Odkryto siedlisko świadomości

Wielu naukowców przekonuje, że w mózgu istnieje jeden konkretny obszar, który odpowiada za koordynację wszystkich procesów składających się na świadomość. Jeżeli tak jest w istocie, to naukowcom udało się go znaleźć, a dzięki elektrycznej stymulacji - także wyłączyć.

- Opisaliśmy region w ludzkim mózgu, którego stymulacja elektryczna w sposób powtarzalny prowadziła do zaburzenia świadomości. Mechanizmy neuronalne leżące u podstaw świadomości nie są w pełni zrozumiałe - powiedział Mohamed Koubeissi, szef badań.

Zespół Koubeissiego wprowadził do mózgu 54-letniej pacjentki elektrody, które miały zidentyfikować obszary jej mózgu, które były aktywne, gdy zbliżał się atak padaczki. Wszystkie były zlokalizowane w okolicy przedmurza (łac. claustrum), którego do tej pory nie pobudzano.

Przedmurze to cienka na 1-2 mm warstwa istoty szarej, leżąca między torebką ostatnią a torebką zewnętrzną mózgu. Torebka zewnętrzna oddziela przedmurze od jądra soczewkowatego, zaś torebka ostatnia oddziela je od wyspy. W obrębie przedmurza wydzielono okolice czuciową, słuchową i wzrokową. Obszar ten tworzy sprzężenie zwrotne z korą, tzw. przedmurzowo-korową pętlę neuronalną. Dokładna rola przedmurza nie jest znana, najprawdopodobniej odgrywa ona istotną rolę w komunikacji półkul mózgowych, szczególnie regionów kontrolujących uwagę. Niektórzy przedmurze porównują do dyrygenta koordynującego orkiestrą (korą mózgową). Francis Crick, jeden z odkrywców DNA, uważał przedmurze za siedlisko świadomości.

Lekarzom z George Washington University po raz pierwszy w historii udało się "wyłączyć świadomość". Stało się to w efekcie bombardowania impulsami elektrycznymi regionów wyspy przednio-grzbietowej i przedmurza. Ponieważ zaawansowane operacje neurochirurgiczne dokonuje się na świadomych pacjentach, efekt był widoczny natychmiast. Kobieta nie reagowała ani na polecenia wizualne, ani słuchowe, a jej oddech zwolnił. W tym samym momencie, w którym zaprzestano stymulacji, pacjentka odzyskała świadomość. Eksperyment powtórzono i za każdym razem stymulacja tego samego obszaru dawała identyczne rezultaty. Co ciekawe, umieszczenie elektrod 5 mm dalej od przedmurza nie wywołało żadnego efektu.

Aby potwierdzić, że elektrostymulacja wpłynęła na świadomość kobiety, a nie tylko jej zdolność mówienia i poruszania, zespół poprosił ją o powtarzanie słowa "dom" i jednoczesne poruszanie palcem. Jeżeli stymulacja wpływałaby na region mózgu odpowiedzialny za ruch lub mowę, recytacja wspomnianego słowa urwałaby się natychmiastowo. Zamiast tego pacjentka mówiła coraz mniej wyraźnie i ciszej, tracąc świadomość stopniowo, jak podczas narkozy. Ponieważ w trakcie eksperymentu nie było śladu padaczkowej aktywności mózgu, naukowcy są pewni, że nie było to skutkiem ubocznym epilepsji.

- Chciałbym porównać to do samochodu. Samochód ma wiele elementów, bez których nie mógłby się przemieszczać - koła, silnik, paliwo. Ale jest tylko jedno miejsce, w którym można przekręcić kluczyk, sprawiające, że to wszystko działa razem. Jeżeli świadomość jest taką "stacyjką", to teraz znaleźliśmy kluczyk, który do niej pasuje - powiedział Koubeissi.

Poza odpowiedzią na kluczowe, filozoficzne pytanie - czym jest świadomość - stymulacja przedmurza może mieć także inne, bardziej praktyczne zastosowania. Neurolodzy są pewni, że w ten sposób można przywracać świadomość pacjentom cierpiącym na padaczkę, a także działać na osoby mocno zagłębione  w nieświadomości (w śpiączce). Póki co, są jednak potrzebne kolejne badania, ponieważ kobieta, u której udało się wyłączyć świadomość poprzez stymulację przedmurza, nie miała "normalnego" mózgu. Ze względu na swoją chorobę, dużo wcześniej usunięto jej hipokamp.

Wiele jednak wskazuje, że to właśnie w przedmurzu są łączone wszelkie doznania zmysłowe, myśli i wspomnienia, w coś, co nazywamy świadomością.