科学家发现了大脑中的意识开关
作者: Mints 编译 / 1119次阅读 时间: 2020年2月18日
来源: Tom Hale 文 标签: 意识 中央外侧丘脑 中央丘脑
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科学家发现了大脑中的意识开关
Tom Hale 文
Mints 编译

科学家通过高频电击猴子大脑深处的一个脑腔,唤醒了深度麻醉、处于睡眠状态的猴子。

尽管这听起来像是一种残忍的折磨手段,但这一发现为意识的本质提供了一些关键的见解,有助于开发出更好的方法来治疗与意识有关的额大脑疾病。

该项试验所涉及的脑区是中央外侧丘脑(the central lateral thalamus CL),科学家刚刚发现了位于脑干上方的这束灰质。

威斯康星大学麦迪逊分校领导的研究人员在《神经元》杂志上发表的报告称,用特定频率的电流刺激这一区域,就能够唤醒全身都被麻醉的猕猴。几秒钟内,这只猕猴恢复了意识,大脑功能完全正常。然而,当电刺激停止时,猴子会再次失去意识。doi.org/10.1016/j.neuron.2020.01.005

麦迪逊大学心理学神经科学教授尤里·萨尔曼(Yuri Saalmann)在一份声明中说:“只要你刺激它们的大脑,他们的行为和大脑活动就出现了清醒状态特征——睁大眼睛,伸手去拿附近的物体,生命体征发生变化,身体运动和面部运动。然后,在关闭刺激的几秒钟后,他们的眼睛就又闭上了。这只动物又回到了无意识状态。”

不过,这一过程必须非常精确。必须以50赫兹脉冲频率(即每秒重复50次)的电流同时电击仅仅相距20纳米的特定位置。如果不满足这些条件,猕猴就不会从麻醉状态中醒来。

研究人员把这个区域称为“意识的引擎”,研究小组希望通过探索这一区域来了解意识基础的物理过程。当猴子从无意识状态转移到有意识状态时,研究人员通过大脑扫描,看到了受到中央外侧丘脑刺激的大脑皮层,该区域反过来又会让中央外侧丘脑保持“清醒”。


“所以,在大脑皮层和中央外侧丘脑之间存在着一个回路,在某种意义上,这个回路就像一个引擎。”萨尔曼补充道,“我们现在可以锁定大脑中保持意识引擎运转的关键部分,并且可以推动大脑皮层发生变化,进而影响你的意识,丰富你的意识体验。”

该发现可以协助治疗与大脑意识有关的疾病。我们已经知道,中央外侧丘脑的损伤与意识障碍有关,但研究小组建议更深入的了解大脑意识的深层机制,或许我们就可以治疗处于深度昏迷状态(如昏迷或植物人状态)的患者,例如植物人。

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