【新知關(guān)鍵詞：大腦意識(shí)覺知路線圖】

《格林童話》中有一則經(jīng)典歐洲童話《玫瑰公主》，也稱《睡美人》，故事中美麗的公主被惡毒的女巫詛咒沉睡不醒，直至愛慕她的人獻(xiàn)上一個(gè)真心的吻。然而，美國斯坦福大學(xué)的最新研究則為“蘇醒”帶來新辦法——通過大腦的意識(shí)覺知路線喚醒“睡美人”。

據(jù)英國《每日郵報(bào)》12月18日?qǐng)?bào)道，科學(xué)家已經(jīng)破解意識(shí)覺知路線圖，最新研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在網(wǎng)絡(luò)雜志《ELife》上。在最新實(shí)驗(yàn)中，研究人員可以通過調(diào)整丘腦中樞的細(xì)胞活動(dòng)來有效控制小鼠的意識(shí)，控制過程類似調(diào)低收音機(jī)音量。丘腦是大腦深處感覺中樞所在區(qū)域，它控制人體不同部位傳來的信號(hào)，同時(shí)負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)意識(shí)和清醒狀態(tài)。如果這一區(qū)域遭受損壞，那么記憶力、注意力和睡眠等都將受影響，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致昏迷。

過去這一區(qū)域細(xì)胞的活動(dòng)原理并不清楚，為測試丘腦中樞和意識(shí)之間的作用機(jī)制，斯坦福大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)利用一種被稱為光遺傳學(xué)的工具刺激小鼠的丘腦中樞細(xì)胞群。其實(shí)也就是將光敏基因插入細(xì)胞中，從而使細(xì)胞能夠被光激活，這樣研究者就能一邊掌控外部事件進(jìn)展，一邊以類似于深度腦部刺激的方式刺激大腦。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用10赫茲頻率刺激丘腦中的興奮細(xì)胞時(shí)，老鼠會(huì)失去意識(shí)，而用40到100赫茲頻率刺激時(shí)，老鼠會(huì)再次醒來。

明明刺激的是相同的細(xì)胞，為何頻率不同會(huì)導(dǎo)致如此大的差異？斯坦福大學(xué)神經(jīng)學(xué)、神經(jīng)外科和生物工程副教授金博士介紹說，這是由于丘腦中樞的工作就像收音機(jī)頻率刻度盤上的指針一樣，能夠調(diào)節(jié)大腦不同區(qū)域的工作狀態(tài)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中功能性核磁共振成像顯示，不同頻率的激光脈沖會(huì)使大腦的不同區(qū)域亮起來，高頻率的刺激導(dǎo)致大腦皮層區(qū)域被廣泛激活，而低頻刺激則抑制大腦皮層活動(dòng)，小鼠便失去意識(shí)，昏昏欲睡。腦部掃描結(jié)果還顯示，大腦不同區(qū)域之間存在相互作用，比如一個(gè)區(qū)域活動(dòng)的增加會(huì)伴隨另一區(qū)域活動(dòng)下降。腦部刺激實(shí)驗(yàn)中，丘腦中樞周圍的皮膚體感神經(jīng)元極其活躍，此外，動(dòng)物腦部“未定區(qū)”細(xì)胞在睡眠等低活動(dòng)狀態(tài)下會(huì)呈現(xiàn)“梭形”模式。

研究人員表示，這一成果在了解大腦如何控制睡眠和覺醒領(lǐng)域取得了重大進(jìn)步，有望利用該成果開發(fā)治療腦損傷和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的新方法。此前牛津大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)曾用果蠅實(shí)驗(yàn)，證明大腦中存在“睡眠開關(guān)”，現(xiàn)在經(jīng)過小鼠實(shí)驗(yàn)，神經(jīng)科學(xué)家們更加堅(jiān)信大腦中存在能夠控制思想意識(shí)狀態(tài)的特定區(qū)域。目前，科學(xué)家們還在精確分析這些過程到底是如何進(jìn)行的，相信這一發(fā)現(xiàn)最終將有助于人們改善不良睡眠，擺脫慢性失眠等病癥。