研究人员刺激猴子大脑中对意识至关重要的区域

神经科学的核心问题之一是阐明大脑意识(体验内部和外部感觉的能力)的产生位置。2 月 12 日，研究人员在《神经元》杂志上报告说，大脑中的一个特定区域，即中央外侧丘脑，似乎起着关键作用。在麻醉下的猴子中，刺激该区域足以唤醒动物并引发正常的清醒行为。

以前的研究，包括对人类的 EEG 和 fMRI 研究，表明大脑的某些区域，包括顶叶皮层和丘脑，似乎与意识有关。“我们决定超越一次从一个区域记录的经典方法，”威斯康星大学麦迪逊分校的助理教授、资深作者 Yuri Saalmann 说。“我们同时从多个区域进行记录，以查看整个网络的行为。”

研究人员使用猕猴作为他们的动物模型。通过研究清醒、睡眠和麻醉的动物，他们能够将涉及意识的大脑区域缩小到比其他研究所做的更具体的区域。他们还能够排除在先前的意识神经相关研究中提出的一些领域。他们最终将注意力集中在前脑深处的中央外侧丘脑上。

一旦研究人员确定了这个区域，他们就会测试当动物处于麻醉状态时中央外侧丘脑被激活时发生的情况，以 50 赫兹的频率刺激该区域。“我们发现，当我们刺激这个微小的大脑区域时，我们可以唤醒动物并恢复你通常在清醒时在皮质中看到的所有神经活动，”Saalmann 说。“他们的行为就像他们醒着时一样。当我们关闭刺激时，动物会直接恢复无意识状态。”

一项清醒测试是他们对古怪的听觉刺激的神经反应——一系列的哔哔声夹杂着其他随机声音。这些动物的反应方式与清醒动物的反应方式相同。

“我们的电极设计非常不同，”Saalmann 说。“它们更适合我们想要刺激的大脑结构形状。它们也更接近于在健康、正常系统中看到的电活动。”

“这项研究的首要动机是帮助有意识障碍的人过上更好的生活，”第一作者、威斯康星大学麦迪逊分校心理学系研究生 Michelle Redinbaugh 说。“我们必须首先了解意识所必需或充分的最小机制，以便在临床上可以针对大脑的正确部分。”

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