NeuroImage: выявлена глубокая область мозга, которая связывает чувства

Фото из открытых источников

Исследование, проведенное в Йельском университете, показывает, что чувства стимулируют область мозга, которая контролирует сознание. Это открытие может помочь в лечении расстройств, связанных с вниманием, возбуждением и другими расстройствами.  

Люди воспринимают и ориентируются в окружающем мире с помощью пяти чувств: зрения, слуха, осязания, вкуса и обоняния. И хотя ученым давно известно, что эти разные чувства активируют разные части мозга, новое исследование Йельского университета показывает, что все множественные чувства стимулируют критически важную область глубоко в мозге, которая контролирует сознание.

Исследование, опубликованное в журнале NeuroImage, проливает новый свет на то, как сенсорное восприятие работает в мозге, и может способствовать разработке методов лечения расстройств, связанных с вниманием, возбуждением и сознанием. 

В ходе своей работы группа ученых под руководством Айи Халаф из Йельского университета сосредоточилась на работе подкорковых систем возбуждения, сетей структур мозга, которые играют решающую роль в регуляции состояний сна и бодрствования. Предыдущие исследования пациентов с расстройствами сознания — такими как кома или эпилепсия — подтвердили влияние этих систем на состояния сознания.

Но предыдущие исследования в значительной степени ограничивались отслеживанием отдельных чувств. Для нового исследования ученые задались вопросом, разделяют ли стимулы от нескольких чувств одни и те же подкорковые сети возбуждения. Они также рассмотрели, как изменения во внимании субъекта могут влиять на эти сети. 

В рамках исследования ученые проанализировали наборы данных фМРТ (функциональной магнитно-резонансной томографии), собранные у 1561 здорового взрослого участника, которые выполняли 11 различных задач, используя четыре чувства: зрение, слух, вкус и осязание. 

Они сделали два важных открытия: что сенсорная информация действительно использует общие подкорковые системы и, что еще более удивительно, что любая информация — независимо от того, какое чувство посылает сигнал — стимулирует активность в двух глубоких областях мозга: ретикулярной формации среднего мозга и центральном таламусе, когда субъект четко фокусируется на чувствах. 

Они обнаружили, что ключом к стимуляции важнейших центральных областей мозга являются резкие переключения внимания, требуемые задачами.

«Мы ожидали обнаружить активность в общих сетях, но когда мы увидели, что все органы чувств активируют одни и те же центральные области мозга, пока испытуемый фокусируется, это было действительно поразительно», — говорит Халаф.

Открытие подчеркнуло, насколько важны эти центральные области мозга в регулировании не только расстройств сознания, но и состояний, которые влияют на внимание и фокусировку, таких как синдром дефицита внимания и гиперактивности. Это открытие может привести к более целенаправленным лекарствам и методам стимуляции мозга для пациентов. 

«Это также дало нам понимание того, как все работает в мозге в норме», — сказал соавтор исследования профессор Хэл Блюменфельд. «Это действительно шаг вперед в нашем понимании осознанности и сознания».

По словам ученых, это первый случай, когда исследователи увидели подобный результат, если рассматривать все органы чувств.

«Это говорит нам о том, насколько важен этот участок мозга и какое значение он может иметь в попытках восстановить сознание», — говорит Халаф.