Слабое воздействие током определённой частоты на определённую точку в мозге привело обезьян в сознание, несмотря на то, что их хорошо усыпили с помощью анестетиков. Эта находка указывает на существование ключевой для сознания цепочки активности мозга и открывает возможности для разработки технологии помощи людям с серьёзными нарушениями сознания, в частности — находящимся в коме.
Макаки находились под общим наркозом, вызванным пропофолом и изофлураном, который часто назначают людям перед операцией, могли под воздействием на мозг электрических импульсов за две-три секунды пробудиться и прийти в сознание. Результаты исследования команды из Висконсинского университета в Мадисоне (University of Wisconsin—Madison) опубликованы в журнале Neuron.
«Пока их мозг стимулировали, их глаза были широко раскрыты и устремлены на предметы, находящиеся поблизости. Их движения и выражение лица, как и активность мозга, соответствовали состоянию бодрствования. Через несколько секунд после выключения стимуляции их глаза снова закрывались, животное снова погружалось в бессознательное состояние», — говорит Юрий Саалманн (Yuri Saalmann), профессор психологии и нейрофизиологии.
В прошлом мышей уже возвращали в сознание от лёгкого сна, вызванного анестезией, а людям с тяжёлыми расстройствами сознания помогала глубокая стимуляция мозга. Но новое исследование является первым, в котором удалось вернуть приматов из глубокого бессознательного состояния. Также учёные обнаружили имеющий решающее значение для сознания цикл активности в мозге.
Лаборатория Саалманна сосредоточила внимание на центральном латеральном ядре таламуса. Поражения в этой области часто связаны с серьёзными нарушениями сознания, комой. Одновременная точная стимуляция нескольких участков на расстоянии около 200 микрометров друг от друга и подача электрических разрядов на них с частотой 50 Гц показала способность вводить и выводить мозг из состояния наркоза. При этом, если изменить локации стимуляции или частоту, эффект сразу же пропадает.
Учёные обнаружили, что такая точная активность в центральном латеральном ядре таламуса может сочетаться с активностью в коре, которая также играет роль в сознании. Далее, наблюдая за мозговой активностью обезьян из висконсинского зоопарка, когда те переходили из бессознательного в сознательное состояние, исследователи увидели, что центральное латеральное ядро стимулирует части коры, а кора, в свою очередь, так воздействовала на таламус, чтобы он оставался активным.
Это как мотор, который обеспечивает функционирование нашего сознания, и мы теперь знаем, какие части мозга вовлечены в действия этого мотора, говорит Саалманн
Возможно, наработки команды помогут в разработке методики помощи пациентам, имеющим дело со многими видами аномалий мозговой активности. Электрическая активность, имитирующая таковую в центральном латеральном ядре таламуса, может оказаться эффективным способом помощи пациентам, находящимся в коме.
