13.08.2013

В состоянии клинической смерти мозг генерирует когнитивные волны

Ученые зарегистрировали электроэнцефалограмму после остановки сердца у крыс. Они обнаружили, что в состоянии клинической смерти мозговая активность по характеру напоминает мозговую активность при интенсивных информационных процессах.

Клиническая смерть – узкий временной коридор, когда при помощи экстренных реанимационных мероприятий пациента можно вернуть к жизни. Это состояние, несмотря на существование определенных критериев, во многом остается загадочным и непознанным.

Примерно 20% пациентов, переживших клиническую смерть, рассказывают о своих субъективных переживаниях, зрительных образах вроде «света в конце тоннеля».

Механизм этих субъективных переживаний не очень ясен, так как ученые не представляют, как в это время работает мозг.

Прояснить этот вопрос в эксперименте на животных решили специалисты Медицинской школы Мичиганского университета. На крысах они получили прямо-таки сенсационные результаты – после остановки сердца мозг крысы демонстрировал высокочастотную активность, характерную для состояния когнитивных процессов. Свое открытие биологи опубликовали 13 августа в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

У девяти подопытных крыс биологи сначала регистрировали электроэнцефалограмму (ЭЭГ) в период нормального бодрствования, потом вводили их в наркоз путем инъекции кетамина, а затем вызывали остановку сердца путем инъекции хлорида калия прямо в сердце. ЭЭГ при этом продолжали регистрировать с лобной, теменной и затылочной коры мозга крысы.

Когда крысы погрузились в наркоз, характерные для бодрствования волны ЭЭГ сменились на медленные (сонные) дельта-волны.

А когда наступила остановка сердца, экспериментаторы зарегистрировали на ЭЭГ всех девяти крыс внезапный всплеск очень быстрой электрической активности — волны гамма-диапазона с частотой более 25 Гц.

Интенсивная мозговая активность продолжалась в течение 30 секунд после остановки сердца.

Высокочастотные гамма-волны нейрофизиологи считают коррелятом интенсивных информационных процессов в мозге. Они возникают при активной умственной деятельности, но появляются также во время быстрого сна и медитации.

Наблюдаемые у крыс после остановки сердца вспышки гамма-волн охватывали весь мозг и были синхронизированы в разных его участках.

Этот характер нейрофизиологической активности очень напоминал тот, что сопровождает когнитивные процессы. Уровень гамма-волн даже превышал уровень обычного активного бодрствования крыс.

«Мы наблюдали в состоянии, близком к смерти, признаки высокоактивного мозга, — пишут авторы статьи. — Остается предположить, что мозг млекопитающих способен к высокому уровню информационных процессов в период клинической смерти.

Это очень похоже на картину электрической активности мозга человека при когнитивных процессах».

Возможно, то, что наблюдали исследователи, представляет собой нейрофизиологические корреляты тех самых субъективных образов, что возникают в состоянии клинической смерти.

«Это задел для будущих исследований ментального опыта людей, переживших клиническую смерть», — считает Джимо Борджигин, доцент по физиологии и неврологии Мичиганского университета, ведущий автор статьи.

Мозг человека проявляет способность генерировать внутренние состояния сознания в процессе снов, галлюцинаций и медитации. К ним же относятся и зрительные образы, о которых рассказывают пациенты, вернувшиеся к жизни после клинической смерти. Собственно, целью эксперимента была проверка гипотезы, что мозг после прекращения мозгового кровотока способен генерировать такие состояния.

Этот факт можно рассматривать как биологический парадокс, который изменяет наши представления о жизни и смерти. Но есть и простое физиологическое объяснение, которое приводит Борджигин: мозговую активность после остановки сердца стимулирует снижение уровня кислорода и глюкозы, и ее характер лишь имитирует активные информационные процессы.

Ника Котова

Источники:

1. Газета.Ru