Таинственный всплеск активности мозга во время смерти исследует границы сознания

Переиздано Платоном

Читают: 0

Мы часто думаем о смерти как о выключателе. В одну минуту ты там, а в следующую гаснет свет.

Не так. Во время сердечной недостаточности — одной из самых серьезных медицинских причин смерти — мозг постепенно теряет доступ к кислороду в крови, но проблески активности сохраняются. Ученые долгое время считали, что эти электрические сигналы далеки от последнего вздоха погружения мозга в постоянное бессознательное состояние и могут объяснить околосмертные переживания и, в более широком смысле, сознание.

Сообщения об околосмертных переживаниях относятся к разным возрастам, культурам и этническим группам. К счастью, немногие воскресшие часто описывают яркие видения туннелей белого света, плавающих вне их собственных тел или воссоединяющихся с умершими близкими.

Для доктора Джимо Борджигина из Медицинской школы Мичиганского университета в Анн-Арборе эти «более реальные, чем реальные» общие переживания предполагают общую, хотя и парадоксальную, тему: вместо того, чтобы выключать электричество, смерть на самом деле вызывает всплеск. деятельности головного мозга человека.

Новое исследование во главе с Борджигиным намекает на первое доказательство концепции радикальной идеи. Поскольку четыре коматозных пациента были поддержаны системой жизнеобеспечения, ее команда обнаружила всплеск мозговой активности у двоих из них после отмены, когда они умирали.

Паттерны нейронной активности далеко не случайны. Умирающий мозг генерировал волны активности гамма-диапазона, быстро колеблющиеся электрические волны, которые часто связаны с сознательными процессами и мыслями. Команда обнаружила эти сигналы как в критической «горячей зоне», так и в других областях мозга, ранее связанных с сознанием.

Чтобы было ясно, крайне маловероятно, что коматозные участники пришли в сознание прямо перед смертью. Наоборот, исследование показывает, что умирающий мозг порождает лебединую песню, которая май объяснять осознанные видения и внетелесные переживания, возникающие в уме.

«То, как яркий опыт может возникнуть из дисфункционального мозга в процессе умирания, является парадоксом нейробиологии. Доктор Боржигин провел важное исследование, которое помогает пролить свет на основные нейрофизиологические механизмы». — сказал автор исследования доктор Джордж Машур, директор-основатель Мичиганского центра исследований сознания.

Смерть работает сверхурочно

Сознание бывает двух видов.

Один из них открытый: человек настороже и может легко взаимодействовать с внешним миром. Более загадочная половина скрыта. Здесь человек может быть сознательным в том смысле, что он осознает себя и свое окружение, но не может показать это. Это часто бывает у людей с травмами головного мозга, такими как травма, инсульт или синдром запертости. Еще в 2006 г. исследовании измерение активности мозга с помощью фМРТ у молодой женщины, которая выглядела вегетативной, неожиданно обнаружило, что ее мозг реагировал на различные когнитивные задачи, хотя ее тело не могло. Последующие исследования использовали ЭЭГ (электроэнцефалографию) для выявления признаков сознания у людей без сознания, включая коматозных и умирающих.

Борджигин не новичок в изучении умирающего мозга. Еще в 2013 году ее команда провела важное испытание на девяти крысах, измеряя их мозговые волны, когда сердечная недостаточность брала верх. Предыдущие попытки выследить нейробиологические основы околосмертных переживаний и сознания во время процесса умирания в основном были сосредоточены на отдельных нейрохимических веществах, таких как допамин и глутамат. Немногие исследовали активность мозга непосредственно в глобальном масштабе.

В этом исследовании команда оснастила крыс электродами для измерения их мозговых волн — нейронных колебаний электрической активности. Как и океанские волны, они имеют разные частоты, похожие на радиоканалы. Каждая в общих чертах отражает определенное психическое состояние. Альфа-волны, например, часто возникают во время расслабленного бодрствования. Бета-волны связаны с когнитивной обработкой во время бодрствования.

Но гамма-волны привлекли внимание Борджигина. Эти нейронные колебания изначально записано у обезьян как мера зрительное восприятие, даже когда некоторые сомневались в их существовании. Таинственные волны впоследствии набирали обороты, поскольку они появлялись во время быстрого сна — фазы сна, часто связанной с яркими сновидениями и визуальными образами — и даже чувством блаженства после медитация.

После химического воздействия на остановку сердца у крыс команда обнаружила, что большинство частот мозговых волн снижаются по силе (известной как «мощность»). Удивительно, но мощность гамма-диапазонов увеличилась, и они стали более синхронизированными — маркер, часто связанный с состоянием высокой сознательности, — но не обязательно доказывающий, что они бодрствуют или бодрствуют.

Крысы явно не люди. Перенесемся в 2022 год, отдельная команда запечатлели активность мозга 87-летнего мужчины, когда он неожиданно умер. Точно так же его мозг взорвался гамма-волной в течение 30 секунд, когда его сердце остановилось.

Осознанная смерть?

Новое исследование включало ценный источник данных: записи ЭЭГ четырех пациентов в коме с небольшим шансом на выздоровление после остановки сердца. Ни у кого из людей не было признаков явного сознание и полагались на машинную вентиляцию. В 2014 году их близкие согласились, что им пора уйти. Каждому человеку надевали ЭЭГ-шапочку для измерения его нервной активности, когда его отключали от вентиляторов.

В течение от 30 секунд до 2 минут мозг двух пациентов пульсировал гамма-волнами. Активность была как локализована в области мозга — височно-теменно-затылочном соединении, или ТПО, — так и распространялась на переднюю часть другого полушария мозга.

Ученые объяснили, что TPO, который часто считается нейронным «ключевым шлюзом» для обработки визуальной среды, может быть «горячей зоной» того, как мозг генерирует сознание. Как и в предыдущих экспериментах на животных, гамма-волны пациентов лучше синхронизировались в этих горячих зонах и во всех областях мозга.

«Эти данные демонстрируют, что человеческий мозг может быть активен во время остановки сердца», — заявили ученые.

Расшифровка сознания из умирающего мозга

Результаты аналогичны восьмидесятилетнему исследованию 2022 года. Но круг испытуемых остается небольшим, и по мере того, как ученые переходят от исследований на грызунах к исследованиям человека, ключевым моментом является последовательность.

«Чем более последовательные результаты у нас есть, тем больше доказательств того, что это, вероятно, механизм, происходящий во время смерти, и если мы сможем точно определить это в одном месте, это даже лучше». — сказал Доктор Аджмал Земмар, нейрохирург из Университета здравоохранения Луисвилля, не принимавший участия в текущей работе но был соавтором исследования 2022 года.

Другие менее убеждены. Для доктора Даниэля Кондзиеллы из Копенгагенского университета, не участвовавшего в исследовании, результаты не удивительны. Поскольку смерть от остановки сердца требует времени, вполне вероятно, что нейронная активность выходит из строя в течение нескольких минут между остановкой сердца и смертью мозга.

Для Борджигина исследование только начинается с изучения активности мозга в конце жизни. Особенно интересно то, что у двух человек с всплеском гамма-волн были ограниченные приступы эпилепсии. Хотя эпилепсия является расстройством, характеризующимся аберрантной нервной активностью, ни у одного из участников не было приступов в течение 24 часов до исследования.

Хотя маловероятно, возможно, что электроды ЭЭГ, размещенные на скальпах пациентов, не регистрировали более глубокие припадки, которые вызвали гамма-активность. По словам авторов, это требует дальнейшего изучения. Точно так же исследование не смогло сопоставить активность мозга с личным опытом пациентов во время их прохождения.

Другими словами, мы еще не знаем, поддерживают ли эти волны или порождают околосмертные переживания. «Однако наблюдаемые результаты определенно интересны и обеспечивают новую основу для нашего понимания скрытого сознания у умирающих людей», — сказал Боржигин.

На данный момент команда стремится расширить исследование за пределы четырех человек, чтобы лучше выявлять признаки гамма-волн в умирающем мозгу. Но что еще более важно, работа «закладывает основу для дальнейшего исследования скрытого сознания во время остановки сердца» и, в свою очередь, «служит модельной системой для изучения механизмов человеческого сознания», — сказали они.

Изображение Фото: Герд Альтманн / Pixabay