En mystisk bølge av hjerneaktivitet under døden undersøker kantene av bevissthet

Vi tenker ofte på døden som en på-av-bryter. Det ene minuttet er du der, og det neste er det slukket.

Ikke så. Under hjertesvikt - en av de største medisinske morderne globalt - mister hjernen gradvis tilgang til oksygen i blodet, men gnister av aktivitet henger igjen. Langt fra det siste gisp av hjernens nedstigning til permanent bevisstløshet, har forskere lenge trodd at disse elektriske signalene kan forklare nær-døden-opplevelser, og mer generelt, bevissthet.

Rapporter om nær-døden-opplevelser spenner over ulike aldre, kulturer og etnisiteter. De heldigvis gjenopplivede få beskriver ofte levende visjoner av tunneler med hvitt lys, som flyter utenfor deres egen kropp, eller gjenoppstår kontakt med avdøde kjære.

For Dr. Jimo Borjigin ved University of Michigan School of Medicine, Ann Arbor, antyder disse "virkeligere enn-ekte" delte opplevelsene et vanlig, om enn paradoksalt, tema: i stedet for å slå av de elektriske lysene, utløser døden faktisk en økning aktivitet i den menneskelige hjerne.

En ny studie ledet av Borjigin antyder det første beviset på konseptet til den radikale ideen. Da fire komatøse pasienter ble opprettholdt av livsstøtte, oppdaget teamet hennes en økning i hjerneaktivitet hos to av dem etter abstinenser da de gikk videre.

De nevrale aktivitetsmønstrene er langt fra tilfeldige. Den døende hjernen genererte bølger av gammabåndaktivitet, en raskt oscillerende elektrisk bølge som ofte er forbundet med bevisst prosessering og tanker. Teamet oppdaget disse signalene både innenfor en kritisk "varm sone" og andre hjerneregioner som tidligere var knyttet til bevissthet.

For å være klar, er det svært usannsynlig at deltakerne i koma kom til bevissthet rett før døden. Studien viser heller at den døende hjernen genererer en svanesang - en som kan forklare klare visjoner og ut-av-kroppsopplevelser når de oppstår i sinnet.

"Hvor levende opplevelse kan dukke opp fra en dysfunksjonell hjerne under prosessen med å dø er et nevrovitenskapelig paradoks. Dr. Borjigin har ledet en viktig studie som hjelper til med å kaste lys over de underliggende nevrofysiologiske mekanismene,” sa studieforfatter Dr. George Mashour, grunnleggeren av Michigan Center for Consciousness Science.

Døden jobber overtid

Bevissthet kommer i to smaker.

Den ene er åpen: personen er våken og kan lett samhandle med omverdenen. Den mer mystiske halvdelen er skjult. Her kan personen være bevisst i den forstand at den er bevisst seg selv og omgivelsene, men ikke klarer å vise det. Dette skjer ofte hos personer med hjerneskader som traumer, hjerneslag eller innelåst syndrom. Tilbake i 2006, en studie måling av hjerneaktivitet ved hjelp av fMRI fra en ung kvinne som virket vegetativ, fant overraskende at hjernen hennes reagerte på forskjellige kognitive oppgaver selv om kroppen hennes ikke kunne. Påfølgende studier brukte EEG (elektroencefalografi) for å undersøke etter tegn på bevissthet hos mennesker som ikke reagerer - inkludert komatøse og døende.

Borjigin er ikke fremmed for å studere den døende hjernen. Tilbake i 2013 kjørte teamet hennes en banebrytende prøve på ni rotter, og målte hjernebølgene deres da hjertesvikt tok over. Tidligere forsøk på å jakte på det nevrobiologiske grunnlaget for nær-døden-opplevelser og bevissthet under dødsprosessen hadde stort sett fokusert på individuelle nevrokjemikalier, som f.eks. dopamin og glutamat. Få hadde undersøkt hjerneaktivitet direkte på global skala.

I den studien utstyrte teamet rotter med elektroder for å måle hjernebølgene deres - nevrale oscillasjoner av elektrisk aktivitet. Som havbølger kommer disse i forskjellige frekvenser som ligner på radiokanaler. Hver enkelt fanger løst en viss mental tilstand. Alfabølger, for eksempel, forekommer ofte under avslappet våkenhet. Betabølger er knyttet til kognitiv prosessering mens du er våken.

Men gammabølger fanget Borjigins oppmerksomhet. Disse nevrale oscillasjonene var opprinnelig registrert i aper som et mål på visuell oppfatning, selv når noen stilte spørsmål ved deres eksistens. De mystiske bølgene fikk deretter trekkraft etter hvert som de dukket opp under REM-søvn – søvnstadiet som ofte forbindes med livlige drømmer og bilder – og til og med en følelse av lykke etter meditasjon.

Etter å ha kjemisk indusert hjertestans hos rottene, fant teamet at de fleste hjernebølgefrekvensene gikk i styrke (kjent som "kraft"). Overraskende nok økte gammabåndene i kraft og ble mer synkroniserte – en markør ofte assosiert med en svært bevisst alarmtilstand – men beviste ikke nødvendigvis at de var våkne eller våkne.

Rotter er åpenbart ikke mennesker. Blink frem til 2022, et eget lag fanget en 87 år gammel manns hjerneaktivitet da han uventet døde. På samme måte brast hjernen hans med gammabølgeaktivitet i 30 sekunder da hjertet stoppet.

En klar død?

Den nye studien omfavnet en verdifull dataressurs: EEG-opptak fra fire komatøse pasienter med liten sjanse for å bli frisk etter hjertestans. Ingen av personene viste tegn til åpenlyst bevissthet og var avhengig av maskinventilasjon. I 2014 ble deres kjære enige om at det var på tide for dem å gi videre. Hver person ble utstyrt med en EEG-hette for å måle deres nevrale aktivitet da de ble fjernet fra respiratoren.

I 30 sekunder til 2 minutter steg to pasienters hjerner med gammabølger. Aktiviteten var både lokalisert i en hjerneregion – temporo-parietal-occipital-krysset, eller TPO – og spredte seg også til den fremre delen av den andre hjernehalvdelen.

Ofte betraktet som en nevral "nøkkelgateway" for å behandle visuelle miljøer, kan TPO være en "varm sone" for hvordan hjernen genererer bevissthet, forklarte teamet. I likhet med tidligere dyreforsøk er pasientenes gammabølger bedre synkronisert i disse varme sonene og på tvers av hjerneregioner.

"Disse dataene viser at den menneskelige hjernen kan være aktiv under hjertestans," sa teamet.

Dekoding av bevissthet fra den døende hjernen

Resultatene ligner på den åtteårige studien fra 2022. Men fagbasen er fortsatt liten, og etter hvert som forskere går over fra studier av gnagere til mennesker, er konsistens nøkkelen.

"Jo mer konsistente funn vi har, jo mer bevis er det for at dette sannsynligvis er en mekanisme som skjer ved dødstidspunktet, og hvis vi kan lokalisere dette til ett sted, enda bedre," sa Dr. Ajmal Zemmar, en nevrokirurg ved University of Louisville Health som ikke var involvert i det aktuelle arbeidet men var medforfatter av 2022-studien.

Andre er mindre overbevist. For Dr. Daniel Kondziella ved Københavns Universitet, som ikke var involvert i studien, er ikke resultatene overraskende. Fordi det tar tid å dø av hjertestans, er det sannsynlig at nevral aktivitet går galt i minuttene mellom hjertet stopper og hjernedøden.

For Borjigin begynner studien såvidt å utforske hjerneaktivitet på slutten av livet. Spesielt interessant er at de to personene med en gammabølgebølge begge hadde begrensede epilepsianfall. Selv om epilepsi er en lidelse preget av avvikende nevral aktivitet, opplevde ingen av dem anfall innen 24 timer før studien.

Selv om det er usannsynlig, er det mulig at EEG-elektrodene plassert på pasientenes hodebunn ikke fanget opp dypere anfall som utløste gamma-aktiviteten. Det er noe å undersøke videre, sa forfatterne. På samme måte var studien ikke i stand til å korrelere hjerneaktiviteten til pasientenes personlige opplevelser da de passerte.

Med andre ord, vi vet ennå ikke om disse bølgene støtter eller genererer nær-døden-opplevelser. "Men de observerte funnene er definitivt spennende og gir et nytt rammeverk for vår forståelse av skjult bevissthet hos de døende menneskene," sa Borjigin.

Foreløpig ønsker teamet å utvide studien utover fire personer for å bedre jakte på tegn på gammabølger i den døende hjernen. Men enda viktigere, arbeidet "legger grunnlaget for videre etterforskning av skjult bevissthet under hjertestans," og i sin tur "tjener som et modellsystem for å utforske mekanismer for menneskelig bevissthet," sa de.

Bilde Credit: Gerd Altmann / Pixabay

• SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
• Minting the Future med Adryenn Ashley. Tilgang her.
• Kjøp og selg aksjer i PRE-IPO-selskaper med PREIPO®. Tilgang her.
• kilde: https://singularityhub.com/2023/05/09/a-surge-of-brain-activity-during-death-probes-the-edges-of-consciousness/