Как определить уровень сознания в мозге

Для большинства людей разница между сознательным и бессознательным состоянием ясна как день. Врачам же часто приходится иметь дело с такими больными, о которых сразу и не скажешь, в сознании ли они. Например, после травмы мозга человек может утратить способность двигаться, говорить, как-то реагировать на окружающее. С обычной точки зрения он ничем не отличается от, простите, овоща, но он всё же может быть в сознании, а потому требовать совсем иного лечения.

Учёные давно пытаются найти надёжный способ отличить вегетативное состояние (псевдокому) от состояния минимального сознания, которое очень похоже на псевдокому, но — с сознанием. И вот специалистам Миланского университета (Италия), по-видимому, удалось разработать систему для оценки активности мозга, с помощью которой можно чётко описать разные состояния мозга по уровню «сознательности».

Марселло Массимини и его сотрудники исходили из того, что в сознательном состоянии все области мозга интенсивно общаются друг с другом. Утрата же сознания, к примеру, во время анестезии, сопровождается разрывом внутримозговых информационных потоков, специализированные области мозга как будто замыкаются на себе. Если мозгу послать какой-то стимулирующий импульс, когда он находится в сознании, на стимул отзовутся самые разные области, и это спровоцирует целый поток индивидуальных ответов. Если же простимулировать бессознательный мозг, то, во-первых, отклики от разных областей мозга будут похожи друг на друга, а во-вторых, ответная активность вообще быстро угаснет.

Осталось только построить алгоритм, который позволял бы сопоставить ответную активность мозга на мягкое электромагнитное размножение с уровнем его, так сказать, сознательности.

Алгоритм этот исследователи описывают на страницах Science Translational Medicine и там же рассказывают, как проверяли его на практике. Как и ожидалось, максимальный уровень сознания был у здоровых бодрствующих людей, а снижался он во время некоторых фаз сна и под общим наркозом. Но больше всего учёных интересовала, разумеется, разница между так называемой бодрствующей комой, когда человек как бы бодрствует, но при этом находится без сознания, и синдромом запертого человека , когда индивид находится в сознании, но не может ни на что реагировать.

Метод, по словам учёным, полностью себя оправдал: у тех, кто был в бодрствующей коме, наблюдался низкий уровень сознания, несмотря на все признаки бодрствования, а у «запертых людей» уровень сознания был высок, хотя это было далеко не очевидно. Более того, с помощью такой стимуляции мозга удалось различить промежуточные состояния, которые по уровню активности сознания находились между этими полюсами.

Авторы работы полагают, что их метод может стать хорошим диагностическим тестом, который поможет преодолеть диагностические трудности, встречающиеся врачам-неврологам. Кроме того, он мог бы пригодиться в фундаментальных исследованиях, посвящённых нейрофизиологической природе сознания: следя за динамикой сознания у больных, можно понять, как оно меняется и как реагирует на различные внутренние и внешние стимулы.

Подготовлено по материалам Nature News. Фото на заставке принадлежит Shutterstock.