Ludzie nauczyli się podróżować w kosmos, radzić sobie z chorobami oraz rozumieć naturę na poziomie cząstek elementarnych. Jednak wciąż nie mamy pojęcia czym jest ludzka świadomość, czyli pochodząca z mózgu zdolność do doświadczania, uczenia się świata i przekazywania wiedzy innym. Ostatnie badania rzucają nowe światło na tę zagadkę.
W artykule opublikowanym w „Science Advances” naukowcy przekonują, że odnaleźli połączenia w mózgu, które uaktywniają się, gdy jesteśmy świadomi. I nie jest to tylko zagadnienie filozoficzne. Często dla lekarzy i rodzin osób po poważnych uszkodzeniach w mózgu, decyzja o dalszym leczeniu może zależeć właśnie od ewentualnej świadomości pacjenta.
Nowoczesne techniki obrazowania mózgu dają coraz lepsze efekty i pozwalają na coraz lepsze zrozumienie ludzkiej świadomości. Na przykład, wiemy, że złożone obszary mózgu, w tym kora przedczołowa, odpowiedzialne za szereg wyższych funkcji poznawczych, biorą udział w świadomym myśleniu. Jednak duże obszary mózgu mają bardzo wiele funkcji. Dlatego naukowcy postanowili sprawdzić, jak wygląda sieć połączeń komórek mózgowych reprezentujących świadomość.
Główną trudnością przy tego typu badaniach jest fakt, że świadome doświadczenie jest czymś absolutnie wewnętrznym i przez to nieodstępnym dla innych. Na przykład dwie osoby mogą patrzeć na ten sam obraz, jednak nie mogą wiedzieć, czy wywołuje on w nich tę samą reakcję, chyba że o tym porozmawiają. Tylko świadome jednostki mogą doświadczyć subiektywnych odczuć. Dlatego najlepszym sposobem na sprawdzenie, czy ktoś jest świadomy, wciąż pozostaje zapytanie go o to.
Jednak co, gdy osoba straci możliwość mówienia czy przekazywania nam informacji w inny sposób? Wtedy istnieje prawdopodobieństwo, że zostanie uznana za nieświadomą. W nowych badaniach przeprowadzonych przez naukowców z siedmiu krajów świata, zidentyfikowano sygnatury mózgowe, które mogą wskazywać na świadomość bez polegania na autoreprezentacji lub potrzebie poproszenia pacjentów o zaangażowanie się w określone zadanie. Naukowcy przekonują, że dzięki temu będą mogli sprawdzić, czy osoby będące w śpiączce lub stanie wegetatywnym po urazie mózgu są świadome, czy też nie.
Uczeni twierdzą, że możliwe jest też określenie poziomu tej świadomości. Do swoich badań zastosowali technikę funkcjonalnego obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (fMRI), która pozwala na zmierzenie aktywności mózgu oraz określenie sposobu, w jaki niektóre obszary w mózgu komunikują się z innymi. Gdy obszar w mózgu jest bardziej aktywny zużywa więcej tlenu i potrzebuje większego dopływu krwi. Te zmiany można wykryć, nawet wtedy, gdy badany jest w stanie spoczynku. Można zmierzyć różnice między regionami w mózgu, aby stworzyć wzorce połączeń.
Badacze przebadali 53 pacjentów w stanie wegetatywnym, 59 wykazujących minimalną świadomość oraz 47 zdrowych pacjentów. Badani pochodzili z Paryża, Nowego Jorku, Liège, Ontario i Londynu. Badacze sprawdzali poziom świadomości poprzez proste zadania i zadawanie pytań. Odnaleźli w ten sposób dwa główne wzorce komunikacji między regionami mózgu. Jeden był zwykłym odzwierciedleniem połączeń fizycznych w mózgu. Odnotowano go głównie u osób, które praktycznie pozostawały bez świadomości.
Drugi wzór był bardzo złożony i wskazywał na dynamiczne interakcje między 42 regionami mózgu. Ten wzór występował u osób, które w jakikolwiek sposób były świadome. Co więcej wzór ten znikał, gdy pacjenci byli poddawani głębokiemu znieczuleniu.
Tego rodzaju badania mogą doprowadzić do zrozumienia, czy dana osoba pozostaje świadoma, co wpływa na różnorakie decyzje medyczne, w tym także te mające wpływ na jej dalsze życie. Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości uda się opracować urządzenia do modulowania pracy mózgu w taki sposób, aby przywrócić świadomość u osób, które ją utraciły w wyniku choroby czy wypadku - na przykład za pomocą nieinwazyjnych technik stymulacji mózgu.
Badania przybliżają nas do zrozumienia, jak powstaje świadomość w mózgu. Mając więcej danych na temat neuronowych wzorców świadomości u osób doświadczających różnych odmiennych stanów świadomości - poczynając od przyjmowania psychodelików do doświadczania świadomych snów - możemy pewnego dnia złamać tę zagadkę.
Źródło: The Conversation, Pixabay
