В умирающем человеческом мозге зафиксировали всплески гамма-волн

У двух из четырех умирающих пациентов в коме после прекращения искусственной вентиляции легких (ИВЛ) электроэнцефалография (ЭЭГ) показала заметное увеличение гамма-активности мозга в зоне коры, которая ответственна за сознательное зрительное восприятие. Кроме того, наблюдалось увеличение активности междолевых связей в гамма-диапазоне. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Околосмертные переживания во время клинической смерти часто одинаково описываются выжившими из самых разных культур: они описывают это как внетелесные переживания с эйфорией или потерю ощущения пространства и времени. Ранее сообщалось о регистрации на ЭЭГ у таких людей высокочастотных колебаний, которые некоторые ученые рассматривают как маркер сознания. У животных, в частности, находили увеличение гамма-активности на ЭЭГ после остановки сердца. Считается, что гамма-ритм отражает сознательное восприятие зрительной информации и повышенную концентрацию внимания.

Известно, что сознательное восприятие визуальных стимулов ассоциировано с двумя путями: один проходит через затылочно-височную извилину, а другой через затылочно-теменное соединение. Эти височно-теменно-затылочные связи (включающие как серое, так и белое вещество), опосредующие обработку зрительной информации, помимо прочего считают зоной нейронных коррелятов сознания.

Ученые во главе с Джимо Борджигин (Jimo Borjigin) из Мичиганского университета ретроспективно исследовали ЭЭГ четырех умирающих людей в коме, находившихся на ИВЛ. Трое из них умерли из-за гипоксического повреждения мозга после остановки сердца, а один — из-за обширного кровоизлияния в мозг. В течение последних 24 часов у двух пациентов врачи отметили судорожную активность на ЭЭГ.

У первого пациента в левой переднесрединной части височной доли (T3) на ЭЭГ врачи обнаружили вспышки гамма-ритма (частота от 30 до 120 герц, амплитуда 2-10 микровольт) перед смертью, чья амплитуда увеличивалась в течение нескольких секунд после прекращения ИВЛ уже во всем мозге, а особенно в лобных и центральных областях: такое же наблюдали еще у одного пациента.

На поздних стадиях умирания в правой и левой височных долях гамма-ритм продолжал появляться в виде вспышек. Также активны в гамма-ритме были соматосенсорная кора (C3 и C4), дорсолатеральная префронтальная кора справа (F4) и вентролатеральная префронтальная кора с двух сторон (F7, F8). В целом по всему мозгу врачи короткое время наблюдали все мозговые ритмы, однако чаще и с большей амплитудой регистрировались гамма-ритмы.

Амплитуда гамма-ритмов в правой переднесрединной части височной доли (T4) была значимо связана с фазой более низких частотных диапазонов, и сила этой связи динамически изменялась на разных стадиях умирания: например, незадолго до отключения аппарата ИВЛ ее не было, однако затем эта связь особенно заметно увеличивалась в соматосенсорной и дорсолатеральной префронтальной коре. Кроме того, ЭЭГ зафиксировала распространение гамма-ритмов между правой теменной долей и правой задней височной долей, которое затем переходило в затылочную долю.

Таким образом, ученые зафиксировали гамма-ритмы в участках мозга, которые отвечают за восприятие зрительной информации, у двух умирающих пациентов, которым отключили аппарат ИВЛ. Как считают ученые, активацию гамма-ритмов можно считать компенсаторной реакцией при острой гипоксии головного мозга.

О том, что люди, которые выбрали работу с умершими в качестве профессии, думают о смерти, можно прочитать в книге «О дивный тленный мир. Когда смерть — дело жизни» (издательство «Манн, Иванов и Фербер»).