2024-05-06 12:55

新的大脑连接图提供了对人类意识的洞察

在今天发表在《科学转化医学》上的一篇题为《多模式MRI揭示脑干连接维持人类意识清醒》的论文中,麻省总医院的一组研究人员,麻省总医院布里格姆医疗保健系统的创始成员,和波士顿儿童医院,创建了一个大脑网络的连接图,他们认为这对人类意识至关重要。

这项研究涉及高分辨率扫描,使研究人员能够以亚毫米的空间分辨率可视化大脑连接。这项技术的进步使他们能够识别出以前看不见的连接脑干、丘脑、下丘脑、基底前脑和大脑皮层的通路。

总之,这些通路形成了一个“默认的上升唤醒网络”,在休息的、有意识的人类大脑中维持清醒。“默认”网络的概念是基于这样一种观点,即当大脑处于意识静止状态时,大脑中的特定网络在功能上最活跃。相比之下,当大脑执行目标导向的任务时,其他网络更加活跃。

为了研究这个默认的大脑网络的功能特性,研究人员分析了来自人类连接组项目的7个特斯拉静息状态功能MRI数据。这些分析揭示了皮层下默认上升唤醒网络和皮层默认模式网络之间的功能联系,后者有助于在休息时有意识的大脑中产生自我意识。

互补的结构和功能连接图为整合人类意识中的觉醒和意识提供了神经解剖学基础。研究人员公布了核磁共振成像数据、大脑绘图方法和一个新的哈佛上升觉醒网络图谱,以支持未来绘制人类意识连通性的努力。

“我们的目标是绘制一个对意识至关重要的人脑网络,并为临床医生提供更好的工具来检测、预测和促进严重脑损伤患者的意识恢复。”主要作者Brian Edlow博士解释说,他是麻省总医院神经科学联合主任,麻省总医院神经技术和神经恢复中心(CNTR)副主任,哈佛医学院神经病学副教授,2023-2028年陈研究所MGH研究学者。

资深作者Hannah Kinney医学博士,波士顿儿童医院和哈佛医学院的荣誉退休教授补充说:“我们发现的人类大脑连接可以作为一个路线图,更好地理解与意识改变相关的广泛的神经系统疾病,从昏迷到癫痫发作,再到婴儿猝死综合症(SIDS)。”

作者目前正在进行临床试验,以刺激创伤性脑损伤后昏迷患者的默认上升唤醒网络,目的是重新激活该网络并恢复意识。