Направленный ультразвук предложили использовать для проверки теорий сознания

Специалисты из Массачусетского технологического института (MIT) предложили использовать транскраниальный сфокусированный ультразвук для изучения «трудной проблемы сознания» — фундаментального вопроса о том, каким образом физиологические процессы в мозге трансформируются в субъективные ощущения.

Технология tFUS (транскраниальный сфокусированный ультразвук) основана на точечной передаче акустических волн сквозь черепную коробку для избирательной стимуляции или мониторинга нейронной активности в зонах размером всего в несколько миллиметров. В отличие от традиционных методов магнитной или электрической стимуляции, tFUS позволяет с исключительной точностью воздействовать на глубокие структуры мозга.

«Транскраниальный сфокусированный ультразвук — это инструмент, потенциал которого выходит далеко за пределы медицины и фундаментальной науки. Он может стать ключом к разгадке природы сознания, позволяя локализовать нейронные цепи, ответственные за формирование чувства боли, визуальных образов и даже таких сложных феноменов, как человеческая мысль», — подчеркнул Дэниел Фриман, исследователь из MIT и соавтор научной работы.

Современные методы нейровизуализации, такие как МРТ и ЭЭГ, способны лишь регистрировать текущую активность мозга, но не могут влиять на неё. Метод tFUS, напротив, открывает возможность выявления прямых причинно-следственных связей между работой нейронов и личным опытом индивида. Единственной альтернативой tFUS является инвазивное хирургическое вмешательство, которое сопряжено с серьезными рисками и этическими ограничениями при изучении здорового мозга.

Исследователи из MIT стремятся разрешить ключевой спор о происхождении сознания: является ли оно результатом когнитивных процессов высшего порядка, таких как саморефлексия и логическое мышление, или же субъективный опыт рождается из специфических паттернов активности в локализованных зонах — например, в подкорковых структурах или задней части коры — без необходимости в сложной интерпретации.

С помощью tFUS ученые намерены найти ответы на ряд принципиальных вопросов: какова роль префронтальной коры и подкорковых узлов в осознанном восприятии? Локализовано ли сознание в конкретном месте или оно распределено по всему мозгу? И если оно рассредоточено, то как мозг объединяет разрозненные сигналы в целостный поток опыта?

В рамках грядущих экспериментов команда планирует провести серию тестов по стимуляции зрительной коры и фронтальных отделов головного мозга.

Источник: iXBT