Bir araştırmacı ekibi beyinde bir "bilinç motoru" buldu - en azından maymunlarda, küçük bir sıçrama başlangıcının bile anesteziden uyanmasını sağlayacak bir bölge.
Bilinç bir gizemdir. Yaratıkların neden bazen uyanık ve bazen uykuda olduklarını ya da beyindeki hangi mekanizmaların bilinçli bir durum için en önemli olduğunu kesin olarak bilmiyoruz. Ancak bu yeni makalede, araştırmacılar bazı önemli ipuçları ortaya koydu. Uyanık ve uyku makaklarının beyinlerindeki elektrotların yanı sıra farklı anestezi formlarındaki makakları kullanan ekip, maymunların beyninde bilinç için iki anahtar yol buldu. Araştırmacılar ayrıca, bazı özelleşmiş jumper kablolarını kullanmaya başlayabilecekleri bir motor gibi, bu yolları devam ettiren belirli bir beyin bölgesi buldular. Bu bölge merkezi yan talamus olarak bilinir.
Ancak bu, beyinde bilinç merkezini buldukları anlamına gelmez.
Neuron dergisinde 12 Şubat'ta yayınlanan Wisconsin-Madison Üniversitesi'nde psikoloji yüksek lisans öğrencisi ve makalenin baş yazarı Michelle Redinbaugh, "Bilincin beyindeki bir yere özgü olması pek olası değildir." Dedi.
Geçmişte yapılan araştırmalar, bilinçli kalmanın tüm beyine yayılmış aktivite içerdiğini göstermiştir, ancak ekibinin çalışması, merkezi lateral talamusun muhtemelen önemli bir rol oynadığını göstermektedir.
"Bilinç" ne demektir
Bu çalışma bağlamında, "bilinç" in az ya da çok uyanıklık anlamına geldiğini anlamak önemlidir.
Princeton Üniversitesi'nde çalışan nörobilimci Michael Graziano, "Bilinç" kelimesinin birçok tanımı var, "dedi. "Bilinç hakkında düşünmenin bir yolu uyanıklık, uyarılma ve uyaranlara yanıt verme gibi klinik bir bakış açısına sahiptir. Bu anlamda, uyuyan insanlar bilinçli değildir ve komada bulunan insanlar da değildir."
Ve insanların bu devletler arasında neden ve nasıl geri döndükleri tam olarak açık değil. Araştırmada yer almayan Minnesota Üniversitesi sinirbilimci Sarah Heilbronner'a göre, bu çalışma bu zor konuda "zarif çalışmaları" temsil ediyor.
Bu çalışma dar bir soruya odaklanıyor: İnsanları bilinçlendiren nedir?
Graziano, "Ancak, çalışmak için çok daha farklı bir bilinç anlayışı var: beyinde bilgi işleminin bazı örnekleriyle gelen öznel deneyim, iç yaşamımızın 'nasıl hissediyor' bileşeni," dedi. . "Şimdiki gibi çalışmalar bu tür bir bilince hitap etmiyor."
Beyindeki bir tetikleyici
Heilbronner, maymun çalışmasının insanları içeren daha önce yapılan zorlayıcı bir çalışmayı izlediğini söyledi.
Ağustos 2007'de New York'taki Weill Cornell Tıp Fakültesi'nden araştırmacılar Nature dergisinde çığır açan bir çalışma yayınladılar. Hastalarından biri travmatik beyin hasarından sonra ayları "minimal bilinçli bir durumda" geçirmişti. Adam çoğunlukla çevresinden habersizdi ama bazen daha bilinçli ve aktif hale geldi. Durumunun beynindeki bazı önemli ağların "etkisizleştirilmesini" içerebileceğini düşünerek, merkezi talamusunu uyaran elektrotlar implante ettiler - ve bilinç düzeyinde önemli iyileşmeler bildirdiler.
Yeni maymun çalışmasında, Redinbaugh ve ekibi işleri daha da ileri götürdüler.
Elektrotlar kullanarak, araştırmacılar, uyurken veya birkaç tip anestezi kullanılarak sedasyon yapılırken maymunların beyninin farklı bölgelerine küçük elektriksel uyarılar gönderdiler. Çoğunlukla maymunlar uykuda kaldı. Ancak merkezi lateral talamusa belirli bir frekansta bir dürtü göndermek maymunları - derin anesteziden bile - uyandırdı ve dünyayı deneyimlemelerine izin verdi.
Heilbronner, "Uyku ve çoklu anestezi formlarının yakınsak kanıtları özellikle etkileyicidir, çünkü bunların farklı etki mekanizmalarına sahip olduklarını biliyoruz." Dedi.
Başka bir deyişle, anestezi altında bilincinizi kaybettiğiniz aynı nedenlerle uykuya dalamazsınız ve farklı anestezi formları farklı şekillerde çalışır.
Ancak farklı anestezi ve uyku biçimleri “görünüşte bilinç üzerindeki etkilerinde bu devre üzerinde birleşiyor” dedi Heilbronner.
Maymunların beyinlerinden bilinçli ve bilinçsiz durumlar arasında gidip gelirken, araştırmacılar bilinci iki temel maddeye daralttılar.
"Bilinç her zaman iki aktif yolla çakıştı," dedi Redinbaugh Canlı Bilime.
Bu kritik devrelerden biri, talamustan birçok karmaşık düşünme biçimini yapan beyin bölgesi olan serebral kortekse duyusal bilgi taşır. Redinbaugh, hem bu devrenin hem de "tahminler, dikkat öncelikleri ve hedefler hakkında ters yönde geri bildirim taşıyan" bir yolun bilincin işlev görmesi için aktif olması gerektiğini söyledi.
Araştırmacılar, merkezi yan talamusun muhtemelen bu iki yolu aktive etme ve sürdürmede önemli bir rol oynadığı sonucuna vardı. Bir tetikleyici gibi görünüyor.
Redinbaugh, bu araştırmanın sadece tamamen bilimsel açıdan yararlı olmadığını söyledi. Bilincin nasıl çalıştığını tam olarak anlamak, Weill Cornell Tıp Koleji çalışmasındaki gibi, bilinç bozukluğu olan insanlar için yeni tedavilere yol açabilir.
Helambronner, talamustaki aktivite ile korteks arasındaki bağlantının özellikle tıbbi tedavi için ilginç olduğunu söyledi.
Talamus ile karşılaştırıldığında, "serebral korteks de daha çekici bir hedef" dedi. Çünkü transkraniyal manyetik stimülasyon gibi noninvaziv tedaviler korteksin yüzeyine ulaşabilir, ancak beynin derinliklerinde, beyin sapının hemen üzerinde bulunan talamusa ulaşamazlar. Heilbronner, "Belki böyle bir devre modeli oluşturarak, ikisini de noninvaziv olarak etkileyebiliriz." Dedi.
İsviçre'deki Université de Lausanne'da sinirbilimci Laura Fernandez, olasılıklara rağmen bulguları iki kez kontrol etmenin bir nedeni olduğunu söyledi.
“İki maymunla yapıldı. Çok az örnek,” dedi Fernandez Canlı Bilim'e. "Daha yüksek sayıda numuneye sahip kemirgenlerde denemek güzel olurdu." Fernandez, araştırmacıların ayrıca merkezi yanal talamusu gerçekten aktive ettiklerinden emin olmak için beyindeki elektrotların yerlerini iki kez kontrol etmeleri gerektiğini söyledi.
Yine de, sonuçların kemirgenlerde yapılan yeni bir araştırmanın sonuçlarına düzgün bir şekilde uyduğunu belirtti; Haziran 2018'de //vanilla.tools/livescience/articles/YGExvsCXa4AWnp5ubygZY9Nature Neuroscience dergisinde yayınlanan bu makale, talamusta bir yerde bir uyanıklık "geçişi" olduğunu önerdi.
