Небольшое количество электричества, но использованное с правильной частотой и в точно выбранном месте, разбудило животных из глубокого сна. Исследователи полагают, что их опыт может потенциально использоваться для лечения расстройств сознания у людей.
Сознание и, следовательно, способность ощущать внутренние и внешние ощущения, по-видимому, зависят от определенных специфических мест в мозге, расположенных в области центрального бокового холма, - утверждают ученые после серии экспериментов на спящих обезьянах. Когда они стимулировали эту область мозга у животных без сознания под воздействием анестетиков, таких как пропофол и изофлуран, они проснулись и начали вести себя так, как будто они не спали. Они открыли глаза, потянулись к находящимся поблизости объектам, выражения лица и движения были нормальными, а активность мозга была такой же, как при пробуждении. Как все еще проверяли, были ли животные действительно осведомлены? Реакция мозга на определенные звуковые компиляции также наблюдалась.
Эксперимент проводился в Висконсинском университете в Мэдисоне. Ученые говорят, что своим успехом они должны выйти за рамки классического подхода неврологов. До настоящего времени поисков центров, ответственных за сознание, в основном теменной коры и холма, не наблюдалось. Теперь ученые одновременно изучили множество областей мозга, чтобы увидеть, как ведет себя нейронная сеть. Соавтор профессора-исследователя из Университета Висконсина Юрий Заальманн объясняет, что они сосредоточились на области, называемой центральным боковым таламусом, который лежит глубоко в ядре мозга. Повреждение этой части мозга у людей связано с серьезными нарушениями сознания, такими как кома.
Группа макак была протестирована. Их мозг наблюдался в бодрствующем состоянии, а также во время сна и во время анестезии. В результате область наблюдения была сужена, и некоторые области мозга, которые исследователи сознания раньше интересовали и которые теперь не имели отношения к делу, были исключены.
В конечном итоге было решено сосредоточиться на центральном боковом холме и точно стимулировать множество мест одновременно на расстоянии всего 200 миллионов частей метра друг от друга с током 50 Гц.
В ходе эксперимента ученым, таким образом стимулируя мозг бессознательного животного, удалось разбудить его всего за несколько секунд. Животные вели себя так, как будто они не спали, - пишут ученые. С другой стороны, после отключения стимуляции макаки немедленно возвращаются в бессознательное состояние.
Ученые заметили, что эта активность в центральном боковом таламусе может сочетаться с активностью, наблюдаемой в наружных складках головного мозга, то есть в коре головного мозга. В то же время они видели, как кора воздействует на центральный боковой холм. «Таким образом, мы видим здесь петлю, которая соединяет более глубокие слои коры головного мозга и центрального бокового таламуса, который в некотором роде работает как двигатель», - сказал Юрий Заальманн.
Целью ученых в ходе этого исследования было понять механизм, стоящий за состояниями сознания, который необходим или достаточен для помощи людям с нарушениями сознания, - объясняют ученые.
«Возможно, когда-нибудь мы сможем использовать электрод такого типа, который сейчас стимулирует мозг до очень глубокого уровня и пробуждает людей от комы», - говорит Мишель Рединбо, выпускница факультета психологии в Висконсинском университете, соавтор исследования. «Наши результаты также могут быть полезны при разработке новых способов наблюдения за пациентами под клинической анестезией, чтобы убедиться, что они на самом деле не знают»
