研究揭示了大脑内部的网络在维持意识中起着作用

哲学家长期努力定义人类意识。现在，由贝斯以色列女执事医疗中心(BIDMC)的神经病学家领导的一组研究人员已经查明了可能在维护大脑中起作用的区域。他们的发现获得了美国神经病学学会的多个奖项，并发表在该学会的《神经病学》杂志上。

脑网络成像与调制实验室主任Michael D. Fox博士说：“我们首次发现唤醒所涉及的脑干区域与意识所涉及的区域之间有联系，这是意识的两个先决条件。”以及BIDMC的Berenson-Allen无创性大脑刺激中心副主任。“很多证据都聚集在一起，指出这个网络在人类意识中发挥了作用。”

古典神经病学认为，唤醒和意识是意识的两个关键组成部分。唤醒可能是由脑干调节的，脑干是与脊髓相邻的部分，负责睡眠/唤醒周期以及心脏和呼吸频率。意识是意识的另一个重要组成部分，长期以来人们一直认为它位于大脑皮层的一部分，而大脑皮层负责其许多高级功能。

研究人员分析了36例脑干病变患者，其中12例导致昏迷，而24例没有。绘制伤痕图后发现，脑干的一个小的“昏迷特有”区域(鼻背侧桥状脑桥盖被)与昏迷密切相关。12例昏迷诱发脑干病变中有10例涉及此区域，而24例对照病变中只有1例涉及此区域。

利用这些信息，福克斯和他的同事的武装，包括主要作者戴维·费希尔博士，然后在哈佛医学院学医的，所用的健康人脑基于一个大型共享数据的布线图来设置称为人类连接组-to确定大脑的其他部分与这些昏迷病变有关。他们的分析显示，大脑皮层的两个区域与脑干的昏迷特定区域显着相关。一个坐在左腹前岛(AI)中，另一个坐在前扣带回皮层(pACC)中。这两个地区以前都曾引起人们的唤醒和意识。

弗克斯说：“我们现在有了一张大脑如何在人类连接基因组中连接的好图。”福克斯说，他也是哈佛医学院神经病学的助理教授。“我们不仅可以查看病变的位置，还可以查看它们的连通性。在过去的一年中，我实验室的研究人员已经使用这种方法来理解视觉和听觉幻觉，言语障碍和运动障碍。医生拥有将这种方法应用于意识所需要的洞察力和独特的专业知识。”

该团队包括共同主要作者，医学博士Aaron Boes和共同资深作者，医学博士Joel Geerling，他们原先是BIDMC，现在是爱荷华大学卡佛大学医学院。

最后，研究小组调查了这种脑干-皮质网络是否在另一种意识障碍患者(包括昏迷)中起作用。通过使用特殊类型的MRI扫描，科学家发现，他们新近识别出的“意识网络”在意识障碍患者中被打乱。这项研究结果得到了啮齿动物研究的支持，表明脑干与这两个皮层区域之间的网络在维持人类意识中发挥了作用。

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