ค้นพบเซลล์ประสาทขนาดยักษ์ที่เกี่ยวข้องกับการมีสติ

ธรรมชาติของการมีสติคืออะไร? นี่เป็นหนึ่งในความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ของจิตวิทยาประสาทวิทยาศาสตร์และปรัชญาของจิตใจและถึงแม้ว่ามันจะดูเหมือนว่าอยากรู้อยากเห็นการวิจัยเกี่ยวกับสัตว์ที่มีความรู้สึกตัวของสติจะต้องมีสิ่งที่แตกต่างจากเราได้ช่วยให้ชัดเจน.

ในความเป็นจริงเมื่อเร็ว ๆ นี้ทีมนักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์สมองอัลเลนนำโดย Christof Koch ได้เปิดเผยการค้นพบ สามเซลล์ยักษ์ที่เชื่อมต่อส่วนใหญ่ของสมอง ของหนู; เซลล์ประสาทเหล่านี้อาจเป็นพื้นฐานทางสรีรวิทยาของการมีสติ แต่ผู้เชี่ยวชาญคนอื่นไม่เห็นด้วย.

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ประเภทของเซลล์ประสาท: ลักษณะและฟังก์ชั่น"

เซลล์ประสาทยักษ์ทั้งสาม

Christof Koch และทีมของเขาทำการนำเสนอให้กับสมาชิกของชุมชนทางประสาทวิทยาที่พวกเขานำเสนอวิธีการและผลการวิจัยของพวกเขาเกี่ยวกับการเชื่อมต่อของเส้นประสาทในสมองของหนู.

ส่วนที่โดดเด่นที่สุดของกระดาษของเขาคือการระบุของเซลล์ประสาทสามยักษ์ที่เกิดขึ้นจากโครงสร้างสมองที่รู้จักกันในชื่อ "วัด" และเชื่อมต่อกับส่วนที่ดีของสมอง. ใหญ่ที่สุดของสามมาล้อมรอบสมองทั้งหมด, ในขณะที่อีกสองคนก็ครอบคลุมส่วนสำคัญของซีกโลก.

จากการวิจัยพบว่าภาพสามมิติที่ได้จากการวิจัยเซลล์ทั้งสามนี้ยังคงรักษาสัมพันธภาพที่มั่นคงกับเซลล์ประสาทจากส่วนต่างๆของสมอง นี่แสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถมีบทบาทที่เกี่ยวข้องในการประสานงานของแรงกระตุ้นไฟฟ้าเคมีของระบบประสาทส่วนกลาง.

อย่างไรก็ตามสำหรับขณะนี้ การดำรงอยู่ของเซลล์ประสาททั้งสามนี้ในสายพันธุ์อื่นยังไม่ได้รับการยืนยัน สัตว์รวมถึงมนุษย์ดังนั้นจึงต้องใช้ความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่งในการพยายามทำให้ข้อเรียกร้องของ Koch เป็นเรื่องปกติ.

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ชิ้นส่วนของสมองมนุษย์ (และฟังก์ชั่น)"

กุฏิคืออะไร?

กุฏินั้นเป็นชั้นของเซลล์ประสาทที่ติดกับใบหน้าส่วนล่างของสมองส่วนปลายใกล้กับ insula และปมประสาทฐาน; บางครั้งก็ถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างนี้ แอมพลิจูดของมันไม่สม่ำเสมอวัดบางมิลลิเมตรในบางพื้นที่และน้อยกว่าหนึ่งมิลลิเมตรในอื่น ๆ.

สมองส่วนนี้ ทำให้ synapses กับโครงสร้างเยื่อหุ้มสมองและ subcortical จำนวนมาก, รวมถึงฮิบโป, พื้นฐานสำหรับความทรงจำระยะยาวและอะไมก้าที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้ทางอารมณ์.

เซลล์ประสาทของกุฏินั้นไม่เพียง แต่รักษาความเชื่อมโยงที่เกี่ยวข้องกับส่วนอื่น ๆ ของสมองเท่านั้น แต่ยังเชื่อมต่อซึ่งกันและกันอย่างใกล้ชิด สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการประมวลผลของการกระตุ้นอย่างสม่ำเสมอผ่านทางกุฏิ.

ข้อเสนอของทีมโคช์ส

จากการวิจัยล่าสุดของเขาและอื่น ๆ ที่เขาเคยร่วมงานกับเขามาก่อน Koch ปกป้องว่าสติสัมปชัญญะตั้งอยู่ในวัด, ซึ่งเป็นจุดสนใจหลักของอาชีพการงานของเขา.

ตามข้อเสนอของทีมนี้เซลล์ประสาทยักษ์ทั้งสามที่พวกเขาพบจะอนุญาตให้ การประสานงานของแรงกระตุ้นเส้นประสาทในกุฏิ: พวกเขาเชื่อมโยงการรับสัญญาณและการส่งสัญญาณจากโครงสร้างนี้กับการปรากฏตัวของจิตสำนึกโดยคำนึงถึงธรรมชาติทั่วโลกของการส่งสัญญาณนี้และฟังก์ชั่นที่มีสาเหตุมาจากกุฏิ.

งานวิจัยที่เกี่ยวข้องอีกข้อสำหรับสมมติฐานนี้คือดำเนินการโดยกลุ่ม Mohamad Koubeissi (2014) กับผู้หญิงที่ได้รับผลกระทบจากโรคลมชัก ทีมนี้พบว่า การกระตุ้นของกุฏิโดยขั้วไฟฟ้า "ปิด" ความรู้สึกตัว ของผู้ป่วยในขณะที่การหยุดชะงักของการกระตุ้นทำให้เธอฟื้นตัว.

ระเบียบวิธีวิจัย

ทีมวิจัยที่สถาบันอัลเลนทำให้เกิดการผลิตโปรตีนเรืองแสงในเซลล์ประสาทส่วนบุคคลที่เกิดขึ้นในกุฏิของหนูหลายตัว สำหรับสิ่งนี้พวกเขาใช้สารที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตทำให้เกิดการกระตุ้นของยีนบางชนิด.

โดยการแพร่กระจายผ่านเซลล์ประสาทเป้าหมายโปรตีนเหล่านี้ทำให้เซลล์เหล่านี้มีสีที่โดดเด่น จากนั้นพวกเขานำส่วนสมอง 10,000 ภาพและใช้ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ในการสร้าง แผนที่สามมิติของเซลล์ประสาทที่ถูกกระตุ้น.

การวิพากษ์วิจารณ์สมมติฐานนี้

ผู้เชี่ยวชาญด้านประสาทวิทยาหลายคนไม่เห็นด้วยกับข้อเสนอของทีมโคช์ส โดยทั่วไปแล้วการแปลของสมมติฐานของเขาได้รับการวิพากษ์วิจารณ์ว่ามีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นซึ่งมีบทบาทสำคัญในการสร้างจิตสำนึกของมนุษย์โดยไม่ต้องอาศัยฐานการวิจัยที่มั่นคง.

เพื่อศึกษาความจริงของวิธีการเหล่านี้โจวและผู้ทำงานร่วมกัน (2558) ได้ทำการศึกษากับทหารผ่านศึก 171 คนที่ได้รับบาดเจ็บที่ศีรษะ พวกเขาพบว่า การบาดเจ็บในกุฏินั้นสัมพันธ์กับการฟื้นตัวของสติช้าลงหลังจากความเสียหาย, แต่ไม่ใช่ด้วยผลสืบเนื่องในระยะยาวที่รุนแรงกว่า.

ในขณะนี้หลักฐานสนับสนุนสมมติฐานที่ว่ากุฏิเป็นกุญแจสำคัญในการมีสติที่ไม่สามารถสรุปได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเราอ้างถึงมนุษย์ อย่างไรก็ตามหลักฐานดังกล่าวชี้ให้เห็นว่า โครงสร้างนี้อาจเกี่ยวข้องกับการควบคุมความสนใจ ผ่านการเชื่อมต่อของภูมิภาคต่าง ๆ ของสมองซีกสมองทั้งสอง.

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• Chau, A.; Salazar, A. M.; ครูเกอร์, F.; Cristofori, I. & Grafman, J. (2015) ผลกระทบของรอยโรค claustrum ที่มีต่อจิตสำนึกของมนุษย์และการฟื้นตัวของการทำงาน สติและความรู้ความเข้าใจ, 36: 256-64.

• Crick, F. C. & Koch, C. (2005) ฟังก์ชั่นของ claustrum คืออะไร? ปรัชญาการทำธุรกรรมของราชสมาคมแห่งลอนดอนข: วิทยาศาสตร์ชีวภาพ 360 (1458): 1271-79.

• Koubeissi, M. Z.; Bartolomei, F.; Beltagy, A. & Picard, F. (2014) การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าของพื้นที่สมองเล็ก ๆ จะรบกวนการมีสติ โรคลมชักและพฤติกรรม, 37: 32-35.

• Torgerson, C. M.; Irimia, A.; Goh, S. Y. M. & Van Horn, J. D. (2015) การเชื่อมต่อ DTI ขององค์กรมนุษย์ การทำแผนที่สมองของมนุษย์, 36: 827-38.