Пробив в науката: Учени откриха универсалния маркер на съзнанието – фазата на мозъчните вълни

Изследователи от Масачузетския технологичен институт идентифицираха общ признак на загубата на съзнание по време на анестезия – характерна промяна във фазовата синхронизация на мозъчните вълни. Това откритие ще помогне да се следи дълбочината на анестезията. А в бъдеще то ще позволи създаването на автоматизирани системи за контрол на анестезията и ще доближи науката до разбирането на природата на съзнанието.

Кетаминът и дексмедетомидинът въздействат върху молекулите и клетките по различен начин, но водят до едно и също нещо в операционната зала – анестезия на пациента. Невробиолози от Института за обучение и памет „Пикьор“ към Масачузетския технологичен институт (MIT) доказаха, че и двете лекарства влияят на мозъчните вълни, които се пораждат от електрическата активност на невроните. Когато вълните са във фаза, т.е. техните върхове и спадове съвпадат, невроните в мозъчната кора могат да предават информация помежду си. Това ни позволява да се фокусираме, да възприемаме заобикалящата ни среда и да разсъждаваме. Ако вълните са извън ритъм, връзката между невроните се нарушава и човекът губи съзнание.

Учените са провели експерименти върху животни. След загубата на съзнание при изследваните индивиди е регистрирана синхронизация на фазите на мозъчните вълни, особено при ниските честоти. Във всяко полукълбо обаче фазите между двете области на префронталната кора (дорсолатерална и вентролатерална) се разминавали, независимо от използваната упойка.

Анестетиците на практика „обръщат“ нормалния модел на мозъчната активност. В съзнателно състояние полукълбата работят по-слабо координирано, докато под анестезия тяхната синхронизация се увеличава.

Синхронизацията на мозъчните вълни е силно зависима от разстоянието. Дори на разстояние 2,5 мм нискочестотните вълни се разминават по фаза с 20-30 градуса. А при разстояние от 20 mm между различните участъци на едно и също полукълбо дивергенцията достига почти 180 градуса, т.е. вълните стават напълно противоположни.

По-рано учените вече показаха, че под въздействието на анестетика пропофол в мозъка се появява мощна нискочестотна вълна, която преминава през цялата кора и се потиска по-бързо.

Ако и другите анестетици влияят по подобен начин на фазата на мозъчните вълни, това ще открие нови възможности за анестезиологията. Фазовата синхронизация би могла да се използва като универсален маркер за дълбочината на безсъзнателното състояние, независимо от комбинацията на използваните лекарства. Това ще спомогне за създаването на автоматизирани системи, които следят мозъчните вълни на пациента и самостоятелно коригират дозата на лекарствата за поддържане на анестезията. Това ще помогне също така да се разбере разликата между анестезията и естествения сън. Наистина сериозно и изненадващо откритие, което може да доведе до съвсем ново разбиране за особеностите на човешкото съзнание.