Ултразвук с насочено действие може да се използва успешно като инструмент за проверка на теорията на съзнанието. Високопрецизната стимулация и наблюдение на специфични мозъчни области позволява свързване на тяхната активност със субективни преживявания.
Учени от Масачузетския технологичен институт (MIT) предложиха използване на транскраниален фокусиран ултразвук, за да изследват „проблема на съзнанието”, или как физиологичните процеси в мозъка генерират субективно преживяване.
Транскраниалният фокусиран ултразвук (tFUS) е техника, при която акустичните вълни се насочват през черепа, за да стимулират или наблюдават активността в специфични области на мозъка, с размер до няколко милиметра.
За разлика от други методи за мозъчна стимулация, като транскраниална магнитна или електрическа стимулация, tFUS позволява високопрецизно насочване към дълбоките мозъчни структури.
„Транскраниалният фокусиран ултразвук е инструмент, който е полезен не само за медицината и фундаменталната наука, но и за решаване на трудния проблем със съзнанието”, казва Даниел Фрийман, изследовател от MIT и съавтор на изследването.
Според него, tFUS ултразвук може да изследва местоположението в мозъка на невронните вериги, които генерират усещането за болка, чувството за зрение или „дори нещо толкова сложно като човешката мисъл”.
Съществуващите технологии за мониторинг на мозъка, като ЯМР, ЕЕГ и други форми на ултразвук, могат само да визуализират съществуващата активност в нервната тъкан, но не могат да я променят.
tFUS, от друга страна, предлага възможност за проследяване на причинно-следствените връзки между мозъчната активност и субективните преживявания. Алтернативата на tFUS е хирургията, която носи рискове и етични ограничения, когато се използва в здрави мозъци.
Изследователите от MIT искат да разрешат фундаментален дебат за произхода на съзнателното преживяване: изисква ли то мисловни процеси на високо ниво, като разсъждение или саморефлексия, или специфични модели на локализирана активност, особено в подкорковите структури или задната кора, генерират субективно преживяване без необходимост от интерпретация.
Използвайки tFUS, учените възнамеряват да отговорят на редица въпроси, които ще помогнат за по-добро разбиране на природата на съзнанието.
Например, каква роля играят префронталната кора и подкорковите структури в съзнателното възприятие? Съзнанието локално ли е или е разпределено? Ако е разпределено в отдалечени мозъчни региони, как са свързани помежду си различните възприятия, за да създадат единно преживяване?
В бъдещи експерименти учените от MIT планират да стимулират зрителната кора и областите на фронталната кора.
