Nový objav umožní merať stav ľudského vedomia

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Talamus generuje signály typické pre stav plnej bdelosti.

• Počas hlbokého spánku táto špecifická aktivita úplne mizne.

• Frekvencia impulzov priamo súvisí s veľkosťou zreníc.

Výskumníci z Univerzity Ludwiga Maximiliána v Mníchove identifikovali špecifický vzorec aktivity v centrálnej časti ľudského talamu. Tento rytmus sa objavuje výlučne počas stavu bdelosti a v spánkovej fáze charakterizovanej rýchlymi pohybmi očí. Počas fázy spánku bez snov, ktorá sa spája so zníženým vnímaním a absenciou vedomých zážitkov, tento špecifický signál úplne absentuje.

Detekcia tohto rytmu ukazuje, že centrálny talamus funguje ako primárny regulátor vedomých stavov u ľudí. Blízkosť k centrálnemu talamu presne predikuje pravdepodobnosť zachytenia oscilácií viazaných na bdelosť a špecifickú spánkovú aktivitu. Samotný výskumný tím zaznamenal aj fyziologické korelácie medzi veľkosťou zreníc a zhlukovou (burst) aktivitou talamu.

Vedci počas experimentov zistili, že s rastúcim priemerom zrenice sa priamo úmerne zvyšovala miera nameraných výbojov v mozgu. Toto zistenie podľa vedúceho tímu naznačuje, že signál odráža nielen stavy ako spánok, ale aj okamžité zmeny v ostražitosti. Analýza fyziologických dát potvrdila priame spojenie medzi aktivitou v hlave a vonkajšími prejavmi bdelosti človeka.

Tieto špecifické rytmické vzorce možno spoľahlivo priradiť k presným stavom ľudského vnímania a pozornosti. Z tohto dôvodu majú potenciál slúžiť ako merateľná biologická signatúra rôznych stavov vedomia u pacientov. V oblasti medicíny by tento analytický postup mohol v budúcnosti pomôcť pri presnejšej diagnostike neurologických porúch.

Lekári tak získajú nástroj na posúdenie stavu pacientov s poruchami vedomia na základe objektívnych fyziologických parametrov. Zistenia publikované v časopise Nature Human Behaviour prehlbujú vedecké chápanie vzniku vedomia z neurálnej aktivity. Výskum ukazuje, ako mozgové štruktúry aktívne modulujú úroveň našej schopnosti vnímať okolitý svet.

Doteraz veda hľadala stopy po celom mozgu v snahe identifikovať signály tvoriace vedomú skúsenosť a uvažovanie. Vďaka tomuto objavu získali výskumníci objektívnu metódu na skúmanie neurálnych mechanizmov oddeľujúcich bdelosť, snívanie a bezvedomie. Identifikácia ústredného bodu v talame mení prístup k štúdiu funkcií ľudského nervového systému.

Tento poznatok má presah aj do fyziky a teórií polí, ktoré popisujú zložité interakcie častíc v priestore. V tradičných teóriách možno akýkoľvek región časopriestoru a interakcie v ňom matematicky vyjadriť a exaktne zmerať. Neurálne teórie vedomia však doteraz narážali na prekážku, že samotný fenomén vedomia nemá fyzickú priestorovú dimenziu.

Súčasné pozorovania biologických signálov však prepájajú abstraktné koncepty vedomia s neurofyziologickým meraním pomocou prístrojov. Tieto dáta naznačujú, že vedomie sprevádza špecifická aktivita, ktorá indukuje merateľné biologické zmeny v reálnom čase. Mozgová štruktúra tak slúži ako fyzický prevodník medzi prežívaním a fyziologickými procesmi.

Vďaka poznatkom z výskumov starnutia a chronickej bolesti je možné skúmať vedomie ako prispôsobivý obranný mechanizmus. Z evolučného hľadiska mozog generuje vedomé stavy na prispôsobenie organizmu zmenám v jeho okolitom prostredí. Schopnosť talamu regulovať tieto stavy predstavuje základný kameň ľudského prežitia.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Objav presného biologického markera vedomia umožní vývoj lepších postupov pri diagnostike a liečbe neurologických porúch.

Zdroj: thebrighterside.news foto: ChatGPT