Полученные данные могут дать ключ к пониманию того, как бодрствующий мозг преобразует сенсорную информацию в сознательный опыт.
Исследователи из Тель-Авивского университета (TAU) считают, что они решили научную загадку сознания. В своем исследовании они показывают, что реакция мозга на звук остается сильной во время сна по всем параметрам, кроме одного: уровня альфа-бета-волн. Это означает, что во время сна мозг анализирует слуховые сигналы, но не может сфокусироваться на звуке или идентифицировать его, и поэтому сознательное осознание отсутствует.
Новое исследование было опубликовано в рецензируемом журнале Nature Neuroscience.
Исследователи говорят, что результаты могут иметь значение, выходящее за рамки сна, и в конечном итоге помочь тем, кто находится без сознания по другим причинам, включая операцию или болезнь.
В рамках своего исследования ученые разместили колонки, излучающие различные звуки, у постели пациента и затем сравнивали данные с имплантированных электродов — нейронная активность и электрические волны в разных областях мозга — во время бодрствования и на разных стадиях сна. В общей сложности команда собрала данные с более чем 700 нейронов, примерно по 50 нейронов у каждого пациента, в течение восьми лет.
«Мы надеемся, что в будущем с усовершенствованными методами измерения альфа-бета-мозговых волн и неинвазивными методами мониторинга, такими как ЭЭГ, можно будет точно оценивать состояние сознания человека в различных ситуациях: проверка того, что пациенты остаются без сознания на протяжении всей хирургической процедуры, контролируя осведомленность людей с деменцией или определяя, действительно ли человек, предположительно находящийся в коме, неспособный общаться, не осознает свое окружение», — заявили они.
Полученные данные показывают, что, когда в ухо поступает определенный звук, определенные области мозга могут определить, является ли он новым или знакомым, и заслуживает ли он внимания или нет. Этот вид активности мозга проявляется в подавлении альфа-бета-волн, причем предыдущие исследования показали высокий уровень этих волн в состояниях покоя и наркоза. Согласно текущему исследованию, сила альфа-бета-волн является основным отличием реакции мозга на слуховые сигналы в состоянии бодрствования и сна.
Профессор TAU Юваль Нир сказал, что исследование имеет широкое значение, выходящее за рамки конкретного эксперимента.
«Во-первых, они дают важный ключ к древней увлекательной загадке: в чем секрет сознания? Что такое «Х-фактор», активность мозга, уникальная для сознания, позволяющая нам осознавать, что происходит вокруг нас, когда мы бодрствуем, и что исчезает, когда мы спим? В этом исследовании мы обнаружили новое преимущество, и в будущих исследованиях мы намерены дополнительно изучить механизмы, ответственные за это различие», — сказал Нир.
«Кроме того, выявив специфическую особенность мозга, которая различается между состояниями сознания и бессознательного состояния, у нас теперь есть четкая количественная мера — первая в своем роде — для оценки осознания человеком входящих звуков. Мы надеемся, что в будущем с усовершенствованными методами измерения альфа-бета-мозговых волн и неинвазивными методами мониторинга, такими как ЭЭГ, можно будет точно оценивать состояние сознания человека в различных ситуациях: проверять, что пациенты остаются без сознания на протяжении всей хирургическая процедура, мониторинг сознания людей с деменцией или определение того, действительно ли человек, предположительно находящийся в коме, неспособный общаться, не осознает свое окружение», — добавил он.
«В таких случаях низкие уровни альфа-бета-волн в ответ на звук могут свидетельствовать о том, что человек, считающийся бессознательным, на самом деле может воспринимать и понимать слова, которые говорят вокруг него. Мы надеемся, что наши выводы послужат основой для разработки новых эффективных методов измерения уровня осознания лиц, предположительно находящихся в различных состояниях бессознательного состояния», — заключает Нир.
|
