Nieświadomy mózg składa się z niepołączonych wysp, mówią naukowcy

Ludzki mózg jest jedynym powodem, dla którego nasz gatunek przetrwał na tej planecie przez tak długi czas, ale nawet on ma martwe pole. Kiedy jest nieprzytomny - z powodu snu, znieczulenia lub śpiączki - siedzimy kaczki. Nie oznacza to jednak, że mózg jest całkowicie zamknięty. Badania nad nieświadomym mózgiem ujawniły, że nadal jest aktywny, ale co to właściwie jest robić czy ktokolwiek zgaduje.

W trzech publikacjach opublikowanych w środę neuronaukowcy z Centrum Nauki Świadomości Uniwersytetu Medycznego Michigan przedstawili swoje najnowsze podejście do zrozumienia machinacji nieświadomego umysłu. Zamiast całkowicie zamknąć, jeden zespół wyjaśnił w Trendy w neuronaukach papier, niektóre ścieżki komunikacyjne mózgu wyłączają się podczas utraty przytomności, dlatego procesy nie przebiegają normalnie, mimo że różne regiony mózgu są nadal aktywne.

„Badaliśmy nieświadomość w trzech różnych warunkach: fizjologicznej, farmakologicznej i patologicznej”, powiedział profesor anestezjologii University of Michigan Medical School, George A. Mashour, główny autor badania.

„Odkryliśmy, że podczas nieświadomości zakłócona łączność w mózgu i większa modułowość tworzą środowisko niegościnne dla rodzaju wydajnego transferu informacji wymaganego dla świadomości”.

To studium wraz z dokumentami pokrewnymi Granice w ludzkiej neuronauce i Journal of Neuroscience, opiera się na długoletniej hipotezie Mashoura, że ​​znieczulenie nie zamyka mózgu, ale raczej odcina komunikację między jego różnymi regionami. Świadomość, jak ją rozumiemy, zależy od sygnałów szybkiego ognia wysyłanych z jednego obszaru do drugiego. Utrzymanie go jest jak zapewnienie żywności dla wszystkich miast w stanie. Nawet jeśli gospodarstwa produkują towary, a miasta są gotowe do ich odbioru, cały proces załamuje się, jeśli drogi są zablokowane.

„Zamiast widzieć wysoce połączoną sieć mózgową, znieczulenie prowadzi do szeregu wysp z izolowanym poznaniem i przetwarzaniem”, powiedział Mashour.

Mashour i jego koledzy poparli tę hipotezę, patrząc na mózgi ludzi w stanach nieświadomych, niezależnie od tego, czy były indukowane medycznie za pomocą znieczulenia, uspokojone do stanu przypominającego sen, czy wegetatywne. w Journal of Neuroscience artykuł, dr Mashour i Anthony G. Hudetz, starszy autor artykułu, a także profesor anestezjologii, wykazali, że przetwarzanie informacji przez mózg na wczesnych etapach sedacji zajmuje znacznie więcej czasu, co jest zgodne z hipotezą, że komunikacja zwalnia podczas nieprzytomności. Pokazali także, że poszczególne regiony mózgu zaczęły skupiać swoją aktywność raczej na zewnątrz, a nie na zewnątrz, co dodatkowo popiera ideę, że nieświadomość manifestuje się jako „wyspy” mózgu.

„To zaostrzenie może doprowadzić do niemożności połączenia się z odległymi obszarami”, powiedział Hudetz w oświadczeniu.

w Granice w ludzkiej neuronauce papier, zespół pracował z fizykiem UnCheol Lee, Ph.D., aby określić ilość „integracji informacji” w mózgu podczas utraty przytomności. Kluczową ideą zintegrowanej teorii informacji, ważnym (i bardzo złożonym) wyjaśnieniem świadomości, jest to, że „system jest świadomy, jeśli posiada właściwość zwaną Φ, lub phi, która jest miarą„ zintegrowanej informacji ”systemu, jak ujął to w 2015 r. Lee i koledzy zorientowali się, że gdyby mózg izolował swoje regiony na małe wysepki podczas nieprzytomności, byłby mniej zintegrowany. Mierząc phi, gdy mózgi ludzi pogrążyły się w nieświadomości, odkryli, że rzeczywiście się zmniejszyło.

Zrozumienie nieświadomości jest szczególnie ważne dla anestezjologów, których praca polega na wprowadzaniu ludzi w ten stan i, co najważniejsze, na pozbyciu się ich bez szwanku. Wiedząc, które autostrady mózgu się wyłączają i jak ograniczony przepływ sygnałów wpływa na jego różne regiony, pewnego dnia pomogą naukowcom lepiej zrozumieć ludzi w śpiączkach - i jak lub czy mogą powrócić do świadomego stanu.