Выявлены механизмы, лежащие в основе потери сознания
Переход от бодрствующего состояния к бессознательному — это явление, которое давно привлекало интерес ученых и философов, но как это происходит, оставалось загадкой — до сих пор. Благодаря исследованиям на крысах группа исследователей из Университета Пенсильвании определила точный момент потери сознания из-за анестезии, составив карту того, что происходит в разных областях мозга в этот момент.
Исследование имеет значение для людей, а также для других типов потери сознания, таких как сон, говорят ученые. Они опубликовали свои результаты в Advanced Science.
«Люди в области нейробиологии, как правило, понимают, что происходит с пациентом, находящимся под наркозом, на молекулярном уровне», — говорит соавтор работы Наньин Чжан, заведующий кафедрой нейровизуализации и профессор биомедицинской инженерии.
«Но на так называемом системном уровне — то есть на том, как различные области мозга или нейронные цепи изменяют свою функцию в ответ на анестетики и потерю сознания — это было не очень ясно. Наше исследование было направлено на изучение этого неизвестного».
Для этого ученые объединили два разных метода: электрофизиологические исследования и функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ). Измеряя электрофизиологические сигналы — или электрическую активность — в мозге очень быстро с течением времени, исследователи определили точный момент, когда крыса перешла из бодрствующего состояния в бессознательное.
Затем они наложили эти данные с временными метками на карту активности всего мозга, полученную с помощью фМРТ, чтобы изучить различные области мозга во время этого перехода.
«Мы обнаружили, что в мозге есть три области, в которых наблюдаются кратковременные изменения активности в момент потери сознания: медиальная префронтальная кора, гиппокамп и таламус», — сказал Чжан.
«Хотя в существующей научной литературе эти регионы упоминаются как связанные с бессознательными состояниями, наше исследование было первым, которое показало, как эти регионы могут взаимодействовать друг с другом и какую роль они могут играть в момент потери сознания».
Ученые заявили, что предыдущая работа также не указала, была ли активность в этих трех регионах причиной или следствием потери сознания. Результаты предполагают, что потеря сознания может быть вызвана последовательными событиями в этих трех регионах, в то время как увеличение активности в других регионах коры может быть следствием, а не причиной потери сознания.
«Хотя результаты не обязательно были неожиданными, они действительно дают новое представление о роли этих областей мозга в потере сознания», — сказал Наньин Чжан.
