W latach 40. i 50. XX wieku prowadzono intensywne badania dotyczące ludzkiego mózgu. Jednym z istotnych wyników było odkrycie, że to w obrębie pnia mózgu znajdują się struktury, które warunkują pobudzenie kory mózgowej. Potwierdzające to odkrycie dowody były bardzo mocne. Naukowcy zasugerowali, że sygnały z tego obszaru docierają do kory za pośrednictwem wzgórza. Choć w tym przypadku nie występowało równie silne uzasadnienie, założono, że tak właśnie jest. Od tego czasu informacja o kluczowej roli wzgórza w utrzymaniu świadomości stale pojawia się w podręcznikach do neuroanatomii. Wyniki najnowszych badań wskazują jednak na to, że być może pojawi się konieczność napisania ich na nowo.
Świadomość składa się z dwóch podstawowych elementów: czuwania i uważności. Naukowcy z University of Iowa skupili się na pierwszym z nich – jego brak powoduje bowiem śpiączkę lub utratę przytomności. Badacze obserwowali 33 pacjentów. Przeżyli oni udar mózgu, który wpłynął właśnie na wzgórze. Za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI) precyzyjnie odwzorowali obszar uszkodzony w wyniku udaru, a także – na podstawie dokumentacji – ocenili świadomość każdego z pacjentów w ciągu pierwszych 12 godzin od jego wystąpienia.
“To, co jest naprawdę ekscytujące w tym odkryciu, oprócz rzucania wyzwania długoletniemu dogmatowi, który istnieje od dziesięcioleci, to to, że ma ono implikacje dla opieki klinicznej nad pacjentami – mówi dr Aaron Boes, jeden z kierujących badaniem. – W oparciu o dotychczasową wiedzę, ludzie próbowali stymulować wzgórze w przypadku zaburzeń świadomości, bez większego powodzenia. Nasze wyniki sugerują, że to nie był właściwy cel i że lepszym byłoby podwzgórze albo podstawa przodomózgowia.”
U czterech pacjentów doszło do poważnego upośledzenia w postaci śpiączki lub osłupienia (stuporu). Jednak u każdego z nich uszkodzeniu uległo nie tylko wzgórze, ale także podwzgórze i pień mózgu. Wykazano także, iż u żadnej z osób, u których doszło do obumierania neuronów jedynie w obrębie wzgórza, nie wystąpiły poważne zaburzenia w zakresie czuwania.
“Wygląda na to, że najbardziej krytycznym elementem w kontekście zachowania świadomości jest droga od pnia mózgu przez podwzgórze i podstawę przodomózgowia do kory mózgu – mówi dr Boes. – Mam nadzieję, że przyszłe badania skupią się teraz na tej nowej ścieżce. Myślę, że mogłoby to zmienić postępowanie z pacjentami w śpiączce i tymi z innymi zaburzeniami świadomości.”
Otrzymane wyniki to zaledwie część dużego projektu dr. Aarona Boesa i dr. Joela Geerlinga, który ma na celu zbadanie ścieżek mózgowych, które są kluczowe dla utrzymania świadomości. Naukowcy przypuszczają, że szlak od pnia mózgu do wzgórza i kory mózgowej może mieć większe znaczenie dla zachowania uważności. Starają się też zidentyfikować podobieństwa w budowie i funkcjach między mózgiem człowieka i innych zwierząt, szczególnie myszy, które są często wykorzystywanym modelem. Przypuszczają bowiem, że sieci, które odpowiadają za świadomość u ludzi mogą powstawać ze struktur, które pełnią podobne funkcje u innych ssaków.
