?

Log in

No account? Create an account

В глубинах мозга найден выключатель сознания

« previous entry | next entry »
июл. 5, 2014 | 01:57 pm

[OFF]

Только что вы были в сознании, и вот уже нет. Впервые в мире исследователи выключили сознание, подвергнув электрической стимуляции отдельно взятую область мозга.

Учёные проводят эксперименты с областями мозга уже более ста лет, исследуя их функциональность посредством электрических импульсов, которые временно их выключают. Тем не менее, до сих пор никому не удавалось выключить сознание.

Хоть и проверено всего на одном человеке, это открытие предполагает, что отдельно взятая область мозга — так называемая ограда1 — может оказаться ключевым звеном, соединяющим различную активность мозга в цельный пакет мыслей, ощущений и эмоций. Это делает нас на один шаг ближе к разгадке проблемы, которая тысячелетиями сбивала с толку учёных и философов, а именно: каким же образом появляется сознание.

Существует множество теорий, но большинство из них сходится в том, что сознание должно включать в себя объединение активности нескольких нейронных сетей, что позволяет нам воспринимать окружающее цельно, а не как серию изолированных восприятий.

Одним из поборников этой идеи был Фрэнсис Крик, невролог-новатор, который ранее в своей карьере определил структуру ДНК. Всего за несколько дней до своей смерти в июле 2004 Крик работал над статьёй, в которой высказывал предположение, что сознанию требуется что-то вроде дирижёра в оркестре, чтобы связать воедино всё многообразие воспринимаемого нами извне и изнутри.

Со своим коллегой Кристофом Кохом в Институте Аллена по изучению мозга в Сиэттле он выдвинул гипотезу, что такой дирижёр мог бы понадобиться для быстрой сборки информации из различных областей мозга и объединения информации, полученной в различные моменты времени. Например, информация об аромате и цвете розы, её название и память о связанных с ней событиях могут быть собраны в единое переживание о получении розы в подарок на день Святого Валентина.

Эти двое учёных предположили, что ограда — тонкая листовидная структура, скрыто расположенная глубоко в недрах мозга — идеально подходит для этой цели.2

Выходит так, что Крик и Кох кое о чём догадывались. В исследовании, опубликованном на прошлой неделе, Мохаммед Кубейси со своими коллегами в Университете Джорджа Вашингтона (Вашингтон, DC) описывают, как им удалось выключить и снова включить сознание женщины, подвергнув электрической стимуляции ограду её мозга. Женщина страдала эпилепсией, так что команда учёных применяла глубокие мозговые электроды для записи сигналов из различных областей мозга, чтобы установить причину возникновения припадков. Один из электродов был расположен непосредственно рядом с оградой, в области, которая никогда ранее не подвергалась стимуляции.

Когда учёные включили стимуляцию электрическими токами высокой частоты, женщина потеряла сознание. Она прекратила читать и безучастно уставилась в пространство, не реагировала на звуковые и визуальные команды, а её дыхание замедлилось. Как только стимуляция прекратилась, женщина немедленно пришла в сознание, не сохранив никакой памяти о случившемся. То же самое происходило каждый раз, когда данная зона подвергалась стимуляции, в течение двух дней экспериментов.3

Чтобы удостовериться в том, что затронуто было именно сознание женщины, а не её способность разговаривать или двигаться, учёные просили её повторять слово "дом" и щёлкать пальцами, прежде чем начать стимуляцию. Если бы воздействие выключало область мозга, ответственную за язык или движение, она прекратила бы двигаться или говорить практически мгновенно. Вместо этого она говорила всё тише, а движения становились всё меньше, пока она погружалась в бессознательное состояние. Поскольку в процесс воздействия, а также после него не наблюдалось никаких признаков эпилептической активности мозга, учёные убеждены, что это не было побочным эффектом припадка.

Кубейси считает, что результаты исследования по сути предполагают ключевую роль ограды в создании опыта сознания. "Я сравнил бы это с машиной" — говорит он. — "Движение машины по дороге обеспечивается массой составляющих — бензин, трансмиссия, двигатель — но есть лишь одна точка, в которой вы поворачиваете ключ, и тогда всё включается и работает. И хотя сознание — это сложный процесс, создаваемый множеством структур и сетей, — похоже, мы нашли замок зажигания."

Бодрствует, но без сознания

Как ни странно, Кубейси с коллегами обнаружили, что потеря женщиной сознания сопровождалась увеличением синхронности электрической активности (так называемых мозговых волн) во фронтальной и париетальной (теменной) зонах мозга, участвующих в осознанном бодрствовании. Хотя считалось, что различные области мозга синхронизируют активность, чтобы свести воедино различные аспекты восприятия, чрезмерная синхронизация по всей видимости вредна. Мозг перестаёт отличать один аспект от другого, прекращая наступление связного переживания.

Поскольку аналогичные мозговые волны появляются во время эпилептического припадка, команда Кубейси теперь планирует проверить, может ли низкочастотная стимуляция ограды подтолкнуть их обратно к нормальному состоянию. "Может быть, стоит даже попробовать эту методику в отношении людей, находящихся в состоянии минимального сознания" — говорит Кубейси. — "Возможно, мы могли бы, простимулировав эту зону, попробовать вывести их из этого состояния".

Анил Сет, изучающий сознание в Универсете Сассекса (Великобритания), предупреждает, что следует соблюдать осторожность при интерпретации поведения на основе единичного исследования. "У той женщины отсутствует часть гиппокампа, удалённая в ходе лечения эпилепсии, то есть имеет место "нестандартный" мозг" — напоминает он.

Однако он отмечает, что интересной деталью данного исследования является то, что испытуемая продолжала бодрствовать. "Обычно, когда мы рассматриваем состояния сознания, мы различаем бодрствование и сон, или кому и вегетативное состояние, или анестезию" — говорит Сет. — "Как правило, речь идёт об изменении состояния как бодрствования, так и сознания, но в данном случае это не так. Так что, даже несмотря на то, что исследование единичное, оно потенциально весьма информативно в отношении того, что происходит, когда модуляции избирательно подвергается сознание само по себе."

"Френсис был бы доволен, как слон." — говорит Кох, которому жена Крика рассказала, что на смертном одре тот бредил, споря с Кохом по поводу ограды и её связи с сознанием.

"В конечном счёте, если мы узнаем, как создаётся сознание, и какие отделы мозга в это включены, мы сможем понять, кто обладает сознанием, а кто нет" — говорит Кох. — "Есть ли сознание у роботов? У зародышей? У кошек, собак, червей? Это исследование невероятно интригующе, но это всего лишь кирпичик в большом здании сознания, которое мы пытаемся построить".

Хелена Томпсон

Источник: New Scientist Life, выпуск 2976, перевод мой. За наводку спасибо hojja_nusreddin.




1тонкий слой серого вещества в каждом полушарии между чечевицеобразным ядром и островком Рейля (центральной долей)
2Философские дискуссии Королевского общества биологических наук
3Журнал "Эпилепсия и поведение", выпуск 37

Ссылка | Что скажете? | Поделиться

Comments {5}

muallaka

* * *

from: muallaka
date: июл. 5, 2014 04:58 pm (UTC)
Ссылка

Интересно. Спасибо за перевод.

Свои 5 коп. | Развитие

erra

* * *

from: erra
date: июл. 5, 2014 05:03 pm (UTC)
Ссылка

А потом, глядишь, изобретут какой-нибудь специальный шлем с присосками, напяливают его на пациента, значицца, тумблерочек включают — и готово, можно оперировать. Главное, чтобы в процессе электричество внезапно не пропало.

Свои 5 коп. | Предыстория | Развитие

muallaka

* * *

from: muallaka
date: июл. 5, 2014 08:25 pm (UTC)
Ссылка

Вангую, гораздо раньше изобретут дистанционный пульт, выключающий сознание у солдат противника.

Свои 5 коп. | Предыстория | Развитие

erra

* * *

from: erra
date: июл. 5, 2014 08:37 pm (UTC)
Ссылка

Если эта штука действительно настолько универсальна, выключать она будет просто всех, кто попал под излучатель. Но я сильно сомневаюсь, ибо здесь же речь идёт о том, чтобы строго избирательно добраться до тоненького слоя вещества, не тронув при этом остальные.

Свои 5 коп. | Предыстория | Развитие

muallaka

* * *

from: muallaka
date: июл. 6, 2014 07:41 pm (UTC)
Ссылка

> выключать она будет просто всех

Наши будут в фапотьках из фольги! ))

Если серьезно, то перспективы, конечно, открываются захватывающие. Но и слегка пугающие. Одна надежда, что к тому времени, как такие штуки научатся ставить на поток, человечество станет немного менее зверообразным.

Свои 5 коп. | Предыстория | Развитие