ความพยายามในการวิจัยระดับนานาชาติพบรูปแบบการทำงานของสมองที่มาพร้อมกับความตระหนักรู้
การศึกษาพบว่าสมองที่มีสติส่งเสียงฮัมด้วยสัญญาณที่ซับซ้อนและเชื่อมโยงกันนักวิทยาศาสตร์ค้นพบลายเซ็นใหม่ของจิตสำนึกโดยการวิเคราะห์การทำงานของสมองของคนที่มีสุขภาพดีและคนที่ไม่ได้ตระหนักถึงสภาพแวดล้อมของพวกเขา ผลที่ได้ซึ่งเผยแพร่ทางออนไลน์วันที่ 6 กุมภาพันธ์ในScience Advancesทำให้เกิดปัญหาที่ยากลำบาก นั่นคือ วิธีวัดความตระหนักในผู้ป่วยที่ไม่สามารถสื่อสารได้อย่างแม่นยำ
มีการเสนอวิธีการอื่นในการวัดสติ แต่เนื่องจากขนาดและการออกแบบ การศึกษาใหม่จึงสามารถค้นหาสัญญาณที่แรงเป็นพิเศษได้ Michael Pitts นักประสาทวิทยาด้านความรู้ความเข้าใจจาก Reed College ในเมืองพอร์ตแลนด์ รัฐโอเร ซึ่งดำเนินการโดยทีมนักวิจัยนานาชาติจาก 4 ประเทศ ได้ดำเนินการ “ให้ผลลัพธ์ที่ชัดเจนและเชื่อถือได้ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับประสาทวิทยาศาสตร์ทางคลินิกของจิตสำนึก”
สติ—และวิธีที่สมองสร้างมันขึ้นมา—เป็นแนวคิดที่งุ่มง่าม มันลื่นไถลไปเมื่อเรานอนหลับและสามารถบิดเบือนได้ด้วยยาหรือสูญหายในอุบัติเหตุ แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ได้เสนอคำอธิบายทางชีววิทยามากมายเกี่ยวกับวิธีที่สมองของเราสร้างจิตสำนึก คำจำกัดความแบบเต็มยังคงทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจ
Jacobo Sitt ผู้เขียนร่วมการศึกษาจาก INSERM ในปารีส ระบุว่างานใหม่นี้ “ทำให้เราเข้าใจมากขึ้นว่าจิตสำนึกคืออะไร” โดยการค้นหาลายเซ็นของสมองที่ชัดเจนขึ้น “ทำให้เราเข้าใจมากขึ้นว่าจิตสำนึกคืออะไร”
Sitt และเพื่อนร่วมงานของเขาตรวจสอบข้อมูล MRI เชิงหน้าที่ซึ่งจับกิจกรรมของสมองของคน 125 คน ขณะพักในเครื่องสแกนที่สถาบันวิจัยในปารีส นิวยอร์กซิตี้ และลีแยฌ ประเทศเบลเยียม สี่สิบเจ็ดคนเหล่านี้มีสุขภาพแข็งแรง คนอื่นๆ มีอาการตื่นตัวไม่ตอบสนอง โดยที่ตาเปิดแต่ไม่แสดงอาการรับรู้ หรืออยู่ในสภาวะมีสติเพียงเล็กน้อย ซึ่งพวกเขาสามารถปฏิบัติตามคำแนะนำง่ายๆ เช่น การขยับตาตามคำสั่ง
สองรูปแบบที่แตกต่างกันของการทำงานของสมองได้เกิดขึ้น
รูปแบบแรกเป็นรูปแบบที่ซับซ้อนซึ่งมีลักษณะตรงกันข้ามบางส่วน เมื่อจุดประสาทหนึ่งจุดทำงาน จุดอื่นก็ไม่ทำงาน รูปแบบที่ซับซ้อนนี้ยังไม่เป็นไปตามกายวิภาคของสมอง ส่งสัญญาณให้ปิงปองห่างไกลจากการเชื่อมต่อทางกายวิภาค รูปแบบที่สองนั้นง่ายกว่า และถูกจำกัดโดยกายวิภาคของสมองอย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้น (นักวิทยาศาสตร์พบรูปแบบอื่นอีกสองรูปแบบ แต่ไม่สอดคล้องกับจิตสำนึก)
Sitt และเพื่อนร่วมงานพบว่าสมองของผู้ที่มีสติสัมปชัญญะเต็มที่ใช้เวลามากขึ้นในการแสดงรูปแบบที่ซับซ้อน ผู้ที่ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นโรคตื่นตัวที่ไม่ตอบสนองมักใช้เวลามากขึ้นในรูปแบบที่เรียบง่าย ในขณะที่ผู้ที่อยู่ในสภาวะมีสติสัมปชัญญะเพียงเล็กน้อยจะแยกแยะความแตกต่าง โดยใช้เวลาในทั้งสองรัฐในระดับที่แตกต่างกัน
นักวิจัยมองหาสัญญาณเหล่านี้ในกลุ่มผู้ป่วย 11 คนในลอนดอน แคนาดา ซึ่งบางคนมีสติสัมปชัญญะแต่ไม่สามารถสื่อสารได้ ผู้ป่วยที่ตระหนักถึงสภาพแวดล้อมของพวกเขาใช้เวลามากขึ้นในสภาวะที่ซับซ้อนของการทำงานของสมอง ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อผู้ป่วย 23 กลุ่มที่แตกต่างกัน ได้รับการดมยาสลบ สมองของพวกเขาใช้เวลาน้อยลงในสภาวะที่ซับซ้อน ซึ่งบ่งชี้ว่ามันมาพร้อมกับความรู้สึกตัว
นักวิจัยพบว่าผู้คนสลับไปมาระหว่างสองรัฐที่แตกต่างกันเป็นครั้งคราว ทีมงานเขียนว่า สมองของคนที่มีสุขภาพดีบางครั้งเล็ดลอดไปสู่รูปแบบพฤติกรรมที่เรียบง่าย ซึ่งอาจเป็นตัวแทนของ “ความว่างเปล่าในจิตใจ” ชั่วคราว และผู้ป่วยหมดสติก็แสดงรูปแบบที่ซับซ้อนเป็นบางครั้ง นักวิจัยยังไม่ทราบว่าอาการกระปรี้กระเปร่าสั้น ๆ นั้นมาพร้อมกับความรู้สึกตัวที่เพิ่มขึ้นชั่วคราวในผู้ป่วยเหล่านั้นหรือไม่ Sitt กล่าว ถ้าเป็นเช่นนั้น “มันเป็นหน้าต่างของโอกาสในการสื่อสารหรือไม่” เขาถาม.
สมองอ่อน โดยรวมแล้ว การศึกษาเหล่านี้ – ทั้งหมดไม่สมบูรณ์ ทั้งหมดรุมเร้าด้วยข้อจำกัดของตนเอง – ให้ความกระจ่างเพียงเล็กน้อยว่าฮอร์โมนคุมกำเนิดเหล่านี้เปลี่ยนสมองของวัยรุ่นหรือไม่และอย่างไร
กระนั้น แนวคิดนี้มีเหตุผล. ช่วงวัยรุ่นมีความสำคัญต่อการพัฒนาสมอง ฮอร์โมน เช่น เทสโทสเตอโรน เอสโตรเจน และโปรเจสเตอโรนในช่วงวัยรุ่น สามารถเปลี่ยนพัฒนาการของสมองได้ Cheryl Sisk นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมิชิแกนในอีสต์แลนซิงกล่าวว่า “มันเป็นเรื่องจริง”
ความมั่นใจของเธอมาจากงานวิจัยจำนวนมากเกี่ยวกับสัตว์ทดลอง และชุดการศึกษาสมองของมนุษย์ที่บางกว่า ในการทดลองกับสัตว์ทดลอง นักวิทยาศาสตร์สามารถควบคุมเวลาและระดับของฮอร์โมนได้อย่างสวยงาม จากนั้นจึงดูว่าเกิดอะไรขึ้นกับสมองเมื่อสัตว์เติบโตขึ้น ตัวอย่างเช่น หนูเพศเมียที่ตัดรังไข่ออกก่อนที่หนูจะเข้าสู่วัยรุ่น มีความสามารถในการเรียนรู้ที่แตกต่างกันในช่วงวัยผู้ใหญ่
การศึกษาของมนุษย์บ่งชี้ว่าเอสโตรเจนส่งผลต่อสมองของเด็กผู้หญิงด้วยเช่นกัน ความผิดปกติทางพันธุกรรมที่เรียกว่า Turner syndrome อาจทำให้เด็กผู้หญิงมีระดับฮอร์โมนเอสโตรเจนต่ำมาก ผู้หญิงที่เป็นโรคนี้มีความแตกต่างในด้านปริมาตรของพื้นที่สมองบางส่วนการศึกษาขนาดเล็กแสดงให้เห็น (ฮอร์โมนเพศชายในช่วงวัยรุ่นสามารถแกะสลักสมองของเด็กผู้ชายได้)
