Mozek při spánku reaguje na zvuky, mizí ale jeden rys vědomí

TLDR: Spící mozek stále naslouchá – ale ignoruje alfa-beta vlny spojované s procesem pozornosti. To by mohlo přinést nové metody diagnostiky vegetativních pacientů i lepší poznání vědomí jako takového. Studie tuna.

Mozek, ležící, spící

Jak se liší reakce mozku během bdělého stavu vs. během spánku? Na to si posvítila nová izraelská studie, která čerpala údaje z mikroelektrod implantovaných do mozku spících lidí. Podařilo se tak postoupit o krok blíže i k tomu, jak bdělý mozek transformuje smyslové podněty do vědomého zážitku.

Tým pod vedením Hanny Hayat měl jako jeden z mála díky mikroelektrodám možnost sledovat elektrickou aktivitu mozku s vysokým rozlišením až na úrovni jednotlivých neuronů. To z etických důvodů nelze provádět čistě kvůli vědeckým údajům – občas se však podaří využít pacientů se silnou epilepsií, kterým jsou tyto elektrody implantovány z terapeutických důvodů. Tak tomu bylo i v tomto případě.

Elektrody byly jenom prvním krokem. Vědci také umístili u lůžka pacientů reproduktory vydávající různé zvuky. Implantované elektrody zachycovaly nervovou aktivitu a elektrické vlny v různých oblastech mozku – během bdělosti a různých fází spánku. Tyto údaje nakonec vědci srovnali. Celkem tým shromáždil údaje z více než 700 neuronů, přibližně 50 neuronů u každého pacienta, v průběhu 8 let.

Výzkumníci díky tomu zjistili, že reakce mozku na zvuk zůstává během spánku silná ve všech parametrech kromě jednoho.

Alfa a beta

Zdá se totiž, že spící mozek potlačuje citlivost na vlny alfa-beta spojené s pozorností na sluchový vstup. To v zásadě znamená, že během spánku mozek analyzuje sluchový vstup, ale není schopen se na zvuk zaměřit nebo ho identifikovat, a proto nedochází k uvědomění si tohoto smyslového prožitku.

Až donedávna se mělo za to, že během spánku tyto signály o zvuku po dosažení mozkové kůry rychle zanikají – nyní vidíme, že to pro většinu případů není pravda. Výjimkou jsou alfa-beta v rozsahu 10-30 Hz, které jsou spojeny s procesy pozornosti.

Zdá se tak, že máme k dispozici nové kvantitativní měřítko – první svého druhu – vhodné pro posouzení individuálního uvědomování si přicházejících zvuků. To zní možná složitě, ale v praxi může takový nástroj posloužit jako základ pro vývoj účinnějších metod měření úrovně vědomí u osob, které se údajně nacházejí v různých stavech bezvědomí. Tedy například u vegetativních pacientů, u nichž není jinak jasné, zdali stále vnímají. Neplatí to ale jenom pro ně.

Blíže definici vědomí

Autoři práce doufají, že v budoucnu bude možné díky zdokonaleným technikám měření mozkových vln alfa-beta a neinvazivním metodám monitorování, jako je EEG, přesně posoudit stav vědomí člověka v různých situacích.

To například může přinést nové metody schopné ověřit, zda pacienti zůstávají v bezvědomí po celou dobu chirurgického zákroku. Také se nabízí možnost monitorovat vědomí lidí s kognitivními problémy (Alzheimer a podobné) anebo určit, zda údajně komatózní jedinec, který není schopen komunikovat, skutečně nevnímá své okolí…

To vše jsou jenom současné hypotézy, které může naplnit či vyvrátit potenciální budoucí aplikace. Zároveň se dostáváme o kousek blíže definici toho, co přesně konstituuje našeho vědomí – co je informace, která bude krom lékařů zajímat i filozofy, zoology a vědce snažící se vyvinout všeobecnou umělou inteligenci.

Vzniklo původně pro Mudrstart.cz.

[Ladislav Loukota]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je [email protected]

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Reklama