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Dirija primeiramente indícios sobre como o cérebro altera o estado de consciência durante o sono

No cérebro humano, as pilhas falam a uma outra com a troca rotineira de sinais elétricos. Mas quando os povos caem em um sono profundo, as regiões mais altas do cérebro - regiões que durante o acordo de horas é uma grade se apressando do diálogo neural - perdem aparentemente sua capacidade para comunicar-se eficazmente, fazendo com que a consciência desvaneça-se.

Escrevendo na ciência do jornal, uma equipe dos pesquisadores conduzidos pela universidade do professor de Wisconsin-Madison de psiquiatria Giulio Tononi relata que o desvanecimento da consciência durante o sono sem sonho parece ocorrer como as regiões diferentes do córtice cerebral que a percepção, o pensamento e a acção intermediários se tornam funcional desligado.

Tononi e sua equipe observaram a disconexão quando breves, pulsos magnètica gerados da electricidade foram dirigidos às regiões específicas do cérebro. Os pulsos estimularam uma resposta electroquímica das pilhas visadas, que, quando o assunto estava acordado, rippled através do cérebro, viajando ao longo das redes de fibras de nervo aos destinos cerebrais diferentes. Mas quando o assunto estava no sono profundo, a mesma resposta rapidamente foi extinguida e não viajou além das pilhas estimuladas.

Quando a consciência se desvanece, de acordo com Tononi, “o cérebro divide nas ilhas pequenas que não podem falar a uma outra.”

Os resultados novos são importantes porque fornecem os primeiros indícios directos sobre como o cérebro altera o estado de consciência durante o sono. A consciência é um reino scientifically escuro porque pouca pesquisa foi conduzida sobre como o cérebro sustenta e altera os vários estados de ânimo. Tononi, um de poucos cientistas que exploram as fronteiras da consciência, teorizou que o pensamento consciente depende da capacidade do cérebro para integrar a informação.

O “sono é a alteração a mais familiar da consciência,” diz. “Acontece cada noite a todos nós. Cada noite, quando você cai no sono profundo, sua consciência desvanece-se geralmente.”

Certamente, os assuntos da pesquisa acordados cedo na noite relatam freqüentemente quase nenhuma experiência consciente. Mais tarde na noite, e especialmente nas horas de manhã, sujeita os sonhos vívidos do relatório, indicando que os estados avançados de sono podem ser associados com a experiência consciente, Tononi diz.

Mas por que a consciência desvanece-se durante o sono profundo cedo na noite? “Você não pode dizer que a consciência se desvanece porque o cérebro cortou. Aquele não é o caso. Os cientistas têm sabido por muito tempo que o cérebro permanece quando nós dormirmos,” Tononi activo diz. “Assim o que poderia ser responsável?”

Para explorar a divisão da consciência durante o sono, Tononi e seus colegas capitalizaram em uma nova tecnologia - estimulação magnética transcranial - essa as licenças precisas, activação não invasora de regiões pequenas do cérebro. Os assuntos são equipados igualmente com um tampão dos eléctrodos para monitorar a actividade elétrica do cérebro de modo que os sinais da pilha induzidos pelas explosões rápidas da electricidade possam ser seguidos.

Nos assuntos que estão acordados, os pulsos induziram uma resposta significativa: “O cérebro reage em um forte e a maneira específica,” Tononi explica. “Há um grupo muito interessante de activações que ocorrem sobre grandes distâncias no córtice.

“Durante o sono profundo cedo na noite,” adiciona, “a resposta é breve e não propaga de todo. De algum modo, não viaja em qualquer lugar.”

As experiências conduzidas pela equipe de Wisconsin são as primeiras de seu tipo. Os resultados emprestam o apoio à ideia que a consciência depende da capacidade do cérebro para integrar a informação. Ou seja a consciência descansa na capacidade das várias regiões do cérebro para falar a um outro.

No cérebro, as mensagens são retransmitidas ao longo das redes de fibras de nervo. As pilhas transmitem a informação ao longo daquelas fibras eletroquìmica. Anatômica, as fibras são análogas aos cabos que os computadores se usam para compartilhar da informação. Mas a rede de fibras de nervo, como um emaranhado do computador cabografa, não é transparente e não pode sempre estar no uso.

“O que nós necessários a fazer devíamos estimular uma área do cérebro e ver se fala a uma outra divisória. Nós temos uma ferramenta para fazer agora isso,” diz Tononi, provendo um somente de um punhado das máquinas no mundo capaz de estimular regiões precisas do cérebro fora do crânio ao gravar as respostas elétricas resultantes.

Pá-como o dispositivo é colocado sobre a cabeça de um assunto e gera um campo magnético. O campo magnético, por sua vez, produz os pulsos da electricidade que duram menos do que um milissegundo e aquele são capazes de penetrar o crânio para estimular neurónios.

“Essencialmente, nós activamos uma área,” Tononi diz. “Nós podemos fazer este em qualquer lugar no cérebro. Uma vez que uma área é activada, responde enviando sinais, as ondas que viajam através dos axónio (fibras de nervo) a outras regiões do cérebro. Ao mesmo tempo, nós podemos gravar como o resto do cérebro está respondendo.”

A técnica nova promete a ciência uma maneira de considerar como as áreas diferentes do cérebro se comunicam, Tononi diz.

Além da ajuda ilumine os segredos da consciência, o estudo novo, que foi dirigido na parte por Marcello Massimini, um investigador associado no instituto psiquiátrica e em clínicas de UW, pode ajudar na revelação de ferramentas diagnósticas e terapêuticas para as desordens neurológicas e psiquiátricas que afectam a consciência, tal como a esquizofrenia. Esse trabalho está sendo levado a cabo agora pelo grupo de Wisconsin.

Além do que Tononi e Massimini, os co-autores do papel da ciência incluem Fabio Ferrarelli, Recto Huber, Steve K. Esser e Harpreet Singh, todo o UW-Madison.