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In primo luogo diriga le bugne circa come il cervello altera lo stato della coscienza durante il sonno

Nel cervello umano, le celle parlano con una un altro con lo scambio sistematico di segnali elettrici. Ma quando la gente cade in un sonno profondo, le più alte regioni del cervello - regioni che durante il risveglio delle ore è una griglia agitantesi del dialogo neurale - perdono apparentemente la loro capacità di comunicare efficacemente, inducendo la coscienza a sbiadirsi.

Scrivendo nella scienza del giornale, un gruppo dei ricercatori piombo dall'università di professore diWisconsin-Madison della psichiatria Giulio Tononi riferisce che sbiadirsi della coscienza durante il sonno senza sogni sembra accadere come le regioni differenti della corteccia cerebrale che la percezione, il pensiero e l'atto mediati sono dal punto di vista funzionale disconnected.

Tononi ed il suo gruppo hanno osservato la sconnessione una volta brevi, impulsi magneticamente generati dell'elettricità sono stati diretti verso le regioni specifiche del cervello. Gli impulsi hanno stimolato una risposta elettrochimica dalle celle mirate a, che, quando l'oggetto era sveglio, si sono increspate attraverso il cervello, viaggianti lungo le reti delle fibre nervose alle destinazioni cerebrali differenti. Ma quando l'oggetto era nel sonno profondo, la stessa risposta rapidamente è stata estinta e non ha viaggiato oltre le celle stimolate.

Quando la coscienza si sbiadisce, secondo Tononi, “il cervello riparte nelle piccole isole che non possono parlare con una un altro.„

I nuovi risultati sono importanti perché forniscono le prime bugne dirette circa come il cervello altera lo stato della coscienza durante il sonno. La coscienza è un regno scientifico oscuro poichè poca ricerca è stata condotta su come il cervello sostiene ed altera i vari stati di animo. Tononi, uno dei pochi scienziati che esplorano le frontiere della coscienza, ha teorizzato che il pensiero cosciente dipende dalla capacità del cervello di integrare le informazioni.

“Il sonno è l'alterazione più esperta della coscienza,„ dice. “Accade ogni notte a tutti noi. Ogni notte, quando cadete in sonno profondo, la vostra coscienza si sbiadisce solitamente.„

Effettivamente, gli oggetti della ricerca svegliati presto nella notte riferiscono frequentemente poca o nessun'esperienza cosciente. Successivamente nella notte e particolarmente di mattina nelle ore, sottopone i sogni vivi di rapporto, indicanti che gli stadi avanzati di sonno possono essere associati con esperienza cosciente, Tononi dice.

Ma perché la coscienza si sbiadisce durante il sonno profondo presto nella notte? “Non potete dire che la coscienza si sbiadisce perché il cervello ha chiuso. Quello non è il caso. Gli scienziati lungamente hanno saputo che il cervello rimane mentre dormiamo,„ Tononi attivo dice. “Così che cosa potrebbe essere responsabile?„

Per esplorare la ripartizione della coscienza durante il sonno, Tononi ed i suoi colleghi hanno sfruttato una nuova tecnologia - stimolo magnetico transcranial - quella permessi precisi, attivazione non invadente di piccole regioni del cervello. Gli oggetti egualmente sono forniti di cappuccio degli elettrodi per riflettere l'attività elettrica del cervello in moda da potere tenere la carreggiata i segnali delle cellule suscitati dai burst rapidi dell'elettricità.

Negli oggetti che sono svegli, gli impulsi hanno suscitato una risposta significativa: “Il cervello reagisce in un forte ed il modo specifico,„ Tononi spiega. “C'è un insieme delle attivazioni molto interessante che si presentano sopra le grandi distanze nella corteccia.

“Durante il sonno profondo presto nella notte,„ aggiunge, “la risposta è di breve durata e non si propaga affatto. In qualche modo, non viaggia da nessuna parte.„

Gli esperimenti eseguiti dal gruppo di Wisconsin sono i primi del loro genere. I risultati forniscono il sostegno all'idea che la coscienza dipende dalla capacità del cervello di integrare le informazioni. Cioè la coscienza riposa sulla capacità di varie regioni del cervello di parlare con uno un altro.

Nel cervello, i messaggi sono trasmessi lungo le reti delle fibre nervose. Le celle trasmettono le informazioni lungo quelle fibre elettrochimicamente. Anatomicamente, le fibre sono analoghe ai cavi che i computer usano per dividere le informazioni. Ma la rete delle fibre nervose, come un groviglio del computer cabla, non è trasparente e non può sempre essere in uso.

“Che cosa abbiamo dovuto fare erano stimolare un'area del cervello e vedere se parla con altra parte. Abbiamo uno strumento ora per fare quello,„ dice Tononi, fornente di rimandi uno soltanto di una manciata di commputer nel mondo capace della stimolazione delle regioni precise del cervello dall'esterno del cranio mentre registrano le risposte elettriche risultanti.

L'unità del tipo di pagaia è collocata sopra la testa di un oggetto e genera un campo magnetico. Il campo magnetico, a sua volta, produce gli impulsi dell'elettricità che durano di meno che un millisecondo e quello sono capaci di penetrare il cranio per stimolare le cellule cerebrali.

“Essenzialmente, attiviamo un'area,„ Tononi dice. “Possiamo fare questo dovunque nel cervello. Una volta che un'area è attivata, risponde inviando i segnali, onde che attraversano through gli assoni (fibre nervose) ad altre regioni del cervello. Allo stesso tempo, possiamo registrare come il resto del cervello sta rispondendo.„

La nuova tecnica promette a scienza un modo vedere come le aree differenti del cervello comunicano, Tononi dice.

Oltre l'aiuto illumini i segreti della coscienza, il nuovo studio, che è stato diretto in parte da Marcello Massimini, un socio di ricerca nell'istituto psichiatrico e nelle cliniche di UW, può aiutare nello sviluppo degli strumenti diagnostici e terapeutici per i disordini neurologici e psichiatrici che pregiudicano la coscienza, quale la schizofrenia. Quel lavoro ora sta continuando dal gruppo di Wisconsin.

Oltre a Tononi e a Massimini, i co-author del documento di scienza includono Fabio Ferrarelli, Reto Huber, Steve K. Esser e Harpreet Singh, tutta la UW-Madison.