Въпросът дали човешкото съзнание е субективно или обективно е до голяма степен философски. Но границата между съзнание и изпадане в безсъзнание е малко по-лесно да се измери.

В ново проучване за това как упойките влияят на мозъка, учените предполагат, че нашето усещане за реалност е продукт на един деликатен баланс на свързаност между невроните - ако тя е твърде много или твърде малко - съзнанието ни се изплъзва.

Предишни изследвания са показали, че във формирането на съзнанието важна роля играе мозъчната кора, която ни позволява едновременно да получаваме и преработваме сигнали от множество сетивни органи. Например, когато видим пред себе си кръгъл оранжев предмет, почувстваме с пръстите си структурата на кората и подушим мириса на портокал, мозъкът ни обединява тези данни, възстановява информацията за наблюдавани по-рано плодове и стига до заключението, че пред нас имаме портокал, разказва Science magazine.

"Новият смисъл се създава за сметка на взаимодействието между нещата - обяснява Енцо Талядзцучи (Enzo Tagliazucchi) от Института за Медицинска психология в Кил, Германия - "Съзнанието придава смисъл на рисунките на фотоните, попадащи върху ретината, което ни отличава от обикновения цифров фотоапарат. Ако загубим съзнание, мозъкът все още може да получава данните, но не може да ги сглоби реалност от картината".

За да открият следи от съзнание в мозъка, Талядзцучи и екипът му поканили дванадесет доброволци, които се съгласили да се потопят в сън под влиянието на медикамент пропофол, използван по време на операции. Учените смятат, че това вещество напълно лишава способността на мозъка да обработва сигналите, например, идващи от рецепторите за болка.

Участниците били в състояние на обща анестезия, намирайки се в ядрено-магнитен томограф, така че учените можели да наблюдават промяната на притока на кръв към мозъка по време на будно състояние, заспиване, загуба на съзнание и пробуждане.

Както се съобщава в статия, публикувана в изданието Royal Society Interface, учените са открили, че при нормално състояние мозъкът генерира истинско цунами от активност, естеството на което се променя непрекъснато. ЯМР регистрира множество активации на невронните мрежи, които се пресичат една с друга на различни места. След приложението на пропофол, количеството на тези връзки бързо намалява, а характерът на нервната дейност се стабилизира. Изглежда, че всички сигнали, които по-рано са пътували в различни посоки, започват да избират един и същи път отново и отново. 

Резултатите показват, че в мозъка съществува оптимално ниво на свързаност между невроните, при което се създават максимален брой възможни пътища. Ако всеки неврон може да се приеме като възел в мрежата, съзнанието може да представлява максимално точното опознаване на мрежата.

Авторът смята, че съзнанието възниква от хаотичната работа на невронните мрежи, а настъпващата под упойка стабилност прави мозъка много еднороден и той престава да разграничава един сигнал от друг.

"Това може да се сравни с шофирането в голям град" - обяснява Талядзцучи - "Ако всеки ден пътувате по един и същи маршрут от точка А до точка Б, вие не може да се запознаете с пътната мрежа, но ако внимателно проучите всички възможни посоки, може да получите подробна карта и можете да изберете оптималния маршрут в критична ситуация".

Най-оптимизираните мрежи не са тези с възможно най-голям брой връзки. Ако всеки неврон в мозъка директно се свързва към всеки друг неврон, мозъкът ще стане твърде хомогенен и даден сигнал ще стане неразличим от всеки друг, обяснява Талядзцучи. "Или всички ще подават сигнали, или всички ще стоят в покой". Напротив, съзнанието може да се появи при внимателен баланс, който кара мозъка да "проучи" максимален брой уникални пътища за генериране на смисъл, отбелязва изследователят. Учените наричат ​​този момент на баланс "критична точка".

Учените се надяват, че по-нататъшните изследвания ще помогнат да се намери тази критична точка, която внася хаос в работата на невронните мрежи и връща човек в съзнание. Това в крайна сметка ще помогне на пациентите в кома, заставяйки мозъците им да напуснат "стабилното" състояние и да започнат да търсят "обходни маршрути".

Още по темата

08/07/2015

Медицина

Как работи "райският газ"

19/03/2015

Животът

Анестезията - една от най-големите медицински мистерии на нашето време