Gigantische neuronen geassocieerd met bewustzijn worden ontdekt

Wat is de aard van bewustzijn? Dit is een van de grote mysteries van de psychologie, neurowetenschap en de filosofie van de geest, en hoewel het nieuwsgierig lijkt, heeft onderzoek naar dieren, waarvan het bewustzijnsgevoel iets anders is dan de onze, geholpen om het te verduidelijken.

Onlangs heeft een team van onderzoekers van het Allen Institute of Brain Sciences onder leiding van Christof Koch de ontdekking van drie gigantische neuronen die een groot deel van de hersenen verbinden van de muizen; deze neuronen zouden de fysiologische basis van het bewustzijn kunnen zijn, maar andere deskundigen zijn het daar niet mee eens.

• Gerelateerd artikel: "Soorten neuronen: kenmerken en functies"

De drie gigantische neuronen

Christof Koch en zijn team maakten een presentatie voor leden van de neurowetenschappelijke gemeenschap waarin zij de methodologie en de resultaten van hun onderzoek naar neuronale connectiviteit in de hersenen van muizen presenteerden.

Het meest opvallende aspect van zijn paper was de identificatie van drie gigantische neuronen die voortkomen uit de cerebrale structuur die bekend staat als "klooster" en deze verbinden met een groot deel van de hersenen. De grootste van de drie komt om het hele brein te omringen, terwijl de andere twee ook een aanzienlijk deel van de hemisferen bedekken.

Zoals onthuld door de driedimensionale beelden verkregen uit het onderzoek, behouden deze drie cellen solide synaptische verbindingen met neuronen uit vele verschillende gebieden van de hersenen. Dit suggereert dat ze een relevante rol kunnen spelen in de coördinatie van de elektrochemische impulsen van het centrale zenuwstelsel.

Echter, voor het moment Het bestaan ​​van deze drie neuronen in andere soorten is niet bevestigd dieren, inclusief de mens, moet zo voorzichtig worden om te proberen de beweringen van Koch te generaliseren..

• Gerelateerd artikel: "Delen van het menselijk brein (en functies)"

Wat is het klooster?

Het klooster is een laag neuronen die aan de onderkant van de hersenneocortex is bevestigd, zeer dicht bij de insula en de basale ganglia; Het wordt soms beschouwd als een onderdeel van deze structuur. De amplitude is onregelmatig, in sommige gebieden enkele millimeters, in andere minder dan een millimeter.

Dit deel van de hersenen maakt synapsen met veel corticale en subcorticale structuren, inclusief de hippocampus, fundamenteel voor langetermijngeheugen, en de amygdala, betrokken bij emotioneel leren.

De neuronen van het klooster onderhouden niet alleen relevante verbindingen met andere delen van de hersenen, maar ze zijn ook nauw met elkaar verbonden. Dit is geassocieerd met de uniforme verwerking van de stimulatie die door het klooster gaat.

Het voorstel van het Koch-team

Op basis van zijn recente onderzoek en anderen waarin hij eerder had samengewerkt, Koch verdedigt dat het bewustzijn zich in het klooster zou kunnen bevinden, wat de focus was van zijn professionele carrière.

Volgens het voorstel van dit team zouden de drie gigantische neuronen die ze hebben gevonden de coördinatie van zenuwimpulsen in het klooster: ze associëren de ontvangst en verzending van signalen uit deze structuur met het uiterlijk van bewustzijn, rekening houdend met het globale karakter van deze overdracht en de functies die aan het klooster zijn toegeschreven.

Een ander relevant onderzoek voor deze hypothese is dat uitgevoerd door de groep van Mohamad Koubeissi (2014) met een vrouw getroffen door epilepsie. Dit team heeft dat gevonden de stimulatie van het klooster door het "gedesactiveerde" bewustzijn van de elektroden van de patiënt, terwijl de onderbreking van de stimulatie haar deed herstellen.

Onderzoeksmethodologie

Het onderzoeksteam van het Allen Institute veroorzaakte de productie van fluorescerende eiwitten in individuele neuronen afkomstig uit het klooster van verschillende muizen. Hiervoor gebruikten ze een stof die, doordat ze in het organisme aanwezig was, de activatie van bepaalde genen veroorzaakte.

Door zich via doelneuronen te verspreiden, hebben deze eiwitten deze cellen een onderscheidende kleur gegeven. Later namen ze 10 duizend afbeeldingen van delen van de hersenen en gebruikte computersoftware om te creëren Driedimensionale kaarten van geactiveerde neuronen.

Kritiek op deze hypothese

Verschillende experts in de neurowetenschappen zijn het niet eens met het voorstel van het Koch-team. In algemene termen is de lokalisatie van zijn hypothese bekritiseerd, die aan het klooster de hoofdrol toekent in het menselijk bewustzijn zonder gebaseerd te zijn op een solide onderzoeksbasis..

Om de juistheid van deze benaderingen te bestuderen voerden Chau en medewerkers (2015) een onderzoek uit met 171 oorlogsveteranen die hoofdletsel hadden opgelopen. Ze vonden dat de verwondingen in het klooster waren gerelateerd aan een langzamer herstel van het bewustzijn na de schade, maar niet met meer ernstige gevolgen op lange termijn.

Op dit moment zijn de bewijzen ten gunste van de hypothese dat het klooster de sleutel tot het bewustzijn is, niet doorslaggevend, vooral wanneer we naar menselijke wezens verwijzen. Het bewijs suggereert echter dat deze structuur kan relevant zijn voor aandachtscontrole door de verbinding van verschillende regio's van beide hersenhelften.

Bibliografische referenties:

• Chau, A; Salazar, A. M .; Krueger, F.; Cristofori, I. & Grafman, J. (2015). Het effect van claustrum laesies op het menselijk bewustzijn en herstel van functie. Bewustzijn en Cognitie, 36: 256-64.

• Crick, F.C. & Koch, C. (2005). Wat is de functie van de claustrum? Filosofische transacties van de Royal Society of London B: Biological Sciences, 360 (1458): 1271-79.

• Koubeissi, M. Z.; Bartolomei, F; Beltagy, A. & Picard, F. (2014). Elektrische stimulatie van een klein hersengebied omkeerbaar verstoort het bewustzijn. Epilepsie en gedrag, 37: 32-35.

• Torgerson, C. M .; Irimia, A; Goh, S. Y. M. & Van Horn, J.D. (2015). De DTI-connectiviteit van de menselijke claustrum. Human Brain Mapping, 36: 827-38.