Wie verändert sich der Informationsfluss im unbewussten Gehirn?
Ihre Forschung, veröffentlicht im Online-JournalPLOS Computational Biologyebnet den Weg zur Entwicklung einer wissenschaftlichen Definition des Bewusstseins.
„In Bezug auf die Gehirnfunktion ist der Unterschied zwischen bewusst und unbewusst ein bisschen wie der Unterschied zwischen einer geraden Fahrt von Los Angeles nach New York und der Notwendigkeit, dieselbe Route in mehreren Bussen ein- und auszusteigen, die Sie zum Fahren zwingen eine "Zick-Zack" -Route und Halt an mehreren Orten “, sagte der leitende Studienautor Martin Monti, Ph.D., Assistenzprofessor für Psychologie und Neurochirurgie an der UCLA.
Die Forscher untersuchten mithilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT), wie sich der Informationsfluss im Gehirn von 12 gesunden Teilnehmern (im Alter von 18 bis 31 Jahren) veränderte, als sie unter Narkose mit Propofol das Bewusstsein verloren. Die Teilnehmer waren gleichmäßig zwischen Männern und Frauen aufgeteilt.
Mithilfe eines als Graphentheorie bekannten Zweigs der Mathematik analysierten die Psychologen die „Netzwerkeigenschaften“ des Gehirns der Probanden.
"Es stellt sich heraus, dass die Kommunikation zwischen Bereichen des Gehirns extrem ineffizient wird, wenn wir das Bewusstsein verlieren, als ob plötzlich jeder Bereich des Gehirns sehr weit voneinander entfernt wäre, was es für Informationen schwierig macht, von einem Ort zum anderen zu gelangen." Sagte Monti.
Der Befund zeigt, dass das Bewusstsein nicht an einem bestimmten Ort in unserem Gehirn „lebt“, sondern „aus der Art und Weise entsteht, in der Milliarden von Neuronen miteinander kommunizieren“, sagte er.
Wenn Personen eine schwere Hirnschädigung erleiden und in ein Koma oder einen vegetativen Zustand eintreten, ist es laut Monti sehr wahrscheinlich, dass die anhaltende Schädigung ihre normale Gehirnfunktion und die Bewusstseinsbildung auf die gleiche Weise behindert, wie dies bei gesunden Freiwilligen unter Narkose beobachtet wird.
"Wenn dies tatsächlich der Fall wäre, könnten wir uns vorstellen, in Zukunft mit unserer Technik zu überwachen, ob Interventionen den Patienten helfen, das Bewusstsein wiederzugewinnen", sagte er.
"Es könnte jedoch auch der Fall sein, dass ein Bewusstseinsverlust aufgrund einer Hirnverletzung die Gehirnfunktion durch verschiedene Mechanismen beeinflusst."
"So tiefgreifend die Definition unseres Geistes wie das Bewusstsein ist, ohne eine wissenschaftliche Definition dieses Phänomens zu haben, ist es äußerst schwierig zu studieren", bemerkte Monti. Diese Studie sei ein erster Schritt zur Durchführung neurowissenschaftlicher Bewusstseinsforschung.
Die Forschung wurde am belgischen Universitätsklinikum Lüttich durchgeführt.
Quelle: Universität von Kalifornien, Los Angeles
