Iš kur smegenyse atsiranda sąmonė? Naujas įrankis padės ją atrasti

Ar tai smegenų produktas, ar kažkas fundamentalesnio materijai, ir kaip ji apskritai veikia?

Masačusetso technologijos instituto (MIT) tyrėjai ką tik reikšmingai prisidėjo prie sąmonės fenomeno supratimo, sukurdami naują įrankį. Jis naudoja ultragarsą ir veikia transkranijiniu būdu, kad nustatytų sąmoningo suvokimo neuroninius substratus.

Tūkstančius metų žmoniją glumino sąmonės kilmė ir tai, kas ji yra. Iki šiol nėra patenkinamo atsakymo. Mes tiesiog nežinome, nors patiriame sąmonę savyje ir galime, su skirtingu tikslumu, įvertinti, kurios būtybės ją turi. Sąmonės prigimtis mokslui tebėra didelė paslaptis. Darant prielaidą, kad tai smegenų produktas, lieka neaišku, kaip smegenys „verčia“ elektrochemines sąveikas į mintis, jausmus ir pojūčius. Tuo tarpu atsirado naujas įrankis, kuris gali priartinti mus prie šios paslapties išaiškinimo.

Straipsnio pavadinimas „Fokusuotas transkranijinis ultragarsas sąmoningo suvokimo neuroniniam substratui identifikuoti“ atskleidžia, kas yra ši nauja priemonė. Nors pati technologija naudojama jau kelerius metus, iki šiol ji nebuvo išsamiai ištirta. Kuo ji tokia ypatinga? Visų pirma, tai neinvazinis metodas, kuris prasiskverbia giliai į smegenis ir pasižymi didesne skiriamąja geba nei kitos transkranijinės stimuliacijos formos, įskaitant magnetinę ir elektrinę.

„Transkranijinis fokusuotas ultragarsas (tFUS) leis stimuliuoti skirtingas sveikų asmenų smegenų dalis taip, kaip anksčiau buvo neįmanoma“, – aiškina tyrimo bendraautoris Danielis Freemanas iš MIT. Jo kolega universitete, sąmonės tyrinėtojas filosofas Matthias Michelis, priduria, kad „yra labai mažai patikimų būdų manipuliuoti smegenų veikla, kurie būtų saugūs, bet kartu ir veiksmingi“. tFUS yra vienas iš jų.

„Tai nauja priemonė, todėl iš tikrųjų nežinome, kiek gerai ji veiks. Tačiau manau, kad rizika maža, o atlygis didelis. Kas gi nesektų šiuo keliu?“, – klausia tyrėjas.

Šio metodo neinvazinis pobūdis yra labai svarbus, nes smegenų tyrimai paprastai atliekami su gyvais ir sveikais pacientais, todėl jie negali būti pažeisti. Be to, pasiekti gilesnes struktūras gali būti neįmanoma arba netikslu. Naudojami išoriniai vaizdavimo metodai, tokie kaip MRT (magnetinio rezonanso tomografija) ir EEG (elektroencefalografija). Transkranijinis fokusuotas ultragarsas taip pat yra nedestrukcinis. Tai akustinės bangos, kurios prasiskverbia į kaukolę ir sufokusuoja kelių milimetrų skersmens sritį. Tai leidžia tiksliai ištirti konkrečias smegenų struktūras.

Tyrimo autoriai tikisi, kad naudodami tFUS, jie ištirs smegenų sąmonės „substratą“. Kaip jie rašo savo straipsnyje, šis įrankis galėtų padėti atsakyti į vis dar atvirus klausimus, susijusius su neurologijos ir filosofijos sankirta, pavyzdžiui, „koks yra prefrontalinės žievės vaidmuo sąmoningame suvokime?“, „koks yra subkortikalinių struktūrų vaidmuo generuojant sąmoningą suvokimą?“, „ar sąmoningas suvokimas kyla iš pasaulinio apdorojimo keliuose smegenų regionuose?“ arba „ar jis generuojamas konkrečiame smegenų regione?“ Ir jei jis generuojamas globaliai, „kaip aktyvumas tolimose smegenų dalyse susijungia, kad sukurtų vieningą suvokimą?“ Tyrimai naudojant tFUS taip pat galėtų padėti nustatyti, ar šis metodas apskritai yra veiksmingas tikrinant įvairias hipotezes apie sąmonę.

Tai deginantys neuromokslo ir tam tikra prasme proto filosofijos klausimai, kylantys pastaruosius kelis dešimtmečius. Kol kas nežinoma, į kuriuos iš jų MIT mokslininkai bandys atsakyti. Šie klausimai labiau panašūs į eksperimentinius pasiūlymus. Bet kaip galime eksperimentuoti su ultragarsu?

Tęsinys kitame puslapyje: