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植物人或因此而苏醒?科学家刺激丘脑中一块几毫米区域,唤醒了昏迷的猴子

 秋水共蓝天 2020-02-22


2011 年中国完成了真正意义上的首例植物人脑起搏器植入手术,当时美国已经有 1 万多例脑起搏器植入手术,但经过植入的植物人唤醒率只有 25%~30%。

“人类对大脑的认识依然存在局限,为什么能通过脑起搏器对大脑中枢神经的干预来治疗疾病,我们的认识也在深入中”,清华大学神经调控技术国家工程实验室主任李路明说。

科学家们一直在探寻意识到底是由大脑中的什么位置在控制。尽管埃隆 · 马斯克的脑机接口是一项令人惊奇的技术突破,但是人类仍然没有找到可靠地大脑运作方式模型。大脑意识从何而来?这个问题的答案或许能最终治疗那些常年昏迷的人们。

图 | 外科医生将电极深深植入一位严重受伤的病人的大脑,试图刺激新的大脑活动(来源:Cleveland Clinic)

近日,威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员发现,如果对丘脑中的一块几毫米大小的区域进行适当刺激,能唤醒昏迷的猴子。他们的研究成果 “Thalamus Modulates Consciousness via Layer-Specific Control of Cortex” 发表在 Neuron 上。

他们发现,稳定麻醉状态下,刺激中央外侧丘脑能把猴子叫醒,丘脑和深层皮层的兴奋与意识水平相关,意识依赖于前馈、反馈和柱间信号(intracolumnar signaling)。

研究人员在猴子的脑中植入电极,一次可记录多个大脑区域的活动。通过研究动物在清醒、睡眠和麻醉时的状态,他们最终把疑似与意识有关的区域精确锁定到了丘脑中的一个区域,该区域宽度为 1~1.5 毫米,深度 3~4 毫米,称为中央外侧丘脑 (CL) 。

图 | 他们最终把疑似与意识有关的区域精确到了丘脑中的一个区域,该区域宽度为 1~1.5 毫米,深度 3~4 毫米,称为中央外侧丘脑 (来源:论文)

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