Tajuntaan liittyvät jättiläishermot löydetään

Mikä on tietoisuuden luonne? Tämä on yksi psykologian, neurotieteen ja mielenfilosofian suurimmista mysteereistä, ja kummallakin tavalla, Tutkimus eläimistä, joiden tajunnan tunteen on oltava hieman erilainen kuin meidän, on auttanut selventää sitä.

Itse asiassa äskettäin Christof Kochin johtama Allenin aivotieteiden instituutin tutkijaryhmä on paljastanut kolme jättimäistä neuronia, jotka yhdistävät suuren osan aivoista hiiristä; Tällaiset neuronit voivat olla tietoisuuden fysiologinen perusta, mutta muut asiantuntijat ovat eri mieltä.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Neuronityypit: ominaisuudet ja toiminnot"

Kolme jättimäistä neuronia

Christof Koch ja hänen tiiminsä pitivät esityksen neurotieteellisen yhteisön jäsenille esittivät menetelmän ja tulokset tutkimustaan ​​neuronien yhteydestä aivojen hiiret.

Hänen esityksensä merkittävin näkökohta oli kolmen jättiläishermon tunnistaminen, jotka syntyvät aivorakenteesta, joka tunnetaan nimellä "luostari", ja yhdistävät sen suureen osaan aivoista.

Suurin näistä kolmesta saavuttaa koko aivot, kun taas kaksi muuta peittävät myös merkittävän osan pallonpuoliskoista.

Kuten tutkimuksesta saadut kolmiulotteiset kuvat paljastavat, nämä kolme solut ylläpitävät vahvoja synaptisia yhteyksiä neuroneihin monilla eri alueilla aivot. Tämä viittaa siihen, että niillä voi olla merkityksellinen rooli keskushermoston sähkökemiallisten impulssien koordinoinnissa.

Kuitenkin tällä hetkellä Näiden kolmen neuronin olemassaoloa ei ole vahvistettu muilla lajeilla eläimet, mukaan lukien ihmiset, on noudatettava suurta varovaisuutta yrittäessään yleistää Kochin ryhmän väitteitä.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Ihmisen aivojen osat (ja toiminnot)"

Mikä on luostari?

Luostari on neuronikerros, joka on kiinnitetty aivojen neokorteksin alapintaan, hyvin lähellä insulaa ja tyvitanglioita; sitä pidetään joskus osana tätä rakennetta. Sen amplitudi on epäsäännöllinen, mitaten useita millimetrejä joillakin alueilla ja paljon vähemmän kuin millimetrejä joillakin alueilla.

Tämä aivojen alue synapsi monien kortikaalisten ja subkortikaalisten rakenteiden kanssa, sisältäen hippokampus, välttämätön pitkäaikaiselle muistille, ja emotionaaliseen oppimiseen osallistuva amygdala.

Luostarin neuronit ylläpitävät oleellisia yhteyksiä muihin aivojen osiin, mutta ne ovat myös hyvin tiiviisti yhteydessä toisiinsa. Tämä on yhdistetty luostarin läpi kulkevan stimulaation tasaiseen käsittelyyn.

Kochin tiimiehdotus

Tuoreen tutkimuksensa ja muiden, joille hän on aiemmin tehnyt yhteistyötä, pohjalta Koch puolustaa, että tietoisuus voisi sijaita luostarissa, joka on ollut hänen ammattiuransa pääpaino.

Tämän ryhmän ehdotuksen mukaan heidän löytämänsä kolme jättiläishermosolua sallivat luostarin hermoimpulssien koordinointi: Yhdistä tämän rakenteen signaalien vastaanotto ja lähettäminen tietoisuuden, ottaen huomioon tämän välityksen globaalisuuden ja määritetyt toiminnot luostariin.

Toinen merkityksellinen tutkimus tälle hypoteesille on Mohamad Koubeissi -ryhmän (2014) tekemä epilepsiaan sairastuneen naisen kanssa. Tämä joukkue havaitsi sen luostarin stimulointi elektrodeilla "deaktivoi" tajunnan potilaan, kun taas mainitun stimulaation keskeyttäminen sai hänet takaisin.

Tutkimusmenetelmät

Allen-instituutin tutkimusryhmä laukaisi fluoresoivien proteiinien tuotannon yksittäisissä neuroneissa, jotka olivat peräisin useiden hiirten luostarista. Tätä varten he käyttivät ainetta, joka läsnä ollessa kehossa aiheutti tiettyjen geenien aktivoitumisen.

Lisääntymällä kohdeneuronien läpi nämä proteiinit antoivat näiden solujen koko pituudelle erottuvan värin. Myöhemmin he ottivat 10000 kuvaa aivojen osista ja käyttivät tietokoneohjelmistoja luomiseen kolmiulotteiset aktivoitujen hermosolujen kartat.

Tämän hypoteesin kritiikki

Useat neurotieteiden asiantuntijat ovat eri mieltä Kochin tiimin ehdotuksesta. Hänen hypoteesinsa lokalisointia on kritisoitu yleisesti, mikä luostarille antaa pääroolin ihmisen tajunnassa ilman vankkaa tutkimusperustaa.

Tutkiakseen näiden lausuntojen paikkansapitävyyden Chau ym. (2015) tekivät tutkimuksen 171 päävammoja kärsineen sotaveteraanin kanssa. He löysivät sen luostarin vammat liittyivät tajunnan hitaampaan palautumiseen vaurioiden jälkeen, mutta ei vakavammilla pitkäaikaisilla seurauksilla.

Tällä hetkellä todisteet hypoteesin hyväksi siitä, että luostari on avain tajuntaan, eivät ole vakuuttavia, varsinkin kun on kyse ihmisistä. Todisteet kuitenkin viittaavat siihen tällä rakenteella voi olla merkitystä tarkkaavaisuuden valvonnassa molempien aivopuolipallojen eri alueiden yhdistämisen kautta.

Bibliografiset viitteet:

• Chau, A.; Salazar, A. M. Krueger, F. Cristofori, I. & Grafman, J. (2015). Claustrumin vaurioiden vaikutus ihmisen tajuntaan ja toiminnan palautumiseen. Tietoisuus ja kognitio, 36: 256-64.

• Crick, F. C. & Koch, C. (2005). Mikä on klaustrumin tehtävä? Lontoon todellisen yhteiskunnan filosofiset tapahtumat B: Biological Sciences, 360 (1458): 1271-79.

• Koubeissi, M. Z. Bartolomei, F. Beltagy, A. & Picard, F. (2014). Pienen aivojen alueen sähköinen stimulaatio häiritsee palautuvasti tajunnan. Epilepsia ja käyttäytyminen, 37: 32-35.

• Torgerson, C. M. Irimia, A.; Goh, S. Y. M. & Van Horn, J. D. (2015). Ihmisen klaustrumin DTI-yhteys. Ihmisen aivokartoitus, 36: 827-38.