Исследования определили, в какой момент до рождения плод обретает сознание

С 28 февраля по 1 марта Нью-Йоркский университет проводил конференцию, участники которой обсуждали, когда и как может возникать сознание. Началась она с бесспорного тезиса: у только что оплодотворенной человеческой яйцеклетки сознания нет, а к дошкольному возрасту оно уже есть — значит, возникает где-то в промежутке.

Что такое сознание

Определение сознания — само по себе предмет дискуссий.

«У каждого из нас может быть немного разное определение», — признала нейробиолог Лорина Наси из Тринити-колледжа в Дублине.

Также ведутся активные дебаты о том, где в мозге возникает сознание и какие типы нейронной активности его определяют. Природа сознания у младенцев может отличаться от таковой у взрослых, и возникать оно может не сразу, а постепенно.

Большинство ученых все же согласно, что определенные особенности мозга имеют решающее значение для сознания. Одна из них — набор связей между таламусом, который получает и передает сенсорную и моторную информацию от тела, и корой головного мозга, где эта информация обрабатывается.

Исследования мозга плода показывают, что основы этой связи формируются только к 24 неделям развития.

Передовые методы исследования

Но не ясно, достаточно ли этих структур для сознания, поэтому продолжается поиск возможных его маркеров различными методами мониторинга мозговой активности. Ученым удалось собрать данные функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) сотен новорожденных, которые умудрились задремать в своих пеленках, несмотря на инфернальный шум аппарата.

Наси искала в этих данных один из предполагаемых признаков сознания — своего рода чередующийся танец между связанными нейросетями мозга: сетью пассивного режима работы мозга (включающейся, когда мысли блуждают или человек думает о себе), и двумя другими — дорсальной сетью внимания и сетью исполнительного контроля (ECN), ответственными за обработку внешних данных.

И у доношенных новорожденных, и у недоношенных, достигших эквивалентного возраста, эти сети работают «по-взрослому». Однако у недоношенных новорожденных, просканированных раньше, примерно между 32 и 37 неделями от зачатия, не было обнаружено сетей, похожих на сеть пассивного режима или ECN, и не было взаимной активности — то есть, видимо, эти особенности появляются ближе к концу беременности.

Еще один признак сознания появляется, похоже, раньше — у большинства недоношенных новорожденных, просканированных до 37 недель, обнаружены признаки так называемой архитектуры малого мира. Эта организационная модель, состоящая из плотных нейронных связей между близлежащими областями и более редких связей между отдаленными нарушается при анестезии и после черепно-мозговой травмы.

Еще более интересные результаты дала магнитоэнцефалография (МЭГ), которая фиксирует магнитные поля, создаваемые нейронной активностью. Этот метод позволяет снимать ЭЭГ плода через живот беременной сверхпроводящими квантовыми датчиками.

Из прежних экспериментов известно, что некоторые повреждения мозга лишают людей способности улавливать ошибки в длительных звуковых последовательностях. Нейробиологи связывают это с процессом памяти, который, как считается, зависит от сознания.

МЭГ показала, что на отклонения звука реагируют и трехмесячные младенцы, и новорожденные, и плод после 35-й недели беременности.

Итоги конференции 

Участники конференции так и не пришли к консенсусу по поводу сроков появления сознания:

• 47% считают, что оно развивается в позднем пренатальном периоде (между примерно 24 неделями беременности и рождением),
• 13% — в раннем постнатальном (до 6 месяцев после рождения),
• 10% — в раннем пренатальном (до 24 недели беременности).

Этические проблемы

Понимание, когда появляется сознание, важно не только с этической точки зрения в отношении абортов — в этом как раз никаких разногласий нет. Любое твердое заявление о том, что плод испытывает сильную боль на 10 неделе, «оказывает медвежью услугу науке, потому что возводит в абсолют то, чего на самом деле нет», подчеркнул неонатолог из Кембриджского университета Топуан Остин.

Вместе с тем, важно понимание, что младенцы могут испытывать боль как взрослые (еще в 1980-х годах анестезия не была рутинной для младенцев, потому что неизвестны ее долгосрочные последствия). Кроме того, по мнению Остина, в развитии сознания важную роль играет опыт рождения — выход из теплого супа из седативных гормонов в холодный, яркий внешний мир. Значит, в отделении интенсивной терапии новорожденных нужно ограничение чрезмерного света и шума.