การศึกษาการถ่ายภาพสมองเผยให้เห็นความเชื่อมโยงที่สำคัญต่อจิตสำนึกของมนุษย์

ในบทความเรื่อง "Multimodal MRI เผยการเชื่อมต่อของก้านสมองที่สนับสนุนความตื่นตัวในจิตสำนึกของมนุษย์" ซึ่งตีพิมพ์ใน Science Translational Medicine ทีมนักวิจัยจาก Massachusetts General Hospital และ โรงพยาบาลเด็กบอสตันได้สร้างแผนที่การเชื่อมต่อเครือข่ายสมองที่พวกเขาเชื่อว่ามีความสำคัญต่อจิตสำนึกของมนุษย์

การศึกษานี้รวมการสแกนความละเอียดสูงซึ่งช่วยให้นักวิจัยเห็นภาพการเชื่อมต่อของสมองด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่ที่ต่ำกว่ามิลลิเมตร ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีนี้ช่วยให้พวกเขาสามารถระบุเส้นทางที่ตรวจไม่พบก่อนหน้านี้ซึ่งเชื่อมต่อกับก้านสมอง ทาลามัส ไฮโปทาลามัส สมองส่วนหน้า และเปลือกสมอง

เส้นทางเหล่านี้รวมกันเป็น "เครือข่ายการเปิดใช้งานจากน้อยไปหามากเริ่มต้น" ที่รักษาความตื่นตัวในสภาวะพักในผู้มีสติ แนวคิดของเครือข่ายเริ่มต้นนั้นขึ้นอยู่กับแนวคิดที่ว่าเครือข่ายบางแห่งในสมองมีการใช้งานตามหน้าที่มากที่สุดเมื่อสมองพัก ในขณะที่เครือข่ายอื่นๆ มีความกระตือรือร้นมากขึ้นเมื่อสมองทำงานตามเป้าหมาย

เพื่อตรวจสอบคุณสมบัติการทำงานของเครือข่ายสมองเริ่มต้นนี้ นักวิจัยได้วิเคราะห์ข้อมูล MRI สถานะพักของ Tesla จำนวน 7 รายการจากโครงการ Human Connectome การวิเคราะห์เหล่านี้เผยให้เห็นการเชื่อมต่อการทำงานระหว่างเครือข่ายการเปิดใช้งานเริ่มต้นจากน้อยไปมากเริ่มต้น subcortical และเครือข่ายเริ่มต้นของเยื่อหุ้มสมองที่ส่งเสริมการตระหนักรู้ในตนเองในสถานะพัก

แผนที่การเชื่อมต่อเชิงโครงสร้างและฟังก์ชันเสริมเป็นพื้นฐานทางกายวิภาคศาสตร์สำหรับการบูรณาการความตื่นตัวและความตระหนักรู้ในจิตสำนึกของมนุษย์ นักวิจัยเผยแพร่ข้อมูล MRI, เทคนิคการทำแผนที่สมอง และ Harvard ใหม่ Atlas เครือข่ายการเปิดใช้งานจากล่างขึ้นบนเพื่อสนับสนุนความพยายามในอนาคตในการสร้างแผนที่การเชื่อมโยงของจิตสำนึกของมนุษย์

"เป้าหมายของเราคือการสร้างแผนที่เครือข่ายสมองของมนุษย์ที่มีความสำคัญต่อจิตสำนึก และเพื่อให้แพทย์มีเครื่องมือที่ดีกว่าในการตรวจจับ ทำนาย และส่งเสริมการฟื้นคืนสติในผู้ป่วยที่มีอาการบาดเจ็บที่สมองอย่างรุนแรง" ผู้เขียนหลักอธิบาย ดร. Brian Edlow ผู้อำนวยการร่วมของ Massachusetts Neuroscience Center, รองผู้อำนวยการของ Center for Neurotechnology and Neurorecovery (CNTR) ที่ Massachusetts General Hospital, ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาที่ Harvard Medical School และเพื่อนที่ Chen Research Center ที่ Massachusetts General โรงพยาบาลสำหรับปี 2566-2571

ดร. Edlow อธิบายว่า: “ผลการเชื่อมต่อของเราบ่งชี้ว่าการกระตุ้นเส้นทางโดพามีนในบริเวณเทกเมนทัลด้านท้องมีศักยภาพในการช่วยให้ผู้ป่วยฟื้นตัวจากอาการโคม่า เนื่องจากฮับนี้เชื่อมต่อกับบริเวณสมองหลายส่วนที่สำคัญต่อจิตสำนึก”

ผู้เขียนอาวุโส ดร. ฮันนาห์ คินนีย์ ศาสตราจารย์กิตติคุณจากโรงพยาบาลเด็กบอสตันและโรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ด กล่าวเสริมว่า “การเชื่อมโยงของสมองมนุษย์ที่เราระบุสามารถใช้เป็นแผนที่นำทางเพื่อทำความเข้าใจความผิดปกติทางระบบประสาทที่หลากหลายที่เกี่ยวข้องกับจิตสำนึกที่เปลี่ยนแปลงไป ตั้งแต่อาการโคม่าไปจนถึงอาการชักและกลุ่มอาการเสียชีวิตกะทันหันในทารก (SIDS) ได้ดีขึ้น

ปัจจุบันผู้เขียนกำลังดำเนินการการทดลองทางคลินิก เพื่อกระตุ้นเครือข่ายการเปิดใช้งานแบบเพิ่มขึ้นเริ่มต้นในผู้ป่วยโคม่าหลังจากได้รับบาดเจ็บที่สมองจากอุบัติเหตุ โดยมีเป้าหมายเพื่อเปิดใช้งานเครือข่ายอีกครั้งและฟื้นคืนสติสัมปชัญญะ