Про «неврологічні патерни» свідомості

Про «неврологічні патерни» свідомості
Вчені визначили «неврологічні патерни» свідомості

Нове дослідження з використанням функціональної магнітно-резонансної томографії (fMRI) показує, що картина мозку людини, яка знаходиться у вегетативному стані або стані мінімальної свідомості, відрізняється від картини активності мозку людини в стані свідомості, йдеться в статті, опублікованій міжнародною командою нейробіологів в журналі Science Advances. Результати їхньої роботи показують, що на відміну від пацієнтів, які знаходяться в напівнепритомному стані, мозок здорової людини демонструє високу динаміку і істотно більш складну коннективність.

«В результатах дослідження спостерігається істотний прогрес у визначенні «відбитків» свідомості в мозку, – говорить нейробіолог Аніл Сет з Сассекського університету, який не брав участь в цьому дослідницькому проекті. – Ця робота відкриває нові двері у визначенні свідомих і несвідомих станів при різних умовах».

Людина може перебувати в стані тимчасової втрати свідомості (наприклад, під час сну або анестезії) або в повному несвідомому стані, наприклад, при травмі мозку. Але незважаючи на те, що несвідомість визначається як нездатність мозку реагувати на подразники, подібна поведінка не завжди є результатом несвідомого стану, про що говорять результати деяких досліджень.

В медичній практиці спостерігалися випадки, коли мозок деяких пацієнтів, що на перший погляд ніяк не реагували на подразники, насправді демонстрував активність, аналогічну мозку в стані свідомості, коли їм наказували уявити, що вони виконують якусь фізичну задачу, наприклад, грають у теніс. Така психічна реакція при відсутності фізичної відповіді носить назву когнітивно-моторного дисонансу.

Подібні спостереження змушують вчених продовжувати дослідження, спрямовані на розуміння того, що відбувається з людським мозком під час свідомого і несвідомого стану.

В деяких попередніх дослідженнях моніторинг електричної активності мозку за допомогою електроенцефалографії у людей, що знаходилися в стані сну під впливом анестезії або після випробуваної черепно-мозкової травми, виявив певні патерни в мозкових хвилях, які вчені пов’язують зі свідомістю. Проте електроенцефалографія не дає можливості отримати повної просторової інформації про активність мозку, про що заявив Джакобо Сітт з Паризького інституту досліджень головного і спинного мозку. «У свою чергу за допомогою функціональної магнітно-резонансної томографії тепер ми з’ясували, звідки з’являються ці патерни», – говориться в новому дослідженні.

Сітт з колегами за підтримки трьох медичних установ в Парижі, Нью-Йорку і бельгійському Льєжі провели МРТ-сканування 47 здоровим людям, а також 78 пацієнтам, які перебувають у вегетативному стані (unresponsive wakefulness syndrome, UWS), при якому спостерігається відсутність реакцій зі збереженням циклу сну-неспання (людина лежить з відкритими очима, але абсолютно не реагує на подразники), а також зі станом мінімальної свідомості (MCS), коли людина може стежити очима за об’єктами, але не може передавати свої почуття і думки. Комп’ютерний аналіз даних МРТ-сканування, отриманих на основі близько 400 зображень тривалістю близько 20 хвилин кожне для кожного учасника спостережень, виявив чотири закономірності (патерни) активності мозку. При цьому, як відзначають дослідники, ймовірність прояву двох певних патернів при скануванні безпосередньо залежала від встановленого людині діагнозу.

Про «неврологічні патерни» свідомості
Патерни свідомості, результати дослідів

Наприклад, у здорових людей істотно частіше, ніж у пацієнтів виявлявся «перший характер активності», що характеризується високою просторовою складністю і міжрегіональною коннективністю відділів мозку, що свідчить про координацію роботи всього мозку. З іншого боку, у пацієнтів з діагнозом UWS перший патерн активності проявлявся дуже рідко, а ось «четвертий», що характеризується зниженою просторовою складністю і міжрегіональною коннективністю, навпаки, спостерігався найчастіше. Пацієнти зі станом мінімальної свідомості (MSC) в цілому демонстрували усереднену активність мозку, перебуваючи десь посередині між двома групами. Прояви другого і третього патерну активності спостерігалися серед всіх груп учасників дослідження. Після цього вчені провели аналіз активності мозку іншої групи людей, що складалася з 11 пацієнтів однієї з канадських лікарень. І знову ж таки МРТ-сканування показало наявність певних характерів мозкової активності. У шести пацієнтів з UWS найчастіше спостерігався четвертий патерн активності, у решти п’яти, у яких відзначався когнітивно-моторний дисонанс, найчастіше виявлявся перший патерн активності, підтверджуючи тим самим висновки попередніх досліджень (про які йшлося на початку статті), які вказували на наявність свідомості у таких пацієнтів.

Про «неврологічні патерни» свідомості
Перший (зліва) і четвертий (праворуч) патерни мозкової активності, виявлені за допомогою МРТ-сканування

За словами нейробіолога Трістана Бекінштейна з Кембриджського університету, при такій складній вибірці (пацієнти з різним станом активності мозку, в різних медичних установах, з різним устаткуванням, яке використовувалося для дослідження) «ймовірність невдачі дослідження була дуже високою». Однак результати виявилися «гранично послідовними», зазначає вчений.

«Можливість ідентифікації сигнатур свідомості і несвідомості може допомогти медикам і родичам прийняти складний вибір на користь продовження або відмови від підтримки життя тяжкохворих пацієнтів, – вважає анестезіолог Ентоні Хадець з Мічиганського університету. – Крім того, така можливість дасть змогу швидше зрозуміти ефективність або неефективність тих чи інших методів лікування і реабілітації. У кінцевому підсумку все це веде до кращого розуміння того, що відбувається в мозку таких пацієнтів в порівнянні з мозком здорової людини і тих пацієнтів, що знаходяться в стані свідомості. З цієї позиції дане дослідження робить великий крок вперед».

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*