با استفاده از اسکن MRI، دانشمندان حالا می‌توانند توضیح بدهند که چه چیزی باعث تغییر وضعیت هوشیاری می‌شود – 1pezeshk

در پایه مغز، ساقه مغز قرار دارد، طناب ضخیمی از سلول‌های عصبی که طبق تحقیقات جدید می‌تواند هوشیاری را در هوشیاری انسان حفظ کند.

این یافته‌ها توسط تیمی در ایالات متحده و فرانسه، کارهای قبلی را تقویت می‌کند و می‌تواند محققان را به درک جدیدی از حالات تغییر یافته هوشیاری، مانند کما و حالت‌های زندگی نباتی برساند.

همچنین می‌تواند به آن‌ها کمک کند تا بفهمند چرا برخی از افراد آگاهی مبهم دارند یا زیر بیهوشی نسبت به محیط اطراف خود هوشیار می‌مانند در حالی که برخی دیگر در طول جراحی کاملاً بیدار هستند.

با اینکه دانشمندان و فیلسوفان قرن‌ها مغز را تحریک می‌کردند و هوشیاری انسان را بررسی می‌کردند، محققان تنها به درک آن در شرایط نسبتاً ساده دست یافته‌اند.

تصور کنونی این است که آگاهی، توانایی درک جهان و وجود خودمان را می‌توان به دو بعد تقسیم کرد: برانگیختگی (یا بیداری) و آگاهی.

در سال ۲۰۱۶، محققان دانشکده پزشکی هاروارد برای اولین بار ارتباطی بین ساقه مغز، که تصور می‌شود برانگیختگی را تنظیم می‌کند و بخش‌هایی از مغز که در آگاهی نقش دارند، کشف کردند.

در بیماران بستری با ضایعات ساقه مغز، اکثر بیماران بیهوش به قسمت خاصی از ساقه مغزشان به نام rostral dorsolateral pontine tegmentum یا تگمنتوم پونتین پشتی جانبی منقاری آسیب دیده بود، در حالی که فقط یک بیمار هوشیار آسیب‌دیدیگی این قسمت را داشت.

ارتباط جدید بین ساقه مغز و دو ناحیه قشر مغز در بیماران مبتلا به کما و آن‌هایی که در حالت نباتی بودند، مخل می‌شود و در اسکن‌ها هم چنین چیزی مشاهده شده.

برایان ادلو، متخصص مغز و اعصاب، که یکی از محققان تحقیق جدید بود به همراه همکارانش از مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) و دانشگاه تور در فرانسه، می‌گوید در زمینه نقشه‌برداری شبکه‌های عصبی در ساقه مغز در مقایسه با تلاش‌ها برای نقشه‌برداری کورتکس یا قشر بیرونی مغز، میزان تلاش‌ها کمتر بوده است.

این موضوع تا حدی به این دلیل است که تکنیک‌های تصویربرداری عصبی نمی‌توانند فعالیت نورون‌های منفردساقه مغز را از شبکه‌هایی بالایی، تفکیک کنند.

در این مطالعه جدید، ادلو و همکارانش بر یافتن نشانه‌هایی از بیداری در حالت استراحت تمرکز کردند: جایی که مغز در حالت آماده به کار قرار دارد، قادر به پردازش اطلاعات است اما به طور فعال درگیر یک کار نیست یا توجه خاصی به آن ندارد.

آن‌ها شبکه عصبی را که از ساقه مغز گسترش می‌یابد، شبکه پیش‌فرض برانگیختگی صعودی (dAAN) نامیدند. دانشمندان امیدوار بودند که شواهد بیشتری از ارتباط آن با مراکز آگاهی در قشر مغز پیدا کنند.

ادلو و همکارانش در مقاله منتشر شده خود می‌نویسند، چنین اتصالاتی تقریباً با استفاده از تکنیک‌های مختلف در مطالعات متعدد حیوانی ترسیم شده است، اما شواهد قبلی از چنین ارتباط متقابلی در مغز انسان تا به حال محدود بوده است.

این تیم از MRI برای اسکن سه مغز پس از مرگ اهدایی به تحقیقات استفاده کرد و داده‌های MRI ۸۴ فرد سالم دیگر را که به عنوان بخشی از پروژه Human Connectome، که برای نقشه‌برداری ارتباطات عصبی در سراسر مغز شروع شده، مقایسه کردند.
در مغز میانی، آن‌ها یک هاب به طور گسترده متصل در ناحیه تگمنتال شکمی (VTA) پیدا کردند که اتصال گسترده‌ای را با دیگر گره‌های جدید نقشه‌برداری شده dAAN نشان می‌دهد.

VTA همچنین به میزان شبکه دیگری در قشر مغز متصل بود که به دلیل نقشش در آگاهی آگاهانه شناخته شده بود.

پیش از این تصور می‌شد که VTA عمدتاً رفتار و شناخت را تعدیل می‌کند، اما این مطالعه به شواهد فزاینده‌ای اضافه می‌کند که نشان می‌دهد VTA همچنین می‌تواند به حفظ بیداری و در نتیجه، آگاهی کمک کند.

دو اتصال مستقیم دیگر که ساقه مغز و قشر مغز را به هم پیوند می‌دهند و برانگیختگی و آگاهی را به هم متصل می‌کنند، در دسته جانبی پیش‌مغز و دسته میانی پیش‌مغز، که در زیر لوب جلویی مغز قرار گرفته‌اند، یافت شد.

این مطالعه در Science Translational Medicine منتشر شده.