Ученые из Гарвардской медицинской школы определили три зоны мозга, которые играют определяющую роль в работе сознания. Открытие не только позволяет лучше понять нейрофизиологию человека, но также может в перспективе помочь пациентам, которые находятся в состоянии комы.
Наука определяет два ключевых компонента сознания — возбуждение и осознание. Ранее исследователи уже доказали, что возбуждение регулируется стволом головного мозга, который соединяется со спинным мозгом. Ствол управляет процессами сна и пробуждения, а также отвечает за сердечный ритм и дыхание.
Состояние осознания менее изучено. Предполагается, что оно сосредоточено в коре головного мозга, но экспериментально это не доказано.
Гарвардские ученые смогли определить конкретную зону ствола мозга, отвечающую за возбуждение, а также выявили две зоны в коре мозга, которые формируют осознание.
Для этого исследователи проанализировали состояние 36 пациентов с повреждениями ствола мозга — 12 из них находились в состоянии комы без сознания, а 24 — в сознании.
Необходимо было понять, почему при одинаковых повреждениях одни сохранили сознание, а другие нет. Секрет заключался в одной из зон ствола мозга (rostral dorsolateral pontine tegmentum). У 10 из 12 пациентов в состоянии комы был поврежден этот отдел, а у 24 пациентов в сознании он оставался целостным.
Ученые также рассмотрели карту мозга — коннектом — у здорового человека и определили две зоны коры, связанных с мостовой покрышкой. Исследователи полагают, что именно эти зоны отвечают за осознание. Такие гипотезы звучали и раньше, но ранее никому не удавалось проследить связь между этими отделами и стволом мозга, пишет ScienceAlert.
Дополнительно была проведена МРТ-диагностика 45 пациентов в коматозном состоянии — у всех них была нарушена связь между тремя ключевыми зонами.
Исследование ожидает подтверждения от независимых групп ученых. Гарвардские нейрофизиологи планируют провести эксперимент с большей выборкой пациентов. Открытие позволит найти новый подход к лечению пациентов, находящихся в вегетативном состоянии. Часто в их мозге нет значительных патологий, но пациенты не могут прийти в сознание. Стимуляция нужных отделов мозга может помочь им восстановиться.
Исследования мозга постепенно приближают ученых не только к разгадкам принципов его работы, но и к новым открытиям. В апреле ученые из Калифорнийского университета в Беркли представили семантический атлас человеческого мозга. С его помощью можно расшифровать внутренний диалог человека, т. е. буквально прочитать его мысли.
Отдельное направление в нейрофизиологии играют нейроинтерфейсы. Гарвардские ученые уже разработали тончайшую проволочную сетку, которая соединяется с нейронами головного мозга и стимулирует их. А ученые из Университета Калгари разработали бионический нейрочип, который при вживлении в мозг собирает информацию на протяжении месяцев с невиданной до этого точностью.
Источник: hightech
