I neuroni giganti associati alla coscienza sono scoperti

Qual è la natura della coscienza? Questo è uno dei grandi misteri della psicologia, delle neuroscienze e della filosofia della mente, e sebbene sembri curioso, la ricerca sugli animali, il cui senso di coscienza deve essere qualcosa di diverso dal nostro, ha contribuito a chiarirlo.

Di recente, un gruppo di ricercatori dell'Allen Institute of Brain Sciences guidato da Christof Koch ha rivelato la scoperta di tre neuroni giganti che collegano una grande parte del cervello dei topi; questi neuroni potrebbero essere la base fisiologica della coscienza, ma altri esperti non sono d'accordo.

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I tre neuroni giganti

Christof Koch e il suo team hanno fatto una presentazione ai membri della comunità neuroscientifica in cui hanno presentato la metodologia e i risultati della loro ricerca sulla connettività neuronale nel cervello dei topi.

L'aspetto più importante del suo lavoro è l'identificazione di tre giganti neuroni che nascono dalla struttura cerebrale nota come "chiostro" e la collegano con una buona parte del cervello. Il più grande dei tre viene a circondare l'intero cervello, mentre gli altri due coprono anche una porzione significativa degli emisferi.

Come rivelato dalle immagini tridimensionali ottenute dalla ricerca, queste tre cellule mantengono solide connessioni sinaptiche con i neuroni di molte diverse regioni del cervello. Ciò suggerisce che possono svolgere un ruolo rilevante nel coordinamento degli impulsi elettrochimici del sistema nervoso centrale.

Tuttavia, per il momento L'esistenza di questi tre neuroni in altre specie non è stata confermata gli animali, compresi gli umani, devono essere esercitati con tanta cautela nel tentativo di generalizzare le affermazioni di Koch..

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Cos'è il chiostro?

Il chiostro è uno strato di neuroni attaccato alla faccia inferiore della neocorteccia cerebrale, molto vicino all'insula e ai gangli della base; A volte è considerato una parte di questa struttura. La sua ampiezza è irregolare, misura diversi millimetri in alcune aree e molto meno di un millimetro in altre.

Questa regione del cervello fa sinapsi con molte strutture corticali e sottocorticali, incluso l'ippocampo, fondamentale per la memoria a lungo termine, e l'amigdala, coinvolto nell'apprendimento emotivo.

I neuroni del chiostro non solo mantengono connessioni rilevanti con altre parti del cervello, ma sono anche strettamente connessi l'un l'altro. Questo è stato associato all'elaborazione uniforme della stimolazione che attraversa il chiostro.

La proposta della squadra Koch

Sulla base delle sue recenti ricerche e di altri in cui aveva precedentemente collaborato, Koch difende che la coscienza potrebbe essere situata nel chiostro, che è stato l'obiettivo principale della sua carriera professionale.

Secondo la proposta di questa squadra, i tre neuroni giganti che hanno trovato consentirebbero il coordinamento degli impulsi nervosi nel chiostro: associano la ricezione e l'invio di segnali da questa struttura con l'apparizione della coscienza, tenendo conto della natura globale di questa trasmissione e delle funzioni che sono state attribuite al chiostro.

Un'altra ricerca rilevante per questa ipotesi è quella svolta dal gruppo di Mohamad Koubeissi (2014) con una donna colpita dall'epilessia. Questo team lo ha scoperto la stimolazione del chiostro da parte degli elettrodi "disattivati" coscienza del paziente, mentre l'interruzione della stimolazione l'ha indotta a riprendersi.

Metodologia di ricerca

Il gruppo di ricerca presso l'Allen Institute ha causato la produzione di proteine ​​fluorescenti in singoli neuroni originati nel chiostro di diversi topi. Per questo hanno usato una sostanza che, essendo presente nell'organismo, ha causato l'attivazione di alcuni geni.

Attraverso la propagazione attraverso i neuroni target, queste proteine ​​hanno dotato queste cellule di un colore distintivo. Più tardi hanno preso 10 mila immagini di sezioni del cervello e hanno usato software per computer da creare Mappe tridimensionali di neuroni attivati.

Critica a questa ipotesi

Diversi esperti in neuroscienze non sono d'accordo con la proposta del team Koch. In termini generali, la localizzazione della sua ipotesi è stata criticata, che attribuisce al chiostro il ruolo principale nella coscienza umana senza basarsi su una solida base di ricerca..

Per studiare la veridicità di questi approcci, Chau e collaboratori (2015) hanno condotto uno studio con 171 veterani di guerra che avevano riportato ferite alla testa. L'hanno trovato le ferite nel chiostro erano legate a un recupero più lento della coscienza dopo il danno, ma non con sequele più gravi a lungo termine.

Al momento le prove a favore dell'ipotesi che il chiostro sia la chiave per la coscienza sono inconcludenti, specialmente quando ci riferiamo agli esseri umani. Tuttavia, le prove lo suggeriscono questa struttura può essere rilevante per il controllo dell'attenzione attraverso la connessione di diverse regioni di entrambi gli emisferi cerebrali.

Riferimenti bibliografici:

• Chau, A; Salazar, A. M.; Krueger, F .; Cristofori, I. & Grafman, J. (2015). L'effetto delle lesioni claustrali sulla coscienza umana e il recupero della funzione. Coscienza e cognizione, 36: 256-64.

• Crick, F. C. & Koch, C. (2005). Qual è la funzione del claustrum? Transazioni filosofiche della Royal Society of London B: Biological Sciences, 360 (1458): 1271-79.

• Koubeissi, M. Z.; Bartolomei, F .; Beltagy, A. & Picard, F. (2014). La stimolazione elettrica di una piccola area del cervello altera in modo reversibile la coscienza. Epilessia e comportamento, 37: 32-35.

• Torgerson, C. M; Irimia, A; Goh, S. Y. M. e Van Horn, J. D. (2015). La connettività DTI del claustrum umano. Human Brain Mapping, 36: 827-38.