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Il cervello umano è l'unica ragione per cui la nostra specie è sopravvissuta su questo pianeta per così tanto tempo, ma ha anche un punto cieco. Quando è incosciente - sia a causa del sonno, dell'anestesia o di un coma - siamo seduti anatre. Ciò non significa che il cervello sia completamente spento, però. Gli studi sul cervello inconscio hanno rivelato che è ancora attivo, ma che cosa è in realtà fare è qualcuno lo sa.
In un trio di articoli pubblicati mercoledì, i neuroscienziati del Center for Consciousness Science della University of Michigan Medical hanno presentato la loro ultima pugnalata alla comprensione delle macchinazioni della mente inconscia. Piuttosto che chiudersi completamente, una squadra ha spiegato nel Tendenze nelle neuroscienze carta, alcuni dei percorsi di comunicazione del cervello si chiudono durante l'incoscienza, motivo per cui i processi non si svolgono normalmente anche se le diverse regioni del cervello sono ancora attive.
"Abbiamo esaminato l'incoscienza attraverso tre diverse condizioni: fisiologica, farmacologica e patologica", ha detto il professor George A. Mashour, docente dell'anestesiologia dell'Università del Michigan dell'Università del Michigan, autore principale dello studio, in una dichiarazione di mercoledì.
"Abbiamo scoperto che durante l'incoscienza, la connettività interrotta nel cervello e una maggiore modularità stanno creando un ambiente che è inospitale per il tipo di trasferimento di informazioni efficiente richiesto per la coscienza".
Questo studio, insieme con i relativi documenti in Frontiere in neuroscienza umana e il Journal of Neuroscience, era basato sull'ipotesi di lunga data di Mashour secondo cui l'anestesia non spegne il cervello, ma piuttosto interrompe la comunicazione tra le sue diverse regioni. La coscienza, così come la intendiamo, dipende dai segnali di fuoco rapido inviati da un'area all'altra. Mantenerlo è come garantire che il cibo possa essere fornito a tutte le città in uno stato. Anche se le fattorie producono beni e le città sono pronte a riceverle, l'intero processo si interrompe se le strade vengono bloccate.
"Invece di vedere una rete cerebrale altamente connessa, l'anestesia si traduce in una serie di isole con cognizione e elaborazione isolate", ha affermato Mashour.
Mashour ed i suoi colleghi hanno sostenuto questa ipotesi osservando il cervello delle persone negli stati inconsci, indotte da anestesia medica, sedate in uno stato di sonno o vegetativo. Nel Journal of Neuroscience articolo, Mashour e Anthony G. Hudetz, Ph.D., autore senior del giornale e anche professore di anestesiologia, hanno dimostrato che il cervello nelle fasi iniziali della sedazione richiede molto più tempo per elaborare le informazioni, il che è in linea con l'ipotesi che la comunicazione rallenta durante l'incoscienza. Hanno anche dimostrato che le singole regioni del cervello hanno iniziato a focalizzare la loro attività verso l'interno piuttosto che all'esterno, supportando ulteriormente l'idea che l'inconscio si manifesti come "isole" cerebrali.
"Questo inasprimento potrebbe portare all'incapacità di connettersi con aree lontane", ha affermato Hudetz in una nota.
Nel Frontiere in neuroscienza umana carta, la squadra ha lavorato con il fisico Uncheol Lee, Ph.D., per quantificare la quantità di "integrazione delle informazioni" nel cervello durante l'incoscienza. L'idea chiave nella teoria dell'informazione integrata, una spiegazione (e molto complessa) prominente per la coscienza, è che "un sistema è cosciente se possiede una proprietà chiamata Φ, o phi, che è una misura delle" informazioni integrate "del sistema, come metterlo nel 2015. Lee e colleghi hanno capito che se il cervello stava isolando le sue regioni in piccole isole durante l'incoscienza, allora sarebbe meno integrato. Misurando la phi mentre il cervello delle persone scivolava nell'incoscienza, scoprirono che effettivamente diminuiva.
Comprendere l'incoscienza è particolarmente importante per gli anestesisti, il cui lavoro dipende dal mettere le persone in quello stato e, soprattutto, farle uscire incolume. Sapere quali autostrade del cervello si chiudono e come il ridotto flusso di segnali influenza le sue diverse regioni un giorno aiuterà anche gli scienziati a capire meglio le persone in coma - e come, o se, possono essere riportate a uno stato cosciente.
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