Новое исследование приближает нейробиологов на ещё один шаг ближе к пониманию сознания

Для изучения сознания, исследователи проверили активность отдельных нейронов человека в медиальной височной и лобных долях, в то время, как пациенты были вовлечены в бинокулярное соперничество.

Сознание – это все, что испытывают люди, от вкуса шоколада до боли при мигрени. Но происхождение и природа сознания озадачивали ученых веками. Новое исследование, опубликованное в выпуске журнала "Nature Communications" от 25 мая 2018 года, идентифицирует и измеряет нейронную активность, связанную с новым сознательным опытом, и делает исследователей на шаг ближе к разгадке тайны.

"Компьютеры и роботы взаимодействуют с миром, не осознавая этого. Но что-то чудесное происходит в нашем мозгу, что заставляет нас осознавать и воспринимать мир с субъективной точки зрения", - говорит ведущий автор исследования доктор Хагар Гелбард-Сагив, исследователь из Тель-Авивского университета, Калифорнийского технологического института и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

"Наше новое исследование приближает нас на один шаг к понимаю сознания и сознательного опыта на самом конкретном уровне: электрическая активность отдельных нейронов", - говорит исследователь.

В ходе исследования доктор Гелбард-Сагив и его коллеги воспользовались уникальной медицинской возможностью: хирургической имплантацией электродов в мозг пациентам с эпилепсией, чтобы определить точные области, ответственные за их судороги.

Пациенты находились под наблюдением в течение недели или двух, пока не было собрано достаточное количество данных об их припадках. В течение этого времени имплантированные электроды регистрировали активность отдельных нейронов в тех областях, где они были размещены.

Команда представила пациенту два разных изображения, по одному на каждый глаз, чтобы определить момент, когда возникает новый опыт. К примеру, изображение дома было представлено правому глазу, а изображение глаза – левому глазу. В этой ситуации, известной, как "бинокулярное соперничество", мозг не может объединить два изображения. Вместо этого субъект либо видит дом, либо лицо, и это меняется нерегулярно каждые несколько секунд. Эти чередования происходили невольно, в то время как физический стимул оставался постоянным.

Это позволило ученым изолировать активность мозга, связанную с изменением восприятия, и дифференцировать ее от активности мозга, связанной с физическим стимулом.

Они обнаружили, что активность в нейронах лобной доли изменилась почти за две секунды до того, как пациент сообщил об изменении восприятия, что активность нейронов в средней височной доле изменилась за одну секунду до сообщения.

"Две секунды – это значительное время с точки зрения нейронной активности. Мы считаем, что активность этих нейронов не только коррелирует с восприятием, но также может принимать участие в процессе, который приводит к появлению сознательного восприятия", - говорит доктор Гелбард-Сагив.

"Наше исследование фиксирует отдельные клетки человеческого мозга непосредственно перед тем, как один сознательный опыт заменяется другим", - добавляет соавтор исследования профессор Ицхак Фрид из Тель-Авивского университета и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

"Это уникальная привилегия – получить такой редкий взгляд в человеческое сознание. В то же время, мы можем предоставить клиническую помощь, направленную на облегчение тяжелой эпилепсии у наших пациентов", - заключает Фрид.