Stanja nesvesti, kao što su ona koja se javljaju tokom spavanja ili pod dejstvom anestezije, bila su u fokusu nebrojenih ranijih studija neuronauke. Iako su ovi radovi identifikovali neke regione mozga koji su aktivni i neaktivni kada su ljudi nesvesni, precizan doprinos svakog od ovih regiona svesti ostaje uglavnom nejasan.
Istraživači iz Opšte bolnice u Masačusetsu nedavno su sproveli studiju sa ciljem boljeg razumevanja aktivnosti različitih regiona korteksa, spoljašnjeg sloja mozga sisara, tokom različitih stanja nesvesti, naime sna i opšte anestezije. Njihov rad, objavljen u Neuronu, identifikuje različite kortikalne mreže koje su angažovane tokom različitih stanja nesvesti.
„Uvek smo bili zainteresovani da pokušamo da bolje razumemo kako neuronska aktivnost u mozgu dovodi do svesti“, rekla je za Medical Kspress dr Rina Zelman, vodeći istraživač studije. „Ovo je ogromno pitanje na koje je teško odgovoriti. U ovom projektu smo počeli sa naizgled jednostavnim pitanjima, kao što su: Šta se dešava u ljudskom mozgu kada smo nesvesni? I šta se dešava kada ne možemo da se probudimo?“
Dr Zelman, dr Keš i njihove kolege već nekoliko godina beleže i istražuju aktivnost unutar mozga, koristeći tehnike stimulacije mozga. Njihova nedavna studija o stanjima nesvesti se fokusira na spavanje u odnosu na opštu anesteziju izazvanu lekom propofolom.
„Shvatili smo da smo u jedinstvenoj poziciji da proučavamo ova izazovna pitanja na ograničen način upoređivanjem odgovora ljudskog mozga na stimulaciju u različitim stanjima svesti i nesvesti“, rekao je dr Zelman. „Za ovaj projekat okupili smo neverovatnu grupu neurologa, inženjera, elektrofiziologa, neurohirurga i anesteziologa.
Istraživači su sproveli svoju studiju na pacijentima sa dijagnozom epilepsije kojima su u mozgu ugrađene elektrode kao deo lečenja. Snimanjem moždane aktivnosti unutar mozga, ove elektrode pomažu lekarima da prate i leče epileptične napade. Dr Zelmann, dr Keš i njihove kolege su stoga pitali ove pacijente da li žele da učestvuju u njihovoj studiji.
„Koristili smo kratke impulse električne stimulacije (trajanje 0,2 ms) koji su dostavljeni u različite regione mozga jedan po jedan dok smo snimali moždanu aktivnost iz svih drugih regiona (tj. gde su bile kliničke elektrode)“, objasnio je dr Zelman.
„Pošto ovi pacijenti ostaju u bolnici 1-2 nedelje dok im se aktivnost mozga beleži 24/7 sa ciljem razumevanja njihovih napada, mogli bismo da uradimo ovaj protokol dok su bili budni, dok su spavali i pod opštom anestezijom neposredno pre elektrode su uklonjene u operacionoj sali. Zatim smo uporedili odgovore sa različitim matematičkim tehnikama da bismo razumeli razliku u odgovoru na stimulaciju u smislu koliko su bili složeni odgovori, kako je uključena moždana mreža i koliko su odgovori bili dosledni.“
Da bi efektivno okarakterisali učešće različitih kortikalnih mreža tokom spavanja u odnosu na opštu anesteziju, istraživači su uporedili ono što se desilo u mozgu učesnika tokom nesvesnih stanja sa onim što se dogodilo kada su bili budni u istom okruženju.
Zanimljivo je da su dr Zelman i njene kolege otkrile da je, u poređenju sa stanjem budnog, mozak tokom spavanja bio ravnomerno pogođen kod pacijenata, što predstavlja jednostavnije i smanjene moždane veze, kao i veću varijabilnost u zabeleženoj aktivnosti.
„Sve mere su bile izraženije tokom anestezije izazvane propofolom, ali zahvaćenost mozga nije bila ujednačena; promene u prefrontalnim regionima su bile posebno izražene“, rekao je dr Zelman.
„Ovo ukazuje da su tokom različitih oblika nesvesnosti različiti delovi mozga uključeni na različite načine. Naši nalazi zauzvrat impliciraju da prelazak iz nesvesnog u svesno može koristiti različite mehanizme u zavisnosti od prirode nesvesnog stanja.“
Sve u svemu, ova nedavna studija otkriva neke od razlika u aktivnosti kortikalnih mreža dok su ljudi nesvesni (tj. tokom spavanja) i kada su u nesvesnom stanju iz kojeg se ne mogu probuditi (tj. dok su pod dejstvom propofola- indukovana opšta anestezija).
U budućnosti, ovi nalazi bi mogli utrti put za nove studije koje dalje istražuju doprinos regiona mozga koje su identifikovali nesvesnim stanjima i našem opštem razumevanju svesti. U međuvremenu, dr Zelman i njene kolege planiraju da nastave svoja istraživanja u ovoj oblasti.
„Činjenica da ljudski mozak različito reaguje čak i na jedan impuls stimulacije u različitim stanjima svesti takođe ima implikacije na terapijsku neuromodulaciju, koja se koristi da pomogne u kontroli napadaja i, sve više, psihijatrijskih problema“, dodao je dr Zelman.
„Stimulacija se obično prilagođava tokom perioda buđenja, ali bi možda trebalo više da razmišljamo o tome kako ona menja mozak i tokom spavanja, jer nisu iste. Sada planiramo da nastavimo sa ovom uzbudljivom linijom istraživanja, povećavajući naše razumevanje odgovor ljudskog mozga na stimulaciju u različitim stanjima.“
