Обезьяны под наркозом мгновенно просыпаются, когда исследователи стимулируют область мозга, связанную с сознанием

МРТ головного мозга.

Прикоснувшись к крошечной области мозга, связанной с сознанием, ученые заставили обезьян под наркозом внезапно проснуться и насторожиться. Этот удивительный результат дает новые подсказки о мозге и о том, как он производит сознательное понимание - идеи, которые потенциально могут привести к лечению пациентов, находящихся в коме.

Мозг остается самым загадочным органом человеческого тела. За последние несколько десятилетий нейробиологи разделили различные области и сети в мозгу, чтобы лучше понять, как они способствуют нормальной когнитивной функции, но остаются огромные вопросы о сознании и о том, какие части мозга можно описать как нейронные корреляты сознания. (NCC) - то есть определенные области мозга, которые позволяют нам ощущать запах подгоревшего тоста, красноту цветущей розы или богатство наших внутренних мыслей.

Новое исследование, опубликованное сегодня в Neuron, приближает нас к ответу на небольшой, но важный шаг.

Экспериментируя на макаках, исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон обнаружили новые доказательства, подтверждающие, что центральный боковой таламус является NCC. Стимуляция его небольшой области мозга, расположенной глубоко в переднем мозге, заставляла обезьян под наркозом внезапно просыпаться и настораживаться, несмотря на то, что анестезирующие препараты все еще принимались . Нейробиологи ранее считали центральный боковой таламус NCC, но это последнее исследование добавляет больше правдоподобия этому утверждению.

Расположение таламуса в головном мозге человека.

«Это важное исследование», - сказал Эрл Миллер, профессор нейробиологии из отдела мозговых и когнитивных наук Массачусетского технологического института, в электронном письме, адресованном Gizmodo. «Теории сознания предполагают, что центральный боковой таламус играет ключевую роль в поддержании бодрствования коры головного мозга. « Это исследование предоставляет важные доказательства, подтверждающие эту теорию».

Более того, эта статья «дает нам новое представление о схемах и динамике мозга, которые производят сознание», - писал Миллер, не участвовавший в новом исследовании . «Ежегодно тысячам людей делают общую анестезию. Понимание того, как это приводит к потере сознания, - важный шаг в обеспечении безопасности анестезии ».

Мишель Рединбо, первый автор нового исследования и аспирант Университета Висконсин-Мэдисон , сказала, что основной целью эксперимента было обнаружение NCC в головном мозге.

«Достижение этой цели позволит нам лучше понять механизмы общей анестезии и последствия травмы головного мозга, [а также] нацелить клинические вмешательства для улучшения жизни пациентов, страдающих расстройствами сознания, такими как кома», - сказала она Gizmodo. .

С этой целью Рединбо вместе со старшим автором Юрием Заалманном и их коллегами разработали эксперимент с целью вызвать сознание у подопытных под наркозом. Для этого они разработали метод стимуляции, который имитировал то, как клетки мозга действуют в центральном боковом таламусе во время бодрствования. Используя электроды, ученые смогли записать активность мозга в нескольких областях мозга, что позволило им контролировать сознание макак, когда они бодрствовали, спали и находились под наркозом.

Во время эксперимента ученые пытались стимулировать различные части глубокого мозга, но ни один из них не вызвал такой же реакции, как центральный боковой таламус, который образовал своего рода горячую точку сознания в мозгу. Стимуляция этой области мозга на частоте 50 Гц, когда обезьяны находились под анестезией, заставила их проснуться. Когда это произошло, приматы вели себя так же, как в бодрствующем состоянии. После отключения стимуляции макаки вернулись в бессознательное состояние.

Важнейшим аспектом эксперимента была правильная оценка состояния бодрствования у двух обезьян, использованных в эксперименте, получивших название Monkey R и Monkey W.

«Мы смоделировали нашу оценку бодрствования обезьян на основе клинических показателей, которые используются для оценки пациентов в коме или пациентов, которые проходят анестезию», - сказал Рединбо Gizmodo. «По сути, мы искали усиление поведения, которое вы обычно наблюдаете у животного или человека, которое просыпается от анестезии».

Эти меры включали в себя такие вещи, как обезьяны открывали глаза, целенаправленно тянулись, двигали мордочками и демонстрировали отзывчивость на прикосновения, объяснил Рединбо. Ученые также наблюдали за своими реакциями ЭЭГ как на обычные, так и на необычные звуки, «которые могут отличать сознание от бессознательных субъектов», - добавила она.

С точки зрения этики, «Комитет по институциональному уходу и использованию животных Университета Висконсин-Мэдисон одобрил все процедуры, которые соответствуют Руководству Национального института здравоохранения по уходу и использованию лабораторных животных», - пишут авторы в статье.

Во время экспериментов, например, клинический анестезиолог должен был представить, чтобы обезьяны «получали такой же уровень ухода, что и люди в больнице», сказал Рединбоу, и за животными наблюдали как во время, так и после экспериментов, чтобы «гарантировать их здоровье и благополучие », среди прочего, сказала она .

Тем не менее, ученые использовали дюжину керамических винтов для черепа и стоматологический акрил, чтобы «прикрепить имплантаты головы» обезьянам, среди других жестко инвазивных мер, необходимых для эксперимента, некоторые из которых были разработаны для иммобилизации голов обезьян во время чтения ЭЭГ. Можно привести веский аргумент в пользу того, что, несмотря на принятые меры, животные действительно пострадали во время этого эксперимента и что обезьяны никогда не должны использоваться для подобных экспериментов.

Имея это в виду, новое исследование может привести к новым эффективным методам лечения расстройств сознания, усовершенствованию глубокой стимуляции мозга как хирургической технике и лучшим лекарствам для анестезии. Более того, открытия могут приблизить нас к пониманию самого сознания.

Яан Ару, нейробиолог из Университета Гумбольдта в Берлине, сказал, что исследователи в 1990-х годах начали думать, что таламус важен для сознания - убеждение, основанное на том факте, что таламус занимает центральное положение для контроля и что он может изменить то, как другие области мозга обрабатывают информацию. Однако с 2000-х годов нейробиологи сосредоточились в первую очередь на коре головного мозга, чтобы найти механизмы сознания, сказал он.

«Это исследование возвращает таламус к картине» , - сказал Gizmodo Ару, не имеющий отношения к новому исследованию. «Я надеюсь, что последуют многие исследования, которые попытаются лучше понять роль таламуса не только в состоянии сознания, но и в процессах восприятия».

Забегая вперед, Рединбо сказала, что, поскольку теперь у ее команды есть метод тонкого управления сознанием, они могут проверить предсказания основных теорий сознания, «которые различаются в зависимости от областей мозга, наиболее важных для сознания». Они также планируют стимулировать более широкий диапазон областей таламуса и определить, какие частоты наиболее эффективны для воздействия на сознание.

«Это проложит путь к использованию аналогичной парадигмы стимуляции в клинике», - сказал Рединбо.

Suggested posts

Razer утверждает, что Blade 14 - самый мощный 14-дюймовый игровой ноутбук на сегодняшний день

Razer утверждает, что Blade 14 - самый мощный 14-дюймовый игровой ноутбук на сегодняшний день

Новый Razer Blade 14. Razer уже производит широкий спектр ноутбуков от 13 до 17 дюймов, но с новым Blade 14, Razer утверждает, что он стал самым мощным 14-дюймовым игровым ноутбуком на сегодняшний день.

Эта вирусная реклама вечеринки Дэна Креншоу на четвертое июля - слегка подделка

Эта вирусная реклама вечеринки Дэна Креншоу на четвертое июля - слегка подделка

Вы видели этот снимок экрана из рекламы представителя Техаса Дэна Креншоу? Конгрессмен-республиканец устраивает вечеринку в честь Дня независимости, и изображение из этой рекламы стало появляться в социальных сетях, таких как Twitter.

Related posts

Это шокирующе инвазивное вредоносное ПО украло данные с 3,25 миллиона компьютеров под управлением Windows

Это шокирующе инвазивное вредоносное ПО украло данные с 3,25 миллиона компьютеров под управлением Windows

Между 2018 и 2020 годами таинственная разновидность вредоносного ПО заразила и похитила конфиденциальные данные примерно с 3,25 миллиона компьютеров под управлением Windows, унеся с собой ужасающий объем личной информации о пользователях этих устройств.

Эти ссылки Google могут уберечь результаты поиска от испорченной жизни

Эти ссылки Google могут уберечь результаты поиска от испорченной жизни

У Google есть страница поддержки со ссылками на резервные копии, если вы стали жертвой порно-мести, доксинга или онлайн-клеветы. Google меняет свой алгоритм поиска, чтобы помочь жертвам порнографии из мести и онлайн-клеветы.

Ранее распространенные заболевания восстанавливаются после Covid Hiatus

Ранее распространенные заболевания восстанавливаются после Covid Hiatus

Цветное цифровое изображение отдельных частиц норовируса с помощью просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) с ослабевающим вирусом COVID-19 в США.

Вам не нужны AirPods, чтобы наслаждаться Dolby Atmos в Apple Music

Вам не нужны AirPods, чтобы наслаждаться Dolby Atmos в Apple Music

Ранее на этой неделе Apple щелкнула переключателем, чтобы включить звук без потерь и пространственный звук с Dolby Atmos в Apple Music. Но хотя включить эту настройку относительно просто, может возникнуть путаница в отношении того, какие устройства будут поддерживать какой формат, и действительно ли вам нужны AirPods, чтобы пользоваться этим.

MORE COOL STUFF

Почему Аль Пачино переписал кульминационную сцену зала суда в "И справедливость для всех"

Почему Аль Пачино переписал кульминационную сцену зала суда в "И справедливость для всех"

Аль Пачино удивил Нормана Джуисона, сказав, что он переписал кульминацию «И справедливость для всех». Но у Пачино были свои причины.

Встряска в ролях 'RHOC': Келли Додд ушла, Хизер Даброу возвращается в 16 сезоне

Встряска в ролях 'RHOC': Келли Додд ушла, Хизер Даброу возвращается в 16 сезоне

Келли Додд была вырезана из 16 сезона «RHOC» и больше не вернется, так как Хизер Даброу вернется за своим апельсином.

Кевин Харт говорит о культуре отмены - «Последний раз я проверял, единственный способ расти - это трахаться»

Кевин Харт говорит о культуре отмены - «Последний раз я проверял, единственный способ расти - это трахаться»

Кевин Харт недавно выступил против культуры отмены, отметив, что только общественные деятели должны быть идеальными.

Когда сценаристы "Сопрано" обратились за вдохновением к произведению Хичкока "Север через северо-запад"

Когда сценаристы "Сопрано" обратились за вдохновением к произведению Хичкока "Север через северо-запад"

В конце «Сопрано» сценаристы использовали эффект Альфреда Хичкока при создании альтернативного образа Тони Сопрано.

Хотите Perfect Cuppa Joe? Жарьте кофе в зернах

Хотите Perfect Cuppa Joe? Жарьте кофе в зернах

Искали в мире эту идеальную чашку кофе? Может быть, лучше всего изучить изящное искусство и науку обжарки собственных кофейных зерен.

Кем был таинственный Мелхиседек в Библии?

Кем был таинственный Мелхиседек в Библии?

Он лишь один раз появляется в Книге Бытия, но все же считается предшественником Иисуса Христа. Кем он был на самом деле и как он стал ассоциироваться с Иисусом?

Fannie Lou Hamer: от издольщика к символу гражданских и избирательных прав

Fannie Lou Hamer: от издольщика к символу гражданских и избирательных прав

Фанни Лу Хамер, родившаяся в семье бедных издольщиков в Миссисипи, стала полевым секретарем Студенческого координационного комитета ненасильственных действий (SNCC) и неутомимым борцом за гражданские права и избирательные права.

Совершенная буря всемирных катастроф вызывает глобальную нехватку полупроводников

Совершенная буря всемирных катастроф вызывает глобальную нехватку полупроводников

Современная цивилизация все больше зависит от полупроводников, но цепочка поставок была нарушена пандемией COVID-19, засухой и другими проблемами, поскольку спрос на них растет.

Мужчина из Техаса арестован после того, как якобы затащил бывшего мамы за грузовиком и поджег машину

Мужчина из Техаса арестован после того, как якобы затащил бывшего мамы за грузовиком и поджег машину

37-летний Роберт Юджин Хоффпауир был арестован и обвинен в убийстве 60-летнего Романа Родригеса, сообщает шериф округа Либерти.

Леона Льюис говорит, что ей было «глубоко больно» от Майкла Костелло после того, как он обвинил Крисси Тейген в издевательствах

Леона Льюис говорит, что ей было «глубоко больно» от Майкла Костелло после того, как он обвинил Крисси Тейген в издевательствах

«Когда люди извиняются (Крисси) и проявляют искреннее раскаяние и реабилитацию за свои действия, мы должны обнимать их, а не пытаться пнуть их, когда они упали», - написала Леона Льюис в Instagram.

Келси Грэммер разрывается, вспоминая встречу с Пэрис Джексон, когда она была ребенком, с папой Майклом Джексоном

Келси Грэммер разрывается, вспоминая встречу с Пэрис Джексон, когда она была ребенком, с папой Майклом Джексоном

Келси Грэммер впервые встретила свою партнершу по фильму «Пространство между» Пэрис Джексон, когда она была моложе, и стала свидетельницей восхитительного момента между ней и отцом Майклом Джексоном.

Директор Jackass 4 Джефф Тремейн получил 3-летний запретительный судебный приказ в отношении Бама Маргеры

Директор Jackass 4 Джефф Тремейн получил 3-летний запретительный судебный приказ в отношении Бама Маргеры

54-летний Джефф Тремейн подал заявление о запретительном судебном приказе против 41-летнего Бама Маргеры после того, как бывшая телезвезда якобы отправила ему и его семье угрозы убийством.

Ты судья?

Наука утверждает, что все мы такие, и это не обязательно плохо.

Ты судья?

Вы знаете, когда встречаете кого-то, и не можете не делать мысленных заметок. Или кто-то замечает, что вы скучаете по ним, когда они делают что-то сомнительное.

Христофор Колумб не может отличить ламантина от русалки

Христофор Колумб не может отличить ламантина от русалки

Во время плавания вокруг Гаити 9 января 1493 года знаменитый исследователь Христофор Колумб заметил, как он думал, трех русалок, резвящихся в воде. Позже он сообщил, что они «вышли из воды довольно высоко», но были «не такими красивыми, как их изображают, потому что каким-то лицом они выглядели как мужчины.

Вид на поле после 50 клиентов

Многое нужно сделать, но это МОЖНО сделать

Вид на поле после 50 клиентов

Когда в 2019 году было объявлено, что я решил уйти от Калифорнийского симфонического оркестра, чтобы оказать более широкое влияние за пределы одной организации, прежде чем возглавить другое учреждение классической музыки, шлюзы открылись наилучшим образом. Несколько месяцев спустя вся наша работа изменилась больше, чем мы когда-либо думали, поскольку коронавирус внезапно остановил бизнес в том виде, в каком мы его знали, открыв новые вопросы и проблемы для наших организаций и областей.

Какие тайны скрываются за поверхностью старых картин?

Современные технологии и старомодная изобретательность позволяют сделать несколько удивительных открытий.

Какие тайны скрываются за поверхностью старых картин?

Винсент Ван Гог сделал это, и Пабло Пиккасо тоже. Художники рисовали холсты по многим причинам.

Language