Что такое Хек – клаурус?

Учитывая субъективный характер, сознание уже спорная тема в мире науки мозга. В то время как некоторые нейробиологи сомневаются в том, что сознание может даже изучаться, другие все еще стремятся идентифицировать части мозга, которые поддерживают субъективное осознание. На собрании неврологов 15 февраля в Бетесде, штат Мэриленд, объявление заставило поиски снова осознать сознание в центре внимания. Команда нейробиологов, возглавляемая Кристофом Кохом , определила нейроны в относительно неясном мозговом регионе, известном как кларус, который посылает волокна далеко по всей коре головного мозга, далеко за пределы, где они должны проектироваться. Один из нейронов, показанный в презентации, поглотил мозг как «терновый венец» своими колоссальными волокнами. Согласно «Новости природы», «Кох считает это доказательством того, что клаурус может координировать входы и выходы через мозг, чтобы создать сознание».

Гипотеза о том, что одна область мозга может занимать привилегированное положение в качестве центрального привратника сознания, обязательно вызовет споры в сообществе, которое часто скептически относится к почти любой теории сознания в первую очередь. Но прежде чем мы рассмотрим правдоподобность этой гипотезы, что это за кластерум?

В отличие от знакомых друзей, таких как кору головного мозга, мозжечка, миндалины или мозгового вещества, клаустум чувствует себя таинственным соседом в вашем доме, которого вы никогда не встречали. Когда мы говорим о клаустуме, мы говорим о чрезвычайно тонком листе нейронов, расположенных чуть ниже островковой доли коры, скрытой доли, которую может видеть только хирург, если другие части коры оттянутся в сторону. Большинство, если не все, млекопитающих имеют кластер. Но, как ни странно, никто не может точно сказать, что делает claustrum или почему это важно. Страшная правда заключается в том, что ни один мозговой хирург не может действительно рассказать вам, что произойдет, если он или она удалит этот миллиметр – тонкое одеяло нейронов из вашего черепа.

Клаурус показан как голубой лист под корой.

Источник: Анатомия Грея / Wikimedia Commons

Вероятно, это связано с тем, что claustrum слишком странно сформирован, чтобы легко манипулировать или поражать. Каждый мозг имеет две клаустры, ориентированные вдоль линии, указывающей от передней части головы к спине. Как неряшливый блин, поспешно приготовленный в поход, человеческий клаурус выглядит как тонкий, извилистый лист. В отличие от миндалины с ореховой формой – маленькой, компактной структуры, чья простая граница может легко соответствовать коварному пути смерти ткани после инсульта – странная анатомия клаустума означает, что она не может быть легко повреждена, не повредив многие соседние структуры мозга. По этой причине врачи еще не встретили пациента, чье клаустральное поражение или травма могут быть явно связаны с поведенческим или когнитивным дефицитом. Более того, ученые не могут легко поразить кларус животного, не повреждая другие области мозга. В результате, ни один из экспериментов на сегодняшний день явно не установил функциональную роль для наиболее любопытного фрагмента анатомии мозга.

• Anti-Aging: новая ветряная мельница для Дон Кихота
• Что вызывает болезнь Альцгеймера?
• Входит ли исследование в новый период евгеники?
• Эпоха Трезубец тревожит здоровье Нации
• Мир транс-видовой психологии

Другим странным фактом о клаустуме является его малочисленность различных типов клеток. По сравнению с богатым разнообразием нейронов, обнаруженных в других частях мозга, таких как кору, кларус имеет только несколько различных типов нейронов. Учитывая этот факт, в сочетании с исчезающе тонкой шириной клаустума, может возникнуть соблазн отказаться от клаустума как рудиментарной области мозга, анатомической структуры, такой как человеческое приложение, которое больше не служит какой-либо четкой цели, непрерывно убирает поколение за поколением скупостью руки естественного отбора.

Но есть много доказательств того, что приведенная выше картина неверна. Мышь claustrum транслирует свое значение с потрясающей широтой своих прогнозов, которые недавно продемонстрировала команда Коха. Но может ли человеческий клаурус все же быть рудиментарным? Это также маловероятно. Нейровизуальное исследование людей Джеком Ван Хорном и его коллегами из Университета Южной Калифорнии показало, что никакая другая структура мозга сопоставимого объема не имеет так много анатомических связей с другими структурами мозга. Другими словами, claustrum похож на крошечную железнодорожную станцию, которая, несмотря на свои компактные размеры, отправляет и получает вылеты и прибытия с огромного количества других вокзалов. Чрезвычайно высокая связность клаустума предполагает, что обманчиво важно в одной или нескольких сетях головного мозга. Фактически, сенсорный вход из почти всех областей коры прибывает в клаустум.

Связи между многими другими областями мозга и кларумом отображаются здесь в цвете.

Источник: Gattass et al., Front. Сист. Neurosci., 07 мая 2014 г. (лицензия Creative Commons)

Учитывая этот пересмотренный образ клаустума – далекий от нейронного приложения, – появляется новая ошибка. Нетрудно представить клаустум как своего рода командный центр мозга, его интерьер выровнен телевизионными мониторами, отображающими полную активность мозга, в то время как маленький человек пьет лимонад и нажимает кнопки. Мы, возможно, еще больше поманили к этой сомнительной гипотезе опубликованным докладом женщины с электродами, вставленными глубоко в ее мозг для лечения судорог. Стимуляция, подаваемая электродом между левым кларустом и островной корой, заставила женщину потерять сознание, которое она восстановила после окончания стимуляции. Поскольку другие электроды, расположенные поблизости, не имели такого же эффекта, этот отчет о заболевании является самым близким к тому, что ученые должны провести надлежащее исследование поражения клаустума.

• Как милосердие может помочь вам поддержать любимого человека
• Похоть на пыль
• Пограничный расстройство личности (БЛД) и зависимость
• Ранняя эмоциональная травма и болезнь Альцгеймера
• Убийство и порочное воображение

Итак, клаустум – образный командный центр? Подобная концепция была задумана французским математиком XVII века и философом Рене Декартсом . Декарт предположил, что в мозгу есть какая-то точка, где все сенсорные данные пересекаются, и вечная душа сидит и смотрит. Если это факт, он представил себе это место как шишковидную железу – маленькую эндокринную железу в мозге – учитывая ее удобное, централизованное расположение между полушариями головного мозга. По этой причине современные теории, которые подчеркивают одну часть мозга как командный центр или душу, часто называются картезианскими театрами . Метафора маленького человека, сидящего в театре в мозгу и наблюдающего за отображением всего его содержимого, соблазнительна, но его логика круглая. Как этот маленький человек смотрит на экран? Где его мозг, и как он осмысливает театр вокруг него?

Имеет ли мозг привилегированный командный центр? Рене Декарт считал, что мозг и душа взаимодействуют в шишковидной железе.

Источник: Рене Декарт (Wikimedia Commons)

Кох и его покойный коллега Фрэнсис Крик , соавтор структуры двойной спирали ДНК, прокомментировали эту точку зрения клаустума, подчеркнув, что клаурус, скорее всего, будет дирижером оркестра, чем командный центр. Ученые, такие как Крик и Кох, которые изучают сознание, должны объяснить, почему сознание похоже на одно. Например, форма, цвет и размер баскетбола обрабатываются в разных областях мозга, несмотря на то, что все эти функции интегрированы в целое. Многие популярные теории сознания, такие как Интегрированная информационная теория Джулио Тонони , подчеркивают необходимость мозга, который объединяет информацию во многих структурах или модулях, создавая сознание. Тонони и другие часто указывают на сосуществование как дальних, так и короткодействующих анатомических связей внутри коры головного мозга в качестве поддержки такой интеграции. С этой точки зрения ответственность за интеграцию информации распределяется по всей коре сеткой из разных волокон. Сознание самоорганизуется в рамках этой теории: не связано ни с одним местом или модулем, а скорее с взаимодействием между многими различными модулями мозга.

Идея о том, что такая структура, как кларус, служит привилегированной роли дирижера оркестра, синхронизации и интеграции деятельности между полушариями головного мозга, представляет собой тонкий вызов преобладающему образу мозга, который подчеркивает самоорганизацию и распределенную деятельность. Тем не менее, даже если этот вызов имеет смысл, важно подчеркнуть, что клаурус, вероятно, будет просто необходим и недостаточно для сознания. Другими словами, распределенная деятельность других областей мозга по-прежнему имеет большое значение. Дирижер может потребоваться для выступления оркестра, но, разумеется, нам еще нужен оркестр, чтобы играть музыку!

На данный момент теории о функции Клаустума остаются спекулятивными. В то время как никакое исследование на сегодняшний день не продемонстрировало строгого эффекта для этой блины, возможно, было бы возможным использовать специальные белки, называемые opsins в claustrum, которые вызывают нейронную активность при стимуляции светом. Таким образом, нейробиологи могли блестить лазерным светом на клаустуме, чтобы либо возбуждать, либо ингибировать клауральные нейроны, тем самым дразня их причинную связь с разными поведением. Этот метод, называемый оптогенетикой , потребовал бы, чтобы ученые сначала идентифицировали генетический отпечаток генов, выраженных клауральными нейронами, прежде чем они могли быть нацелены на экспрессию опсина.

Даже в свете недавнего заявления Коха, функция этой необычной структуры мозга остается загадочной. В океане мозга есть много неизведанной территории, которую еще предстоит исследовать. Для молодых студентов, изучающих мозг, многие возможности сделать себе имя ждут. В конце концов, где функция, мы все еще действительно не знаем, что это за класс.

~

Смотрите беседу Коха на встрече с инициативой BRAIN (перейдите к 2:11:30).

~