Globality of broadcasting information as a measure of consciousness (neuro-psychobiological findings in mindfulness)

Transkrypt

1 Globalność przekaz u informacji wskaźnikiem poziomu świadomości (wyniki badań neuropsycho-biologicznych nad uważnością z wykorzystaniem wyrafinowanych narzędzi i technik) Spis treści Wprowadzenie... 1 Sieć trybu podstawowego jako szczególny przedmiot badań neuro-psycho-biologicznych... 2 Zastosowanie wyrafinowanych narzędzi i technik do oceny poziomu świadomości... 4 Neuro-psycho-biologiczne korelaty stanów świadomości... 5 Stan śpiączki (coma state CS)... 6 Stan wegetatywny (vegetative state VS)... 8 Stan minimalnej świadomości (minimally concious state MCS) Stan medytacyjny (meditative state MS) Zakończenie Bibliografia Globality of broadcasting information as a measure of consciousness (neuro-psychobiological findings in mindfulness) Neuronal theories relate consciousness to globality of broadcasting information processes across distant cortical and thalamic parts of the brain. Experiments suggest that global neuronal communication (novel measures: weighted symbolic mutual information wsmi, debiased weighted Phase Lag Index dwpli and topographical metric termed modular span) may be detectable using high-density scalp electroencephalography (EEG). The recent results demonstrate that integration and globality of information sharing (especially on the Default Mode Network - DMN) correlates with level of consciousness and alpha network efficiency correlates with the degree of behavioural awareness. These findings support distributed theories of conscious processing and open up the possibility of an automatic detection of conscious states: globality of information sharing, deactivation of the DMN and alpha network efficiency may function as a markers of consciousness. This measures sharply distinguishes coma state (CS), vegetative state (VS), minimally conscious state (MCS), conscious state (CS), and meditation state (MS). Wprowadzenie Co się dzieje w mózgu, że człowiek widzi świat, słyszy dźwięki, odczuwa zapachy, reaguje na bodźce, ucieka lub walczy? Co się dzieje w nim, gdy się zakochuje, nienawidzi, śpi, ma obsesje, itd.? A co się dzieje, gdy intensywnie myśli, rozwiązuje matematyczne zadania, tworzy dzieła sztuki? Co się też dzieje, gdy doświadcza stanów mistycznych? Czy podczas 1

2 tych zróżnicowanych stanów świadomości występuje ten sam typ aktywności mózgowej, czy jest zupełnie inny? A co się dzieje w mózgu, gdy człowiek nie myśli? Czy w ogóle możliwy jest stan niemyślenia? Co robi mózg, kiedy człowiek nie jest zaangażowany w wykonywania kognitywnych zadań, tzn. kiedy umysł znajduje się w stanie relaksacji? Co się dzieje gdy znajduje się w stanie śpiączki tzn. gdy całkowicie niemożliwy staje się z nim kontakt? Gdy nie wykazuje żadnych reakcji na bodźce? Czy wtedy również coś słyszy, widzi, reaguje? Czy jego aktywność umysłowa jest jednak zerowa? Czy jak następuje degeneracja mózgu (śmierć mózgu), to znika umysł (człowiek)? Czy mistycy rzeczywiście słyszą coś i widzą kogoś, czy to tylko daleko idące analogie albo zwykłe omamy i halucynacje? Co to znaczy mieć objawienia: czy to naprawdę znaczy słyszeć i widzieć Boga? Czy obraz Boga to wyraz projekcji subiektywnych i podświadomych dążeń podmiotu, czy też funkcjonalna reakcja mózgowa na odczytaną w świecie zewnętrznym prawdę? Sieć trybu podstawowego jako szczególny przedmiot badań neuro-psychobiologicznych Te i inne fascynujące pytania, jak się wydaje, stanowią osnowę najnowszych poszukiwań naukowych i prowadzonych badań w oparciu o wyrafinowane techniki służące do neuroobrazowania mózgu (Chennu, Finoia, Kamau, Allanson, Williams, Monti, Noreika, Arnatkeviciute i in. 2014; Crone, Ladurner, Holler, Golaszewski, Trinka, Kronbichler, 2011; Fingelkurts, Fingelkurts, Bagnato, Boccagni, Galardi, 2013; King, Sitt, Faugeras, Rohaut, El Karoui, Cohen, Naccache, Dehaene, 2013). Szczególnie ostatnie grupy pytań dotyczące stanów nieświadomości i relaksacji zdają się być kluczowe, ponieważ umożliwia ustalenie i opisania tzw. warunków początkowych (tj. tryb podstawowy default mode). Tryb podstawowy jest szczególnie interesujący z punktu widzenia badań neurologicznych, bo nie wymaga od osób poddawanych eksperymentom naukowym wykonywania żadnych zadań mentalnych. Jest to kluczowe zwłaszcza dla pacjentów znajdujących się w stanach nieświadomych (stan śpiączki, wegetatywny, minimalnej świadomości oraz zamknięcia). Tryb podstawowy jest ważny z tego powodu, że jego aktywacja odgrywa istotną rolę różnicującą stany medytacyjne (uważnościowe) od innych (czuwania, relaksu, marzeń sennych, itd.). Jest 2

3 on interesujący z tego też względu, że eliminując rolę intencjonalnych działań osób poddawanych badanom (oraz badaczy) osłabia wpływ symulacji i artefaktów na uzyskiwane rezultaty badawcze. Neurokognitywiści coraz częściej swoją uwagę skierowują na ten obszar mózgowy, który odpowiada za podstawową aktywność mentalną (występuje m. in. w stanach relaksacji oraz nieświadomości i przedświadomości). Obszar ten nazywa się siecią trybu podstawowego (default network mode - DNM). Składa się on z wewnętrznych części przednich i tylnych obszarów mózgowych (Vanhaudenhuyse, Noirhomme, Tshibanda, Bruno, Boveroux, i in. 2010): przedklinka (precuneus), tylnej części zakrętu obręczy (posterior cingulate cortex PCC), przedniej części zakrętu obręczy (anterior cingulate cortex ACC) i skrzyżowania skroniowo-ciemieniowego (temporo-parietal junction - TPJ) Neurofizjologicznymi wskaźnikami stanu czuwania (i świadomości) jest - jak wykazują badania (Crone, Ladurner, Holler, Golaszewski, Trinka, Kronbichler, 2011) specyficzna charakterystyka sieci DNM. U zdrowych osób cechuje go następująca konfiguracja 3 charakterystyk: 1) wysokie wskaźniki metabolizmu kortykalnego potrzebnego do utrzymania funkcjonowania i aktywności neuronów (Fox, Raichle, 2007; Raichle, Mintun, 2006), 2) synchroniczność aktywacji funkcjonalnych połączeń wewnątrz DNM (Greicius, Krasnow, Reiss, Menon, 2003), 3) deaktywacja podczas wykonywania różnych zadań mentalnych wymagających koncentracji uwagi (Greicius, Menon, 2004; Shulman, Fiez, Corbetta, Buckner, Miezin, i in. 1997). U osób z najbardziej poważnymi zaburzeniami świadomości jest ona zdecydowanie odmienna: 1) niższe o 40%-50% wskaźniki metabolizmu kortykalnego (Schiff, Ribary, Moreno, Beattie, Kronberg, i in., 2002), 2) istotnie osłabiona synchronizacja funkcjonalnych połączeń wewnątrz DNM (Vanhaudenhuyse, Noirhomme, Tshibanda, Bruno, Boveroux, i in.,

4 3) niezmienny poziom aktywacji podczas wykonywania zadań mentalnych (Crone, Ladurner, Holler, Golaszewski, Trinka, Kronbichler, 2011). Zastosowanie wyrafinowanych narzędzi i technik do oceny poziomu świadomości Ostatnie wyniki badań (King, Sitt, Faugeras, Rohaut, El Karoui, Cohen, Naccache, Dehaene, 2013) zdają się sugerować, że najbardziej relewantnym wskaźnikiem poziomu świadomości może być jeszcze inny wskaźnik, którym jest tzw. ważona dwustronna symboliczna informacja (weighted symbolic mutual information wsmi). Ocena charakteru i dynamiki przesyłu informacji dokonywana jest na podstawie wszechstronnej analizy aktywacji zarówno lokalnych, jak i odległych od siebie sieci mózgowych (analiza dotyczy zwłaszcza fal alfa a częściowo także delta i theta). Obliczenia dokonywane są w oparciu o wyrafinowane techniki i strategie obliczeniowe, które skutecznie eliminują liczbę błędów oraz artefaktów na uzyskiwane wyniki (wpływ oscylacji całego mózgu na lokalne zmiany, pływ szumu informacyjnego pochodzącego z aktywacji muskularnych występujących podczas badań). Takimi obiecującymi technikami i strategiami obliczeniowymi (Chennu, Finoia, Kamau, Allanson, Williams, Monti, Noreika, Arnatkeviciute i in. 2014) zdają się być skorygowany ważony indeks opóźnienia fazy (debiased weighted Phase Lag Index - dwpli) oraz topograficzny system metryczny zwany rozpiętością modularną (ang. modular span). Pierwszy z nich umożliwia zastosowania wysoko rozdzielczych technik neuroobrazowania do obserwacji rzeczywistych połączeń pomiędzy różnymi systemami mózgowymi (pomiar wielkości synchronizacji poszczególnych faz oscylacji pomiędzy każdą parą elektrod EEG w relacji do całości obserwowanych interakcji). Wartość tego wskaźnika wynika głównie z tego powodu, że jest bardziej precyzyjny od innych znanych i do tej pory stosowanych (ocena poziomu koherencji zależna jest zasadniczo tylko od wielkości samych amplitud). Bierze on bowiem pod uwagę interakcje pomiędzy - wyodrębnionymi na podstawie analiz statystycznych - fazami oscylacji neuronalnych (Broyd, Demanuele, Debener, Helps, James, Sonuga-Barke, 2009). Miara ta wskazuje, czy fazy oscylacji w obu kanałach są podobne do siebie w ciągu określonego czasu. Filozofia drugiej strategii opiera się na zastosowaniu specyficznego algorytmu, który pozwala odpowiednio przefiltrować (Broyd, Demanuele, Debener, Helps, James, Sonuga-Barke, 2009) - uzyskane podczas badań neurologicznych - dane, których zbyt wielka liczba (np. pochodzące z 200 elektrod EEG) powoduje generowanie wielu błędów pierwszego typu 4

5 (false positive error). Podczas obliczeń wykorzystuje się zróżnicowane wskaźniki dotyczące poszczególnych par kanałów oraz zakresów fal: współczynnik skupisk (clustering coeficient) mierzący dynamikę lokalnych koherencji par węzłów, charakterystyczna długość ścieżek (characteristic path lenght) oceniająca średnią odległość pomiędzy parami węzłów oraz współczynnik uczestnictwa (participation coeficient) oceniający poziom gęstości powiązań w bezwzorcowo wyodrębnianych grupach węzłów (moduły). W oparciu o taki sposób zidentyfikowane moduły węzłów dokonuje się obliczenia średnich arytmetycznych ważonych topograficznie dystansów tj. rozpiętość modularną (ang. modular span). Wskaźnik rozpiętości modularnej umożliwia bardziej precyzyjną ocenę jakości i dynamiki dwustronnego przesyłu informacji pomiędzy różnymi systemami mózgowymi, niż to było możliwe dotychczas (Chennu, Finoia, Kamau, Allanson, Williams, Monti, Noreika, Arnatkeviciute i in. 2014). Uzyskane rezultaty obróbki danych przy zastosowaniu rozpiętości modularnej prezentowane są na topologicznych matrycach za pomocą grafów (Chennu, Finoia, Kamau, Allanson, Williams, Monti, Noreika, Arnatkeviciute i in. 2014). W matrycach porównywana jest siła powiązań poszczególnych par kanałów i węzłów (silniejsze oznaczone są jako grubsze). Pozwala to na prostą identyfikację istotności różnic pomiędzy nimi. Neuro-psycho-biologiczne korelaty stanów świadomości Pomimo ogromnego rozwoju neurologii osoby z poważnymi zaburzeniami świadomości stanowią ogromny kliniczny problem w sensie diagnostycznym, prognostycznym, terapeutycznym, praktycznym oraz podejmowaniu decyzji o zakończeniu sztucznego podtrzymywania życia (Fingelkurts, Fingelkurts, Bagnato, Boccagni, Galardi, 2013). Jak się okazuje, wskaźnik błędnych diagnoz od 15 lat utrzymuje się na podobnym poziomie (Schnakers, Vanhaudenhuyse, Giacino, Ventura, Boly, Majerus, Moonen, Laureys, 2009). Pomyłki wynikają z tego, że diagnostyka opiera się głównie o kliniczne obserwacje subiektywnie interpretowanych odpowiedzi behawioralnych, podczas gdy świadome doświadczenia pojawiają się często pomimo braku behawioralnych znaków (Fingelkurts, Fingelkurts, Bagnato, Boccagni, Galardi, 2013). Zastosowanie wyrafinowanych narzędzi i technik do pomiaru aktywności neurofizjologicznej przyczyni się nie tylko do określenia precyzyjnych kryteriów różnicujących stany świadomości od nieświadomości: śpiączka mózgowa (coma state - CS), tan wegetatywny (vegetative state - VS), stan minimalnej 5

6 świadomości (minimally concious state MCS) i zespół zamknięcia (locked-in syndrome) (Chennu, Finoia, Kamau, Allanson, Williams, Monti, Noreika, Arnatkeviciute i in. 2014; Crone, Ladurner, Holler, Golaszewski, Trinka, Kronbichler, 2011), ale także tych zaburzonych (schizofrenia, epilepsja, ADHD, Alzheimer) oraz odmienne stany aktywności mentalnej (uważność, doświadczenia mistyczne, twórczość) (por. Broyd, Demanuele, Debener, Helps, James, Sonuga-Barke, 2009). Stan śpiączki (coma state CS) Śpiączka (mózgowa oraz farmakologiczna) przypomina objawy śmierci mózgu, dlatego niemal powszechnie się uważa, że osoba będąca w tym stanie nic nie czuje, nie słyszy i nie ma świadomości. W stanie śpiączki chory bowiem nie daje żadnych sygnałów życia, nie reaguje nawet na bardzo silne bodźce (krzyk, potrząsanie, szczypanie czy kłucie), które mogłyby go wybudzić. Zniesione są odruchy obronne, a źrenice prawie nie reagują na jasne światło. Ponadto układ oddechowy i układ krążenia są niewydolne (potrzeba sztucznej wentylacji). Zachowane są jedynie funkcje pnia mózgu (utrata funkcji pnia mózgu oznacza śmierć biologiczną). Jak jednak wynika z niektórych badań (Vanhaudenhuyse, Noirhomme, Tshibanda, Bruno, Boveroux, i in. 2010), zdecydowana większość pacjentów znajdujących się w stanie śpiączki może zdawać sobie sprawę z tego, co się wokół nich dzieje (nie mogą jedynie o tym poinformować). Wprawdzie stan śpiączki mózgowej jest stanem najbardziej zdegenerowanym pod względem ogólnej integralności neurofizjologicznej, ale jak wykazują wyniki badań neurologicznych podczas tych stanów zachowana jest aktywacja DMN (głównie przedklinka i tylnej części zakrętu obręczy PCC). Zachowana aktywacja przedklinka i tylnej część zakrętu obręczy PCC dowodzi występowania elementów świadomości nie tylko podczas CS, ale także - jak wskazują liczne badania (Boly i in., 2008; Buckner, i in., 2008; Cavanna, 2007) podczas różnych stanów zniesionej lub osłabionej świadomości (fizjologiczny sen, indukowana anestezja, epilepsja, schizofrenia, VS i MCS). Ponieważ DNM wiąże się zarówno z procesami wędrowania myśli (mind wandering) (Mason, Norton, Van Horn, Wegner, Grafton, Macrae, 2007), jak i samoodnoszącymi się procesami uwagowymi oraz ogrywa kluczową rolę w integracji self (Cavanna, 2007; Cavanna, Trimble, 2006), dlatego zachowana jego aktywność zdaje się wskazywać na to, że u osób z aktywnym DNM zachowana jest częściowo samoświadomość. Ta samoświadomość objawia się 6

7 specyficznym stylem myślenia, które objawowo podobne jest do marzeń sennych (Vanhaudenhuyse, Noirhomme, Tshibanda, Bruno, Boveroux, i in. 2010). Prawdopodobnie zupełnie podobnym, jaki w przeważającej części występuje u ludzi świadomych (około 13 sekund w cyklach 16-sekundowych: por. Hasenkamp, Wilson-Mendenhall, Duncan, Barsalou, 2012). Przypuszcza się, że taka aktywność oparta jest o utrzymujące się pozostałości funkcjonalnych połączeń (Chennu, Finoia, Kamau, Allanson, Williams, Monti, Noreika, Arnatkeviciute i in. 2014; Crone, Ladurner, Holler, Golaszewski, Trinka, Kronbichler, 2011; Vanhaudenhuyse, Noirhomme, Tshibanda, Bruno, Boveroux, i in. 2010). Ciekawe wyniki uzyskano podczas badań przy zastosowaniu wysokorozdzielczych EEG oraz wykorzystaniu skorygowanego ważonego indeksu opóźnienia fazy dwpli oraz rozpiętości modularnej. Czynnikiem decydującym o poziomie świadomości i różnicującym CS od innych stanów okazało się być ogólne nasilenie fal delta i theta (Chennu, Finoia, Kamau, Allanson, Williams, Monti, Noreika, Arnatkeviciute i in. 2014). Wyniki tych badań ujawniły bowiem, że w CS występują silniejsze w stosunku do VS i MCS - powiązania w zakresie fal delta i theta. W tych stanach moduły aktywacji okazują się być bardziej zróżnicowane (duża odległość pomiędzy skupieniami), ponadto wewnętrznie bardziej powiązane i bardziej podobne do siebie. Podwyższone nasilenie aktywacji fal delta i theta wskazywałoby na to, że w CS procesy nieświadome odgrywają bardzo dużą rolę, jednak na skutek ich małego zróżnicowania modułów sieciowych oraz śladowego występowania aktywacji fal alfa generalny wpływ tych procesów wydaje się być relatywnie niski. Podsumowując należy stwierdzić, że przedstawione dowody występowania aktywności systemu DNM u osób w stanie śpiączki mózgowej wskazują na potrzebę ostrożności podczas diagnozy pacjentów z poważnymi uszkodzeniami mózgu. Jak wykazują bowiem liczne badania, osoby w śpiączce pomimo braku jakichkolwiek reakcji behawioralnych na otoczenie, zachowują jednak niektóre zdolności kognitywne, które mają charakter rezydualny (uwarunkowane są strukturalnie). O występowaniu niektórych samoświadomych procesów świadczy głównie wysoka aktywacja sieci DNM (Greicius, Supekar, Menon, Dougherty, 2009; Vincent, Patel, Fox, Snyder, Baker, Van Essen, i in., 2007) oraz podwyższona o specyficznej typologii koherencja sieci delta i theta (Chennu, Finoia, Kamau, Allanson, Williams, Monti, Noreika, Arnatkeviciute i in. 2014). Obserwacja i wykorzystanie tych pozostałości stanowi szansę na wyzdrowienie dla tych osób. 7

8 Jak się wydaje, dla osób znajdujących się w takim stanie ciało i mózg są więzieniem, z którego resztami świadomości chcą się wyrwać. Nieuważna lub pospieszna diagnoza, choćby przy wykorzystaniu najlepszych technologii i motywowana wysokimi standardami, może okazać się jak zdają się sugerować cytowane wyniki badań - tragiczna w skutkach (wydanie wyroku śmierci zamiast uniewinnienia). Zwłaszcza, że pomyłki diagnostyczne w praktyce klinicznej zdarzają się stosunkowo często (od 37%-43%: por. Fingelkurts, Fingelkurts, Bagnato, Boccagni, Galardi, 2013). Jest to o tyle ważne podkreślenia, że w warunkach klinicznych istnieje poważne ryzyko niedoszacowania rezydualnych funkcji kognitywnych (Vanhaudenhuyse, Noirhomme, Tshibanda, Bruno, Boveroux, i in. 2010). Wrażliwa obserwacja integralności tego systemu pozwala z jednej strony ocenić wielkość uszkodzeń (trafność diagnostyczna), ale z drugiej trafnie przewidywać rokowania (trafność prognostyczna) oraz kontrolować postęp rehabilitacji (efektywność terapeutyczna). Stan wegetatywny (vegetative state VS) Stan wegetatywny (VS) definiowany jest jako brak świadomości własnej osoby oraz otoczenia. Zachowany jest rytm czuwania i snu, ale nawet w stanie czuwania osoba taka nie ma świadomości siebie i otoczenia. Występuje u niej wprawdzie możliwość samodzielnego wykonywania pewnych ruchów, te jednak nie wydają się być zaplanowane i celowe (spontaniczne otwieranie i zamykanie oczu, ruchy mimiczne oraz ruchy kończyn). Jest wynikiem braku aktywności rozległych obszarów mózgu, zachowane są jednak pobudzenia kory zmysłowej i niektórych obszarów skojarzeniowych. Jak się wydaje, stan wegetatywny w porównaniu ze stanem śpiączki o wiele łatwiej zaobserwować i zdiagnozować. Podczas tego stanu bowiem często występują spontaniczne oscylacje na obszarze prawie całego mózgu, które obejmują prawie cały zakres częstotliwości (od 1 Hz do 30 Hz - por. Fingelkurts, Fingelkurts, Bagnato, Boccagni, Galardi, 2013). Ponieważ występują one samoistnie, dlatego ich obserwacja jest możliwa pomimo tego, że osoby badane nie wykazują żadnych behawioralnych oznak. Badanie spontanicznych oscylacji EEG jest też z tego powodu istotne, ponieważ jest relatywnie łatwe a wnioski z nich wyciągane są mniej podatne na artefakty (standardowe fmri oraz BOLD są bardziej podatne na artefakty por. King, Sitt, Faugeras, Rohaut, El Karoui, Cohen, Naccache, Dehaene, 2013; Vanhaudenhuyse, Noirhomme, Tshibanda, Bruno, Boveroux, i in. 2010). Ponadto urządzenia 8

9 do obserwacji spontanicznych fluktuacji są dostępne i standardowo stosowane w większości ośrodków neurorehabilitacyjnych. Duże różnice pomiędzy VS a MCS w dynamice amplitudy oscylacji tych częstotliwości zaobserwowano zwłaszcza w tylnych częściach mózgu (Fingelkurts, Fingelkurts, Bagnato, Boccagni, Galardi, 2013). Tylne części mózgu jak wskazują liczne badania (por. Fingelkurts, Fingelkurts, Bagnato, Boccagni, Galardi, 2013) zaangażowane są podczas stanów świadomego czuwania oraz biorą udział w procesach przyjmowania pierwszej perspektywy (obserwujące self). Oznacza to, że istotnym wskaźnikiem różnicującym VS jest w stosunku do CS globalność występowania szerokiego zakresu aktywacji neurofizjologicznej a w stosunku do MCS dynamika amplitudy oscylacji w tylnych częściach mózgu. Na podstawie licznych badań odkryto i opisano specyfikę oscylacji neurofizjologicznych, które charakteryzują VS (Fingelkurts, Fingelkurts, Bagnato, Boccagni, Galardi, 2012, 2013): wysokie nasilenie fal delta, theta (relatywnie niższe niż w CS) i niskich alfa oraz niskie nasilenie wysokich alfa. Stosunkowo dobrze zachowana aktywacja sieci alfa o osób znajdujących się w VS świadczy o funkcjonowaniu wyższych funkcji kognitywnych. Nietypowy dla dorosłych osób (typowa dla dorosłych jest dominacja niestabilnych fal beta) stan zrelaksowania umożliwia z jednej strony odbiór rzeczywistości a z drugiej strony równoczesny wgląd w procesy podświadome (wysokie nasilenie fal delta i theta). Jeszcze bardziej precyzyjne efekty dotyczące możliwości różnicowania VS od innych stanów uzyskano podczas badań (Chennu, Finoia, Kamau, Allanson, Williams, Monti, Noreika, Arnatkeviciute i in. 2014) przy zastosowaniu wysokorozdzielczych EEG oraz wykorzystaniu skorygowanego ważonego indeksu opóźnienia fazy dwpli oraz topograficznego systemu metrycznego zwanego rozpiętością modularną. Czynnikiem decydującym o poziomie świadomości i różnicującym VS od innych stanów okazała się być ogólna aktywność fal alfa tj. siła lokalnych i dystalnych powiązań par w różnych obszarach mózgu (integracja) oraz siła powiązań pomiędzy poszczególnymi sieciowymi modułami (zróżnicowanie). Pomimo wyraźnego osłabienia w stosunku np. do MSC nasilenia aktywacji dystalnych sieci alfa w zakresie integracji i zróżnicowania zachowana jest pewna liczba powiązań neurologicznych (zwłaszcza lokalnych), która wskazuje na występowanie niektórych zaawansowanych funkcji (uwaga i świadomość związana z wykonywaniem zadań). 9

10 Drugim istotnym czynnikiem różnicującym VS jest nasilenie fal delta i theta (Chennu, Finoia, Kamau, Allanson, Williams, Monti, Noreika, Arnatkeviciute i in. 2014). Wyniki badań wykorzystujących skorygowany ważony indeks opóźnienia fazy dwpli oraz rozpiętość modularną ujawniają, że w VS występują silniejsze w stosunku do MSC i stanów świadomych - powiązania w zakresie fal delta i theta (jedynie wielkość rozpiętości modularnej w zakresie tych fal jest podobna). Ponadto w stanach tych moduły aktywacji są bardziej zróżnicowane (duża odległość pomiędzy skupieniami) i wewnętrznie bardziej powiązane (bardziej podobne do siebie). Podwyższone nasilenie aktywacji fal delta i theta wskazywałoby na to, że w VS procesy nieświadome odgrywają dużą rolę (jednak relatywnie mniejszą niż w CS), jednak na skutek ich dużego zróżnicowania generalny wpływ tych procesów jest stosunkowo mały. Ciekawe rezultaty osiągnięto podczas badań z użyciem technik neuroobrazowania fmri oraz obserwacji spontanicznych oscylacji występujących w obszarze DNM (Vanhaudenhuyse, Noirhomme, Tshibanda, Bruno, Boveroux, i in. 2010). Wyniki tych badań dowodzą, że poziom świadomości zależy od synchronizacji samoistnych oscylacji w wielu obszarach DNM (im wyższy poziom synchroniczności, tym wyższy świadomości): tylna część zakrętu obręczy (posterior cingulate cortex PCC), przedklinek (precuneus), środkowa kora przedczołowa (medial prefrontal cortex - mpc), skrzyżowanie skroniowo-ciemieniowe (temporo-parietal junction - TPJ), kora mózgowa okolic hipokampa (parahippocampal cortex - PHC), kora skroniowa (temporal cortex - TC), wzgórze (thalamus) oraz pień mózgu (brain stem). Poziom aktywacji tych systemów może stanowić rzetelny wskaźnik samoświadomości podmiotu pozwalający różnicować stan VS od innych stanów. Zwiększona w stosunku do CS aktywność systemu DNM zdaje się dowodzić, że osoby znajdujące się w VS posiadają relatywnie wyższą samoświadomość (Cavanna, 2007; Cavanna, Trimble, 2006; Mason, Norton, Van Horn, Wegner, Grafton, Macrae, 2007). Podsumowując należy stwierdzić, że wprawdzie w VS aktywacja sieci alfa w porównaniu do stanów świadomych jest przestrzennie bardziej ograniczona (wyraźny brak powiązań dystalnych), to jednak jest relatywnie dobrze zachowana (wysoka siła powiązań dystalnych par w różnych obszarach mózgu oraz sieci modułowych podobna do ludzi zdrowych por. Chennu, Finoia, Kamau, Allanson, Williams, Monti, Noreika, Arnatkeviciute i in. 2014). Zaobserwowane osłabienia w zakresie aktywacji sieci alfa stabilizowane są przez wzmożoną 10

11 aktywacją sieci theta i delta oraz DNM (zwłaszcza przedklinka i tylnej części zakrętu obręczy). Powszechne występowanie silnych powiązań w sieciach theta, delta i DNM dowodzi istnienia pozytywnych procesów reorganizacji oraz stanowi rzetelny wskaźnik samoświadomości podmiotu pozwalający różnicować stan VS od innych stanów. Stan minimalnej świadomości (minimally concious state MCS) W stanach minimalnej świadomości (MCS) występują okresy powrotu częściowej świadomości umożliwiającej wykonywanie prostych poleceń, zrozumiałą artykulację oraz demonstrowanie celowych zachowań. Kontakt z otoczeniem dokonuje się w postaci pewnych prostych sygnałów takich, jak drobne ruchy lub gesty, zmiany wyrazu twarzy, dźwięki lub proste formy kontaktu słownego. Wyniki badań wykorzystaniem zaawansowanych technik EEG sugerują, że osoby znajdujące się w MCS charakteryzuje istotnie wyższe nasilenie szybkich fal alfa a mniejsze wolnych fal alfa oraz delta i theta (Fingelkurts, Fingelkurts, Bagnato, Boccagni, Galardi, 2013). Trzeba podkreślić, że taka konfiguracja aktywacji fal występuje w całym obszarze mózgu i na różnych poziomach. Relatywnie dobrze zachowana aktywność szybkich sieci alfa u osób znajdujących się w MCS świadczy o funkcjonowaniu wyższych funkcji kognitywnych, w których kluczową rolę zdaje się odgrywać zintensyfikowany odbiór rzeczywistości oraz wgląd w procesy podświadome (dominacja wysokie fal alfa nad delta i theta). Wyniki innych badań potwierdzają, że liczba oscylacji szybkich fal alfa koreluje istotnie i pozytywnie z poziomem samoświadomości (Babiloni, Vecchio, Miriello, Romani, Rossini, 2006) oraz jest związana z przechodzeniem z VS w MCS (Fingelkurts, Fingelkurts, Bagnato, Boccagni, Galardi, 2012) a wielkość amplitudy fal alfa wskazuje na lepsze rokowania wychodzenia z CS (Fingelkurts, Fingelkurts, Bagnato, Boccagni, Galardi, 2013). Występująca u osób z MCS specyfika aktywacji fal alfa ujawnia się szczególnie w nie tylko w istotnie zwiększonej ich ogólnej aktywności, ale także w sile powiązań lokalnych i dystalnych w różnych obszarach mózgu (integracja) oraz sile powiązań pomiędzy poszczególnymi sieciowymi modułami (zróżnicowanie) (badania przy wykorzystaniu skorygowanego ważonego indeksu opóźnienia fazy dwpli oraz rozpiętości modularnej por. Chennu, Finoia, Kamau, Allanson, Williams, Monti, Noreika, Arnatkeviciute i in. 2014). Wskaźniki te dowodzą, że w MCS występują zaawansowane funkcje mentalne (uwaga i świadomość związana z wykonywaniem zadań). 11

12 Innym istotnym czynnikiem różnicującym MCS od VS jest osłabienie nasilenia fal delta i theta (wielkość dystalnej rozpiętości modularnej w zakresie tych fal jest podobna) (Chennu, Finoia, Kamau, Allanson, Williams, Monti, Noreika, Arnatkeviciute i in. 2014). Z jednej strony dominacja fal alfa a z drugiej osłabiona aktywacja fal delta i theta dowodzi, że osoby znajdujące się w MCS zdolne są do pogłębionego odbioru rzeczywistości (wysokie nasilenie wolnych fal alfa) przy równoczesnym zachowaniu dobrego wglądu w procesy podświadome (niskie nasilenie fal delta i theta). W stanach tych moduły aktywacji ponadto są w porównaniu do CS (Chennu, Finoia, Kamau, Allanson, Williams, Monti, Noreika, Arnatkeviciute i in. 2014) - mniej zróżnicowane (integracja dystalna) i wewnętrznie mniej powiązane (większe zróżnicowanie). Oznacza to, że procesy integracji dystalnej przeważają nad lokalnymi procesami różnicującymi (odwrotnie niż to ma miejsce w stanach VS). Osłabione w stosunku do VS nasilenie aktywacji fal delta i theta wskazywałoby na to, że w MCS procesy wglądu w procesy nieświadome są bardziej efektywne (przewaga dystalnej integracji nad lokalnym zróżnicowaniem). Istotne różnice MCS w stosunku do VS ujawniono również w systemie DNM podczas wykonywania zadań (Crone, Ladurner, Holler, Golaszewski, Trinka, Kronbichler, 2011). Wyniki tych badań pokazały, że u osób znajdujących się w MCS podczas wykonywania zadań istotnie spada aktywacja systemu DNM (nie występuje o osób znajdujących się w VS i CS). Spadek jego aktywacji świadczy o zdolności podmiotu do przerwania procesów introspekcyjnych oraz wolicjonalnym zaangażowaniu się w wykonywanie zadań. Ponadto - jak wskazują liczne wyniki badań (por. Crone, Ladurner, Holler, Golaszewski, Trinka, Kronbichler, 2011) - występujący podczas wykonywania zadań spadek aktywacji systemu DNM wysoko koreluje z behawioralnymi wskaźnikami świadomości. Stan medytacyjny (meditative state MS) Zasadniczo wyróżniamy 3 stany świadomości tj. głęboki sen, marzenia senne i czuwanie. Jednak ostatnie doniesienia z wyników badań nad uważnością dają podstawy sądzić, że jest jeszcze inny, czwarty stan świadomości, tj. stan medytacyjny. O specyfice tego stanu świadomości świadczą wyniki badań, które ujawniają, że procesy występujące podczas medytacji różnią się od wszelkich innych znanych form aktywności mentalnej jak np. relaksacja, marzenia dzienne, hipnoza, działania celowe, trening sportowy, symulacja komputerowa, itd. (Siegel, 2007; Slagter, Davidson, Lutz, 2011). Są one bowiem relatywnie 12

13 bardziej kompleksowe od innych tzn. wielopoziomowe, zróżnicowane i zintegrowane. W neuroobrazowaniu mózgu osoby będącej w stanie medytacyjnym obserwuje się wyraźnie poszerzony zakres aktywności neuronalnej (synchronizacja pnia mózgu, obszarów limbicznych oraz kory mózgowej; integracja sieci uwagowej, pamięciowej i systemu kontroli; hemisferyczna integracja korespondujących obszarów z obu półkul; wzmożona aktywność neuronów lustrzanych). Specyfika stanów medytacyjnych ujawnia się też w strukturze rozprzestrzenienia się aktywności falowej (np. w jednym obszarze mózgu występuje dominacja fal alfa a w innych - theta, a jeszcze w innym - gamma). Niektóre wyniki badań (Davidson, i in., 2003) wskazują bowiem na to, że podczas procesów medytacji następuje wyłączanie lewej półkuli (spadek częstotliwości fal alfa i theta) a aktywacja prawej, zwłaszcza w przednich jego częściach. Wygląda to tak, jakby lewa półkula przechodziła w stan pasywnej obserwacji, tego co się dzieje w prawej (nieświadomej) części mózgu. Podczas takich stanów jak wykazują liczne badania, zwłaszcza na początku nauki medytacji mogą pojawiać się dramatyczne przeżycia rozpadu poczucia ja (dysolucja ego). Osoba medytująca może zostać owładnięta intensywnymi przeżyciami z przeszłości (z jednej strony złość, agresja, pobudzenie np. seksualne a z drugiej senność, letarg, depresyjność). Specyfika czwartego stanu świadomości występująca u osób zaawansowanych w medytacji jak dowodzą tego wyniki innych badań (por. Lutz, i in., 2004) - występuje odmienna typologia aktywacji półkul mózgowych (podwyższona bilateralna synchroniczność w czołowych, ciemieniowych i skroniowych obszarach mózgu). Ponadto w zachowaniu ludzi medytujących dostrzegalna zdolność stosowania nabytych umiejętności w nowych i nietrenowanych sytuacjach (trening fizyczny i symulacyjny kształtuje sprawności w znanym i wytrenowanych sytuacjach). Fakty te potwierdzają dodatkowo tezę o specyfice stanów świadomości towarzyszące aktywności osób zaawansowanych w medytacji. Z przeprowadzonych badań nad ludźmi medytującymi wynika ponadto, że występuje u nich nie tylko odmienna charakterystyka aktywności neuronalnej, ale i ich dynamika (Berkovich- Ohana, Glicksohn, Goldstein, 2012; Cahn, Polich, 2006; Lutz, Greischar, Rawlings, Ricard, Davidson, 2004). Najpierw w mózgu osoby medytującej (pień mózgu i prawa hemisfera) obserwuje się dominację fale theta (pogłębiony dostęp do podświadomości, stanów emocjonalnych albo treści marzeń sennych por. Bagchi, Wenger, 1957, 1958). Następnie w 13

14 korze przedczołowej (Davidson, 1976) zaczynają dominować szybkie fale alfa, które zostają zastąpione przez jeszcze szybsze fale gamma (zwykle o częstotliwości 40 Hz). Przy czym, należy podkreślić, te zmiany aktywacji fal dokonują się zasadniczo wolicjonalnie (podczas treningów doświadczeni adepci medytacji mogą zmieniać stany aktywacji fal). Najbardziej specyficzna dla stanów medytacyjnych jak się okazuje jest okazuje się dominacja najszybszych fal gamma (powyżej 32 Hz; zwłaszcza 40 Hz). Dominacja tych fal występuje bowiem podczas stanów maksymalnej czujności i koncentracji (obrazy mentalne przewijają się jeszcze szybciej niż klatki filmowe tj. 24 Hz, które postrzegamy jak ruchomą scenę). Jak się wydaje właśnie ich dominacja decyduje o ich nie tylko odmienności tych stanów, ale i pogłębionym zdolnościom do wglądu w rzeczywistość postrzeganą. Zauważenie obiektu mentalnego zależy głównie od zdolności do szybkiego łączenia pojedynczych obrazów pochodzących od jednego z pięciu zmysłów w jedno całościowe doświadczenie (VanRullen, 2008). Ta zdolność bowiem jak wskazują na to niektóre badania (Chakravarthia, VanRullen, 2012; VanRullen, 2013; de Almeida, Idiart, Lisman, 2009; Miconi, VanRullen, 2010) - zależy głównie od szybkości odbioru impresji zmysłowych oraz zdarzeń mentalnych. Im są szybsze, tym bardziej bogate (de Almeida, Idiart, Lisman, 2009; Miconi, VanRullen, 2010). Są wprawdzie dane wskazujące na to, że do łączenie różnych obrazów w jedno doświadczenie wystarcza szybkość na poziomie 8 Hz (poniżej 8 Hz człowiek staje się śpiący lub nieświadomy). Jednak do doświadczanie wyższych stanów świadomości (wola, koncentracja, przeżycia mistyczne, doświadczenie jedni, poczucie ja) potrzebna jest zdecydowania wyższa szybkość skanowania tj. 40 Hz (Lutz, Greischar, Rawlings, Ricard, Davidson, 2004). Przy czym równocześnie ewolucyjnie najstarsza część mózgu musi przenieść swoją aktywność z lewej do prawej półkuli oraz operować na niskich częstotliwościach (prawdopodobnie nawet poniżej 8 Hz). Podsumowując należy stwierdzić, że wyniki współczesnych neurobiologicznych badań sugerują, że gdy w wielu odległych obszarach mózgu następuje przepływ energii (elektrycznej i chemicznej) oraz związanej z nimi informacji (funkcjonalny korelat energii), dopiero wtedy (i tylko wtedy) generowane są korelaty świadomości (por. Munzert i in., 2009; Slagter, Davidson, Lutz, 2011). Zmiany te muszą być też wystarczająco szybkie tzn. osiągać 14

15 częstotliwość na poziomie 40 Hz (de Almeida, Idiart, Lisman, 2009; Lutz, Greischar, Rawlings, Ricard, Davidson, 2004; Miconi, VanRullen, 2010). Oznacza to, że świadomość zgodnie z najnowszymi badaniami neurologicznymi - należy traktować jako samo-organizujący się system, w którym o pojawieniu się nowego stanu (albo jego wzmocnieniu czy osłabieniu) decyduje szybkość aktywacji całego systemu. Konfiguracja aktywności fal oraz specyfika ich rozprzestrzenienia się (dominacja fal alfa i theta w przedniej części mózgu oraz prawej hemisferze; fale gamma występują w różnych częściach mózgu), jaka występuje podczas stanów medytacyjnych, wskazuje na fakt, że umysł osoby medytującej jest w stanie skonfrontować się, dokonać wglądu oraz zintegrować (fale alfa w przedniej części mózgu) nierozwiązane problemy i konflikty emocjonalne (fale theta w prawej hemisferze). W tej konfiguracji nie do przecenienia jest dominująca obecność fal alfa nad theta i delta, jaka występuje w przednich częściach mózgu. Ta dominacja, która przeważnie występuje podczas głębokiej medytacji, umożliwia kontrolę nad dostępem podmiotu do podświadomości. W przeciwnym razie groziłoby człowiekowi zatracenie się w podświadomości (kiedy fale theta dominują nad alfa, człowiek staje się nieświadomy). Zakończenie Nawet kiedy jesteśmy nieświadomi (np. śnimy albo znajdujemy się w stanie minimalnej świadomości), mózg działa niestrudzenie, przetwarzając i porządkując zdobyte w ciągu dnia doświadczenia. Do tego potrzebuje bardzo dużo energii. Mniej więcej połowa wydatkowania energetycznego przeznaczana jest na metabolizm, czyli żywienie utrzymanie przy życiu struktury neuronalnej a druga połowa na aktywność elektryczną, czyli porozumiewanie się neuronów między sobą. Ponieważ ciągle w mózgu występują procesy wydatkowania energetycznego, dlatego możliwe staje się badanie tych stanów świadomości, podczas których nie występują żadne oznaki behawioralne. Wyniki zaprezentowanych badań ujawniają, że postęp w zakresie doskonalenia narzędzi służących do pomiaru aktywności neurofizjologicznej mózgu (poprawa rozdzielczości skanowania oraz szybkości) wspierany nowymi strategiami obliczeniowymi (ważona dwustronna symboliczna informacja - wsmi, skorygowany ważony indeks opóźnienia fazy dwpli oraz topograficzny system metryczny zwany rozpiętością modularną) umożliwia coraz bardziej precyzyjną diagnozę różnych stanów (nie)świadomości: 15

16 1) stan śpiączki: występująca podczas różnych stanów (fizjologiczny sen, indukowana anestezja, epilepsja, schizofrenia, VS i MCS) a związana z samoodnoszącymi procesami uwagowymi i integracją self podwyższona aktywacja DNM (głównie przedklinka i tylnej części zakrętu obręczy) oraz dystalnie zróżnicowane a lokalnie podobne nasilenie fal delta i theta 2) stan wegetatywny: występujące na całym obszarze mózgu spontaniczne oscylacje obejmujące prawie cały zakres częstotliwości (1-30 Hz) cechujące się dystalnym zróżnicowaniem i lokalnym podobieństwem (świadome czuwanie i przyjmowanie pierwszej pespektywy), stosunkowo dobrze zachowana aktywacja sieci alfa (funkcjonowanie wyższych funkcji kognitywnych) oraz podwyższona aktywacja całego DMN (relatywnie wyższa samoświadomość niż CS), 3) stan minimalnej świadomości: wysokie nasilenie szybkich fal alfa a mniejsze wolnych fal alfa oraz delta i theta w całym obszarze mózgu i na różnych poziomach (funkcjonowanie wyższych funkcji kognitywnych, zintensyfikowany odbiór rzeczywistości), przewaga aktywacji fal alfa nad delta i theta (dobry wgląd w procesy podświadome), spadek aktywacji DMN podczas wykonywania zadań (zdolność przerwania procesów introspekcyjnych oraz intencjonalne zaangażowanie w procesy zadaniowe) oraz przewaga procesów integracji dystalnej nad lokalnymi procesami różnicującymi (globalność przekazywanej informacji), 4) stan medytacyjny: kompleksowość przekazu informacji (synchronizacja pnia mózgu, obszarów limbicznych oraz kory mózgowej; integracja sieci uwagowej, pamięciowej i systemu kontroli; hemisferyczna integracja korespondujących obszarów z obu półkul; wzmożona aktywność neuronów lustrzanych), zróżnicowana globalnie struktura rozprzestrzeniania się aktywności falowej (różne konfiguracje aktywacji neurofizjologicznych w różnych strukturach mózgu), specyficzna typologia aktywacji hemisferycznej (podwyższona bilateralna synchroniczność w czołowych, ciemieniowych i skroniowych obszarach mózgu), specyficzna dynamika aktywacji neurofizjologicznych (najpierw theta, potem alfa i na końcu gamma), dominacja fal alfa zwłaszcza w przednich częściach mózgu (pogłębiony wgląd, kontrola nad dostępem do podświadomości, zdolność integracji nieświadomego materiału), oraz kluczowa rola aktywacji najszybszej sieci gamma umożliwiająca integrację wszystkich struktur umysłowych ( wyższa świadomość ). 16

17 Generalny wniosek, jaki jawi się w związku z zaprezentowanymi wynikami badań dotyczących funkcjonowania, typologii i uwarunkowań procesów świadomości jest teza, że wraz z rozwojem poziomu świadomości wzrasta globalność procesów neurofizjologicznych mózgu oraz - ściśle z nimi związana wielkość obustronnej wymiany informacji. Globalność tych procesów ujawnia się w następujących wymiarach: 1) istotna rola sieci DMN (w CS aktywacja ograniczona do przedklinka i tylnej części zakrętu obręczy, w VS - obejmuje praktycznie cały system, podobnie zresztą jak MCS, ale w tym stanie podczas wykonywania zadań następuje spadek jej aktywacji, w MS istotne osłabienie roli tej sieci), 2) wzrost szybkości aktywacji neurofizjologicznej prowadzący do nasilenie przekazu informacji pomiędzy systemami (od delta i theta w CS, poprzez niskie alfa w VS, wysokie alfa w MCS oraz gamma w MS), 3) dynamika aktywacji alfa wobec delta i theta (w CS brak alfa, w VS - wysokie nasilenie fal delta, theta i niskich alfa oraz niskie nasilenie wysokich alfa, w MCS - wysokie nasilenie szybkich fal alfa a mniejsze wolnych fal alfa oraz delta i theta w całym obszarze mózgu i na różnych poziomach, w MS - dominacja fal alfa zwłaszcza w przednich częściach mózgu oraz sieci gamma umożliwiająca integrację wszystkich struktur umysłowych), 4) dynamika procesów integracji i różnicowania (w CS - dystalne zróżnicowanie a lokalne podobieństwo aktywacji sieci delta i theta, w VS - dystalne zróżnicowanie a lokalne podobieństwo aktywacji prawie całego zakresu sieci 1-30 Hz, wmcs przewaga procesów integracji dystalnej nad lokalnymi procesami różnicującymi, w MS specyficzna typologia oraz dynamika procesów integracji i różnicowania). Podstawowym elementem ludzkiej świadomości zdaje się być aktywacja sieci DMN, która występuje we wszystkich stanach świadomości. Jak się wydaje, bez jej choćby minimalnej aktywacji nie ma świadomości. Ponadto poziom świadomości zależy od specyfiki aktywacji tego systemu (minimalny - wysoki terminalnie wyłączany obniżona aktywacja). Drugim ważnym elementem zdaje się być - powiązana z szybkością aktywacji neurofizjologicznej - szybkość przekazu informacji. Trzeba wprawdzie powiedzieć, że do życia człowiekowi wystarcza funkcjonowanie na poziomie fal theta tj. 4-7 Hz (funkcjonowanie tylko w oparciu o zakres delta tj. 0-6 Hz jest zdecydowanie niewystarczające). Umożliwia ono 17

18 bowiem człowiekowi rozpoznawanie obiektów, czyli łączenie danych pochodzących z różnych zmysłów w jedno doświadczenie. Jednak doświadczanie pełni życia możliwe staje się dopiero na tym wyższym poziomie (większa satysfakcja z życia, wyższy poziom ogólnego dobrostanu, lepsze interpersonalne funkcjonowanie, większe poczucie sprawstwa, podatność na doświadczenia mistyczne, itd.). Trzecim istotnym mechanizmem jest zdolność do wglądu i kontroli nad procesami podświadomymi (wzrastająca wraz z poziomem świadomości przewaga aktywacji alfa nad delta i theta). Dominacja aktywacji alfa nad delta i theta stanowi neurologiczny wskaźnik przewagi procesów przetwarzania dowolnego (top-down) nad mimowolnymi (bottom-up). Ostatnim, ale prawdopodobnie najbardziej kluczowym mechanizmem, jest globalność przekazu informacji. Głównym bowiem celem działania ludzkiego mózgu jest jak wykazuje wiele badań (Siegel, 2007, 2010) - nieustanne dążenie do największej kompleksowości poprzez intensyfikację procesów dyferencjacji (maksymalne różnicowanie stanów) i integracji (dążenie do włączenia maksymalnie zindywidualizowanych stanów do temporalnej całości). Właśnie ta nieustanna dynamika różnicowanie-integracja decyduje o optymalnym funkcjonowaniu systemu (mózgu, rozumu, człowieka, rodziny, społeczności, itd.). Postęp w zakresie tych badań umożliwi trafniejszą diagnozę tych stanów w warunkach klinicznych oraz poprawi rokowania terapeutyczne dzięki temu, że umożliwi lepszą ocenę poziomu świadomości i kontrolę poprawy jakości stanów świadomości. Wydaje się, że trafne opisanie właściwości stanów świadomości zachodzących w mózgu człowieka z umożliwi precyzyjną ocenę nie tylko odmiennych i zaburzonych stanów świadomości, ale i zdolności eksperckich (wybitni sportowcy, specjaliści z różnych dziedzin, osoby uważne, systematycznie medytujący, itd.). Neuro-psycho-biologiczna identyfikacja specyficznych zdolności ludzkich może przyczynić się do polepszenia efektywności działań profilaktycznych, terapeutycznych oraz treningowych. Możliwość precyzyjnej identyfikacji aktywacji sieci mózgowych otwiera nowe pole dla badań nad takimi zjawiskami, jak norma kliniczna, psychopatologia, dojrzałość (osobowościowa i religijna), twórczość, doświadczenia mistyczne, itd. Wykorzystanie nowych strategii do badań mózgu może przyczynić się do zmian w paradygmacie klinicznym: przesunięcie z modelu psychopatologicznego (ujęcie teoretyczne, statystyczne i kulturowe dotyczące 18

19 pojęcia normy) na ekspercki (por. Capurso, Fabbro, Crescentini, 2014; Colzato, Ozturk, Hommel, 2012; MacIntire, Moran, Collet, Guillot, 2013; Slepian, Weisbuch, Rule, Ambady, 2011). Bibliografia Alemida, de L., Idiart, M., Lisman, J. E. (2009). A second function of gamma frequency oscillations: an E%-max winner-take-all mechanism selects which cells fire. Journal of Neuroscience, 29(23): Babiloni, C., Vecchio, F., Miriello, M., Romani, G. L., Rossini, P. M. (2006) Visuo-spatial consciousness and parieto-occipital areas: a high-resolution EEG study. Cerebral Cortex, 16, Boly, M., Phillips, C., Tshibanda, L., Vanhaudenhuyse, A., Schabus, M., Dang-Vu, T. T., Moonen, G., Hustinx, R., Maquet, P., Laureys, S. (2008). Intrinsic brain activity in altered states of consciousness: how conscious is the default mode of brain function? Annals of the New York Academy of Sciences, 1129, Broyd, S., Demanuele, C., Debener, S., Helps, S. K., James, C. J., Sonuga-Barke, E. J. S. (2009). Defaultmode brain dysfunction in mental disorders: A systematic review. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 33, Buckner, R. L., Andrews-Hanna, J. R., Schacter, D. L. (2008) The brain's default network: anatomy, function, and relevance to disease. Annals of the New York Academy of Sciences, 1124, Capurso, V., Fabbro, F., Crescentini, C. (2014). Mindful creativity: the influence of mindfulness meditation on creative thinking. Frontiers in Psychology, 4, 1-2. Cavanna, A. E. (2007). The precuneus and consciousness. CNS Spectrums, 12, Cavanna, A. E., Trimble, M. R. (2006). The precuneus: a review of its functional anatomy and behavioural correlates. Brain, 129 (3), Chennu, S., Finoia, P., Kamau, E., Allanson, J., Williams, G. B., Monti, M. M., Noreika, V., Arnatkeviciute, A. i in. (2014). Spectral Signatures of Reorganised Brain Networks in Disorders of Consciousness. PLoS One, 10 (10), e Colzato, L. S., Ozturk, A., Hommel, B. (2012). Meditate to create: the impact of focused-attention and open-monitoring training on convergent and divergent thinking. Frontiers in Psychology, 3, 116, DOI: /fpsyg Crone, J., Ladurner, G., Höller, Y., Golaszewski, S., Trinka, E. Kronbichler, M. (2011). Deactivation of the default mode network as a marker of impaired consciousness: an fmri study. PLoS One, 6(10), e Fingelkurts, A. A., Fingelkurts, A. A., Bagnato, S., Boccagni, C., Galardi, G. (2012). EEG oscillatory states as neurophenomenology of consciousness as revealed from patients in vegetative and minimally conscious states. Conscience and Cognition, 21, Fingelkurts, A. A., Fingelkurts, A. A., Bagnato, S., Boccagni, C., Galardi, G. (2013). The value of spontaneous EEG oscillations in distinguishing patients in vegetative and minimally conscious states. Supplements to Clinical Neurophisiology, 62, Fox, M. D., Raichle, M. E. (2007). Spontaneous fluctuations in brain activity observed with functional magnetic resonance imaging. Nature Reviews Neuroscience, 8,

20 Greicius, M. D., Krasnow, B., Reiss, A. L., Menon, V. (2003). Functional connectivity in the resting brain: a network analysis of the default mode hypothesis. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 100, Greicius, M. D., Menon, V. (2004). Default-mode activity during a passive sensory task: uncoupled from deactivation but impacting activation. Journal of Cognitive Neuroscience, 16, Greicius, M. D., Supekar, K., Menon, V., Dougherty, R. F. (2009). Resting-state functional connectivity reflects structural connectivity in the default mode network. Cerebral Cortex, 19, Hasenkamp, W., Wilson-Mendenhall, C. D., Duncan, E., Barsalou, L. W. (2012). Mind wandering and attention during focused meditation: a fine-grained temporal analysis of fluctuating cognitive states. Neuroimage, 59, King, J.-R., Sitt, J. D., Faugeras, F., Rohaut, B., El Karoui, I., Cohen, L., Naccache, L., Dehaene, S. (2013). Information sharing in the brain indexes consciousness in noncommunicative patients. Current Biology, 23(19), Lutz, A., Greischer, L.L., Rawlings, N.B., Ricard, M., Davidson, R.J. (2004). Long-term meditators selfinduce high amplitude gamma synchrony during mental practice. Proceedings of the National Academy of Science, 101, MacIntire, T. E., Moran, A. P., Collet, C., Guillot, A. (2013). An emerging paradigm: a strength-based approach to exploring mental imagery. Frontiers in Human Neuroscience, 7(104), Mason, M. F., Norton, M. I., Van Horn, J. D., Wegner, D. M., Grafton, S. T., Macrae, C. N. (2007). Wandering minds: the default network and stimulus-independent thought. Science, 315, Miconi, T. VanRullen, R. (2010). The gamma slideshow: object-based perceptual cycles in a model of the visual cortex. Frontiers in Human Neuroscience, 4(205): Raichle, M. E., Mintun, M. A. (2006) Brain work and brain imaging. Annual Review of Neuroscience, 29, Schiff, N. D., Ribary, U., Moreno, D. R., Beattie, B., Kronberg, E., i in. (2002) Residual cerebral activity and behavioural fragments can remain in the persistently vegetative brain. Brain, 125, Schnakers, C., Vanhaudenhuyse, A., Giacino, J., Ventura, M., Boly, M., Majerus, S., Moonen, G., Laureys, S. (2009). Diagnostic accuracy of the vegetative and minimally conscious state: Clinical consensus versus standardized neurobehavioral assessment. BMC Neurology, 9, 35. DOI: / Shulman, G. L., Fiez, J. A., Corbetta, M., Buckner, R. L., Miezin, F. M., i in. (1997) Common blood flow changes across visual tasks: II. Decreases in cerebral cortex. Journal of Cognitive Neuroscience, 9, Vanhaudenhuyse, A., Noirhomme, Q., Tshibanda, L. J., Bruno, M. A., Boveroux, P., i in. (2010). Default network connectivity reflects the level of consciousness in non-communicative brain-damaged patients. Brain, 133, Vincent, J. L., Patel, G. H., Fox, M. D., Snyder, A. Z., Baker, J. T., Van Essen, D. C., i in. (2007). Intrinsic functional architecture in the anaesthetized monkey brain. Nature, 447,