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les ondes Ultra-lentes dans le cerveau ont directement lié à la conscience

Si vous maintenez un oeil proche sur un IRM du cerveau, vous verrez une onde réussir par le cerveau entier comme un battement du coeur une fois toutes les quelques secondes. Ce rythme ultra-lent a été identifié il y a des décennies, mais personne n'a bien su quoi effectuer de lui. Les caractéristiques d'IRM sont par nature bruyantes, ainsi la plupart des chercheurs ont simplement ignoré les ondes ultra-lentes.

Mais en étudiant l'activité électrique en cerveaux de souris, les chercheurs à l'École de Médecine d'université de Washington à St Louis ont constaté que les ondes ultra-lentes sont quelque chose mais bruit. Ils sont plutôt des ondes en mer, avec tout que le cerveau fait avoir lieu dans des bateaux sur cette mer. La recherche a été concentrée jusqu'à présent sur la conduite à l'intérieur des bateaux, sans beaucoup de pensée pour la mer elle-même. Mais l'information neuve propose que les ondes jouent un rôle central dans la façon dont le cerveau complexe se combine et que les ondes sont directement liées à la conscience.

« Votre cerveau a 100 milliards de neurones ou ainsi, et ils doivent être coordonnés, » a dit Marcus supérieur Raichle auteur, DM, Alan A. et professeur de médecine d'Édith L. Wolff Distinguished et un professeur de la radiologie à l'institut de Mallinckrodt de la radiologie à l'École de Médecine. « Ces signes lentement variables dans le cerveau sont une voie d'obtenir une coordination très de grande puissance des activités dans toutes les diverses régions du cerveau. Quand l'onde monte, les endroits deviennent plus excitables ; quand elle descend, ils deviennent moins ainsi. »

L'étude est le 29 mars publié dans le neurone de tourillon.

Dans le 2000s tôt, Raichle et d'autres ont découvert des configurations d'activité cérébrale dans les gens comme ils s'étendent tranquillement dans des machines d'IRM, laissant leurs esprits errent. Ces soi-disant réseaux de poser-condition ont contesté la supposition que le cerveau s'apaise quand il n'est pas activement engagé dans une tâche. Maintenant nous savons que même lorsque vous vous sentez comme vous ne font rien, votre cerveau ronfle toujours le long, brûlant presque autant énergie rêvassant que résolvant un problème de maths dur.

Utilisant des réseaux de poser-condition, d'autres chercheurs ont commencé à rechercher - et à trouver - les endroits de cerveau qui se sont comportés différemment dans les personnes en bonne santé que dans les gens avec des encéphalopathies telles que la schizophrénie et l'Alzheimer. Mais même pendant que les caractéristiques du poser-état IRM fournissaient des analyses neuves dans des troubles neuropsychiatriques, elles également ont chronique montré des ondes d'activité écartant avec une régularité lente dans tout le cerveau, indépendamment de la maladie à l'étude. Des ondes assimilées ont été vues sur des échographies de cerveau des singes et des rongeurs.

Quelques chercheurs ont pensé que ces ondes ultra-lentes n'étaient pas plus que des corps étrangers de la technique IRM lui-même. L'IRM mesure l'activité cérébrale indirectement en mesurant le flux du sang riche en oxygène pendant des secondes, un calendrier très long pour un organe qui l'envoie message à un dixième au l'un-centième d'une seconde. Plutôt qu'un procédé véritablement lent, le raisonnement est allé, les ondes a pu être le montant de beaucoup de signes électriques rapides au-dessus d'un temps relativement long.

Le premier Anish Mitra auteur, PhD, et Andrew Papier d'emballage, PhD - des stagiaires de MD/PhD à l'université de Washington - et des collègues a décidé d'approcher le mystère des ondes ultra-lentes utilisant deux techniques qui mesurent directement l'activité électrique en cerveaux de souris. Dans un, ils ont mesuré une telle activité au niveau cellulaire. Dans l'autre, ils ont mesuré la couche d'activité électrique par couche le long de la surface extérieure du cerveau.

Ils ont constaté que les ondes n'étaient aucun corps étranger : des ondes Ultra-lentes ont été vues indépendamment de la technique, et elles n'étaient pas le montant tout de l'activité électrique plus rapide dans le cerveau.

Au lieu de cela, les chercheurs ont constaté que les ondes ultra-lentes spontanément commencées dans une couche interne des cerveaux des souris et l'étendre dans une trajectoire prévisible. Comme ondes réussies par chaque région du cerveau, ils améliorés l'activité électrique là. Les neurones ont allumé plus avec enthousiasme quand une onde était à proximité.

D'ailleurs, les ondes ultra-lentes ont persisté quand les souris ont été mises sous l'anesthésie générale, mais avec le sens des ondes a renversé.

« Il y a un procédé très lent qui déménage par le cerveau pour produire les occasions fournies temporaires pour la signalisation interurbaine, » Mitra a dit. « La voie que ces ondes ultra-lentes déménagent par le cortex est marquée avec d'énormes changements du comportement, tel que la différence entre les conditions conscientes et inconscientes. »

Le fait que la trajectoire des ondes changée tellement spectaculaire avec la condition de la conscience propose que les ondes ultra-lentes pourraient être principales à la façon dont les fonctions cérébrales. Si des endroits de cerveau sont considérés comme des bateaux pendillant environ sur une mer de lent-onde, le choppiness et le sens des influences de mer sûrement comment facilement un message peut être réussi d'un bateau à l'autre, et comment dur il est pour que deux bateaux combinent leur activité.

Les chercheurs maintenant étudient si les anomalies dans la trajectoire de telles ondes ultra-lentes pourraient expliquer certaines des différences vues sur des IRMs entre les personnes en bonne santé et les gens avec des conditions neuropsychiatriques telles que la démence et la dépression.

« Si vous regardez le cerveau de quelqu'un avec la schizophrénie, vous ne voyez pas une grande lésion, mais quelque chose n'est pas juste dans la façon dont les belles machines de totalité du cerveau sont dispensées, » a dit Raichle, qui est également un professeur de génie biomédical, de la neurologie, de la neurologie et de psychologique et des sciences du cerveau. « Ce qui nous avons trouvé ici pourrait nous aider à figurer à l'extérieur ce que va mal. Ces ondes très lentes sont seules, souvent donné sur et tout à fait central à la façon dont le cerveau est dispensé. C'est la ligne inférieure. »