Учените откриха за първи път гигантски неврон, увит около цялата мозъчна периферия на мишка. Невронът е толкова силно свързан и с двете мозъчни полукълба, че би могъл да е мястото, където се оформя съзнанието, съобщава Sciencealert.

Откриването му е станало с помощта на нова образна технология, която може да ни помогне да открием дали подобни структури са останали с векове незабелязани в човешките мозъци.

Според учените, невронът води началото си от една от най-добре свързаните мозъчни области и вероятно координира сигналите от различните зони и така създава съзнателна мисъл. По време на срещата на Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies initiative в Мериленд, САЩ, екип учени от Allen Institute for Brain Science обясни по какъв начин наскоро открити три неврона се простират през двете полукълба на мозъка, но най-големият от тях обвива цялата периферия на органа като "корона от тръни".

Пред списание Nature, водещият изследовател Кристоф Кох (Christof Koch) обяснява, че досега учените никога не са виждали неврони да достигат толкова далече през двете полукълба на мозъка. Интересното е, че и трите гигантски неврона водят началото си от част от мозъка, която е показала интригуващи връзки с човешкото съзнание - т.нар. клауструм, тънка повърхност от сива материя, която може да е най-свързаната струтура в целия мозък, базирано на обема.

Този относително малък регион е скрит между вътрешната повърхност на неокортекса в центъра на мозъка и общува с почти всички зони на кортекса, за да постигне множество високо когнитивни функции, като език, дългосрочно планиране и напреднали сензорни задачи като зрение и слух.

"Чрез напредналата техника разкрихме, че това е невралната Централна гара", пише Кох за Scientific American още през 2014 г. "Почти всеки регион в кортекса изпраща влакна към клауструма", добавя той. Клауструмът е толкова силно свързан с няколко ключови зони в мозъка, че през 2005 г. в статия, съвместно написана с Кох, Франсис Крик (Francis Crick) от DNA double helix го сравнява с "диригент на съзнанието". Двамата предполагат тогава, че клауструмът свързва всички четири външни и вътрешни усещания заедно в едно обединено познание, също както диригентът синхронизира оркестъра.

А странните медицински случаи през изминалите няколко години само подчертават тяхното изследване. През 2014 г. 54-годишна жена се регистрира в Медицинския факултет на университета "Джордж Вашингтон" (George Washington University Medical Faculty Associates) във Вашингтон, САЩ, за лечение на епилепсия.

Терапията се състои във внимателно изучаване от различни зони на нейния мозък чрез електроди, които да намалят потенциалния източник на епилептичните й пристъпи. Но когато екипът започнал да стимулира клауструма на жената, те открили, че успешно могат да "изключат" нейното съзнание когато поискат. При подаване към зоната на високочестотни електронни импулси, жената губи съзнание, спира да чете и се втренчва в пространството, не отговаря на повиквания или визуални команди и дишането й се забавя. Веднага след спиране на стимулирането тя възвръща своето съзнание без никакъв спомен от случилото се. Това се случва всеки път когато зоната бива стимулирана по време на двудневните експерименти.

Кох, който не е бил част от проучването тогава, изтъква, че такъв вид прекъсване и "спиране и стартиране" на съзнанието досега не е наблюдаван.

При друг експеримент през 2015 г. се проучват какви са ефектите върху съзнанието при повреди на клауструма на 171 военни ветерани с травматични мозъчни контузии. Учените тогава откриват, че повредите по клауструма са свързани с продължителността, а не с честотата на загуба на съзнание, като заключават, че клауструмът може да играе важна роля в изключването и включването на съзнателната мисъл, но би могло друг регион да участва в неговото поддържане.

Сега Кох и неговият екип откриват обширни неврони в мозъка на мишки, произлизащи именно от тази мистериозна зона. 

За да начертаят карта на невроните, учените обикновено трябва да инжектират нервните клетки с боя, да отрежат мозъка на тънки секции и след това да проследят пътя на невроните чрез ръце. Това е изненадващо елементарна техника за един неврохирург, но предвид на това, че трябва да се унищожи мозъка, за да се изпълни процеса, тя не може да се изпълнява често върху човешки органи. 

Кох и неговият екип работят с техника, която е много по-малко инвазивна, и използват мишки, които биха имали специфични гени в невроните на клауструма си, активирани със специален медикамент. Когато учените дават на мишките малко количество от медикамента, едва няколко неврона получават достатъчно, за да включат тези гени, пише Nature. Това води до производство на зелен флуорисцентен протеин, който се разпростира по целия неврон. Екипът след това преглежда направените 10 000 снимки на мозъка на мишката и използват компютърна програма да създадат триизмерна реконструкция на само три светещи клетки. 

Не трябва да се забравя, че само защото тези нови гигантски неврони са свързани с клауструма, това не означава, че хипотезата на Кох за съзнанието е вярна, отбелязва Sciencealert. До доказване на това твърдение има още много път да се измине, допълва изданието. Но откритието е интересна част от пъзела, който може да ни помогне да разберем толкова важната, но загадъчна, зона от мозъка и как се свързва с човешката съзнателна мисъл. 

Още по темата

20/02/2017

Животът

Успешно срастване на неврони бе показано преди трансплантацията на глава

05/11/2016

Животът

Създадоха изкуствени неврони, които имитират човешки мозъчни клетки (видео)

06/06/2016

Животът

Не е нужен мозък, а само два неврона, за да се вземат сложни решения

04/04/2016

Технологии

Невронни мрежи се самообучават да оцветяват черно-бели снимки