Neuron raksasa yang dikaitkan dengan kesedaran ditemui

Apakah sifat kesedaran? Ini adalah salah satu rahsia misteri psikologi, neurosains dan falsafah fikiran, dan walaupun ia kelihatan penasaran, penyelidikan terhadap haiwan, yang rasa kesedarannya menjadi sesuatu yang berbeza dari kita, telah membantu menjelaskannya.

Malah, baru-baru ini satu pasukan penyelidik dari Institut Sains Brain Allen yang diketuai oleh Christof Koch telah mendedahkan penemuan tiga neuron gergasi yang menghubungkan sebahagian besar otak daripada tikus; neuron ini boleh menjadi asas fisiologi kesedaran, tetapi pakar lain tidak bersetuju.

• Artikel berkaitan: "Jenis-jenis neuron: ciri-ciri dan fungsi"

Ketiga neuron gergasi

Christof Koch dan pasukannya membuat persembahan kepada ahli-ahli komuniti neuroscientific di mana mereka mempersembahkan metodologi dan hasil kajian mereka mengenai hubungan neuron dalam otak tikus.

Aspek yang paling luar biasa dari karyanya adalah pengenalpastian tiga neuron raksasa yang timbul dari struktur otak yang dikenali sebagai "cloister" dan menghubungkannya dengan bahagian otak yang baik. Yang terbesar dari tiga datang mengelilingi seluruh otak, manakala yang lain juga meliputi sebahagian besar dari hemisfera.

Seperti yang ditunjukkan oleh imej tiga dimensi yang diperoleh daripada penyelidikan, ketiga-tiga sel tersebut mengekalkan sambungan sinaptik pepejal dengan neuron dari pelbagai kawasan otak. Ini menunjukkan bahawa mereka boleh memainkan peranan yang relevan dalam penyelarasan impuls elektrokimia sistem saraf pusat.

Walau bagaimanapun, buat masa ini Kewujudan ketiga neuron ini dalam spesies lain belum disahkan haiwan, termasuk manusia, berhati-hati sangatlah perlu dilakukan untuk cuba mensistemalkan tuntutan Koch..

• Artikel berkaitan: "Bahagian otak manusia (dan fungsi)"

Apakah cloister itu?

Cloister adalah lapisan neuron yang melekat pada bahagian bawah neocortex serebrum, sangat dekat dengan insula dan ganglia basal; Ia kadang-kadang dianggap sebahagian daripada struktur ini. Amplitudnya tidak teratur, mengukur beberapa milimeter di beberapa kawasan dan kurang daripada milimeter pada yang lain.

Kawasan otak ini membuat sinaps dengan banyak struktur kortikal dan subkortikal, termasuk hippocampus, asas untuk ingatan jangka panjang, dan amygdala, yang terlibat dalam pembelajaran emosi.

Neuron cloister bukan sahaja mengekalkan sambungan yang berkaitan dengan bahagian otak lain, tetapi mereka juga saling terhubung dengan satu sama lain. Ini telah dikaitkan dengan pemprosesan seragam rangsangan yang melaluinya.

Cadangan pasukan Koch

Berdasarkan penyelidikan beliau yang baru-baru ini dan yang lain dia pernah bekerjasama dengan, Koch membela kesadaran itu dapat ditempatkan di kubah, yang menjadi tumpuan utama kerjaya profesionalnya.

Menurut cadangan pasukan ini, tiga neuron raksasa yang mereka dapati akan membolehkan penyelarasan impuls saraf di dalam cloister: mereka mengaitkan penerimaan dan menghantar isyarat dari struktur ini dengan kemunculan kesedaran, dengan mengambil kira sifat global penghantaran ini dan fungsi-fungsi yang telah dikaitkan dengan kloister.

Satu lagi penyelidikan yang relevan untuk hipotesis ini adalah yang dilakukan oleh kumpulan Mohamad Koubeissi (2014) dengan seorang wanita yang terkena epilepsi. Pasukan ini mendapati bahawa rangsangan kuil oleh elektroda "dinyahaktifkan" kesedaran daripada pesakit, sementara gangguan rangsangan menyebabkannya pulih.

Kaedah penyelidikan

Pasukan penyelidik di Institut Allen menyebabkan pengeluaran protein fluoresen dalam neuron individu yang berasal dari kubah beberapa tikus. Untuk ini mereka menggunakan bahan yang, yang terdapat di dalam organisma, menyebabkan pengaktifan gen tertentu.

Dengan merebak melalui neuron sasaran, protein-protein ini menghasilkan sel-sel ini dengan warna tersendiri. Kemudian mereka mengambil 10 ribu imej bahagian otak dan menggunakan perisian komputer untuk membuatnya Peta tiga dimensi neuron diaktifkan.

Kritikan kepada hipotesis ini

Beberapa pakar dalam neurosains tidak bersetuju dengan cadangan pasukan Koch. Dengan cara yang umum, lokalisasi hipotesisnya telah dikritik, yang menyiratkan peranan utama dalam kesedaran manusia tanpa berdasarkan asas penyelidikan yang kukuh..

Untuk mengkaji kebenaran pendekatan ini, Chau dan kolaborator (2015) melakukan kajian dengan 171 veteran perang yang mengalami kecederaan kepala. Mereka mendapati bahawa kecederaan di kubah itu berkaitan dengan pemulihan kesedaran yang lebih perlahan selepas kerosakan, tetapi tidak dengan sekuel jangka panjang yang lebih serius.

Pada masa ini bukti yang menyokong hipotesis bahawa cloister adalah kunci kepada kesedaran tidak dapat disimpulkan, terutama ketika kita merujuk kepada manusia. Bagaimanapun, bukti menunjukkan bahawa struktur ini mungkin relevan untuk mengawal perhatian melalui hubungan dengan kawasan yang berlainan di kedua-dua hemisfera serebrum.

Rujukan bibliografi:

• Chau, A.; Salazar, A. M.; Krueger, F.; Cristofori, I. & Grafman, J. (2015). Kesan luka claustrum pada kesedaran manusia dan pemulihan fungsi. Kesedaran dan Kognisi, 36: 256-64.

• Crick, F. C. & Koch, C. (2005). Apakah fungsi klarustrum? Transaksi filosofis Royal Society of London B: Sains Biologi, 360 (1458): 1271-79.

• Koubeissi, M. Z.; Bartolomei, F.; Beltagy, A. & Picard, F. (2014). Rangsangan elektrik di kawasan otak kecil secara kebetulan mengganggu kesedaran. Epilepsi & Kelakuan, 37: 32-35.

• Torgerson, C. M.; Irimia, A.; Goh, S. Y. M. & Van Horn, J. D. (2015). Sambungan DTI dari klarustrum manusia. Pemetaan Otak Manusia, 36: 827-38.