Η υπογραφή της συνείδησης ανακαλύφθηκε σε όλη την έκταση του εγκεφάλου

Πηγή: NewScientist, 17 Μαρτίου 2009

Σήματα που πήραν οι νευροεπιστήμονες από ηλεκτρόδια τα οποία είχαν εμφυτευτεί στον εγκέφαλο ατόμων με επιληψία, μπορεί να έχουν λύσει μια πολύ παλιά ερώτηση σχετικά με τη συνείδηση.

Μέχρι τώρα το μόνο που ξέραμε ήταν ότι η συνείδηση αναδύεται μέσα από τον εγκέφαλο ανθρώπινο, αλλά το πώς ακριβώς συμβαίνει, το πότε και σε ποια σημεία αποτελούσαν ένα μεγάλο μυστήριο, το Ιερό Δισκοπότηρο της νευροεπιστήμης.

Ορισμένοι επιστήμονες προηγουμένως θεωρούσαν ότι η συνείδηση πηγάζει από ένα και μόνο σημείο στον εγκέφαλο, όμως οι περισσότεροι πίστευαν ότι η συνείδηση δεν έχει μια νευρωνική έδρα, αλλά βασίζεται σε πολύ ευρύτερα εγκεφαλικά κυκλώματα.

Τώρα όμως τα σήματα που λήφθηκαν από τα ηλεκτρόδια υποστηρίζουν την άποψη ότι η συνείδηση πηγάζει από τη συντονισμένη δραστηριότητα ολόκληρου του εγκεφάλου. Η έρευνα υποστηρίζει ότι τέσσερις επιμέρους και ξεχωριστές διαδικασίες συνδυάζονται για να δώσουν τη νευρωνική «υπογραφή» της συνειδητής δραστηριότητας.

Η διαδικασία αυτή ήταν μια πρόκληση για τους επιστήμονες, καθώς μη επεμβατικές τεχνικές, όπως η απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού και ηλεκτροεγκεφαλογραφήματα δίνουν είτε χωρικές είτε χρονικές πληροφορίες, αλλά όχι και τις δύο συγχρόνως. Ο καλύτερος τρόπος για να έχουμε και τα δύο ταυτόχρονα, είναι η εμφύτευση ηλεκτροδίων βαθιά μέσα στο κρανίο, αλλά είναι δύσκολο να δικαιολογήσουμε αυτή τη μέθοδο σε υγιή άτομα για λόγους δεοντολογίας.

Τώρα όμως ο Γάλλος νευροεπιστήμονας Raphaël Gaillard της Μονάδας Γνωσιακής Νευροαπεικόνισης του Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας και Ιατρικής Έρευνας, επωφελήθηκε από μια μοναδική ευκαιρία. Εξέτασαν τη συνείδηση σε 10 άτομα στα οποία είχαν εμφυτευτεί ηλεκτρόδια μέσα στο κρανίο τους, με σκοπό τη θεραπεία μιας επιληψίας ανθεκτικής στα φάρμακα.

Οι ερευνητές έδειχναν μια σειρά από λέξεις στους εθελοντές για διάρκεια μόλις 29 χιλιοστών του δευτερολέπτου. Οι λέξεις ήταν είτε απειλητικές (δολοφονία, θυμός) ή συναισθηματικά ουδέτερες (εξάδελφος, βλέπε).

Οι εθελοντές έπρεπε να πατήσουν ένα κουμπί για να αναφέρουν το είδος της λέξης, επιτρέποντας στους ερευνητές να επιβεβαιώσουν εάν ο εθελοντής έχει επίγνωση της λέξης ή όχι.

Μεταξύ των 10 εθελοντών, οι ερευνητές έλαβαν πληροφορίες από 176 ηλεκτρόδια, που κάλυπταν σχεδόν το σύνολο του εγκεφάλου. Κατά τη διάρκεια του πρώτου 300 χιλιοστών του δευτερολέπτου του πειράματος, η δραστηριότητα του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια και των συνειδητών όσο και των μη συνειδητών πράξεων ήταν πολύ παρόμοια.  Οι ερευνητές μάλιστα αποτύπωσαν την ενεργοποίηση τεσσάρων ξεχωριστών νευρωνικών «κυκλωμάτων», που θεωρείται ότι συναποτελούν το «hardware» της συνείδησης. Αυτά «ανάβουν» ελάχιστα χιλιοστά του δευτερολέπτου μετά την αντίληψη μιας λέξης από τον άνθρωπο, η οποία έτσι γίνεται συνειδητή.

Αρχικά, υπήρξε μια αύξηση στα δυναμικά των σημάτων στους εγκέφαλους τους. Δεύτερον, η συχνότητα και η φάση των νευρώνων που πυροδοτήθηκαν σε διάφορα μέρη του εγκεφάλου φαινόταν να συγχρονίζονταν. Στη συνέχεια, ορισμένα από αυτά τα συγχρονισμένα σήματα φαίνεται να ενεργοποιούν άλλα. Για παράδειγμα, η δραστηριότητα στον ινιακό λοβό φάνηκε να προκαλεί δραστηριότητα και στον πρόσθιο λοβό.

Επειδή αυτή η δραστηριότητα σημειώθηκε μόνο σε εθελοντές όταν ήταν ενήμεροι των λέξεων, ο Gaillard υποστηρίζει ότι αυτό αποτελεί την υπογραφή της συνείδησης. Καθώς μεγάλο μέρος αυτής της δραστηριότητας ήταν κατανεμημένη μεταξύ του εγκεφάλου, ο Gaillard λέει ότι  η συνείδηση δεν έχει μια ενιαία  "έδρα". "Η συνείδηση είναι περισσότερο ένα θέμα δυναμικής, από ότι μια τοπική δραστηριότητα, ¨εξηγεί ο Gaillard.

Ο Bernard Baars του Ινστιτούτου Νευροεπιστημών στο Σαν Ντιέγκο της Καλιφόρνιας, ο οποίος πρότεινε μια θεωρία "σφαιρικής πρόσβασης" για τη συνείδηση το 1983, συμφωνεί: "Είμαι ενθουσιασμένος από τα αποτελέσματα αυτά."

Και πιστεύει ότι προσφέρουν την "πρώτη πραγματικά στέρεη, άμεση απόδειξη" για τη δική του θεωρία. Επίσης, λέει ότι έχοντας μια τέτοια υπογραφή θα είναι πιο εύκολο να ψάξουν για σημάδια της συνείδησης σε άτομα με εγκεφαλική βλάβη, βρέφη και ζώα με τη βοήθεια μη επεμβατικών τεχνικών, όπως τα ηλεκτροεγκεφαλογραφήματα.