Прошлые исследования в области психологии показывают, что разные люди демонстрируют характерные модели спонтанного мышления, эмоций и поведения. Эти модели делают мозг отдельных людей уникальным, до такой степени, что нейробиологи часто могут различать их на основе их нейронной активности.
Ученые из Университета Макгилла, Кембриджского университета и других институтов недавно провели исследование, целью которого было изучить, как общая анестезия влияет на уникальные характеристики нейронной активности, характерные для мозга разных людей и животных.
Результаты их исследований, опубликованные в журнале Nature Human Behavior, показывают, что общая анестезия подавляет уникальные функциональные паттерны связей каждого мозга (то есть связи и паттерны коммуникации между различными областями мозга) как у людей, так и у других видов.
«Каждый человек уникален, он думает, чувствует и действует уникальным образом», — рассказал Medical Xpress Андреа Луппи, первый автор статьи. «Эта уникальность исходит от нашего мозга. Способ, которым области мозга взаимодействуют друг с другом, уникален для каждого человека: его можно использовать как «отпечаток пальца мозга».
«Но когда вы теряете сознание, например, во время глубокого сна , ваше чувство того, что вы «есть», исчезает. Поэтому наш вопрос был таким: что происходит с отпечатками мозга, когда мы теряем сознание, например, во время искусственного сна, вызванного общей анестезией?»
Для изучения влияния анестезии на функциональные паттерны связей мозга Луппи и его коллеги использовали метод визуализации, который обычно используется в исследованиях нейронауки, называемый функциональной магнитно-резонансной томографией (фМРТ). Этот метод позволяет нейробиологам отслеживать активность различных областей мозга с течением времени и неинвазивно, измеряя изменения в кровотоке.
«Мы собрали фМРТ-сканы у здоровых людей-добровольцев до общей анестезии, затем, когда они были без сознания из-за анестезии, а затем снова после того, как они пришли в сознание», — объяснил Луппи. «Для каждого сканирования мы измеряли «функциональную связность»: представление о том, как взаимодействуют области мозга. Мы использовали эту функциональную связность для получения «мозговых отпечатков», сообщающих нам, насколько легко или сложно различать людей на основе их мозговой активности».
Интересно, что фМРТ-сканы, собранные исследователями, показали, что активность мозга людей, находящихся под воздействием анестезии, была подавлена. Фактически, анестезия сделала почти невозможным различение людей друг от друга исключительно путем изучения их мозговой активности, что было возможно, когда они все еще находились в сознании.
«Напротив, используя мозговые отпечатки, очень легко различать людей, когда они в сознании», — сказал Луппи. «Этот эффект не является однородным в мозге: он сильнее всего проявляется в тех частях мозга, которые являются уникальными для человека и в основном отличают нас от других видов. Подразумевается, что так же, как ваш собственный сознательный опыт уникален для вас, так же уникальны и мозговые паттерны, которые его поддерживают. Когда сознание исчезает, мозговая активность людей также становится менее уникальной».
Луппи и его коллеги собрали новые интересные идеи о влиянии общей анестезии на мозг и его уникальные модели нейронной активности. В будущем результаты их исследования могут вдохновить на дальнейшие межвидовые исследования, изучающие мозг до, во время и после введения анестетиков, что, в свою очередь, может дать информацию для разработки вмешательств, облегчающих реабилитацию как людей, так и животных после медицинских процедур, требующих анестезии.
«Мне очень интересно сравнение людей с другими видами», — добавил Луппи. «Анестезия очень консервативна среди видов, поэтому мы можем много узнать от них о том, как анестезия действует на мозг. В конечном итоге, я надеюсь, что, изучив, как мозг перезагружает сознание после анестезии , мы сможем узнать, как помочь восстановлению сознания у пациентов, страдающих от комы и других форм хронической бессознательности после черепно-мозговой травмы».
