科學家可能發現了意識的神經來源

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覺醒和知覺是意識的兩個主要成分。

研究人員發現一個特定的大腦連接網絡,可能是負責產生我們稱為意識(consciousness)的難以形容的經驗。雖然很難準確地指出什麼是有意識的,科學家一致認為,覺醒(arousal)和知覺(awareness)是基本組成中的兩個,這項最新研究出現在神經學雜誌(Neurology),對這兩個組成的神經來源,提供了新的見解。

覺醒是指警覺(wakefulness)的狀態,被認為是由腦幹(brainstem)所控制。而知覺,或是經驗與自我反省的能力,與腦皮層(cortex)的關係更強烈,許多更高的大腦功能在那裏進行協調。

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這個團隊掃描了36位腦幹受損患者的大腦,其中12位昏迷,而24位未昏迷。在失去意識的12位患者當中,10位在稱為喙形橋腦背外側被蓋(rostral dorsolateral pontine tegmentum)的特定部分中有損傷。相較之下,只有一位沒昏迷的患者在該區域有損傷;暗示著它可能在覺醒中扮演一個重要的角色。

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接下來,研究人員使用稱為人腦連接體(Human Connectome)的人類大腦所有連接的地圖,來研究如何將喙形橋腦背外側被蓋連接到腦皮層。他們發現,它被牢固地連接到兩個稱為前島葉(anterior insula,AI)前膝前扣帶迴皮質(pregenual anterior cingulate cortex,pACC)的腦皮層區域,這兩個在以前的研究中,都被暗指為知覺。

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然後他們使用MRI掃描單獨一群有意識障礙的人的大腦,結果發現那些處於昏迷狀態的人,傾向於在喙形橋腦背外側被蓋與AI和pACC之間有大範圍的分離。更關鍵的是,這個網路在那些沒有昏迷的人中較少受到干擾,暗示著它可能是意識的來源,調節覺醒和知覺。

了解這種機制可以有一天導致意識障礙的新治療。例如,神經科學家可能試圖人為地刺激這個網路中的活動,以便喚醒昏迷中的人。

來源:IFLScience