В Гарварде считают, что нашли физический центр человеческого сознания

Карта связей мозга ^[1] человека

В течение многих сотен или даже тысяч лет люди пытаются понять, что такое сознание. Где располагается «я» каждого человека? Представители древних цивилизаций считали по-разному. Кто-то говорил, что «я» находится в животе, еще кто-то утверждал, что сознание человека размещается в сердце или вообще находится в неких космических сферах (не в нынешнем понимании космоса, вовсе нет). Чуть позже в этом стали «подозревать» мозг ^[1]. Выяснить, где все же располагается сознание человека и понять, что это такое, означает понять и природу человека. Что такое «я», сознание и личность каждого человека — все еще вопрос. Но вот области мозга ^[1], которые отвечают за то, чтобы человек находился в сознании, похоже, найдены.

«Мы впервые обнаружили связь между той областью ствола головного мозга ^[1], который отвечает за бодрствование и областях, которые отвечают за мыслительный процесс. Элементы головоломки сложились в единое целое, указывая на то, что эта связь играет роль в сознании человека», — заявил ^[2] Майкл Фокс из Медицинского центра Beth Israel Deaconess в Гарвардской медицинской школе.

Исследователи ранее уже продемонстрировали ^[3], что за бодрствование отвечает мозговой ствол ^[4] — часть мозга ^[1], которая работает в качестве связующего звена между спинным и головным мозгом ^[1]. Эта область регулирует активность человека и животных, отвечая за сон и активность, а также за дыхание и сердцебиение.

Что касается мыслительного процесса, осознания себя, долгое время считалось ^[2], что за это отвечает лишь кора головного мозга ^[1], какая-то ее часть или вся кора в целом. Гарвардские ученые высказали мнение, что за сознание отвечают и две области коры головного мозга ^[1]. Система из мозгового ствола и этих двух областей мозга ^[1], говорят специалисты, и является физическим центром сознания человека.

Для того, чтобы убедиться в этом, команда ученых изучила истории болезней и состояние 36 пациентов с поражениями ствола головного мозга ^[1]. 12 пациентов из обследованных находятся в коме, а 24 — в сознании. Исследователи просканировали мозговые стволы пациентов для того, чтобы понять, какая область повреждена у тех людей, кто находится в коме и какая — у тех, кто в сознании.

Как оказалось, у 10 из 12 обследованных пациентов, впавших в кому, повреждена небольшая область мозгового ствола (rostral dorsolateral pontine tegmentum). У 24 пациентов, находящихся в сознании эта область не повреждена. Для того, чтобы узнать, какие другие части мозга ^[1] с ней соединены, гарвардские ученые внимательно изучили карту мозга ^[1] (коннектом) здорового человека. Как оказалось, с указанной частью ствола связано две области коры мозга ^[1]. Речь идет об островковой доле (островке) и передней части поясной извилины коры головного мозга ^[1].

Затем специалисты изучили изображения, полученные при помощи магнитно-резонансной томографии (МРТ) мозга ^[1] 45 пациентов, находящихся в коме в вегетативном состоянии. Это состояние, которое характеризуется отсутствием возможности к самопроизвольной ментальной активности (декортикация) из-за обширных повреждений или дисфункции полушарий головного мозга ^[1] с сохранением деятельности диэнцефальной области и ствола мозга ^[1], сохраняющие вегетативные и двигательные рефлексы. Выяснилось, что у всех пациентов нарушена связь указанных долей коры головного мозга ^[1] с мозговым стволом.

Авторы исследования понимают, что результаты их работы требуют неоднократной проверки и призывают независимые команды исследователей изучить их работу для того, чтобы убедиться в справедливости выводов или же опровергнуть их.

Если выводы справедливы, это, возможно, поможет возвращать к жизни пациентов, которые находятся в вегетативном состоянии. «Если мы правы, возможно, однажды мы разбудим кого-то, кто сейчас находится в перманентном вегетативном состоянии? Это очень важный вопрос», — говорит руководитель исследования.

Физики пытаются построить сеть из активных центров мозга ^[1], а также выяснить иерархию этой сети, определив ее ядро

Около недели назад по схожей теме была опубликована работа ^[5] ученых-физиков из университета имени Бар-Илана в Израиле. Эта команда решила использовать теорию сетей для того, чтобы определить степень зависимости мозга ^[1] человека объединять данные и вести сознательную активность от структуры нейронов коры головного мозга ^[1]. Для этого ученые просканировали при помощи все того же МРТ серые области коры мозга ^[1] человека. Белое вещество тоже просканировали, но уже при помощи диффузионной спектральной томографии.

После этого израильские физики решили использовать методику сетевого анализа (k-shell-разложения) для определения того, благодаря чему появляется сознание. Общепринятая гипотеза о появлении сознания сейчас гласит, что для появления сознания мозг ^[1] должен объединить различную информацию из разных областей своей сети. По мнению ^[6] профессора Джулио Тонони из Висконсинского университета, как только объем объединенной мозгом ^[1] информации превышает определенный лимит, то появляется сознание.

Ученые из Израиля планируют изучить связи всего мозга ^[1], а не только коры. Это, по их мнению, позволит понять, как совместная работа нейронов приводят к созданию сети и появлению сознания. Причем ответ на этот вопрос специалисты надеются при помощи физики и математики.

Автор: marks

Источник ^[7]