Vedomie: Prielomová štúdia mozgu ukazuje nádej pre pacientov v bezvedomí

Ľudské vedomie, šošovka, cez ktorú prežívame život, je ťažká vec, ktorá sa dá zapísať do mozgu - najmä u ľudí, ktorí zažili traumatické poranenie mozgu, a nevie nám povedať, že ich mozgy stále vykonávajú túto základnú funkciu.

Nový výskum zverejnený v stredu v Pokroky v oblasti vedy robí veľký krok vpred pri identifikácii mozgových vzorov, ktoré fungujú ako vodítko k tomu, či niekto môže stále prežívať vedomie, aj keď nám to nedokážu povedať sami.

Vedci dúfajú, že tým, že identifikujú tieto mozgové vzory, môžu jedného dňa pomôcť pacientom, ktorí nereagujú, znovu získať vedomie.

Tento dokument, po prvý krát napísaný kognitívnou a klinickou neurológkou Athenou Demertzi, Ph.D., je založený na existujúcich teóriách o tom, ako mozog vytvára vedomie. Zdá sa, že vedomie na určitej úrovni je spojené s mozgové pripojenie, Keď sme v bezvedomí, predchádzajúce štúdie naznačujú, že regióny mozgu sa otáčajú smerom dovnútra, čo znižuje komunikačné úsilie s inými, vzdialenými regiónmi. Keď zakopávame o LSD, mozog produkuje rôzne typy konektivity, posielajú medzi regióny veľa signálov, čo je jav, ktorý niektorí vysvetľujú ako „zmenené vedomie“.

Ale počas jednoduchého, triezvyho vedomia mozog neustále vysiela signály medzi oblasťami mozgu a vytvára zážitok zo života, ktorý je oveľa väčší ako súčet jeho častí.

Táto práca identifikuje odlišné vzory mozgovej aktivity spojené s vedomím, ktoré môžu pomôcť osvetliť, keď pacienti, ktorí nereagujú, skutočne prepínajú medzi vedomými a nevedomými stavmi:

„Spolupráca s rodinami a opatrovateľmi všetkých týchto rokov si uvedomujem, že existuje neustály dopyt po informáciách o tom, čo sa deje s ich milovanou osobou,“ hovorí Demertzi Inverzné. „Podľa môjho názoru klinický význam našich súčasných nálezov sľubuje poskytnúť pacientom informácie o stave vedomia, ale pred tým, ako ich použijeme ako klinický biomarker, si zaslúžia ďalšiu validáciu.“

Demertzi, ktorá pracovala na Univerzite v Liége v Belgicku, začala svoje vyšetrovanie tým, že snímala fMRI snímky od 159 ľudí, vrátane zdravých jedincov, ľudí v anestézii a pacientov s nereagujúcim syndrómom bdelosti - vegetatívnym stavom, v ktorom sú oči niekoho otvorené. známok. Demertzi analyzoval aktivitu a prepojenosť 42 rôznych oblastí mozgu na osvetlenie vzorov. Celkovo identifikovala štyri rôzne vzory, ale zistila, že dve sa javia ako najužitočnejšie na určenie vedomia.

Prvým z nich je vzor, ​​ktorý opisuje ako „najkomplexnejší vzor z hľadiska bohatstva v spôsobe, akým regióny navzájom komunikujú.“ Vzorka, vysvetľuje, je indikátorom vedomia v zdravých mozgoch. Ďalším vzorom, ktorý si všimla, bol vzor 4, vzor „nízkej koherencie“, čo znamená, že 42 regiónov, ktoré sledovala, nebolo veľmi dobré. Vzorka 4 naznačuje, že je bezvedomie (bežne sa vyskytuje u ľudí v anestézii) - čo dobre zapadá do predchádzajúcich zistení.

Nová časť o Demertziho štúdii je, že si všimla, že niektorí pacienti, ktorí nereagujú, majú tendenciu prejsť z nereagujúceho vzoru na vysoko citlivý vzor - dokonca aj na najkratšiu sekundu.

„Z našej štúdie vyplýva, že nereagujúci pacienti, hoci prevažne vykazujú model s nízkou koherenciou 4, z ktorého len zriedka vystupujú, majú tiež príklady komplexného vzoru 1,“ vysvetľuje. „Preto by sme sa čudovali, či jedného dňa budeme schopní včas odhaliť tieto mozgové konfigurácie, takže naše rozhodnutia pre intervencie sú zamerané špecifickejším spôsobom, a to stimuláciou, a teda zachovaním týchto stavov konfigurácie mozgu.“ T

Stručne povedané, vidí ten okamih, keď niekto mozog prepne zariadenia z nezodpovedného vzoru na potenciálne zdravý vzor ako jedinečnú a dôležitú príležitosť. Ak lekári môžu v tom okamihu zasiahnuť, dúfajú, že budeme schopní pomôcť pacientom v nezodpovedajúcom stave Počkaj mozgovej aktivity, ktorá je spojená s vedomím.

To, či im to skutočne pomôže vrátiť sa do bdelého, angažovaného štátu, je stále ťažké povedať, priznáva Demertzi. Dodáva tiež, že niektoré rodiny, ktoré sa v týchto štátoch snažia rozhodnúť, ako postupovať so svojimi blízkymi, môžu svoje zistenia interpretovať odlišne. „Niektoré rodiny môžu považovať„ prítomnosť vedomia “za nádejnú a zintenzívniť úsilie o jej obnovu,“ dodáva. „Zatiaľ čo iní to považujú za vážne ohrozený štát, takže život nestojí za to žiť.“

V oboch prípadoch táto štúdia poskytuje základ, na ktorom môžu byť iní schopní stavať v snahe obnoviť stály vedomia pre tých, ktorí ho stratili.

abstrakt:

Prijatím rámca dynamiky mozgu ako základného kameňa ľudského vedomia sme určili, či dynamická koordinácia signálov poskytuje špecifické a zovšeobecniteľné vzory týkajúce sa vedomých a nevedomých stavov po poškodení mozgu. Dynamický model koordinovaných a antikoordinovaných funkčných zobrazovacích signálov magnetickej rezonancie charakterizoval zdravých jedincov a pacientov s minimálnym vedomím. Mozgy nereagujúcich pacientov vykazovali primárne model nízkej interarealnej fázovej koherencie hlavne sprostredkovanej štruktúrnou konektivitou a mali menšie šance na prechod medzi vzormi. Komplexný model bol ďalej potvrdený u pacientov s tajnou kognitívnou funkciou, ktorí mohli vykonávať neuroimaging úlohy mentálneho zobrazovania, pričom potvrdili dôsledky tohto vzoru na vedomie. Anestézia zvýšila pravdepodobnosť menej zložitého vzoru na rovnakú úroveň, pričom potvrdila jeho dôsledky v bezvedomí. Naše výsledky dokazujú, že vedomie spočíva na schopnosti mozgu udržiavať bohatú dynamiku mozgu a vydláždiť cestu na určenie špecifických a genifikovateľných odtlačkov prstov vedomých a nevedomých stavov.