Ученые предложили новый способ изучения сознания
Новый инструмент для исследования мозга на основе фокусированного ультразвука может позволить ученым напрямую воздействовать на скрытые нейронные цепи, лежащие в основе сознания. Об этом 4 февраля сообщил журнал Science Daily.
Сознание давно считается одной из самых сложных загадок науки. До сих пор неясно, каким образом физическая ткань мозга порождает мысли, эмоции и субъективный опыт. Относительно новая технология — транскраниальный фокусированный ультразвук — может дать исследователям возможность более прямо изучать этот процесс.
Хотя технология существует уже несколько лет, она пока не стала стандартным инструментом нейронауки. Сейчас два исследователя из Массачусетского технологического института готовят новые эксперименты с ее использованием и опубликовали научную работу, которая служит подробной дорожной картой применения метода для изучения сознания.
«Транскраниальный сфокусированный ультразвук позволит стимулировать различные участки мозга у здоровых людей способами, которые раньше были недоступны. Это инструмент, полезный не только для медицины или даже фундаментальной науки, но и для решения сложной проблемы сознания. Он может исследовать, где в мозге находятся нейронные цепи, генерирующие ощущение боли, ощущение зрения или даже что-то столь сложное, как человеческое мышление», — отметил исследователь MIT и соавтор статьи Дэниел Фримен.
В отличие от других методов стимуляции мозга данная технология не требует хирургического вмешательства и позволяет с высокой точностью воздействовать на глубинные структуры мозга, превосходя по возможностям транскраниальную магнитную и электрическую стимуляцию. По словам философа университета Маттиаса Мишеля, существует мало надежных способов безопасно и эффективно управлять активностью мозга.
Согласно публикации, изучение мозга человека осложнено тем, что ученые не могут проводить инвазивные эксперименты на здоровых людях. Такие методы визуализации, как МРТ или ЭЭГ, в основном позволяют лишь наблюдать активность, но не влиять на нее.
Фокусированный ультразвук работает иначе: он направляет акустические волны через череп и концентрирует их в строго заданной точке, что позволяет управлять активностью конкретных зон мозга. По словам Фримена, это первый в истории метод, позволяющий с высокой пространственной точностью модулировать активность глубинных структур мозга без операции.
Ключевым преимуществом новой технологии названа возможность изучать причинно-следственные связи. Большинство исследований сознания фиксируют лишь корреляции между активностью мозга и субъективным опытом. Активное вмешательство позволяет определить, какие нейронные процессы действительно необходимы для возникновения сознательных ощущений.
Ученые предлагают с помощью ультразвука изучить роль префронтальной коры в восприятии, значение локальной и сетевой активности мозга, механизмы объединения информации в единый опыт, а также вклад подкорковых структур в осознанность. Отдельное внимание уделяется боли и зрению как базовым элементам сознания. Например, человек может отдернуть руку от горячего предмета до осознания боли, что ставит вопрос о том, где именно формируется болевое ощущение.
Исследователи уже планируют эксперименты, начиная со стимуляции зрительной коры и переходя к более сложным зонам лобных долей. Их цель — связать активность нейронов не просто с электрическими сигналами, а с реальным субъективным опытом человека. По словам Мишеля, фокусированный ультразвук открывает перспективное направление исследований.
Все важные новости — в канале «Известия» в мессенджере МАХ
