最近的一项研究使用高分辨率扫描观察大脑连接,达到非常详细的水平。这些通路形成一个网络,使人类大脑在休息期间依然保持清醒和意识。这个网络被称为“默认上升唤醒网络”。在过去的10年里,大脑成像研究一直专注于绘制负责意识的皮层网络,但由于其体积小和结构复杂,负责维持清醒的皮层下网络一直难以被绘制。
一项使用磁共振成像(MRI)的研究被开展,以绘制一个负责整合唤醒与意识的人类大脑皮层下网络。该研究整合了高分辨率的结构和功能连接数据,揭示了这些发现。论文题为“多模态MRI揭示维持人类意识中清醒的脑干连接”,由来自马萨诸塞州综合医院和波士顿儿童医院的一组研究人员在《科学转化医学》上发表。
研究人员提出了一个新的大脑网络地图,该网络对人类意识至关重要。
该研究使用先进的扫描技术,以极其详细的方式可视化大脑连接,揭示了先前未发现的连接各种大脑区域的通路。
这些通路构成了一个“默认上升唤醒网络”,有助于在清醒和意识状态下维持人类大脑的清醒。 “默认”网络的概念基于特定网络在大脑进行某些功能时最活跃的概念。大脑在休息时的活动模式与从事特定任务时的活动模式有所不同。一项研究利用来自人类连接组项目的7特斯拉静息态功能MRI数据,探讨了默认大脑网络的特征。分析揭示了皮层下默认上升唤醒网络与负责自我意识的皮层默认模式网络之间的连接,这个网络在休息时的意识状态下发挥作用。结构和功能连接图的结合提供了理解这些过程的神经解剖基础。研究人员已发布MRI数据、大脑绘制技术和新的哈佛上升唤醒网络图集,以帮助未来绘制人类意识内连接的工作。
领衔作者、马萨诸塞州综合医院神经科学共同主任Brian Edlow医学博士,以及马萨诸塞州综合医院神经技术与神经恢复中心(CNTR)副主任表示,他们的目标是绘制与意识相关的重要人类大脑网络。这将为临床医生提供改进的工具,以识别、预测和促进重度脑损伤患者意识的恢复。哈佛医学院神经学副教授、2023-2028年陈研究所MGH研究学者Dr. Edlow解释说,他们的发现表明,刺激腹侧被盖区的多巴胺通路可能有助于恢复昏迷患者,因为这个中心节点与许多与意识相关的重要大脑区域相联系。资深作者、波士顿儿童医院和哈佛医学院名誉教授Hannah Kinney医学博士还指出,他们发现的人类大脑连接可以作为深入了解与意识变化相关的各种神经疾病的指南,例如昏迷、癫痫和婴儿猝死综合症(SIDS)。作者们目前正在进行临床试验,以刺激因创伤性脑损伤而经历昏迷的患者的默认上升唤醒网络,旨在重新激活该网络并恢复意识。