آخرین مطالب

تحقیق در مورد رمز و راز هوشیاری پس از آسیب مغزی


یافته های مطالعات مغزی، معمای هوشیاری پس از آسیب مغزی را روشن می کند

محققان Stony Brook نقش تالاموس را به عنوان هدف درمانی کلیدی برای بیماران آسیب‌دیده مغزی شناسایی می‌کنند. اعتبار: سیما مفخم

بازگشت هوشیاری پس از آسیب تروماتیک مغزی (TBI) برای دانشمندان یک معما باقی مانده است و پیش بینی آن آسان نیست. مجموعه ای از مطالعات اخیراً منتشر شده توسط محققان دپارتمان جراحی مغز و اعصاب در دانشکده پزشکی رنسانس در دانشگاه استونی بروک نشان می دهد که با استفاده از فناوری هایی برای نظارت بر عملکرد مغز پس از TBI، دانشمندان ممکن است بهتر بتوانند پیش بینی کنند که چه کسی پس از “بیدار شدن” TBI و اینکه چه مدارهای مغزی را برای درمان بالقوه اختلالات هوشیاری هدف قرار دهیم.

انسان‌ها قادر به انجام رفتارهای بی‌نهایتی هستند، بنابراین پیش‌بینی کوتاه‌مدت رفتار انسان غیرممکن است. با مطالعه دقیق بیماران آسیب مغزی، سیما مفخم، دکترای تخصصی، استادیار گروه جراحی و گروه مهندسی برق و کامپیوتر، و چارلز میکل، MD، استادیار گروه جراحی مغز و اعصاب، به این نتیجه رسیده اند. مدارهای مغزی مورد نیاز برای رفتار غیرقابل پیش بینی را شناسایی کردند که فکر می کنند یک ویژگی اصلی مشترک در آگاهی انسان است. تحقیقات آنها شامل همکاران در آزمایشگاه جراحی مغز و اعصاب و همکاران در سطح ملی است.

دکتر میکل می گوید: پس از آسیب مغزی، بیماران ناخودآگاه و نیمه هوشیار کار زیادی انجام نمی دهند، رفتاری هدفمند انجام نمی دهند و رفتارهای آنها بسیار قابل پیش بینی است.

دکتر مفخم در جمع بندی این تحقیق و این وضعیت در مورد بیماران TBI توضیح می دهد: این قابلیت پیش بینی در سیگنال های مغزی بیماران که با الکترودهای مخصوص روی پوست سر و مغز ثبت کرده بودیم مشهود است و با مطالعه بیماران آسیب مغزی در این حالت ما مدارهای مغزی مورد نیاز برای رفتار غیرقابل پیش‌بینی را شناسایی کرده‌ایم. به‌ویژه، متوجه شدیم که آسیب‌های ناحیه‌ای از مغز به نام تالاموس منجر به «دینامیک جذب‌کننده» در مغز می‌شود. «جذاب‌ها» روش‌هایی برای توصیف فعالیت‌های تکراری هستند که مغز در فرار از آن مشکل دارد. مانند تلاش برای فرار از گرداب. تالاموس قطعه ای به اندازه گردو از بافت مغز است که فعالیت را در سایر قسمت های مغز هماهنگ می کند.

“برای شبکه های قشر مغز، جذب کننده ها در دسترس بودن حالات مختلف مغز و در نتیجه رفتارها را محدود می کنند. ما دریافتیم که یکپارچگی اتصالات تالاموکورتیکال ممکن است از غیرقابل پیش بینی رفتاری و الکتروفیزیولوژیکی مرتبط با آگاهی پشتیبانی کند.”

اولین مقاله، منتشر شده در زیست شناسی ارتباطات، شامل استفاده از الکترودهای کاشته شده در مغز برای بررسی پویایی مغز در بیماران مبتلا به اغما در هنگام بهبودی هوشیاری پس از آسیب مغزی بود. این استفاده از الکترودهای کاشته شده (عمق) باعث شد این اولین مطالعه در نوع خود باشد و دریچه جدیدی را به پویایی مغز پس از آسیب در بیماران مبتلا به کما گشود. آنها پنج بیمار را در یک مطالعه منحصر به فرد ارزیابی کردند که ضبط امواج مغزی را با تصویربرداری مغز ترکیب کرد تا بفهمند آسیب تالاموس چگونه بر عملکرد قشر مغز تأثیر می گذارد.

یافته‌های اصلی آنها این بود که ورودی تالاموس تشکیل مجموعه‌های قشری مورد نیاز برای بازگشت عملکرد شناختی و آگاهی را تسهیل می‌کند. این مشاهدات از این دیدگاه حمایت می کند که ورودی تالاموس به قشر مغز، پویایی غنی قشری مرتبط با آگاهی را امکان پذیر می کند.

در مقاله ای که در پیشرفت در نوروبیولوژی، دکتر مفخم و مایکل و همکارانشان در گروه دیگری از بیماران (15 نفر) دریافتند که تعداد حالات قشر مغز محدود است و فعالیت مغز در بیمارانی که آسیب به تالاموس و برآمدگی‌های آن به قشر مغز دارند قابل پیش‌بینی است. آنها دریافتند که خروج ورودی تالاموس منجر به یک حالت جذب کننده قشر مغز با تعداد محدودی حالت در دسترس می شود که منجر به رفتارهای محدود می شود.

آنها می نویسند که “نتایج مطابق با دیدگاه جدید تالاموس است: تالاموس صرفاً یک مرکز رله نیست، بلکه می تواند دینامیک تطبیقی ​​توزیع شده را در داخل و در سراسر شبکه های قشری کنترل کند تا از کار شناختی در حال انجام پشتیبانی کند. گزارش های متعدد پشتیبانی می کند. این دیدگاه و نقش جدیدی برای تالاموس، به ویژه هسته‌های تالاموس درجه بالاتر مانند هسته میانی، به عنوان تنظیم‌کننده اتصال تعریف می‌کند.

تحقیق منتشر شده در مرزها در نورولوژی نشان داد که افراد مبتلا به آسیب تالاموس و آسیب به هسته مدیودورسال خود، کمتر احتمال دارد محتوای هوشیاری خود را بازیابی کنند. این مطالعه شامل تجزیه و تحلیل 25 بیمار پس از TBI شدید بود. آنها بررسی کردند که آیا یکپارچگی مدارهای تالامو-پیش فرونتال، ارزیابی شده از طریق تصویربرداری تانسور انتشار، با بازگشت رفتار هدف گرا مرتبط است یا خیر.

برخی از بیماران بهبود یافتند، اما برخی بهبود نیافتند و بیش از نیمی از آنها به حالتی بازگشتند که می توانستند دستورات را دنبال کنند یا رفتارهای هدفمند دیگری انجام دهند. تمام داده‌های محققان از تصویربرداری و آزمایش بیماران نشان می‌دهد که اتصال دست نخورده تالامو-پیش فرونتال برای بازگشت به رفتار هدف‌محور ضروری است.

به طور کلی، محققان مسیری را برای درک بهتر مغز و بهبودی پس از TBI ارائه کرده‌اند.


آیا این سلول مغز “چشم ذهن” شماست؟


اطلاعات بیشتر:
سیما مفخم و همکاران، الکتروکورتیکوگرافی کنترل تالاموس دینامیک قشر مغز را به دنبال آسیب مغزی تروماتیک نشان می دهد. زیست شناسی ارتباطات (2021). DOI: 10.1038/s42003-021-02738-2

سیما مفخم و همکاران، آسیب به برجستگی های تالاموکورتیکال به دنبال آسیب مغزی تروماتیک منجر به پویایی جذب کننده برای شبکه های قشر مغز می شود. پیشرفت در نوروبیولوژی (2022). DOI: 10.1016/j.pneurobio.2022.102215

Megan E. Cosgrove و همکاران، اتصال تالامو-پیش فرونتال با پیروی زودهنگام فرمان پس از آسیب شدید تروماتیک مغزی ارتباط دارد، مرزها در نورولوژی (2022). DOI: 10.3389/fneur.2022.826266

ارائه شده توسط دانشگاه استونی بروک

نقل قول: تحقیق در مورد رمز و راز هوشیاری پس از آسیب مغزی (2022، 31 مارس) بازیابی شده در 31 مارس 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-03-mystery-consciousness-brain-injury.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.