Świadomość nadal pozostaje wielką zagadką – zastanawiamy się choćby, czym tak naprawdę jest i gdzie się kryje – ale nowe badanie, którego wyniki opublikowano w „Science Advances”, pokazuje, że mózg w zaskakujący sposób przechodzi od stanów świadomych do nieświadomych i vice versa. Istotną rolę odgrywa tu nierównowaga dwóch sieci neuronowych. Można wręcz powiedzieć, że nierównowaga ta jest niezbędna, by świadomość doszła do głosu.
Wyobraź sobie, że idziesz z przyjacielem na kolację. Ty masz ochotę na chińszczyznę, twój przyjaciel woli pizzę. Jeśli wasze preferencje są dokładnie równoważne, z posiłku nici. Tak działa nieświadomość. Natomiast jeżeli któreś z was się ugnie – pojawi się świadomość.
Zirui Huang ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu w Michigan, główny autor omawianego tu artykułu, mówi: „Badania wykazały, że negatywna korelacja dwóch sieci pełni zasadniczą funkcję w podtrzymywaniu interakcji między »ja« a otoczeniem. Skoro tak, przyczynia się do powstawania świadomości”.
Huśtawka
Dwie sieci, o których mówi Huang, to sieć stanu spoczynkowego (DMN) i grzbietowa sieć uwagowa (DAT).
DMN jest systemem neuronów, w którym, jak wiemy na podstawie funkcjonalnego obrazowania metodą rezonansu magnetycznego, aktywność elektryczna zachodzi na jawie, kiedy człowiek jest względnie zrelaksowany i nie wykonuje żadnego określonego zadania. Może akurat odpłynąłeś gdzieś myślami albo w twojej głowie pojawiło się jakieś miłe wspomnienie.
DAT aktywuje się, kiedy twój mózg aktywnie wykonuje zadania związane z otoczeniem. Czasami sieć tę określa się mianem systemu zadaniowego.
Mówiąc naukowym żargonem, między tymi dwoma systemami zachodzi negatywna korelacja i to bardzo konsekwentna. Najprawdopodobniej pewną rolę odgrywa tu zatem czas.
Dobranoc
Do tej pory nie udało się dowieść, że temporalny wymiar relacji między sieciami, o których tu mowa, na pewno wpływa na naszą świadomość. Huang i jego współpracownicy postawili hipotezę, że negatywna korelacja jest warunkiem koniecznym pojawienia się świadomości. Co za tym idzie, jeśli świadomość znika, znika również negatywna korelacja.
Hipotezę tę sprawdzono w następujący sposób: zespół badaczy zastosował funkcjonalne obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego i zbadał aktywność mózgu 98 osób z Szanghaju i Wisconsin. Wszystkie te osoby spały i były mniej lub bardziej responsywne. Zbadano też grupę kontrolną. W tym przypadku naukowców interesowała DAT. Rezonansowi poddano osoby w stanie nieresponsywnym z powodu znieczulenia propofolem lub ketaminą, bądź też osoby w stanie nieresponsywnego czuwania (dawniej określanego mianem stanu wegetatywnego). Wyróżniono cztery grupy: grupę propofolową z Szanghaju, grupę propofolową z Wisconsin, grupę ketaminową i grupę w stanie nieresponsywnego czuwania.
Okazało się, że kiedy osoba jest nieresponsywna, jej systemy DAT i DMN są w równowadze. Czyli, wracając do wcześniejszej metafory, ani pizza, ani chińszczyzna.
Dla potwierdzenia tych wyników przeprowadzono też drugie badanie. Przeanalizowano obrazy mózgów 248 osób, dostępne w bazie OpenfMRI. W grupie tej byli ludzie zdrowi, a także osoby cierpiące na zaburzenia psychiczne, np. schizofrenię, zaburzenie afektywne dwubiegunowe czy zespół deficytu uwagi. Badacze dokonali pogrupowania zależnie od poziomu responsywności. Raz jeszcze okazało się, że kiedy DAT i DMN są tak samo aktywne, człowiek jest w stanie nieresponsywnym.
Część większej zagadki
Tajemnica świadomości nadal pozostaje nierozwiązana, ale dzięki omawianemu tu badaniu wiemy nieco więcej. Spory kawałek naszej świadomości zawdzięczamy interakcjom między DMN i DAT. Ale lepiej, żeby te dwie sieci nie aktywowały się w tym samym momencie.
Pierwotnie tekst ukazał się na stronie Big Think.
