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Dirigez d'abord les indices au sujet de la façon dont le cerveau modifie la condition de la conscience pendant le sommeil

Dans l'esprit humain, les cellules parlent à une un un autre par l'échange courant des signes électriques. Mais quand les gens tombent dans un sommeil profond, les régions plus élevées des régions du cerveau que pendant le réveil des heures sont un réseau s'activant de dialogue neural - détruisent apparemment leur capacité de communiquer effectivement, entraînant la conscience se faner.

Écrivant dans la Science de tourillon, une équipe de recherche aboutie par l'université du professeur de psychiatrie Giulio Tononi de Wisconsin-Madison enregistre que l'effacement de la conscience pendant le sommeil sans rêves semble se produire comme différentes régions du cortex cérébral qui la perception, la pensée et l'action médiates deviennent fonctionellement disconnected.

Tononi et son équipe ont observé le débranchement si brefs, des pouls par magnétisme produits de l'électricité ont été dirigés vers des régions spécifiques du cerveau. Les pouls ont stimulé une réaction électrochimique des cellules visées, qui, quand le sujet était éveillé, ont ondulé en travers du cerveau, se déplaçant le long des réseaux des fibres nerveuses à différentes destinations cérébrales. Mais quand le sujet était dans le sommeil profond, la même réaction a été rapidement éteinte et ne s'est pas déplacée au delà des cellules stimulées.

Quand la conscience se fane, selon Tononi, « le cerveau décompose en petites îles qui ne peuvent pas parler à une un un autre. »

Les découvertes neuves sont importantes parce qu'elles fournissent les premiers indices directs au sujet de la façon dont le cerveau modifie la condition de la conscience pendant le sommeil. La conscience est un royaume scientifiquement sombre car peu de recherche a été conduite sur la façon dont le cerveau supporte et modifie les états d'esprit variés. Tononi, un des quelques scientifiques explorant les frontières de la conscience, a théorisé que la pensée consciente dépend de la capacité du cerveau d'intégrer l'information.

Le « sommeil est le changement le plus familier de conscience, » il dit. « Elle arrive chaque nuit à nous tous. Chaque nuit, quand vous tombez dans le sommeil profond, votre conscience se fane habituellement. »

En effet, les sujets de recherches réveillés tôt pendant la nuit enregistrent fréquemment peu ou pas d'expérience consciente. Plus tard pendant la nuit, et particulièrement pendant les heures de matin, soumet des rêves vifs d'état, indiquant que les stades avancés du sommeil peuvent être associés à une expérience consciente, Tononi dit.

Mais pourquoi la conscience se fane-t-elle pendant le sommeil profond tôt pendant la nuit ? « Vous ne pouvez pas dire que la conscience se fane parce que le cerveau a coupé. Ce n'est pas le cas. Les scientifiques ont longtemps su que le cerveau reste tandis que nous dormons, » Tononi actif dit. « Ainsi ce qui pourrait être responsable ? »

Pour explorer la perte de conscience pendant le sommeil, Tononi et ses collègues ont capitalisé d'une technologie neuve - stimulation magnétique de transcranien - cette les laisux précises, activation non envahissante de petites régions du cerveau. Des sujets sont également équipés d'un capuchon des électrodes pour surveiller l'activité électrique du cerveau de sorte que les signes de cellules obtenus par les paquets d'impulsions rapides de l'électricité puissent être suivis.

Dans les sujets qui sont éveillés, les pouls ont obtenu une réaction significative : « Le cerveau réagit dans un intense et la façon spécifique, » Tononi explique. « Il y a un ensemble d'activations très intéressant qui se produisent au-dessus des distances grandes dans le cortex.

« Pendant le sommeil profond tôt pendant la nuit, » il ajoute, « la réaction est de courte durée et ne propage pas du tout. D'une certaine manière, elle ne se déplace pas n'importe où. »

Les expériences entreprises par l'équipe du Wisconsin sont les premières de leur genre. Les résultats prêtent le support à l'idée que la conscience dépend de la capacité du cerveau d'intégrer l'information. En d'autres termes, la conscience pose sur la capacité des régions variées du cerveau de parler à un un un autre.

Dans le cerveau, des messages sont transmis par relais le long des réseaux des fibres nerveuses. Les cellules transmettent l'information le long de ces fibres électrochimique. Anatomiquement, les fibres sont analogues aux câbles que les ordinateurs emploient pour partager l'information. Mais le réseau des fibres nerveuses, comme un embrouillement d'ordinateur câble, n'est pas transparent et peut toujours ne pas être en service.

« Ce qui nous avons dû faire étaient stimuler une région du cerveau et voir s'il parle à une autre cloison. Nous avons un outil pour faire cela maintenant, » dit Tononi, mettant en référence un d'une poignée seulement de machines dans le monde capable des régions précises stimulantes du cerveau de l'extérieur du crâne tout en enregistrant les réactions électriques donnantes droit.

Le dispositif comme une paddle est mis au-dessus de la tête d'un sujet et produit d'un champ magnétique. Le champ magnétique, consécutivement, produit des pouls de l'électricité durant moins qu'une milliseconde et ce sont capables de pénétrer le crâne pour stimuler des cellules du cerveau.

« Essentiellement, nous activons un endroit, » Tononi dit. « Nous pouvons faire ceci n'importe où dans le cerveau. Une fois qu'un endroit est activé, il répond en envoyant des signes, les ondes qui se déplacent par les axones (fibres nerveuses) à d'autres régions du cerveau. En même temps, nous pouvons enregistrer comment le reste du cerveau répond. »

La technique neuve promet à la science une voie de voir comment les différentes régions du cerveau communiquent, Tononi dit.

Au delà de l'aide illuminez les secrets de la conscience, l'étude neuve, qui a été dirigée en partie par Marcello Massimini, un associé de recherches dans l'institut psychiatrique et des cliniques d'UW, peut faciliter le développement des outils diagnostiques et thérapeutiques pour neurologiques et les troubles psychiatriques qui affectent la conscience, telle que la schizophrénie. Ce travail maintenant est poursuivi par le groupe du Wisconsin.

En plus de Tononi et de Massimini, les co-auteurs de l'article de la Science incluent Fabio Ferrarelli, Reto Huber, Steve K. Esser et Harpreet Singh, tout l'UW-Madison.