Наш субъективный опыт не кажется нам чередой разрозненных снимков. Вместо этого мы воспринимаем мир как непрерывный поток информации. Эта информация интегрирована, поскольку мы воспринимаем не разные потоки для каждой сенсорной модальности – один для зрения, другой для слуха и т. Д. – но как единый поток, в котором все восприятия сливаются.
В книге «Хаос» из AIP Publishing исследователи исследуют вопрос: какими характеристиками должна обладать активность мозга, чтобы поддерживать этот тип сознательного опыта??
«Мы пришли к выводу, что мозговая деятельность должна быть интегрирована, чтобы несколько областей часто« разговаривали друг с другом », – сказал Энцо Тальясукки, соавтор из Университета Адольфо Ибанеса и Латиноамериканского института здоровья мозга в Сантьяго, Чили. "В то же время вовлеченные регионы должны постоянно меняться, учитывая разнообразие содержания, которое появляется в нашем сознательном опыте."
Группа искала интегрированные структуры, которые охватывают большую часть мозга, но время от времени меняют конфигурацию.
Их гипотеза заключалась в том, что эти структуры должны исчезать в состояниях глубокого бессознательного состояния, таких как глубокий сон или под общим наркозом.
«В случае мозга узлы представляют собой определенные анатомические области, и связи указывают на то, что активность мозга, измеренная в этих областях, значительно синхронизирована», – сказал Тальясукки. "В данный момент у нас есть сеть, описывающая, как синхронизируются области мозга, и эта сеть изменяется во времени, так как также меняются общечеловеческие модели общения."
Группа хотела сосредоточиться на группах узлов, тесно связанных вместе (модулях), которые сохраняют свою идентичность с течением времени, но задействованные узлы меняются с течением времени.
«Мы предполагаем, что самый большой из этих модулей важен для сознания, поскольку он динамичен и объединяет большую часть областей мозга», – сказал Тальясукки.
Чтобы проверить это, они разработали способ обнаружения этих структур во временных сетях с помощью текущих алгоритмов с определенными параметрами. Исследователи создали искусственные развивающиеся во времени сети, чтобы протестировать и протестировать эти алгоритмы и найти оптимальные параметры.
Они применили алгоритмы, использующие эти параметры, к данным визуализации мозга и подтвердили несколько гипотез.
Активность мозга во время сознательного бодрствования представлена большими интегрированными и динамическими сетевыми модулями. Эти модули имеют тенденцию исчезать или фрагментироваться во время сна или под общим наркозом.
Эти изменения одинаковы для обоих состояний, что позволяет предположить, что потеря сознания возникает в обеих ситуациях по одному и тому же механизму.
«Мы ожидаем, что наши методологические достижения помогут другим ученым обнаруживать интегрированные структуры в других временных сетях с помощью оптимизации параметров, основанной на гипотезах», – сказал Тальясукки. «Что касается нейробиологического значения наших результатов, я хотел бы, чтобы наши результаты были воспроизведены в других бессознательных состояниях мозга и различных модальных организмах и были подтверждены с использованием показателей, которые не получены с помощью нейровизуализации, например, поведенческих наблюдений."