С незапамятных времен возникает вопрос: "как работает человеческое сознание?" он заинтриговал философов, поэтов, драматургов, анестезиологов, исследователей мозга, авторов песен и людей из всех слоев общества, которые склонны думать о своем мышлении.
Произведения Уильяма Шекспира и стихи Гэри Райта "Ткач снов" середины 1970-х годов, приведенные выше, являются известными культурными ссылками, которые иллюстрируют различные способы, которыми люди на протяжении веков пытались описать, как наши состояния сознания колеблются между бодрствованием и сном.
На протяжении веков механизмы мозга, поддерживающие сознательное осознание во время бодрствования или отсутствие сознания во время сна (или когда кто-то находится под общим наркозом), приводили в замешательство нейробиологов. Несмотря на достижения 21-го века в области научных исследований, нейронные корреляты человеческого сознания остаются удивительно загадочными.
In a 2012 New York Times article, "Awake or Knocked Out? The Line Gets Blurrier," James Gorman wrote, "The puzzle of consciousness is so devilish that scientists and philosophers are still struggling with how to talk about it, let alone figure out what it is and where it comes from."
In this NYT piece, Gorman references a Science paper (Alkire, Hudetz, & Tononi, 2008) in which the authors write, "When we are anesthetized, we expect consciousness to vanish. But does it always? Although anesthesia undoubtedly induces unresponsiveness and amnesia, the extent to which it causes unconsciousness is harder to establish."
Горман также цитирует исследования (Långsjö и соавт., 2012)—во главе с Гарри Scheinen и Яакко Långsjö финского Университета Турку и опубликованы в журнале Неврология—которые нашли, что, когда кто-то "возвращает из небытия" после приема обезболивающего агента, появление сознания ", связанные с активацией ядра сети с участием подкорковых и лимбических областях, которые становятся функционально соединенный с части лобной и нижней теменной коры после пробуждения от беспамятства."
Различия в мозговой активности между подключенными и отключенными состояниями сознания изучались с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Активность таламуса, передней (АСС) и задней поясной коры (ПКК), а также билатеральных угловых извилин (АГ) демонстрирует наиболее устойчивые ассоциации с состоянием сознания (а = общая анестезия, Б = сон).
Источник: Scheinin et al., JNeurosci 2020, помечено для повторного использования.
Теперь, почти десять лет спустя, новое исследование ПЭТ-сканирования " основы человеческого сознания: визуализация Сумеречной зоны "из Университета Турку под руководством Гарри Шейнена дает нам более современные идеи, связанные с тем," что происходит в мозге, когда сознательное осознание окружающего мира исчезает." Эти результаты (Scheinin et al., 2020) были опубликованы 28 декабря в журнале Journal of Neuroscience.
Для этого исследования финские исследователи сосредоточились на разъединенных и связанных состояниях сознания. "Несвязанные состояния сознания были определены как не реагирующие на анестезию состояния ифазы быстрого сна, с последующими сообщениями об отсутствии признаков связи субъекта с внешним миром", - объясняют исследователи в пресс-релизе.
"Попытка понять биологическую основу человеческого сознания в настоящее время является одной из величайших задач нейробиологии", - пишут авторы в заявлении о значимости статьи. "Здесь мы представляем тщательно разработанные исследования, которые преодолевают многие предыдущие путаницы и впервые раскрывают нейронные механизмы, лежащие в основе человеческого сознания и его разъединения с поведенческой реактивностью, как во время анестезии, так и во время нормального сна. [Наши] результаты идентифицируют центральную основную мозговую сеть, критически важную для человеческого сознания."
В когорте из примерно четырех десятков испытуемых исследователи контролировали функциональную активность мозга наряду с различными состояниями сознания во время двух рандомизированных экспериментов. В первом эксперименте использовались анестезирующие средства для достижения отключенного состояния, в котором испытуемый не проявлял никаких признаков осознания, связанного с окружающим миром. Во втором эксперименте участникам исследования было предложено задремать в лаборатории естественным путем, без каких-либо фармакологических агентов.
В середине обоих экспериментов испытуемые были встряхнуты из своего отключенного состояния исследователями. Через несколько мгновений после пробуждения исследователи начали проводить интервью, предназначенные для получения подробных описаний субъективных переживаний каждого человека в течение предшествующего периода невосприимчивости.
Интересно, что исследователи обнаружили, что степень чьей-то отзывчивости не обязательно отражает их состояние сознания. Например, кажущийся невосприимчивым человек все еще может находиться в связанном состоянии и осознавать свое окружение. "Невосприимчивость редко означала бессознательность, так как большинство испытуемых имели внутренние переживания", - отмечали авторы. Эти данные подтверждают более ранние выводы исследователей из Турку, которые обнаружили, что анестезия не всегда полностью отключает сознание.
Накопленные в ПЭТ-центре Турку данные о механизмах анестезии проливают свет на нервную основу человеческого сознания. Их самые последние исследования продвинули наше понимание того, как мозг функционирует в так называемой "сумеречной зоне" между бодрствующим сознанием и полной невосприимчивостью, отмеченной тем, что кто-то не осознает окружающего мира.
"Из-за короткой задержки между пробуждениями и интервью новые результаты [2020] значительно увеличивают наше понимание природы анестезии", - сказала первый автор Анналотта Шейнин в пресс-релизе. "Вопреки распространенному мнению, успешная общая анестезия, таким образом, не требует полной потери сознания. Достаточно того, что мы отделяем переживания пациента от того, что происходит во внешнем мире (то есть в операционной)."
"Изменения в связанности соответствовали активности сети, состоящей из областей глубоко внутри мозга: таламуса, передней и задней поясной коры и угловых извилин", - отмечают авторы. "Эти области демонстрировали меньший приток крови, когда участник терял связность, и больший приток крови, когда они ее восстанавливали". основываясь на своих последних открытиях, Шейнин и др. заключают: "активность таламуса, поясной коры и угловых извилин является фундаментальной для человеческого сознания. "
