Ученые утверждают, что открыли нейрологический паттерн, отвечающий за сознание у человека

Еще в середине XIX века исследователь по имени Уильям Карпентер (William Carpenter) предположил, что часть мозга, называемая тогда сенсорным ганглием, была «очагом сознания». Он ошибался: часть мозга, которая сейчас называемая таламусом, скорее отвечает за передачу сенсорной и двигательной информации от органов чувств, а природа сознания так и осталась неразгаданной.

Теперь, спустя полтора века, ученые утверждают, что нашли ответ на этот вопрос. Международная команда нейробиологов из университетов и больниц в Северной и Южной Америке и Европе говорит, что они определили неврологическую сигнатуру для сознания. По их словам, они выявили не какую-то часть мозга, ответственную за сознание, а скорее некую модель деятельности, охватывающую весь мозг, которая присутствует только тогда, когда люди бодрствуют и реагируют на окружающий мир.

В своем исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Science Advances, ученые сканировали мозг 159 человек из Льежа, Нью-Йорка, Онтарио и Парижа, используя систему функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ) — распространенный инструмент в нейробиологии, который выявляет не только структуру, но и уровни активности головного мозга.

В ходе эксперимента исследователи дважды просканировали мозг здоровых людей: когда им было поручено сосредоточиться на умственной задаче и позже, когда они были расслаблены. Их показатели сравнивали с данными пациентов в коме, которые были в вегетативном состоянии после черепно-мозговой травмы, а также людей, которые бодрствовали, но не реагировали на окружающий мир после черепно-мозговой травмы, и людей, которые пребывали в минимально сознательном состоянии, находясь посередине между коматозными и здоровыми участниками исследования. В результате команде нейробиологов удалось выделить четыре различных типа неврологической активности, которые коррелируют с уровнем самосознания человека.

Первая, самая сложная схема показала эффективную координацию на высоком уровне в широком диапазоне мозга. Согласно данным исследования, эта схема была распространеннее среди участников, которые были бодрыми и здоровыми, и в меньшей степени — среди участников, что были в сознании, но не реагировали на мир, а также тех, кто находился в минимально сознательном состоянии.

Напротив, в мозгах людей, не отвечающих на запросы, возникла отдельная картина, которая была менее сложной и более связанной с конкретными областями мозга, что свидетельствует о низком уровне координации внутри мозга. Исследователи предполагают, что эти две модели существуют как переходные состояния между двумя первыми.

В конечном счете, как утверждают авторы, сознание проистекает из способности мозга обрабатывать информацию, используя его различные специализированные доли и кортикальные слои. Между тем, когда человек находится в менее сознательных состояниях, деятельность мозга более изолирована и ограничивается конкретными локальными связями внутри и между частями мозга. Следующим шагом специалистов станет изучение того, как эти паттерны могут изменяться в результате травм, действия лекарств или из-за других факторов.