Во время наркоза наше тело погружается в глубокий сон. Команда Антона Филипчука из Университета Париж-Сакле хотела с помощью экспериментов выяснить, как мозг реагирует на звуки в бодрствующем состоянии и под воздействием трех анестетиков. Исследователи внимательно изучили слуховую кору мышей, обрабатывающую сенсорные стимулы.
Они проигрывали животным набор из 50 звуков и изучали, как их слуховые нейроны реагировали на них в бодрствующем состоянии и под наркозом. Используя специальную технику оптической записи, команда измерила у мышей активность почти тысячи нейронов в слуховой коре и таламусе, играющем важную роль в передаче стимулов.
Воспроизводимые звуки отличались сложностью и частотой. В бодрствующем состоянии они заставляли сотни нейронов слуховой коры активизироваться и обрабатывать сенсорный стимул. Этот паттерн активности был индивидуальным для каждого звука. В зависимости от качества слухового стимула активизировались различные группы нейронов.
В бодрствующем состоянии активность нейронов, вызванная шумами, отличалась от непрерывной фоновой, поскольку кора головного мозга в бодрствующем состоянии более креативна и в ответ на каждый звук придумывает новые паттерны активности нейронов. Даже под наркозом слуховая кора мышей реагировала на звуки, активируя кластеры сотен нейронов. Однако эти группы не характеризовали различные звуки, как в бодрствующем состоянии, а были частью непрерывной фоновой активности.
По мнению ученых, эта общая активность нейронов может объяснить, почему мыши - и, вероятно, люди - больше не способны классифицировать звуки под наркозом так же, как при бодрствовании. Однако оценка показала, что таламус демонстрирует типичную дифференцированную реакцию даже под анестезией.
Различные ответы слуховой коры и таламуса показывают, что кора головного мозга и паттерны ее активности различают бодрствование и наркотический сон. Это подтверждает теорию о том, что потеря сознания связана с коллапсом определенных процессов и с потерей функциональной связности в мозге.
