科學家找到大腦負責意識的關鍵區域

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意識(consciousness)自古以來都是人類不斷思考的哲學問題,但科學方面對意識生理機制的解釋卻幾乎為零。

哈佛醫學院和貝斯以色列女執事醫療中心在幾十年研究的基礎上,指出了大腦中負責意識的關鍵區域。

神經學認為意識(consciousness)由兩部分組成:知覺(awareness)和喚起(arousal)。之前的研究認為腦幹負責喚起。負責知覺的腦部區域比較難找,但大概藏在負責較高階功能的大腦皮層的某個區域。

成億神經元之間有著剪不斷理還亂的的關係,將其理清似乎是項極其浩大的工程。因此科學家在這方面都是反著來的,他們試圖通過研究腦幹受損的病人弄清意識究竟是什麼。參與研究的36名病人中,有12名處於昏迷狀態,另外24名則是有意識的。

通過掃描他們的腦部,研究者發現延髓背外側腦橋被蓋(腦幹中的一小塊區域)是導致昏迷的重要因素。12名昏迷的病人中,有10名該區域受損;另外24名參與者中,該區域受損的只有1人。

接下來只需要通過資料庫找出與之相關的腦部區域就行了。通過排查,研究者發現大腦皮層中有兩處區域與腦幹中導致昏迷的區域有密切關係。第一處位於前腦島左側,第二處位於上前扣帶皮層。

研究發表在Neurology上。

以前曾有研究發現,這兩個區域與人的喚起(arousal)和知覺(awareness)有關。

以色列女執事醫療中心的神經學助理教授Michael Fox說道,“這是人類第一次發現與腦幹相連的負責喚起(arousal)和知覺(awareness)的兩個區域,喚起(arousal)和知覺(awareness)是意識的兩個前提條件。許多證據都證明,這些區域相互連結,共同構建了人類的意識。”

“我們不僅可以觀察受損區域的位置,還可以觀察個區域之間的聯絡。我們的研究人員過去都是用這種方法研究試聽幻覺以及語言和運動障礙。現在科學家又把這種方法運用到對意識的研究當中。”

科學家又用核磁共振掃描了昏迷的病人,發現在這些失去意識的病人的大腦中,最新發現的腦部網路受到了破壞。

這對成千上萬昏迷的病人來說意義重大。若處於昏迷狀態一個月以上,有90%的病人醒來後也會成為重度殘疾。

論文合著人Aaron Boes說道,“意識到昏迷是腦部網路之間的問題,我們就能採用新的治療方法,如通過腦部刺激促進病人痊癒。”

Fox稱,“如果我們專注改善腦部相關區域之間的連結,我們是否也許能讓處於永久植物人狀態的病人醒來?這是最終極的問題。”

本文譯自zmescience,由譯者蛋奶基於創作共用協議(BY-NC)釋出。

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