研究者のチームは、脳に「意識のエンジン」を発見しました。この領域では、少なくともサルでは、わずかなジャンプスタートでも麻酔から覚醒します。
意識は謎です。なぜ生き物が時々目を覚まし、時々眠っているのか、または脳のどのメカニズムが意識状態にとって最も重要であるのか、私たちははっきりとは知りません。しかし、この新しい論文では、研究者たちはいくつかの重要な手がかりを見つけました。覚醒状態のマカクと睡眠中のマカクの脳、およびさまざまな形態の麻酔下のマカクの電極に電極を使用して、チームは意識のサルの脳に2つの主要な経路を発見しました。研究者たちはまた、高度に専門化されたジャンパーケーブルの使用を開始できるエンジンのように、それらの経路がうまくいくように見える特定の脳領域を発見しました。その領域は中央外側視床として知られています。
しかし、それは彼らが脳の中に意識の座を見つけたという意味ではありません。
「意識が脳の特定の場所に固有である可能性は低い」とウィスコンシン大学マディソン校の心理学の大学院生であり、論文の筆頭著者であるミシェル・レディンボーは、2月12日にNeuron誌に発表した。
過去の研究では、意識を保つことは脳全体に広がる活動を伴うことを既に示していますが、彼女のチームの研究は、中央外側視床が重要な役割を果たす可能性が高いことを示しています。
「意識」の意味
この研究の文脈では、「意識」は多かれ少なかれ起きていることを理解することが重要です。
「意識」という言葉には多くの定義がある」と研究に関与しなかったプリンストン大学の神経科学者、マイケル・グラツィアーノは言った。 「意識について考える1つの方法は、覚醒、覚醒、刺激への反応の臨床的視点からです。その意味では、眠っている人は意識がなく、昏睡状態の人もそうではありません。」
そして、人々がそれらの州の間を行ったり来たりする理由や方法は完全には明らかではありません。ミネソタ大学の神経科学者であるサラハイルブロナー氏によると、この研究はその難しいトピックに関する「エレガントな研究」を表しており、この研究にも関与していませんでした。
その仕事は狭い質問に焦点を合わせています：人々を意識させるものは何ですか？
「しかし、意識の異なる概念の研究ははるかに困難です。脳内の情報処理のいくつかのインスタンスに伴う主観的体験、私たちの内面の「それがどのように感じるか」コンポーネントです」とグラツィアーノはLive Scienceに語った。 「現在のような研究では、この種の意識については触れられていません。」
脳の引き金
ハイルブロンナー氏は、サルの研究は、人間を対象とした以前の説得力のある研究をフォローアップしていると語った。
2007年8月、ニューヨーク市のWeill Cornell Medical Collegeの研究者は、画期的な研究をジャーナルNatureに発表しました。彼らの患者の1人は、外傷性脳損傷後、「最低意識状態」の病院で何ヶ月も過ごしました。男はほとんど自分の周囲に気づいていなかったが、時にはより意識的で活発になった。彼の状態は彼の脳の重要なネットワークのいくつかの「不十分な活性化」を含むかもしれないと推測して、彼らは彼の中央視床を刺激する電極を埋め込んだ-そして彼の意識レベルの著しい改善を報告した。
新しいサルの研究では、レディンボーと彼女のチームはさらに多くのことを行いました。
電極を使用して、研究者たちはサルが眠っているとき、またはいくつかのタイプの麻酔を使用して鎮静したときに、サルの脳のさまざまな領域に小さな電気インパルスを送りました。ほとんどの場合、サルは眠り続けました。しかし、特定の周波数で衝動を中央外側視床に送ると、サルは覚醒しました-深い麻酔からでも-サルが世界を体験できるようになりました。
「睡眠と複数の形態の麻酔からの収束する証拠は特に印象的です。これらは異なる作用機序を持っていることを私たちは知っているからです」とハイルブロナー氏は語った。
言い換えれば、麻酔下で意識を失うのと同じ理由で眠りに落ちることはなく、麻酔のさまざまな形態がさまざまな方法で機能します。
しかし、異なる形態の麻酔と睡眠は、「意識への影響において、明らかにこの回路に収束している」とハイルブロンナー氏は述べた。
意識のある状態と無意識の状態の間を行き来するサルの脳から記録した研究者たちは、意識を2つの主要な要素に絞り込みました。
「意識は常に2つの活性化された経路と一致した」とレディンボーはLive Scienceに語った。
これらの重要な回路の1つは、感覚情報を視床から大脳皮質（さまざまな形態の複雑な思考を行う脳の領域）に運びます。その回路と別の経路の両方-「予測、注意の優先順位、目標についてのフィードバックを逆方向に運ぶ」-は意識が機能するためにアクティブである必要があるとレディンボー氏は述べた。
研究者達が結論付けた中央外側視床は、おそらくこれらの2つの経路を活性化し、維持する上で重要な役割を果たすでしょう。トリガーのようです。
この研究は純粋に科学的な観点からのみ有用ではない、とRedinbaughは言った。意識がどのように機能するかを正確に理解することは、麻酔を改善し、意識障害を持つ人々のための新しい治療につながる可能性があります。
ハイルブロンナー氏によると、視床と皮質の活動の関連性は、医療にとって特に興味深いものだという。
視床と比較して、「大脳皮質もより魅力的な標的である」と彼女は言った。これは、経頭蓋磁気刺激などの非侵襲的治療は皮質の表面に到達できますが、脳の奥深く、脳幹のすぐ上に埋め込まれている視床には到達できないためです。 「おそらく、このような回路モデルを構築することで、両方に非侵襲的に影響を与えることができるだろう」とハイルブロナー氏は語った。
可能性にもかかわらず、調査結果を再確認する理由があるとスイスのローザンヌ大学の神経科学者であるローラフェルナンデス氏は述べた。
「2匹のサルで行われている。サンプルはほとんどない」とフェルナンデス氏はLive Scienceに語った。 「より多くの数のサンプルを持つげっ歯類で試してみるのもいいでしょう。」研究者はまた、脳に配置された電極の位置を再確認して、それらが他の近くの脳領域ではなく中央外側視床を本当に活性化していることを確認する必要があるとフェルナンデスは付け加えた。
それでも、彼女の指摘によると、結果はげっ歯類での最近の研究の結果とうまく一致しています。 2018年6月にジャーナル//vanilla.tools/livescience/articles/YGExvsCXa4AWnp5ubygZY9Nature Neuroscienceに掲載されたその論文は、視床のどこかに覚醒状態の「切り替え」があることを示唆しています。
