تشير نتائج دراسة أجريت في جامعة تل أبيب إلى أن استجابة الدماغ للأصوات تكون قوية حتى أثناء النوم، وذلك في جميع المقاييس باستثناء مقياس واحد: مستوى موجات ألفا بيتا المتعلقة بدرجة الانتباه والانتباه. المعنى: في حالة النوم يسمع الدماغ الصوت ولكنه يفشل في التركيز عليه وتكوين التعرف الكامل والإدراك الواعي
اكتشاف جديد لجامعة تل أبيب قد يساعد في حل اللغز العلمي - كيف يحول الدماغ المستيقظ المدخلات الحسية إلى تجربة واعية؟ وكجزء من الدراسة الرائدة، اعتمد الباحثون على بيانات من أقطاب كهربائية مزروعة في أعماق الدماغ البشري لأغراض طبية من أجل فحص الاختلافات في استجابة القشرة الدماغية للأصوات المختلفة التي يتم تشغيلها للشخص المعني، على مستوى الخلية العصبية الفردية. ، في حالات اليقظة مقابل النوم.
وتفاجأ الباحثون عندما وجدوا أن استجابة الدماغ للأصوات تكون قوية حتى أثناء النوم، في جميع المقاييس باستثناء واحد: مستوى موجات ألفا بيتا المتعلقة بدرجة الانتباه والانتباه والتوقعات فيما يتعلق بالأصوات المتلقاة. المعنى: في حالة النوم يسمع الدماغ الصوت لكنه يفشل في التركيز عليه والتعرف عليه، وبالتالي لا يوجد إدراك واعي للصوت في حالة النوم.
وقال الباحثون: "لأول مرة، لدينا مقياس كمي يختلف بشكل كبير بين الشخص المستيقظ الذي يدرك الأصوات والاستجابة الصوتية في حالات النوم التي تتميز بفقدان الوعي والانفصال عن البيئة".
تم إجراء البحث بقيادة الدكتورة هناء حييت وبمساعدة الدكتور أميت مارملستين من مختبر البروفيسور يوفال نير من كلية الطب ساكلر، وكلية سيغول لعلم الأعصاب، وقسم الهندسة الطبية الحيوية، كما وكذلك تحت قيادة البروفيسور اسحق فريد من المركز الطبي بجامعة UCLA في الولايات المتحدة الأمريكية. وشارك في الدراسة أيضًا: د. أهارون كروم، ود. يانيف سيلا من مجموعة أبحاث البروفيسور نير، وكذلك د. إيدو شتراوس، ود. فراس باحوم من مركز تل أبيب الطبي (إيخيلوف). ونشرت الدراسة في مجلة Nature Neuroscience المرموقة.
ويوضح البروفيسور نير أن ما يميز البحث هو أنه يعتمد على بيانات من أقطاب كهربائية مزروعة في أعماق الدماغ البشري تراقب نشاط الدماغ بدقة عالية، بما في ذلك على مستوى الخلية العصبية الفردية (الخلية العصبية). ووفقا له، ولأسباب واضحة، لا يمكن زرع أقطاب كهربائية في أدمغة البشر لأغراض علمية، ولكن في هذه الدراسة استعان الباحثون بحالة طبية خاصة تم فيها زرع أقطاب كهربائية في أدمغة مرضى الصرع حيث يقوم المرضى بمراقبة نشاط الدماغ في مناطقه المختلفة استعداداً لعملية جراحية مصممة لمساعدتهم. وتطوع المرضى لفحص استجابة الدماغ للمنبهات الصوتية في حالات اليقظة مقابل النوم.
وكجزء من الدراسة، تم وضع مكبرات صوت بجانب أسرة المرضى تقوم بتشغيل أصوات مختلفة، وقام الباحثون بمقارنة البيانات التي تم الحصول عليها من الأقطاب الكهربائية - نشاط الخلايا العصبية والموجات الكهربائية المحلية في مناطق مختلفة من الدماغ - أثناء الاستيقاظ وأثناء فترات مختلفة من النوم. مراحل النوم. في المجمل، تم جمع البيانات من حوالي 700 خلية عصبية، حوالي 50 خلية عصبية من كل موضوع، على مدى 8 سنوات.
د. هايت: "بعد استقبال الأصوات في الأذن، تنتقل الإشارة من محطة إلى أخرى داخل الدماغ. حتى وقت قريب، كان يُعتقد على نطاق واسع أنه في حالات النوم، تتلاشى هذه الإشارات بسرعة عندما تصل إلى القشرة الدماغية. وفي بحثنا، اكتشفنا لدهشتنا أنه حتى أثناء النوم تكون استجابة الدماغ أقوى وأغنى من المتوقع، وتنتشر في العديد من مناطق القشرة الدماغية وتشعل استجابة مماثلة في القوة لتلك التي يتم قياسها في حالة اليقظة. ومع ذلك، في سمة واحدة محددة، اكتشفنا اختلافًا كبيرًا في نشاط الدماغ في حالات الاستيقاظ والنوم - مستوى نشاط موجات ألفا بيتا."
ويوضح الباحثون أن موجات ألفا بيتا (بين 10 و30 هرتز) ترتبط بعمليات الانتباه والترقب، التي يتم التحكم فيها عن طريق ردود الفعل من المناطق العليا في الدماغ. في الواقع، في نفس الوقت الذي تنتقل فيه المعلومات "من القاعدة إلى القمة" من المستقبلات الحسية إلى مناطق المعالجة العليا، تحدث الحركة المعاكسة أيضًا: فالمناطق العليا، التي تعتمد على المعرفة السابقة المتراكمة في الدماغ، تعمل كنوع من المعرفة. يد موجهة ونشيطة ترسل المعلومات "من الأعلى إلى الأسفل" لتوجيه المناطق الحسية إلى ما يجب التركيز عليه، ومما يجب تجاهله، وما إلى ذلك. وهكذا، على سبيل المثال، عندما تستقبل الأذن صوتًا معينًا، تحدد تلك المناطق العليا ما إذا كان الصوت مألوفًا أم جديدًا، وما إذا كان يستحق الاهتمام، أو ربما لا يحتاج إلى معالجة. وينعكس هذا النشاط الدماغي على شكل قمع لموجات ألفا بيتا، وبالفعل حددت الدراسات السابقة مستوى مرتفعًا من هذه الموجات في حالات الراحة والتخدير. ووفقا للدراسة الحالية، فإن قوة موجات ألفا بيتا هي في الواقع الفرق الرئيسي بين حالات الاستيقاظ والنوم عندما يتعلق الأمر باستجابة الدماغ للمحفزات الصوتية.
ويختتم البروفيسور نير قائلاً: "إن النتائج التي توصلنا إليها لها أهمية واسعة، خارج حدود التجربة نفسها. أولاً، إنها توفر مفتاحًا مهمًا للسؤال الأقدم والأكثر إثارة للاهتمام على الإطلاق: ما هو سر الوعي؟ ما هو النشاط الدماغي الفريد الذي يسمح لنا بأن نكون على دراية بما يحدث حولنا، ويختفي عندما ننام؟ لقد اكتشفنا موضوعًا جديدًا، وفي الدراسات المستقبلية سنتعمق أكثر في الآليات المسؤولة عن هذا الاختلاف.
بالإضافة إلى ذلك، بما أننا حددنا خاصية دماغية محددة تفرق بين حالات الوعي واللاوعي، فقد أصبح لدينا لأول مرة مقياس كمي يسمح لنا بتقييم مستوى وعي الشخص استجابة للأصوات. من خلال إتقان قياس مستوى موجات ألفا بيتا في الدماغ، باستخدام وسائل مراقبة غير جراحية يمكن الوصول إليها (مثل تخطيط كهربية الدماغ)، نأمل أن يكون من الممكن، على سبيل المثال، التحقق أثناء الجراحة من أن المريض تحت تأثير عميق. التخدير ولا يشعر بأي شيء. وبطريقة مماثلة، سيكون من الممكن فحص درجة الوعي بالبيئة لدى الشخص المصاب بالجنون أو الشخص في حالة مرضية وغير قادر على التواصل مع بيئته. وفي مثل هذه الحالات، قد يشير انخفاض مستوى موجات ألفا بيتا استجابةً للأصوات إلى أن الشخص الذي يعتبر فاقدًا للوعي يدرك ويفهم بالفعل ما يقال من حوله. نأمل أن تكون النتائج التي توصلنا إليها بمثابة أساس لتطوير طرق فعالة ويمكن الوصول إليها لقياس مستوى وعي الأشخاص الذين يبدو أنهم في حالات مختلفة من فقدان الوعي.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
