Съзнание: Проучването на мозъка на пробив показва надежда за несъзнателни пациенти

Човешкото съзнание, обективът, през който преживяваме живота, е трудно да се установи в мозъка - особено при хора, които са преживели травматично увреждане на мозъка и не могат да ни кажат, че мозъкът им все още изпълнява тази основна функция.

Нови изследвания, публикувани в сряда в Научни постижения прави голяма крачка напред в идентифицирането на мозъчни модели, които действат като улики за това дали някой все още може да изпитва съзнание, дори ако не могат да ни кажат сами.

Учените се надяват, че като идентифицират тези мозъчни модели, те един ден ще могат да помогнат на неотзивчивите пациенти да възвърнат съзнанието си.

Тази статия, първоначално създадена от когнитивната и клинична невроложка Атина Демерци, е базирана на съществуващите теории за това как мозъкът произвежда съзнание. Съзнанието, на някакво ниво, изглежда е свързано с свързаност на мозъка, Когато сме в безсъзнание, предишни проучвания показват, че регионите на мозъка се обръщат навътре, намалявайки усилията за комуникация с други, отдалечени региони. Когато се сблъскваме с LSD, мозъкът произвежда различни видове свързаност, изпращайки много сигнали между регионите, феномен, който някои обясняват като „променено съзнание“.

Но по време на простото, трезво съзнание, мозъкът непрекъснато изпраща сигнали между участъците на мозъка и създава преживяване на живота, което е много по-голямо от сумата от нейните части.

Тази статия идентифицира различни модели на мозъчна активност, свързани със съзнанието, които могат да помогнат да се осветят, когато пациентите, които не реагират, всъщност превключват между съзнателни и несъзнателни състояния:

„Работейки със семействата и болногледачите на пациентите през всичките тези години, осъзнавам, че има постоянно търсене на информация за това какво се случва с любимия им човек”, казва Демерци. Inverse. "Смятам, че клиничната значимост на настоящите ни открития обещава да предостави информация за състоянието на съзнанието при пациентите, но смятам, че те заслужават по-нататъшно валидиране, преди да ги използваме като клиничен биомаркер."

Работейки от университета в Белгия, Демерци започва разследването си, като взема снимки от 159 човека, включително здрави индивиди, хора под анестезия и пациенти със синдром на безсъние - вегетативно състояние, при което нечии очи са отворени, но не показват признаци на осъзнаване. Демерци анализира активността и свързаността на 42 различни области на мозъка, за да освети моделите. Като цяло, тя идентифицира четири различни модела, но установи, че две изглеждат най-полезни за определяне на съзнанието.

Първият от тях е модел, който тя описва като "най-сложния модел от гледна точка на богатството в начина, по който регионите общуват помежду си." Моделът, както обяснява тя, е показателен за съзнанието в здрави мозъци. Другият модел, който забеляза, беше модел 4, модел на „ниска съгласуваност“, което означава, че 42-те региона, които следеше, не комуникираха много добре. Предполага се, че модел 4 е показал безсъзнание (обикновено се среща при хора под анестезия) - което се вписва добре в предишните открития.

Новото в изследването на Демерци е, че тя е забелязала, че някои неотзивчиви пациенти са склонни да преминат от неподходящ модел четири към силно чувствителен модел - дори и за най-кратките секунди.

„Това, което изследването показва, е, че пациентите, които не отговарят на изискванията, въпреки че показват предимно нискокохерентния модел 4, от който те рядко излизат, имат и случаи на сложен модел 1“, обяснява тя. "Затова се чудим дали един ден ще можем да забележим тези моментни конфигурации на мозъка навреме, така че изборът ни за интервенции е насочен по-конкретно, чрез стимулиране и следователно запазване на тези конфигурации на мозъка."

Накратко, тя вижда този момент, когато някой мозък превключва предавките от неподходящия модел четири към потенциално здравия модел като уникална и важна възможност. Ако лекарите могат да се намесят в този момент, тя се надява, че може да можем да помогнем на пациенти в състояние без отговор задръжте на този модел на мозъчна дейност, който е свързан със съзнанието.

Все още е трудно да се каже дали това ще им помогне да се върнат напълно в будна, ангажирана държава, признава Демерци. Тя също така добавя, че някои семейства, които се опитват да решат как да продължат с близките си в тези държави, биха могли да интерпретират нейните констатации по различен начин. „Някои семейства биха могли да помислят за„ наличието на надежда за съзнание ”и биха засилили усилията си да го възстановят“, добавя тя. "Докато другите биха могли да го открият като строго компрометирано състояние, така че животът не си заслужава да живее."

И в двата случая това проучване осигурява основа, върху която други хора могат да надграждат при търсенето на възстановяване постоянен съзнание за тези, които са го загубили.

Анотация:

Приемайки рамката на динамиката на мозъка като крайъгълен камък на човешкото съзнание, ние определихме дали динамичната координация на сигнала осигурява специфични и обобщаващи модели, отнасящи се до съзнателни и несъзнателни състояния след мозъчно увреждане. Динамичният модел на координирани и антикоординирани функционални магнитно-резонансни сигнали характеризира здрави индивиди и минимално съзнателни пациенти. Мозъците на пациенти, които не отговарят, показват предимно модел на ниска междурелатна фазова кохерентност, главно медиирана от структурна свързаност, и имат по-малки шансове за преход между моделите. Сложният модел беше допълнително потвърден при пациенти със скрита познавателна способност, които биха могли да изпълняват задачи, свързани с ментални образи, потвърждавайки значението на този модел в съзнанието. Анестезията повишава вероятността за по-малко сложен модел до равни нива, потвърждавайки неговото значение за безсъзнание. Нашите резултати установяват, че съзнанието се основава на способността на мозъка да поддържа богата динамика на мозъка и да проправи пътя за определяне на специфични и генериращи отпечатъци на съзнателни и несъзнателни състояния.