Ang pananaliksik sa brain imaging ay nagpapakita ng mga koneksyong kritikal sa kamalayan ng tao

Sa isang papel na pinamagatang, "Ang Multimodal MRI ay nagpapakita ng mga koneksyon sa brainstem na sumusuporta sa wakefulness sa kamalayan ng tao," na inilathala sa journal Science Translational Medicine, isang pangkat ng mga mananaliksik mula sa Massachusetts General Hospital at Children's Hospital Boston ay lumikha ng isang mapa ng koneksyon ng isang network ng utak na pinaniniwalaan nilang kritikal sa kamalayan ng tao.

Ang pag-aaral ay nagsasangkot ng mga high-resolution na pag-scan na nagpapahintulot sa mga mananaliksik na maisalarawan ang mga koneksyon sa utak na may submillimeter spatial resolution. Ang teknikal na pagsulong na ito ay nagbigay-daan sa kanila na matukoy ang dati nang hindi napapansing mga landas na nagkokonekta sa brainstem, thalamus, hypothalamus, basal forebrain, at cerebral cortex.

Magkasama, ang mga pathway na ito ay bumubuo sa "default na pataas na activation network" na nagpapanatili ng wakefulness sa pamamahinga sa mga may malay na tao. Ang konsepto ng "default" na network ay batay sa ideya na ang ilang mga network sa utak ay pinaka-aktibong gumagana kapag ang utak ay nagpapahinga, habang ang ibang mga network ay mas aktibo kapag ang utak ay gumaganap ng mga gawaing nakadirekta sa layunin.

Upang imbestigahan ang mga functional na katangian ng default na network ng utak na ito, sinuri ng mga mananaliksik ang 7 Tesla resting-state functional MRI data mula sa Human Connectome Project. Ang mga pagsusuring ito ay nagsiwalat ng mga functional na koneksyon sa pagitan ng subcortical default na pataas na activation network at ang cortical default na network na namamagitan sa self-awareness sa pahinga.

Ang mga komplementaryong structural at functional connectivity na mga mapa ay nagbibigay ng neuroanatomical na batayan para sa pagsasama ng pagkagising at kamalayan sa kamalayan ng tao. Ang mga mananaliksik ay nag-publish ng data ng fMRI, mga diskarte sa pagmamapa ng utak, at isang bagong Harvard Atlas ng Ascending Activation Network upang suportahan ang mga pagsisikap sa hinaharap na imapa ang pagkakakonekta ng kamalayan ng tao.

"Ang aming layunin ay upang i-map ang network ng utak ng tao na kritikal para sa kamalayan at magbigay ng mga clinician ng mas mahusay na mga tool upang makita, mahulaan, at i-promote ang pagbawi ng kamalayan sa mga pasyente na may malubhang traumatic na pinsala sa utak," paliwanag ng lead author na si Dr. Brian Edlow, co-director ng Massachusetts General Hospital Neuroscience Center, associate director ng Center for Neurotechnology and Neurorestoration (CNTR) bilang isang propesyon ng Neurotechnology at Neurorestoration (CNTR) sa Harvard School at Neurology General Hospital, at Harvard School. 2023-2028 Chen Research Fellow sa Massachusetts General Hospital.

Ipinaliwanag ni Dr. Edlow: "Iminumungkahi ng aming mga resulta ng koneksyon na ang pagpapasigla ng mga dopaminergic pathway ng ventral tegmental area ay may potensyal na tulungan ang mga pasyente na lumabas mula sa coma, dahil ang hub na ito ay konektado sa maraming mga rehiyon ng utak na kritikal para sa kamalayan."

Ang senior author na si Dr. Hannah Kinney, professor emeritus sa Children's Hospital Boston at Harvard Medical School, ay nagdagdag na "ang mga koneksyon sa utak ng tao na natukoy namin ay maaaring gamitin bilang isang roadmap upang mas maunawaan ang isang malawak na hanay ng mga neurological disorder na nauugnay sa binagong kamalayan, mula sa pagkawala ng malay hanggang sa mga seizure at biglaang infant death syndrome (SIDS)."

Ang mga may-akda ay kasalukuyang nagsasagawa ng mga klinikal na pagsubok upang pasiglahin ang default na pataas na pag-activate ng network sa mga pasyenteng may koma kasunod ng traumatikong pinsala sa utak upang muling maisaaktibo ang network at maibalik ang kamalayan.