Сознание человека может быть результатом хаоса в работе нейронных сетей

Ученые и хирурги считают, что пропофол полностью лишает мозг способности обрабатывать сигналы, например, от болевых рецепторов.

Мозг человека еще хранит множество тайн, одной из которых является природа сознания. Мы часто употребляем выражение "потерять сознание", но на самом деле, ученые не могут отличить, что теряется ощущение реальности окружающего мира.

Предыдущие исследования показали, что в формировании сознания роль коры головного мозга, что позволяет получать и обрабатывать сигналы от нескольких органов чувств. Например, когда мы видим перед собой круглый оранжевый объект, мы чувствуем, пальцев, структуру кожи и вдыхаем оранжевый запах, наш мозг совмещает эти данные, получает информацию о знали ранее фрукты, и приходит к выводу о том, что перед нами не что иное, как апельсин.

"Новый смысл создается в результате взаимодействия вещей", - говорит Энцо Тальяцукки (Enzo Tagliazucchi) из Университета Киля. – Сознание придает смысл изображения фотонов, которые попадают на сетчатку, то, что отличает нас от простой цифровой фотоаппарат. Если мы теряем сознание, мозг все еще может принять эти данные, но не может собрать из них образ реальности".

Чтобы найти следы сознания в мозге, Тальяцукки и его коллеги пригласили двенадцать добровольцев, которые должны погрузиться в медикаментозный сон под действием наркотиков, комбинированные, используется во время хирургических операций. Ученые и хирурги считают, что это вещество полностью лишает мозг способности обрабатывать сигналы, например, от болевых рецепторов.

Участники входили в состояние общего наркоза, в то время как внутри магнитно-резонансного томографа, так что исследователи могут наблюдать изменения кровообращения головного мозга в процессе бодрствования, погружения в сон, потеря сознания и пробуждение.

Как сообщается в статье, опубликованной в издании Royal Society Interface, ученые обнаружили, что в нормальном состоянии мозг генерирует настоящий шквал деятельности, характер которой постоянно меняется. МРТ зарегистрирован активации набора нервных сетей, которые пересекаются между собой на различных сайтах. После введения комбинированных число этих связей стали быстро сокращаться, и характер нейронной активности стабилизировался. Казалось, что все сигналы, которые прежде находились в разных направлениях, стали снова, и снова выбрать тот же путь.

Авторы работы считают, что сознание обеспечивается за счет хаотичной работы нейронных сетей, и начинает под наркозом стабильность делает, что мозг является очень однородным, и он перестает отличать один звук от другого.

"Это можно сравнить с автомобилиста в большом городе", - объясняет Тальяцукки. – Если каждый день ехать по маршруту из точки А в точку Б, вы не можете действительно знать, дорожной сети. Но если внимательно исследовать все возможные варианты проезда, вы получите подробную карту, и в критической ситуации можно выбрать оптимальный путь".

Ученые надеются, что исследование поможет им найти критическую точку, которая вносит хаос в функционирование нервных сетей и приводит человека в чувство. В конечном счете, помогает вывести пациентов из состояния комы, заставляет их мозг выйти из "стабильного" состояния, и искать "обходные".

Категория: Наука