Istraživači sa Univerziteta Lund razvili su tehniku za istovremeno merenje električnih signala iz 128 oblasti mozga kod budnih pacova. Zatim su koristili informacije da izmere šta se dešava sa neuronima kada se pacovima daju psihodelični lekovi. Rezultati pokazuju neočekivanu i istovremenu sinhronizaciju među neuronima u nekoliko regiona mozga.
Ideja da se električne oscilacije u mozgu mogu iskoristiti da nas nauči više o našim iskustvima začeta je pre nekoliko godina. Par Halje i istraživački tim su proučavali pacove sa Parkinsonovom bolešću koji su imali problema sa nevoljnim pokretima. Istraživači su otkrili ton – oscilaciju ili talas u električnim poljima – od 80 herca u mozgu pacova sa Parkinsonovom bolešću. Ispostavilo se da je talas usko povezan sa nevoljnim pokretima.
„Poljski istraživač je primetio slične talase nakon što je pacovima davao anestetik ketamina. Ketamin je davan u maloj dozi tako da su pacovi bili svesni, a ekvivalentna doza kod ljudi izaziva psihodelična iskustva. Talasi koje su videli bili su u kognitivnijim regionima mozga nego kod pacova sa Parkinsonovom bolešću, a učestalost je bila veća, ali to nas je ipak navelo da razmislimo da li postoje veze između ova dva fenomena.Možda prekomerni moždani talasi u motornim delovima mozga izazivaju motoričke simptome, dok prekomerni talasi u kognitivne regije daju kognitivne simptome“, kaže Par Halje, istraživač neurofiziologije na Univerzitetu u Lundu.
Istraživački tim kome pripada Par Halje razvio je metodu koja koristi elektrode za istovremeno merenje oscilacija iz 128 odvojenih oblasti mozga kod budnih pacova. Električni talasi su uzrokovani kumulativnom aktivnošću u hiljadama neurona, ali su istraživači takođe uspeli da izoluju signale pojedinačnih neurona.
„Za nekoliko od ovih oblasti, ovo je prvi put da je neko uspešno pokazao kako LSD utiče na pojedinačne neurone kod budnih životinja. Kada smo pacovima dali psihodelične supstance LSD i ketamin, talasi su jasno registrovani.“
Uprkos tome što ketamin i LSD utiču na različite receptore u mozgu — oni imaju potpuno različite puteve do nervnog sistema — rezultirali su istim obrascima talasa čak i ako su se signali pojedinačnih ćelija razlikovali. Kada su pacovima dali LSD, istraživači su videli da su njihovi neuroni inhibirani – manje su signalizirali – u svim delovima mozga.
Činilo se da ketamin ima sličan efekat na velike neurone – piramidalne ćelije – kod kojih je njihova ekspresija inhibirana, dok su interneuroni, koji su manji neuroni koji se sakupljaju samo lokalno u tkivu, povećali njihovu signalizaciju.
Per Halje tumači rezultate u studiji, koja je objavljena u Communication Biologi, da znači da je talasni fenomen povezan sa psihodeličnim iskustvom.
„Aktivnost u pojedinačnim neuronima izazvana ketaminom i LSD-om izgleda sasvim drugačije, i kao takva ne može se direktno povezati sa psihodeličnim iskustvom. psihodelično iskustvo“.
Čak i ako je zanimljivo ono što se dešava u pojedinačnim ćelijama, Par Halje tvrdi da je celina veća i uzbudljivija od pojedinačnih delova.
„Oscilacije se ponašaju na čudan način. Moglo bi se pomisliti da negde počinje snažan talas, koji se zatim širi na druge delove mozga. Ali umesto toga, vidimo da se aktivnost neurona sinhronizuje na poseban način – talasi u mozak ide gore i dole u suštini istovremeno u svim delovima mozga gde smo u mogućnosti da merimo. Ovo sugeriše da postoje i drugi načini na koje se talasi komuniciraju osim putem hemijskih sinapsi, koje su relativno spore.“
Par Halje naglašava da je teško znati da li talasi izazivaju halucinacije ili su samo njihov pokazatelj. Ali, tvrdi on, to otvara mogućnost da se ovo koristi kao istraživački model za psihoze, gde danas ne postoje dobri modeli.
„S obzirom na to koliko se drastično manifestuje psihoza, trebalo bi da postoji zajednički obrazac koji možemo da izmerimo. Do sada to nismo imali, ali sada vidimo veoma specifičan obrazac oscilovanja kod pacova koji možemo da izmerimo.“
Postoji i san — da će nam model pomoći u potrazi za mehanizmima iza svesti i da merenja mogu biti način da se prouči kako se svest oblikuje.
„U svetlu razvoja veštačke inteligencije, postaje sve važnije da se razjasni šta podrazumevamo pod inteligencijom, a šta pod svešću. Može li se samosvest javiti spontano, ili je to nešto što treba da se ugradi? Ne znamo ovo danas, jer ne znamo koji su potrebni sastojci za svest u našem mozgu. Ovde je uzbudljivo, sinhronizovani obrazac koji vidimo, i da li nam to može pomoći da pronađemo neuronske osnove svesti“, kaže Par Halje.
