科学家研究发现“大脑开关”,这是一个特殊的大脑区域——屏状核,通过刺激该组织有助于恢复昏迷患者的知觉。
据国外媒体报道,目前科学家发现人类大脑中的“开关装置”,能够帮助昏迷患者恢复意识。
美国科学家穆罕默德-考贝西(Mohamad Koubeissi)教授和同事在研究癫痫患者时,意外发现对大脑一个特殊区域进行电脉冲刺激,能够使患者进入重复场景“睡眠状态”。一旦停止对大脑刺激,将使患者脱离植物人状态,同时,患者无法回忆刚才所发生的一切。
意识是一种人们感知周围环境的存在状态,通常进入睡眠时将缺失,意识是如何工作的仍是一个谜团。目前,科学家研究发现了大脑意识“开关”,这将非常有用,可适用于医学研究领域。该项研究报告发表在近期出版的《新科学家》杂志上。
科学家认为他们发现大脑中一种“开关”,告诉人体什么时候应该睡觉。英国牛津大学科学家负责这项研究,它将有望治疗失眠症等睡眠障碍。科学家认为,这种“开关”是通过大脑神经细胞进行调控,它被描述为一种“同态调节器”,告诉某人未睡觉很长时间,当身体处于疲劳时该机制将启动。
赫罗·梅森博西克(Gero Miesenbock)教授负责这项研究,他说:“当你处于疲劳状态时,一些大脑神经细胞将‘大声叫喊’,驱使你去睡觉。”
研究人员在果蝇实验中证实了该理论,移除了这种开关培育出失眠症昆虫。他们确信人类大脑中也存在着类似的系统。
合著作者杰弗里·唐勒(Jeffrey Donlea)博士在《神经细胞》杂志上撰文指出,这类似于人类大脑神经细胞。同时,这些细胞像果蝇大脑神经细胞一样,在睡眠期间具有电活跃性,其目标是产生全身麻醉,促使人们进入睡眠状态。因此,这非常像果蝇存在的生物机制。
研究人员眼下正试图发现如何激活睡眠开关,它可用于治疗失眠症。迪奥戈·皮门特尔(Diogo Pimentel)博士说:“目前的问题是描述何种内部信号响应‘睡眠开关’。”当清醒时,这些睡眠促进细胞如何实现监控,是否知道在人们清醒要求睡眠休息时大脑所发生的一切,这将有助于解决为什么所有动物都需要睡眠的谜团。
梅森博西克教授称,很可能有两种机制负责控制睡眠类型,一种是生物钟,该生理节奏协调人类和动物度过每天24小时的白天和夜晚;另一种是睡眠“同态调节器”,记录清醒时间段,并作为一种开关让身体打盹。
生物钟将告诉人体适当的睡眠时间,睡眠“同态调节器”则在较长的清醒时段里形成睡眠压力。后者类似于房屋内的恒温器,如果室内温度较低,恒温器将自动启动。
在临床测试中,研究人员使用低频深度脑刺激去尝试帮助降低患者癫痫病发作,研究小组负责人考贝西发现低频深度刺激在不损害患者记忆能力的前提下,能够减少92%癫痫发作。他说:“这是一项创新临床试验,旨在确定新颖的方法来减少颞叶癫痫症发作。”据悉,颞叶癫痫症是一种难治的医学疾病,患者面临着手术移除颞叶,记忆力减退的危险。
一位54岁患者大脑屏状核(大脑中心下方 一个较薄的神经组织)受到高频刺激时,研究人员发现患者失去知觉处于昏迷状态。这意味着她无法响应外界指令、两眼发直和呼吸减慢,一旦对屏状核的高频刺激停止,这位患者将恢复知觉,同时对于刚才发生的一切全然不知。
在接下来的两天,研究人员每次对患者屏状核进行刺激实验,出现的情况都是一样的,同时,研究证实这并非是癫痫症的副作用。考贝西将这种效果比作汽车点火装置,它将启动汽车其它部件。
当患者处于昏迷低意识状态,刺激大脑屏状核将有助于恢复知觉。科学家下一步将在其它患者进行实验,进而确定屏状核对于意识知觉的真实作用。
考贝西说:“未来几年,我们希望这项研究结果类似于之前的研究,将对患者群体带来更好的治疗选择。”当他们至高频电脉冲刺激,吃惊地发现“大脑开关”。
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