Pekin Normal Universitetinin rəhbərlik etdiyi tədqiqatçılar prefrontal korteksi aktivləşdirərək insanın şüurlu qavrayışını idarə edən xüsusi yüksək nizamlı talamus nüvələrini müəyyən ediblər. Onların tapıntıları beynin şüurlu təcrübəni necə formalaşdırdığına dair anlayışı gücləndirir və tək kortikal sahələrə deyil, talamik strukturlara mərkəzi rol təyin edən nəzəriyyələr üçün yeni empirik dəstək təklif edir.

Şüur iki fərqli formada mövcud olaraq təsvir edilmişdir: oyaq və ya yuxuda olan ümumi vəziyyət və subyektiv şüurun xüsusi məzmunu. Qavrayışın sinir əsaslarını araşdıran əksər tədqiqatlar beyin qabığına yönəlmişdir.

Subkortikal strukturlar, o cümlədən yüksək səviyyəli talamik nüvələr, nisbətən tədqiq edilməmiş qalır, həssas məlumatların sürətlə dəyişən şüurlu təcrübənin bir hissəsinə çevrilməsini pis hesab edir .

Əvvəlki iş tez-tez talamus funksiyasını şüurlu qavrayışın yaradılmasında birbaşa iştirakçı kimi deyil, yalnız hissiyyat girişi üçün relay kimi nəzərdən keçirirdi. Bununla belə, anatomik tədqiqatlar şüurla əlaqəli beyin bölgələri ilə geniş yayılmış talamus əlaqələrini göstərdi. Bir neçə nəzəri çərçivə talamokortikal ilmələrin qavrayış üçün vacib inteqrasiya funksiyalarını yerinə yetirə biləcəyini təklif edir.

Funksional görüntüləmə üsulları dərin beyin bölgələrində ikincil sinir hadisələrini müşahidə etmək üçün məkan və müvəqqəti dəqiqliyə malik deyil. Şüurlu qavrayış zamanı kortekslə fərqli talamik nüvələrin qarşılıqlı təsirlərinin olub-olmaması müşahidədən gizli qaldı.

Elm -də dərc olunan “İnsan yüksək səviyyəli talamik nüvələr, talamofrontal döngə vasitəsilə şüurlu qavrayış qapısı” adlı araşdırmada tədqiqatçılar bu qarşılıqlı əlaqənin vaxtını və quruluşunu real vaxtda araşdırmaq üçün insan subyektlərində həm talamik, həm də kortikal bölgələrdən birbaşa qeydlər apardılar.

Dərmana davamlı baş ağrılarının müalicəsinin bir hissəsi kimi dərin beyin stimullaşdırılması üçün qiymətləndirmədən keçən beş yetkin xəstədən stereoelektroensefaloqrafiya (sEEG) qeydləri götürülüb. Hər bir xəstədə çoxlu talamik nüvələrə və prefrontal korteksin bölgələrinə cərrahi olaraq implantasiya edilmiş elektrodlar var idi. Ümumilikdə, 194 qeyd yeri doqquz fərqli talamik nüvədə, 213-ü isə prefrontal korteksdə yerləşirdi.

Şüurlu qavrayışla əlaqəli sinir siqnallarını digər idrak funksiyaları ilə əlaqəli olanlardan fərqləndirmək üçün vizual məlumatlılıq tapşırığından istifadə edilmişdir .

Mövzular istiqamətli göz hərəkətləri vasitəsilə şüurlu məlumatlılığı yoxlamaq üçün periferik yerlərdə 50 millisaniyə ərzində görünən və fərqli olaraq dəyişən zəif qara-ağ ızgara nümunələrinin qısa təqdimatlarına baxdılar. Vizual üsul motor planlaşdırma və ya şifahi hesabat tapşırıqlarından müdaxiləni azaltmaq üçün fiziki və ya səsli versiyalar üzərində seçilmişdir.

Şüurla əlaqəli sinir fəaliyyəti ventral talamik nüvələrə və ya prefrontal korteksə nisbətən intralaminar və medial talamik nüvələrdə daha erkən və daha çox intensivliklə ortaya çıxdı. Qeydlər göstərdi ki, bu yüksək nizamlı nüvələrdə fəaliyyət kortikal bölgələrdə müvafiq siqnallardan bir neçə onlarla millisaniyə əvvəldir. Bu vaxt nümunəsi iştirakçılar və sınaq növləri arasında ardıcıl olaraq müşahidə edilmişdir.

Cəmi 108 talamik qeyd sahəsi şüurlu və şüursuz vizual sınaqlar arasında statistik əhəmiyyətli fərqlər göstərdi.

Stimul təqdim edildikdən sonra 350 millisaniyədə fərqin baş vermə vaxtı kimi müəyyən edilən erkən reaksiyaların əksəriyyəti mərkəzi medial, orta-dorsal medial və parafassikulyar nüvələrdə yaranmışdır. Bu eyni nüvələr, ventral anterior, ventral lateral və ventral posterolateral qruplara nisbətən şüurlu qavrayış zamanı hadisələrlə əlaqəli daha yüksək potensial amplitüdlər və aşağı tezlikli spektral gücdə daha çox artım göstərdi.

Faza sinxronizasiyası ölçmələri şüurla əlaqəli aşağı tezlikli salınımların, xüsusən teta zolağında (2 ilə 8 Hz) intralaminar və medial nüvələrdə yarandığını ortaya qoydu. Salınımlar temporal ardıcıllıqla xaricə doğru yayılırdı: əvvəlcə talamusda, sonra talamus ilə prefrontal korteks arasındakı əlaqələrdə və korteksdə son olaraq.

Yavaş beyin ritmlərinin daha sürətli olanların gücünə təsir etdiyi beyin siqnalının koordinasiyasının bir növü olan şüurla əlaqəli faza-amplituda birləşmə, şüurlu qavrayış zamanı daha güclü idi və ilk olaraq talamik bölgələrdə ortaya çıxdı.

İntralaminar və medial nüvələrdən gələn siqnallar lateral prefrontal korteksdə aşağı tezlikli fazalar və yüksək tezlikli amplitüdlər arasında əlaqəni göstərdi, bu nümunə şüursuz sınaqlarda mövcud deyil. Bu çarpaz tezlikli qarşılıqlı əlaqə də talamusda yaranıb və korteksdəki oxşar fəaliyyətdən daha erkən və daha güclü şəkildə ortaya çıxdı.

Talamofrontal döngədə sinir fəaliyyəti şüurlu və şüursuz sınaqlar arasında stimul kontrastı, qayda işarələri və ya gözün hərəkət istiqaməti daxil olmaqla digər tapşırıq elementləri arasında daha dəqiq fərqlənir. Performans fərqləri hətta stimul xüsusiyyətlərinin sabit qaldığı həddə yaxın şəraitdə əhəmiyyətli idi.

Tədqiqatçılar belə qənaətə gəlirlər ki, intralaminar və medial talamik nüvələr insanın şüurlu qavrayışının əsasında yatan sinir fəaliyyəti üçün mənşə nöqtələri kimi xidmət edir. Bu yüksək səviyyəli strukturlar nəinki prefrontal korteks bölgələrindən daha erkən aktivləşir, həm də kortikal fəaliyyəti koordinasiya edən funksional birləşməni başlatır. Talamik siqnallar, hiss intensivliyi və ya davranış çıxışı da daxil olmaqla, tapşırığın digər idrak xüsusiyyətlərinə nisbətən subyektiv məlumatlılığı daha etibarlı şəkildə proqnozlaşdırır.

Bu tapıntılar, talamus nüvələrini şüurlu qavrayış üçün bir qapı kimi təklif edən nəzəriyyələri dəstəkləmək üçün birbaşa insan sübutları əlavə edir. Nəticələr, məlumatlılıq üçün əsas məsuliyyəti yalnız korteksə təyin edən modellərə meydan oxuyur. Qavrayışda iştirak edən spesifik talamik-kortikal yolları müəyyən etməklə, tədqiqat keçici duyğu təcrübələrinin şüurlu şüurun necə yüksəldiyinə dair yeni fikirlər təklif edir.

Bu subkortikal şəbəkələrin rolunun aydınlaşdırılması şüur ​​pozğunluqlarının müalicəsi və beyin-maşın interfeysi dizaynının təkmilləşdirilməsi üçün gələcək yanaşmalar haqqında məlumat verə bilər.

Daha çox məlumat: Zepeng Fang və digərləri, İnsan yüksək nizamlı talamik nüvələr talamofrontal döngə vasitəsilə şüurlu qavrayışa qapılar, Elm (2025). DOI: 10.1126/science.adr3675

Jurnal məlumatı: Elm 

© 2025 Science X Network