تحریک نواحی خاصی از مغز میمون‌ها و بیدار کردن آن‌ها
یکی از سوالات بسیار مهم در علوم اعصاب این است که بدانیم هوشیاری مغز در کجاست. هوشیاری به عنوان توانایی تجربه کردن احساسات داخلی و خارجی تعریف می‌شود.
یکی از سوالات بسیار مهم در علوم اعصاب این است که بدانیم هوشیاری مغز در کجاست. هوشیاری به عنوان توانایی تجربه کردن احساسات داخلی و خارجی تعریف می‌شود. به نظر می‌رسد ناحیه‌ی خاصی در مغز، وسط قسمت کناری تالاموس، نقش کلیدی در این مورد ایفا می‌کند. تحریک این نواحی برای بیدار کردن میمون‌های تحت بیهوشی کافی بوده است. میمون‌ها پس از بیدار شدن رفتاری طبیعی و نرمال داشته‌اند.
مطالعات گذشته، از جمله EEG و fMRI در انسان‌ها، پیشنهاد کرده بودند که به نظر می‌رسد نواحی خاصی از مغز، از جمله قشر آهیانه و تالاموس، در هوشیاری دخیل باشند. یوری سلمان، استادیار دانشگاه ویسکانسین مدیسون، و نویسنده ارشد مقاله، می‌گوید: ما تصمیم گرفتیم که از رویکردهای رایج ثبت فعالیت نواحی مغزی به صورت تک به تک فراتر برویم. ما از چندین نواحی مغزی به طور همزمان داده گرفتیم تا ببینیم کل شبکه به چه صورت عمل می‌کند.
محققان برای این مطالعات از ماکاک (نوعی میمون) استفاده کردند. با مطالعه‌ی حیوان در حالات بیداری، خواب، و تحت بیهوشی، محققان قادر بودند که ناحیه‌ای از مغز که در هوشیاری دخیل است را تا حد زیادی کوچک کرده و به محدوده‌ای بسیار دقیق تر از مطالعات گذشته دست پیدا کنند. همچنین بعضی نواحی که پیش‌تر توسط محققان دیگر پیشنهاد شده بود را نیز از میان کاندیداها حذف کنند. آن‌ها در نهایت بر ناحیه‌ی مرکزی قسمت کناری تالاموس متمرکز شدند. این ناحیه در عمق قسمت قدامی مغز قرار دارد.
وقتی محققان توانستند ناحیه‌ی مورد نظر را به طور دقیق مکان یابی کنند گام بعدی مطالعه آغاز شد. آن‌ها حیوان را بیهوش کرده، و با تحریک این ناحیه‌ی خاص با فرکانس 50 هرتز به دنبال این بودند که ببینند با فعال کردن این ناحیه، چه اتفاقی رخ می‌دهد. سلمان می‌گوید: ما دریافتیم که وقتی این ناحیه‌ی کوچک را در مغز تحریک می‌کنیم، می‌توانیم حیوان را بیدار کرده همه فعالیت‌هایی که در بیداری در مغز مشاهده می‌شود را مجددا در مغز مشاهده کنیم. آن‌ها دقیقا به همان صورتی رفتار می‌کردند که در بیداری مشاهده می‌شد. وقتی ما تحریک را قطع کردیم، حیوان بلافاصله مجددا به حالت بیهوشی درآمد.
یکی از آزمون‌های بیداری، پاسخ عصبی آن‌ها به تحریک‌های شنوایی عجیب و غریب بود (مجموعه‌ای از بیپ‌ها که در میان آن صداهای رندوم دیگری نیز گنجانده شده بود). حیوانات دقیقا همانگونه به این تحریکات پاسخ دادند که حیوانات بیدار به آن پاسخ می‌دهند.
سلمان می‌گوید: الکترودهای ما طرح‌های متفاوتی دارند. آن‌ها به طور خاص با نگاه به ناحیه‌ای از مغز که قرار است تحریک شود، طراحی شده‌اند. همچنین این الکترودها به طور نزدیکتری فعالیت الکتریکی که در سیستم‌های نرمال و سلامت مشاهده می‌شود را تقلید می‌کنند.
میشل ردینباو ، نویسنده‌ی اول مقاله‌ی این پژوهش، می‌گوید: انگیزه‌ی اصلی این پژوهش کمک به کسانی است که به اختلالات هوشیاری مبتلا هستند تا بتوانند بهتر زندگی کنند. ما باید درک مکانیزم‌های کوچکی شروع کنیم که برای هوشیاری لازم یا کافی هستند، تا در درمان‌های بالینی بتوان قسمت درستی از مغز را هدف قرار داد.
او می‌گوید: کاربردهای هیجان انگیز زیادی برای این پژوهش وجود دارد. امکان دارد ما بتوانیم این الکترودهای تحریک عمیق مغزی را به رویکردهای کمک به بیماران در کما، وارد کنیم. همچنین یافته‌های ما می‌تواند برای توسعه‌ی راه‌های جدید برای نظارت بر بیماران تحت بیهوشی بالینی، برای اطمینان از صحت و امنیت بیهوشی، به کار رود.
این مطالعه توسط موسسه‌ی ملی سلامت آمریکا، و گرنت آزمایشی مرکز ملی تحقیقات نخستی‌های ویسکانسین پشتیبانی شده است.
منبع: ساینس دیلی
نوشته های مرتبط