Свідомість – одна з найбільших загадок, що стоять перед людством. Але де і як вона виникає? Дійсно свідомість існує або це просто ілюзія, майстерно створена мозком? Пошук відповідей на ці питання – завдання неймовірно складне, але вчених, на щастя, це не зупиняє. Щоб спробувати зрозуміти, де саме в мозку людини виникає свідомість, автори нового дослідження провели експеримент, в якому взяли участь 98 випробовуваних. В ході дослідження більшість випробовуваних спали, деякі перебували під наркозом, а у інших спостерігались порушення свідомості і захворювання мозку. Використовуючи функціональну магнітно-резонансну томографію (fMRI) і машинний алгоритм на основі штучного інтелекту, вчені з’ясували, що існують дві біологічні нейронні мережі, які безпосередньо пов’язані зі свідомістю. Схоже, так близько до найважливішої з таємниць людства наука ще не підбиралася.
Біологічна нейронна мережа – це мережа, що складається з нейронів головного мозку (нервових клітин, які обробляють, зберігають та передають інформацію за допомогою електричних і хімічних сигналів). З’єднуючись між собою в мережу, нейрони формують функції мозку, пам’ять, свідомість та ін.
Як пов’язані увага і свідомість?
Уявіть, що вам потрібно виконати важливу роботу: ви зосереджені на якійсь задачі, але раптово думки починають блукати і ось ви вже мрієте про вихідні і про те, як здорово їх проведете. Це триває рівно до тих пір, поки ваш начальник або колега не нагадують про себе повідомленням в робочому чаті або дзвінком телефоном – все-таки сьогодні багато працюють з дому через пандемії CoVID-19. Подібне “перемикання” свідомості відбувається автоматично і є результатом двох станів мозку: задньої системи уваги (DAT), завдяки якій ми усвідомлюємо себе і навколишній світ і мережі пасивного режиму роботи головного мозку (DMN), завдяки якій ми можемо зосередитися на самих собі (своєму внутрішньому світі).
Автори нового дослідження, яке опубліковане в журналі Science Advances, вважають що коли один з цих станів активний, другий автоматично пригнічується. Загалом під час експерименту вченим вдалося продемонструвати постійно мінливу природу мозку – навіть коли людина перебувала під наркозом або ніяк не реагує на імпульси ззовні – за допомогою fMRI та машинного алгоритму на основі штучного інтелекту. Отримані результати дозволили припустити, що обидва ці стани – нейронні зв’язки – є функціями мозку більш високого порядку – тобто відповідають за мислення, мову та ін. Автори статті вважають, що ці функції пов’язані зі свідомістю і придушуються коли людина перебуває без свідомості.
Мозок самостійно “перемикає” нейронні мережі
В ході експерименту вчені проаналізували патерни мозкової активності по секундах у 98 випробовуваних. Патерни – це свого роду шаблон регулярно повторюваних дій. В ході експерименту частина випробовуваних спала або перебувала під наркозом, в той час як в іншій частині випробовуваних спостерігалися порушення свідомості. У ході дослідження вчені виявили, що мозок випробовуваних дуже швидко “переключається” від однієї мережі до іншої, причому відбувалося це регулярно і з певним паттерном. Виявилося, що у пацієнтів під наркозом, у пацієнтів з порушенням мозкового кровообігу функціонування вищих функцій мозку було значно знижено. Більш того, характер “перемикання” між мережами залежав від того, перебував пацієнт у свідомості чи ні.
На думку авторів дослідження, отримані результати в майбутньому дозволять створити нову картину мозку людини, яка змінюється кожну секунду і яка – в чому вчені переконані – пов’язана зі свідомістю. Нагадаю, що в останні роки вчені намагаються виявити ділянки мозку, відповідальні за свідомість. Незважаючи на те, що конкретні області виділити так і не вдалося, рік за роком, відкриття за відкриттям вчені поступово складають загальну картину того, як саме працює мозок – а це, на секундочку, найскладніший орган тіла людини – повільно, але вірно наближаючись до таємниць свідомості.
Натхнення: hi-news.ru