Characterizing Consciousness: From Cognition to the Clinic?

مشخص کردن معماری محاسباتی و مکانیسم‌های عصبی زیست‌شناختی زیربنای آگاهی یک مشکل عمده حل نشده در علوم اعصاب شناختی است. با این حال، به لطف پیشرفت‌های جدید در پارادایم‌های تحریک، تکنیک‌های تصویربرداری مغز و نظریه‌پردازی نورون‌ها، اکنون به نظر می‌رسد که این مسئله از نظر تجربی قابل حل است. در این کتاب، سیزده عصب شناس و پزشک مشهور به بررسی جدیدترین داده ها در این زمینه از جمله امکان مطالعه هوشیاری در پستانداران غیر انسانی پرداختند. پارادایم های جدید اکنون می پرسند که آیا حیوانات دارای توانایی های فراشناختی هستند، مانند خود نظارتی بر شایستگی خود در یک کار، و الکتروفیزیولوژیست ها اکنون شبکه های عصبی زیرین را بررسی می کنند. به نظر می‌رسد بسیاری از این نتایج با تئوری فضای کاری عصبی جهانی سازگار هستند، که پیشنهاد می‌کند مجموعه‌ای از نورون‌های توزیع‌شده با آکسون‌های دوردست در پخش اطلاعات جهانی زیربنای گزارش‌پذیری و آنچه به عنوان یک حالت آگاهانه تجربه می‌شود، دخیل هستند.

یک چالش بزرگ هنوز با این پیشنهادات تجربی و نظری جدید مواجه است: آیا آنها قادر خواهند بود به پزشکانی که با بیماران در کما یا حالت نباتی مواجه هستند کمک کنند؟ آیا یک بیمار معین هوشیار است؟ آیا او هرگز به هوش خواهد آمد؟ و اگر انجام دهد وضعیت شناختی او چگونه خواهد بود؟ پارادایم‌های تحریک مغز، چه در هسته‌های قشر مغز و چه در هسته‌های عمقی مغز، می‌توانند وضعیت هوشیاری را تغییر دهند و ممکن است ارتباط را در برخی از بیماران «حداقل هوشیار» بهبود بخشند.

Characterizing the computational architecture and neurobiological mechanisms underlying consciousness is a major unsolved problem in cognitive neuroscience. Yet, thanks to new advances in stimulation paradigms, brain imaging techniques, and neuronal theorizing, the issue now appears to be empirically addressable. In this book thirteen renowned neuroscientists and clinicians examined the most recent data in the field including the possibility to study consciousness in non-human primates. New paradigms now ask whether animals possess meta-cognitive abilities, such as a self-monitoring of their competence in a task, and electrophysiologists now examine the underlying neuronal networks. Many of these results appear compatible with the theory of a global neuronal workspace, which proposes that a distributed set of neurons with long-distance axons are involved in the global information broadcasting underlying reportability and what is experienced as a conscious state.

A major challenge still confronts these novel empirical and theoretical proposals: will they be able to help clinicians confronted with patients in coma or vegetative state? Is a given patient conscious? Will he ever recover consciousness? And what will be his cognitive state if he does? Brain stimulation paradigms, whether cortical or in deep-brain nuclei, can alter the state of consciousness and may improve communication in some 'minimally conscious' patients.