более удивительным было то, что большинство частотных диапазонов колебаний, обнаруженных во время быстрого сна, перекрывались с теми, которые наблюдались в состоянии бодрствования. Как в фазе быстрого сна, так и в состоянии бодрствования наблюдалась большая колебательная активность, чем в фазе быстрого сна, с большим количеством всплесков мозговой активности, в то время как в диапазоне частот веретена сна было гораздо меньше колебаний. По словам исследователей, движения глаз “носят импульсный характер”, поэтому они могут предсказать колебания, происходящие в таламусе. Наблюдения выявили больше всплесков во время одного из двух микросостояний быстрого сна. В периоды тонизирующего быстрого сна движения глаз отсутствуют, в то время как электроды фиксируют по крайней мере два движения глаз в периоды фазического быстрого сна и бодрствования.
|
|
|
|
Исследователям показалось особенно интересным, что колебания между различными состояниями сознания настолько схожи. Когда мозг бодрствует, он также реагирует на внешние раздражители и другую сенсорную информацию, но во время быстрого сна эта информация обрабатывается другим способом. Исследование подтверждает гипотезу о том, что в фазе быстрого сна мозг имитирует переживания, которые происходят в бодрствующем состоянии. Уже было доказано, что движения глаз у спящих грызунов влияют на направление головы, точно так же, как животное поворачивает голову, когда бодрствует. Таким образом, возможно, что колебания фазы быстрого сна имитируют процессы бодрствования.
|
|
|
|
“Сообщалось, что фаза быстрого сна, и особенно фазическая БДГ, вызывают яркие сновидения, которые включают осознанный опыт”, - говорят Штаудигль и Кауфманн. “То, что описанные здесь колебания таламуса характерны для фазы быстрого сна и бодрствования, может свидетельствовать в пользу того, что эти два состояния схожи в отношении осознанного доступа”.
|
|
|
|
Источник
|
