Odkryto gigantyczne neurony związane ze świadomością

Jaka jest natura świadomości? To jedna z wielkich tajemnic psychologii, neuronauki i filozofii umysłu i, co dziwne, pomogły badania na zwierzętach, których zmysł świadomości musi być nieco inny niż nasz wyjaśnij to.

W rzeczywistości, niedawno zespół naukowców z Allen Institute for Brain Sciences kierowany przez Christof Kocha ujawnił odkrycie trzy gigantyczne neurony, które łączą dużą część mózgu myszy; Takie neurony mogą być fizjologiczną podstawą świadomości, ale inni eksperci nie zgadzają się z tym.

• Powiązany artykuł: „Rodzaje neuronów: charakterystyka i funkcje"

Trzy gigantyczne neurony

Christof Koch i jego zespół wygłosili prezentację dla członków społeczności neuronaukowej, w której: przedstawili metodologię i wyniki swoich badań nad łącznością neuronalną w mózgach myszy.

Najbardziej wyróżniającym się aspektem jego prezentacji była identyfikacja trzech gigantycznych neuronów, które powstają ze struktury mózgu znanej jako „klasztor” i łączą ją z dużą częścią mózgu. Największy z trzech dociera do całego mózgu, podczas gdy pozostałe dwa pokrywają również znaczną część półkul.

Jak wynika z trójwymiarowych obrazów uzyskanych z dochodzenia, te trzy, komórki utrzymują silne połączenia synaptyczne z neuronami w wielu różnych regionach mózg. Sugeruje to, że mogą one odgrywać istotną rolę w koordynowaniu impulsów elektrochemicznych ośrodkowego układu nerwowego.

Jednak na razie istnienie tych trzech neuronów nie zostało potwierdzone u innych gatunków zwierząt, w tym ludzi, dlatego należy zachować wielką ostrożność, próbując uogólnić twierdzenia zespołu Kocha.

• Powiązany artykuł: „Części ludzkiego mózgu (i funkcje)"

Czym jest krużganek?

Krużganek to warstwa neuronów przyczepiona do dolnej powierzchni kory nowej mózgu, bardzo blisko wyspy i jąder podstawy; czasami jest uważany za część tej struktury. Jego amplituda jest nieregularna, mierząc w niektórych obszarach kilka milimetrów, a w innych znacznie mniej niż milimetr.

Ten obszar mózgu synapsy z wieloma strukturami korowymi i podkorowymi, włączając hipokamp, niezbędne dla pamięci długotrwałej, oraz ciało migdałowate, zaangażowane w uczenie się emocji.

Neurony w klasztorze nie tylko utrzymują odpowiednie połączenia z innymi częściami mózgu, ale są również bardzo blisko ze sobą połączone. Wiąże się to z równomiernym przetwarzaniem stymulacji przechodzącej przez krużganek.

Propozycja zespołu Kocha

Opierając się na swoich ostatnich badaniach i innych, nad którymi wcześniej współpracował, Koch broni, że świadomość mogła znajdować się w krużgankach, na którym skupiał się jego kariera zawodowa.

Zgodnie z propozycją tego zespołu, trzy gigantyczne neurony, które znaleźli, umożliwiłyby koordynacja impulsów nerwowych w krużganku: kojarzy odbiór i wysyłanie sygnałów z tej struktury z pojawieniem się świadomości, biorąc pod uwagę globalność tego przekazu i przypisane funkcje do klasztoru.

Innym badaniem istotnym dla tej hipotezy jest badanie przeprowadzone przez grupę Mohamada Koubeissiego (2014) z kobietą dotkniętą epilepsją. Ten zespół stwierdził, że stymulacja krużganków przez elektrody „dezaktywowana” świadomość pacjentki, natomiast przerwanie wspomnianej stymulacji spowodowało jej odzyskanie.

Metodologia badania

Zespół badawczy Allen Institute uruchomił produkcję białek fluorescencyjnych w poszczególnych neuronach pochodzących z klasztoru kilku myszy. W tym celu użyli substancji, która będąc obecna w organizmie, powodowała aktywację pewnych genów.

Poprzez propagację przez neurony docelowe białka te nadawały całej długości tych komórek charakterystyczny kolor. Później wykonali 10 000 zdjęć sekcji mózgów i wykorzystali oprogramowanie komputerowe do stworzenia trójwymiarowe mapy aktywowanych neuronów.

Krytyka tej hipotezy

Różni eksperci z dziedziny neuronauk nie zgodzili się z propozycją zespołu Kocha. Generalnie skrytykowano lokalizację jego hipotezy, która przypisuje klauzurowi główną rolę w ludzkiej świadomości, nie mając solidnego zaplecza badawczego.

Aby zbadać prawdziwość tych stwierdzeń, Chau i wsp. (2015) przeprowadzili badanie z udziałem 171 weteranów wojennych, którzy doznali urazów głowy. Znaleźli to urazy w klasztorze wiązały się z wolniejszym odzyskiwaniem przytomności po uszkodzeniu, ale nie z poważniejszymi, długoterminowymi następstwami.

W chwili obecnej dowody na poparcie hipotezy, że klasztor jest kluczem do świadomości są niejednoznaczne, zwłaszcza jeśli chodzi o ludzi. Jednak dowody sugerują, że: ta struktura może być istotna dla kontroli uwagi poprzez połączenie różnych regionów obu półkul mózgowych.

Odniesienia bibliograficzne:

• Chau, A.; Salazar, A. M.; Krueger, F.; Cristofori, ja. & Grafman, J. (2015). Wpływ zmian claustrum na ludzką świadomość i powrót do funkcji. Świadomość i poznanie, 36: 256-64.

• Crick, F. DO. & Koch, C. (2005). Jaka jest funkcja claustrum? Philosophical Transactions of the Real Society of London B: Biological Sciences, 360 (1458): 1271-79.

• Koubeissi, M. Z.; Bartolomei, F.; Beltagia, A. & Picard, F. (2014). Elektryczna stymulacja małego obszaru mózgu odwracalnie zaburza świadomość. Padaczka i zachowanie, 37: 32-35.

• Torgerson, C. M.; Irimia, A.; Goh, S. Tak. M. & Van Horn, J. RE. (2015). Łączność DTI ludzkiego claustrum. Mapowanie ludzkiego mózgu, 36: 827-38.