Post #13174

Сознание — наложница ультразвука Новый инструмент может рассказать нам, как работает сознание. Исследователи предлагают дорожную карту использования транскраниального фокусированного ультразвука — неинвазивного метода стимуляции мозга для изучения его функционирования. Сознание — это знаменитая «трудная проблема» науки: мы до сих пор точно не понимаем, как физическая материя в нашем мозге превращается в мысли, ощущения и чувства. Однако новый исследовательский инструмент под названием транскраниальный фокусированный ультразвук (transcranial focused ultrasound, tFUS) может позволить учёным глубже проникнуть в эту загадку. Технология начала применяться в последние годы, но пока не полностью интегрирована в исследования. Теперь два исследователя из MIT планируют эксперименты с её использованием и опубликовали статью, которую они называют «дорожной картой» для изучения сознания с помощью этого инструмента. «Транскраниальный фокусированный ультразвук позволит стимулировать разные части мозга у здоровых людей так, как раньше было невозможно», — говорит Даниэль Фримен, исследователь MIT и соавтор новой статьи. «Это инструмент, полезный не только для медицины или фундаментальной науки, но и для решения трудной проблемы сознания. Он может показать, в каких именно участках мозга находятся нейронные цепи, генерирующие ощущение боли, зрения или даже такие сложные вещи, как человеческая мысль». Транскраниальный фокусированный ультразвук — это неинвазивный метод, который проникает глубже в мозг и обеспечивает более высокое разрешение по сравнению с другими видами стимуляции мозга, такими как транскраниальная магнитная или электрическая стимуляция. «Очень мало надёжных способов безопасно манипулировать активностью мозга, которые при этом действительно работают», — отмечает Маттиас Мишель, философ из MIT, изучающий сознание и соавтор работы. Статья под названием «Транскраниальный фокусированный ультразвук для выявления нейронной основы сознательного восприятия» опубликована в журнале Neuroscience and Biobehavioral Reviews. Авторы: Фримен (сотрудник технического персонала MIT Lincoln Laboratory), Брайан Одегорд (доцент психологии Университета Флориды), Сынг-Сик Ю (доцент радиологии в Brigham and Women’s Hospital и Гарвардской медицинской школе) и Мишель (доцент кафедры философии и лингвистики MIT). Мозговые исследования особенно сложны из-за ограниченных возможностей изучения здоровых людей. Кроме нейрохирургии, почти нет способов получить доступ к самым глубоким структурам человеческого мозга. Снаружи головы неинвазивные методы вроде МРТ или других видов ультразвука дают изображения, а ЭЭГ показывает электрическую активность. Транскраниальный фокусированный ультразвук же передаёт акустические волны через череп, фокусируя их на области размером в несколько миллиметров, что позволяет стимулировать конкретные структуры мозга и наблюдать за последствиями. Это делает его мощным инструментом для надёжных экспериментов. «Это действительно первый раз в истории, когда можно модулировать активность глубоко в мозге — на расстоянии сантиметров от поверхности головы, — изучая подкорковые структуры с высоким пространственным разрешением», — говорит Фримен. «Много интересных эмоциональных цепей находятся глубоко в мозге, но до сих пор их нельзя было манипулировать вне операционной». Ключевой момент: технология помогает определять причинно-следственные связи, поскольку ультразвуковые волны активно изменяют активность мозга. Многие современные исследования сознания измеряют мозговую активность в ответ на, например, зрительные стимулы (поскольку зрительная обработка — один из ключевых компонентов сознания). Но не всегда ясно, отражает ли эта активность генерацию сознания или просто её следствие. Манипулируя активностью мозга, учёные смогут лучше понять, какие процессы составляют сознание, а какие — являются его побочным продуктом. «Транскраниальный фокусированный ультразвук даёт решение этой проблемы», — подчёркивает Мишель. В статье авторы предлагают «дорожную карту», которая поможет различать две основные концепции сознания.