Медикаментозная потеря сознания во время анестезии связана с нарушением связи мозга на анатомическом уровне между областями коры (коры головного мозга), но роль микросигналов в мозге, связанных с потерей сознания, все еще остается неясной.
Как наш мозг генерирует сознание?
И почему мы теряем его во время наркоза?
Некоторые теории предполагают, что сознание зависит от способности мозга выбирать между конкретными сенсорными данными и широким спектром альтернатив, так что он может выбирать из множества вариантов.
Действительно, некоторые исследования людей, использующих МРТ, обнаружили широкий спектр состояний корковой активности на анатомическом макроуровне, которые соответствуют большим областям мозга. Однако группа исследователей из Колумбийского университета предполагает, что способность выбирать между альтернативами в любой момент должна быть основана на микропутешествиях активности или микростоях на уровне локальных нейронных групп - функциональных «строительных блоков» нервных путей.
В первом исследовании такого рода исследователи из лаборатории Рафаэля Джаста Колумбийского университета использовали метод двухфотонной визуализации с ионами кальция для изучения изменений с помощью локальных регистров микросостояний нейронов у мышей под анестезией. Команда обнаружила, что анестезия нарушила нервные пути, уменьшив как микросостояния сети, так и нейронные группы в коре, и подтвердила свои выводы данными, записанными с помощью микроэлектродов у двух человек. Их результаты показывают функциональные связи в мозге во время потери сознания, вызванной медицинскими методами, на макро- и микроанатомическом уровнях.
«Это исследование важно, потому что оно поднимает вопрос о природе сознания на уровне нервных путей», - объясняет Рафаэль Юст, директор лаборатории Just и профессор биологии и науки о мозге Колумбийского университета. «Это дает нам идею, которая может объяснить, как изменения координации между небольшими группами нейронов, вызванные патологией
Текущая идея заключается в том, что медицинская потеря сознания связана с нарушением функциональной связи на макроуровне, в то время как локальные сети поддерживают динамику, аналогичную динамике в состоянии бодрствования, хотя и изолированно, объясняет Майкл Венцель, ведущий автор исследования. .
«Хотя это говорит о том, что потеря сознания является результатом отсутствия координации нейронной активности между областями мозга, мы обнаружили, что динамика локальных сетей резко меняется под анестезией. Наши результаты предполагают, что потеря сознания может быть результатом нарушения локальной микро- пути, которые во вторую очередь могут привести к дефициту связности на макроуровне », - добавляет Венцель.
Исследование предлагает основу для понимания того, как динамика локальных нейронных групп может способствовать потере или возникновению состояний сознания. Авторы отмечают, что механическое изучение роли локальных сетей в потере сознания остается проблемой, хотя они надеются, что их исследование внесет вклад в фундаментальную науку о нейронных связях.
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен