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我們的大腦如何產生意識并失去它

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-09-18瀏覽次數:1381

在麻醉期間,醫學上引起的意識喪失(mLOC)與解剖學宏觀上的腦連接破壞 - 跨越皮質區域 - 但LOC中腦微電路的作用仍不清楚。

我們的大腦如何產生我們的意識?為什么我們在麻醉期間失去它?有影響力的理論認為,意識取決于大腦區分特定感官輸入和大量替代方案的能力,類似于能夠選擇多種方法中的一種。結果。

事實上,一些使用功能性磁共振成像的人體研究已經在解剖學的宏觀尺度上,即在大腦區域的水平上確定了一組豐富的皮質活動靜息狀態。然而,由哥倫比亞大學領導的一個研究小組認為,一個人在任何時候區分一組替代方案的能力應該植根于局部神經元集水平的微觀活動模式或微觀狀態 - 功能神經元的構建塊電路。

哥倫比亞Rafael Yuste實驗室的研究人員首次使用細胞分辨的體內雙光子鈣成像來研究麻醉期間神經元微觀狀態局部光譜的變化。研究小組發現麻醉通過減少網絡微觀狀態和皮層神經元的收集來破壞神經模式的數量,并在兩個人類受試者的微電極陣列記錄中證實了他們的發現。今天發表在Cell System雜志上的結果表明,在mLOC期間大腦的功能連接性在微觀和宏觀解剖范圍內分解。

“這項研究很重要,因為它將意識的基本問題帶到了神經回路的水平,”Yuste實驗室主任兼哥倫比亞生物科學和神經科學教授Rafael Yuste說。 “它提供了一個智能線程,可以解釋如何通過病理學或麻醉協調組神經元如何導致意識的改變,”Yuste補充說,他也是哥倫比亞數據科學研究所的成員和贊助商大腦倡議。

一種流行的觀點是,盡管mLOC與功能連接的宏觀分解有關,但本地網絡仍然保持動態,類似于清醒狀態,但是被隔離和隔離,本文的第一作者Michael Wenzel。 “盡管這表明LOC來源于大腦中神經活動的不協調,但我們發現局部網絡動力學在mLOC期間發生了顯著變化。我們的結果表明,意識喪失可能是由局部微電路的變化引起的,這就是變化會產生二次生產。宏觀聯系存在缺陷。“Wenzel在研究期間擔任Rafael Yuste實驗室的副研究員。

這項研究“減少了醫學微觀狀態的所有方法和醫學上引起的神經元系統意識喪失”,為理解局部神經元集的動力學如何促成意識狀態的喪失或出現提供了基礎。作者指出,局部電路在意識喪失或獲得中的作用的機械研究仍然具有挑戰性,他們希望他們的研究能夠增加神經回路的基礎科學。

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