Сьюзан Гринфилд - Один день из жизни мозга. Нейробиология сознания от рассвета до заката

Первоначально сюжет возник в британском комиксе The Beezer, а затем в The Beano и The Dandy, опубликованных D. C. Thomson&Co.

Penfield, W.&Jasper, Н. Epilepsy and the Functional Anatomy of the Human Brain. (Little, Brown&Co., 1954). Пенфилд У., Джаспер Г. Г. Эпилепсия и функциональная анатомия головного мозга человека. М.: Издательство иностранной литературы, 1958.

Merker, B. 'Consciousness without a cerebral cortex: a challenge for neuroscience and medicine'. Behavioral and Brain Sciences, 30, 63–81; discussion 81 -134 (2007); Panksepp, J.&Biven, L. Archaeology of Mind: Neuroevolutionary Origins of Human Emotions. (W. W. Norton, 2012).

Hudetz, A. G. "General anesthesia and human brain connectivity". Brain Connectivity, 2, 291–302(2012).

Хотя упоминания этой аллегории встречаются часто, единственным достоверным источником является учебник «Психология в медицине», опубликованный в 1992 году и в наши дни доступный только в электронном виде: http://www.ucl.ac.uk/medical-education/publications/psychology-in-medicine

Совсем недавно концепция отдельного пространства для сознания снова заявила о себе. Мохамад Кубейсси и его коллеги оперировали мозг пациента с тяжелой формой эпилепсии, состояние которого вынудило врачей прибегнуть к инвазивной нейрохирургии. По воле случая они обнаружили, что стимуляция определенной области (claustrum) обратимо погружала пациента в бессознательное состояние (после прекращения стимуляции он вернулся в нормальное состояние). Казалось, ученые обнаружили если не место, где «сосредоточено» сознание, то, по крайней мере, центр управления, о котором размышлял некоторое время назад Фрэнсис Крик. Неудивительно, что от этой идеи при дальнейшем анализе пришлось отказаться из-за множества проблем и несостыковок. Первая из них просто техническая: в исследовании отсутствует необходимое количество повторений, участвовал всего один испытуемый, имеющий к тому же аномалии функционирования мозга. Таким образом, критерий достоверности исследования не выполняется. Кроме того, поскольку полностью здоровые люди никогда не будут подвержены инвазивной хирургии головного мозга, даже при наличии удовлетворительной выборки мы все равно не сможем утверждать, что выводы верны применительно к здоровому мозгу. Вторая проблема заключается в опасности ошибочной интерпретации. Как мы можем сказать наверняка, что наблюдаемый эффект уникален, пока не повторим опыт на множестве других участков мозга? Третья проблема вращается вокруг того, как мы определяем сознание. Пациент в исследовании Кубейсси не был без сознания в том же смысле, как и если бы он находился под воздействием общей анестезии или спал: скорее, стимуляция привела к «полному отключению волевого поведения и невосприимчивости», что больше похоже на транс. Четвертая проблема связана с чрезмерной зависимостью от метафоры при интерпретации данных. Фрэнсис Крик, чьи идеи якобы подтверждены данным исследованием, сравнивал claustrum с «дирижером в оркестре», координирующим все другие области мозга. Но что это на самом деле означает? Если эта область мозга находится на каком-то анатомическом перекрестке, то почему она должна непременно нести исполнительные функции, а не быть неким координатором или даже просто каналом связи? Koubeissi, М. Z. et al. "Electrical stimulation of a small brain area reversibly disrupts consciousness'. Epilepsy and Behavior, 37, 32–5 (2014). Stevens, С F. 'Consciousness: Crick and the claustrum". Nature, 435, 1040–1 (2005). Bagary, M. 'Epilepsy, consciousness and neurostimulation'. Behavioural Neurology, 24, 75–81 (2011).

Haynes, J.&Rees, G. "Decoding mental states from brain activity in humans". Nature Reviews Neuroscience 7, 523–34 (2006).

Blakemore, С.&Greenfield, S. A., Hacker Peter eds., Ch. 31 in Mindwaves: Thoughts on Intelligence, Identity and Consciousness, 485–505 (1987).

Maguire, Е. A. et al. "Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 97, 4398–403 (2000).

García-Lázaro, H. G. et al. "Neuroanatomy of episodic and semantic memory in humans: a brief review of neuroimaging studies". Neurology India, 60, 613–17; см. также Squire, L R. "Memory and brain systems: 1969–2009". Journal of Neuroscience, 29, 12711–16 (2009).

Alkire, М. Т. et al. "Thalamic microinjection of nicotine reverses sevoflurane-induced loss of righting reflex in the rat". Anesthesiology, 107, 264–72 (2007).

Posner, J. B.&Plum, F. Plum and Posner's Diagnosis of Stupor and Coma. (Oxford University Press, 2007); Miller, J. W.&Ferrendelli, J. A/The central medial nucleus: thalamic site of seizure regulation'. Brain Research, 508, 297–300 (1990); and Miller, J. W.&Ferrendelli, J. A. 'Characterization of GABAergic seizure regulation in the midline thalamus'. Neuropharmacology, 29, 649–55 (1990).

Alkire, M. Т., Haier, R. J.&Fallon, J. H. 'Toward a unified theory of narcosis: brain imaging evidence for a thalamocortical switch as the neurophysiologic basis of anesthetic-induced unconsciousness'. Consciousness and Cognition, 9, 370–86 (2000).

Tononi, G. "An information integration theory of consciousness". BMC Neuroscience, 5, 42–64 (2004); Massimini, M. et al. "Triggering sleep slow waves by transcranial magnetic stimulation". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104, 8496–501 (2007).

Mann, Е. О. et al. "Perisomatic feedback inhibition underlies cholinergically induced fast network oscillations in the rat hippocampus in vitro". Neuron, 45, 105–17 (2005). Fisahn, A. et al. "Cholinergic induction of network oscillations at 40Hz in the hippocampus in vitro". Nature, 394, 186–9 (1998).

Singer, W. "Neuronal synchrony: a versatile code for the definition of relations?" Neuron, 24, 49–65, 111 -25 (1999); см. также Singer, W.&Gray, С. M. 'Visual feature integration and the temporal correlation hypothesis'. Annual Review of Neuroscience, 18, 555–86 (1995); and Tononi, G., Sporns, O.&Edelman, G. M. "Re-entry and the problem of integrating multiple cortical areas: simulation of dynamic integration in the visual system". Cerebral Cortex, 2, 310–35 (1992).

Wu, J. Y. et al. "Spatiotemporal properties of an evoked population activity in rat sensory cortical slices". Journal of Neurophysiology, 86, 2461 -74 (2001).

Koubeissi et al., 2014.

Tononi, G.&Koch, С. The neural correlates of consciousness: an update " Annals of the New York Academy of Sciences, 1124, 239–61 (2008).

Bachmann, T. Microgenetic Approach to the Conscious Mind. (John Benjamins, 2000).

Sergent, C., Baillet, S.&Dehaene, S. "Timing of the brain events underlying access to consciousness during the attentional blink". Nature Neuroscience, 8, 1391 -400 (2005).

Libet, B. Mind Time: The Temporal Factor in Consciousness. (Harvard University Press, 2004).

Edelman, G. М. The Remembered Present: A Biological Theory of Consciousness. (Basic Books, 1989).

Rossi, A. R, Desimone, R.&Ungerleider, L G. "Contextual modulation in primary visual cortex of macaques". Journal of Neiroscience , 21, 1698–709 (2001).

Todman, D., Wilder Penfield (1891–1976)". Journal of Neurology, 255, 1104–5 (2008).

Quiroga, R. et al. "Invariant visual representation by single neurons in the human brain". Nature, 435, 1102–7 (2005).

Kandel, Е. R. "An introduction to the work of David Hubel and Torsten Wiesel". Journal of Physiology, 587, 2733–41 (2009).

Gross, С. G. 'Genealogy of the "grandmother cell". Neuroscientist, 8, 512–18 (2002); см. также Jagadeesh, B. 'Recognizing grandmother'. Nature Neuroscience, 12, 1083–5(2009).

Quiroga, R. Q., Fried, I.&Koch, С. 'Brain cells for grand mother. Scientific American, 308, 30–5(2013).

Biederman, I. 'Recognition-by-components: a theory of human image understanding. Psychological Review, 94, 115–47 (1987); Marr, D.&Nishihara, H. K. 'Representation and recognition of the spatial organization of three-dimensional shapes'. Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 200, 269–94 (1978); Vetter, Т., Hurlbert, A.&Poggio, T. 'View-based models of 3D object recognition: invariance to imaging transformations'. Cerebral Cortex, 5, 261 -9 (1995); and Logothetis, N. K.&Pauls, J. 'Psychophysical and physiological evidence for viewer-centered object representations in the primate'. Cerebral Cortex, 5, 270–88 (1995).