大脑识别电路建模与意识

人类大脑的项目研究人员使用一种基于模型的方法来识别大脑回路参与意识。这项研究的结果,在巴塞罗那的庞裴法布拉大学之间的合作和列日大学,已发表在《华尔街日报》人类大脑图谱。

研究小组研究了信号的传播模型大脑患者的意识障碍(DoC),确定后皮质地区两个相关的电路和thalamo-frontotemporal地区。结果带来更多的理解大脑网络的内部运作,甚至可以改善诊断和患者医生提供治疗的目标。

目前,患者医生在几个类别进行分类(昏迷、反应迟钝的觉醒综合症和最小意识状态),描述他们的整体意识和意识。”医生诊断主要是响应:坐下来与病人和评估他们对刺激的反应,”解释Jitka Annen列日大学的。

“然而,这可能不符合他们的大脑潜在activity-patients高活动可能仍然无法反应。这是一个异质的小组。我们想更进一步的评估和分类基于神经影像,而是看在他们的大脑的流动信息,找到共同的模式与意识有关。”

研究人员集中于两个医生groups-unresponsive失眠综合症(以前称为植物人状态)和最小意识状态。在收集从每个患者在静息状态功能磁共振成像数据(即。患者清醒,但没有特定的任务提供了),他们看着自发和大脑活动被基于模型的扰动血液流动,如信号和峰值。

“基于自发的活动,我们评估每个病人的大脑的个性化的连通性,可以告诉我们如何可能的一个信号是旅行从一个点到另一个,”来自Pompeu布拉Gorka Zamora-Lopez说道。

”在我们建造了一个特定的计算模型的传播模式,然后触发信号模型,并观察大脑的反应。特别是我们寻找哪些区域更有可能回复信号;哪些区域更容易传播。基本上,我们看看是否一个区域作为影响或影响”。

之间的显著区别出现反应迟钝的觉醒综合征组和最小意识状态组,前者不显示活动识别电路。

“关键的区别是,患者反应迟钝的失眠综合症似乎没有大脑的区域嵌入功能网络,他们都显示同样低的激活。与此同时,不同地区和电路出现在最低限度的人的大脑模型意识状态:thalamo-frontotemporal地区广播信号时,当收到后皮质区域,“Rajanikant熊猫列日大学的补充道。

这些发现揭示疾病的意识,并可能导致更多基于定义的理解机制大脑的活动而不是行为反应。“我相信这些结果可以指导临床医生更好地理解什么是错的信息交换因此寻找方法来激活这些电路,”Zamora-Lopez总结道。