0.95). Сети: dATT, дорсальное внимание; DM, режим по умолчанию; ЭК, исполнительный контроль; ТО, сенсомотор; SAL, заметность; VIS, визуальный. Авторское право © PNAS, doi: 10.1073 / шт.111113310"> 0.95). Сети: dATT, дорсальное внимание; DM, режим по умолчанию; ЭК, исполнительный контроль; ТО, сенсомотор; SAL, заметность; VIS, визуальный. Авторское право © PNAS, doi: 10.1073 / шт.111113310" ширина ="" высота =""> (A) Шесть сетей, извлеченных во время бодрствования. (B) Уровни иерархической интеграции мозга. (C) Увеличение коэффициента функциональной кластеризации в мозге и шести сетях (все значимые с вероятностью >0.95). Сети: dATT, дорсальное внимание; DM, режим по умолчанию; ЭК, исполнительный контроль; ТО, сенсомотор; SAL, заметность; VIS, визуальный. Авторское право © PNAS, doi: 10.1073 / шт.111113310
(Medical Xpress) – Связь между сновидениями и сном с быстрым движением глаз (REM) хорошо изучена, но тот факт, что сознание снижается во время сна с медленными движениями глаз (NREM), не является. Недавно ученые из Циклотронного исследовательского центра Льежского университета в Льеже, Бельгия, и Национального института Санте и де ла Recherche Médicale при Университете Пьера и Марии Кюри в Париже, а также из отделения функциональной нейровизуализации в Монреальской гериатрии. Институт исследовал NREM-сон с гипотезой о том, что это явление связано с повышенной модульностью функциональной активности мозга в эти периоды. Используя функциональную кластеризацию, которая оценивает, как интеграция иерархически организована внутри и между составными частями системы, они обнаружили, что во время сна NREM иерархически организованные крупномасштабные нейронные сети были дезагрегированы на более мелкие независимые модули. Исследователи пришли к выводу, что эта разница может снизить способность мозга интегрировать информацию, тем самым объясняя снижение сознания во время медленного сна.
Команда, возглавляемая Пьером Маке из Циклотронного исследовательского центра и Хабибом Бенали из Национального института Санте и медицинских исследований, столкнулась с фундаментальной проблемой при разработке своих исследований. Маке сначала отмечает, что в настоящее время нет единого мнения о том, что такое сознание на самом деле, не говоря уже о том, как оно возникает.
«В течение многих лет, – объясняет он Medical Xpress, – Джулио Тонони выдвигал гипотезу о том, что сознание связано со способностью мозга интегрировать информацию. Наша цель состояла в том, чтобы просто проверить эту гипотезу, используя новые инструменты, позволяющие вычислять обмен информацией внутри мозга и набор данных ЭЭГ / фМРТ, записанных у одних и тех же людей во время бодрствования и глубокого сна NREM.«Последнее состояние, – добавляет он, – это, возможно, состояние, связанное с наиболее низким уровнем сознательного содержания у нормальных людей-добровольцев.
Маке отмечает, что команда использовала методы, разработанные Бенали. «Это позволяет нам измерить иерархическую организацию интеграции – i.е., Информация. Сами данные, – продолжает он, – были получены в Льеже. Провести одновременную запись ЭЭГ / фМРТ у спящих добровольцев не так-то просто.Более того, он отмечает, что на практике их открытия – это лишь один маленький шаг к лучшему пониманию сознания – и, если на то пошло, бессознательного.
«Результаты были довольно неожиданными, поскольку объем информации, передаваемой в мозгу, фактически увеличивался во время сна. Однако образцы обмена между регионами были другими, чем во время бодрствования. По сути, обмен информацией между небольшими кластерами в основном гомологичных областей мозга увеличился, тогда как во время сна связь между кластерами значительно снизилась.«Таким образом, – указывает он, – данные подтверждают их гипотезу.
Команда уже определила следующие шаги в своем исследовании, говорит Маке, который признает, что фМРТ страдает от довольно вялого сигнала. «Следующим шагом будет применение этих методов к ЭЭГ, которая имеет гораздо лучшее временное разрешение.Он также заявляет, что можно было бы перейти к моделированию in silico, и что в некоторых лабораториях предпринимаются попытки в этом направлении.
Ключевым преимуществом подхода команды было использование функциональной кластеризации, а не так называемой полной интеграции в анализе нейронных сетей. «Это большой вопрос», – заявляет Маке. «Мы не знаем, какой информацией обмениваются внутри кластеров, и я не вижу какой-либо техники, которая в настоящее время могла бы ответить на этот вопрос у людей. В более общем плане, – добавляет он, – считается, что медленный сон регулируется гомеостазом синаптической силы и, возможно, метаболизмом энергии нейронов.«Эти предположения, – заключает он, – изучаются на животных моделях.