Добавить новость
smi24.net
News in English
Август
2023

How consciousness may rely on brain cells acting collectively – new psychedelics research on rats

0
Psychedelics can help uncover consciousness. agsandrew/Shutterstock

Psychedelics are known for inducing altered states of consciousness in humans by fundamentally changing our normal pattern of sensory perception, thought and emotion. Research into the therapeutic potential of psychedelics has increased significantly in the last decade.

While this research is important, I have always been more intrigued by the idea that psychedelics can be used as a tool to study the neural basis of human consciousness in laboratory animals. We ultimately share the same basic neural hardware with other mammals, and possibly some basic aspects of consciousness, too. So by examining what happens in the brain when there’s a psychedelically induced change in conscious experience, we can perhaps glean insights into what consciousness is in the first place.

We still don’t know a lot about how the networks of cells in the brain enable conscious experience. The dominating view is that consciousness somehow emerges as a collective phenomenon when the dispersed information processing of individual neurons (brain cells) is integrated as the cells interact.

But the mechanism by which this is supposed to happen remains unclear. Now our study on rats, published in Communications Biology, suggests that psychedelics radically change the way that neurons interact and behave collectively.

Our study compared two different classes of psychedelics in rats: the classic LSD type and the less-typical ketamine type (ketamine is an anaesthetic in larger doses). Both classes are known to induce psychedelic experiences in humans, despite acting on different receptors in the brain.

Exploring brain waves

We used electrodes to simultaneously measure electrical activity from 128 separate areas of the brain of nine awake rats while they were given psychedelics. The electrodes could pick up two kinds of signals: electrical brain waves caused by the cumulative activity in thousands of neurons, and smaller transient electrical pulses, called action potentials, from individual neurons.

The classic psychedelics, such as LSD and psilocybin (the active ingredient in magic mushrooms), activates a receptor in the brain (5-HT2A) which normally binds to serotonin, a neurotransmitter that regulates mood and many other things. Ketamine, on the other hand, works by inhibiting another receptor (NMDA), which normally is activated by glutamate, the primary neurotransmitter in the brain for making neurons fire.

We speculated that, despite these differences, the two classes of psychedelics might have similar effects on the activity of brain cells. Indeed, it turned out that both drug classes induced a very similar and distinctive pattern of brain waves in multiple brain regions.

The brain waves were unusually fast, oscillating about 150 times per second. They were also surprisingly synchronised between different brain regions. Short bursts of oscillations at a similar frequency are known to occur occasionally under normal conditions in some brain regions. But in this case, it occurred for prolonged durations.

Brain waves on electroencephalogram EEG. Chaikom/Shutterstock

First, we assumed that a single brain structure was generating the wave and that it then spread to other locations. But the data was not consistent with that scenario. Instead, we saw that the waves went up and down almost simultaneously in all parts of the brain where we could detect them – a phenomenon called phase synchronisation. Such tight phase synchronisation over such long distances has to our knowledge never been observed before.

We were also able to measure action potentials from individual neurons during the psychedelic state. Action potentials are electrical pulses, no longer than a thousandth of a second, that are generated by the opening and closing of ion channels in the cell membrane. The action potentials are the primary way that neurons influence each other. Consequently, they are considered to be the main carrier of information in the brain.

However, the action potential activity caused by LSD and ketamine differed significantly. As such, they could not be directly linked to the general psychedelic state. For LSD, neurons were inhibited – meaning they fired fewer action potentials – in all parts of the brain. For ketamine, the effect depended on cell type – certain large neurons were inhibited, while a type of smaller, locally connecting neurons, fired more.

Therefore, it is probably the synchronised wave phenomenon – how the neurons behave collectively – that is most strongly linked to the psychedelic state. Mechanistically, this makes some sense. It is likely that this type of increased synchrony has large effects on the integration of information across neural systems that normal perception and cognition rely on.

I think that this possible link between neuron-level system dynamics and consciousness is fascinating. It suggests that consciousness relies on a coupled collective state rather than the activity of individual neurons – it is greater than the sum of its parts.

That said, this link is still highly speculative at this point. That’s because the phenomenon has not yet been observed in human brains. Also, one should be cautious when extrapolating human experiences to other animals – it is of course impossible to know exactly what aspects of a trip we share with our rodent relatives.

But when it comes to cracking the deep mystery of consciousness, every bit of information is valuable.

Pär Halje receives funding from The Crafoord Foundation, Royal Physiographic Society of Lund, Magnus Bergvall Foundation, Olle Engkvist Foundation, The Swedish Parkinson Foundation, Petrus and Augusta Hedlund Foundation, Thorsten and Elsa Segerfalk Foundation, The Swedish Society for Medical Research (SSMF), Fredrik and Ingrid Thuring Foundation and Åhlén Foundation.








Подводный праздник в Dhawa Ihuru: погружение за скидками

Звезды тогда и сейчас: как выглядят самые красивые женщины Голливуда

Лео Канделаки и Анжелика Стубайло посетят Казань в новой трэвел-игре «Кто куда» на ТНТ

Актер Корешков объявил о разводе со своей женой Дарьей


Why Juventus spent 111m this summer for only one new player

The founder of Deliciously Ella started a blog when suffering from severe chronic pain. Now, her multimillion-dollar snack empire is going global

The Best Story Of Chicago Bulls’ Offseason Just Got A Happy Ending

Tourism is increasing over prepandemic levels, overwhelming popular destinations


Дивеево ..

Раздвигая горы - к единству и созиданию! Манифест лезгинского народа (письменное обращение, воззвание программного характера)

В Челябинске арестован председатель правления банка "Снежинский"

Какие зарплаты нужны для получения льготного автокредита в 2025 году


The dairy industry would like Gen Z to drink more milk, so they made a Fortnite diner tycoon game

Bungie promises to fix Destiny 2's new metroid-style morph ball as it makes players sick and glitches out on ultrawide monitors

Настройки GameHub и Winlator для игры в Prey (2017) на Android

Microsoft warns of 'active attacks' on its government and business server tech, with one cybersecurity expert claiming that they should 'assume that you have been compromised'



Студия Лебедева запустила образовательный проект, в котором заказчики сами создают свой дизайн

Аудиосказки про Турбозавров теперь на Яндекс Музыке!

Движение к победе: в России стартует премия «Мы верим твердо в героев спорта»

Кайрат Бермуканов поддержал Петра Яна перед боем в Абу‑Даби


Хаски на Summer Sound – выиграй билеты на Like FM

Движение к победе: в России стартует премия «Мы верим твердо в героев спорта»

Лицемерная политика многовекторности. "Улыбается всем": Эрдоган в обход Москвы готов дружить с Баку

Раздвигая горы - к единству и созиданию! Манифест лезгинского народа (письменное обращение, воззвание программного характера)


Парк Юрия Лужкова 19 июля стал площадкой фестиваля The BOWL

МегаФон увеличил площадь покрытия на 17,4% за полгода

Неваляшки, танцы и футбол: фестиваль «Сады и цветы» продолжает изумлять

Молодежь Подмосковья приглашают принять участие в конкурсе к 295-летию русского полководца Александра Суворова


Архангельская теннисистка завершила выступление на турнире WTA 250 в Яссах

Рублев прокомментировал вылет с турнира в Лос-Кабосе

Потапова не прошла во второй раунд турнира в Вашингтоне.

Новак Джокович проводит 900-ю неделю в топ-10 рейтинга ATP


МегаФон увеличил площадь покрытия на 17,4% за полгода

Я слышу голоса: «Т-Технологии» опубликовали ИИ-модель, умеющую троллить мошенников

Собянин: создание 5 центров женского здоровья завершат в этом году

После вспышки инфекции на теплоходе «Леонид Красин» начали расследование


Музыкальные новости

Sky News: умерший Осборн с 2019 года страдал от травмы позвоночника

The dairy industry would like Gen Z to drink more milk, so they made a Fortnite diner tycoon game

VK Fest Санкт-Петербург: Детская сцена от PICCOLO и Radio Kids FM вновь покорила сердца юных зрителей!

Таджикистан на «Интервидении» представит Фаррух Хасанов, спевший с Бастой


Аудиосказки про Турбозавров теперь на Яндекс Музыке!

Кайрат Бермуканов поддержал Петра Яна перед боем в Абу‑Даби

Летняя школа Русского дома приняла детей из Карабаха

Движение к победе: в России стартует премия «Мы верим твердо в героев спорта»


VK Fest 2025 побил рекорд по числу артистов и вошёл в Книгу рекордов России

Путин поздравил российских школьников с победой на математической олимпиаде

Сегодня волгодончанин Дмитрий Долматов на шахматном фестивале «Малая Земля» в Новороссийске сделал победный дубль

В Шереметьево, Внуково, Домодедово и Жуковском отменили ограничения на полеты


Москвичей предупредили о задержках наземного транспорта из-за ливня

25 июля пилотажная группа "Звезда" пролетит над пробками на шоссе под Москвой

Зарядки для электромобилей «Энергия Москвы» станут платными

Рискнул на 100 тысяч рублей: инженер из Смоленска купил более 1,7 тысячи лотерейных билетов и выиграл автомобиль от «Национальной Лотереи» и РОЛЬФ на VK Fest


Путин отметил успехи российских школьников на математической олимпиаде.

Министр юстиции поделился информацией о роли адвокатов в специальной военной операции.

Нам есть чем гордиться: каким будет Национальный центр «Россия» на Краснопресненской набережной

Путин выразил соболезнования семье председателя Верховного суда Подносовой




Собянин: создание 5 центров женского здоровья завершат в этом году

«Я на инвалидном кресле, он на «Тесле»: что случилось с блогером Мариш Мариш

Офтальмолог Кирилл Светлаков: секреты здоровых глаз для тех, кто носит контактные линзы

Уже не крепкий орешек: как Брюс Уиллис живет с неизлечимой болезнью


«СТРАНА.ua»: Зеленский раскритиковал ЕС за непредоставление обещанной помощи

В центре Киева митингуют против реформ Зеленского


Уже 59 орловчан решили побороться за просветительскую награду «Знание. Премия»

Движение к победе: в России стартует премия «Мы верим твердо в героев спорта»

Кайрат Бермуканов поддержал Петра Яна перед боем в Абу‑Даби

В Москве впервые пройдет фестиваль экстремальных видов спорта


Лукашенко призвал белорусских нефтяников «не раскачиваться, а бурить и бурить»

Посланник Трампа рассказал, как «неформально» договаривался с Лукашенко: после нескольких тостов Минск освободил политзаключенных

Куда Лукашенко хочет пристроить лишних дипломатов


Собянин: Продолжаем внедрять новый стандарт заботы о женском здоровье в одном месте

Собянин: Модернизация двух корпусов ГКБ имени Вересаева завершится в этом году

Собянин рассказал, как город заботится о природе при строительстве метро

Более 800 спортивных площадок обновят и обустроят в Москве - Сергей Собянин


Фестиваль «Сады и цветы»: как Москву превращают в городской оазис

Уже 59 орловчан решили побороться за просветительскую награду «Знание. Премия»

Россияне рассказали, по каким критериям выбирают квартиру для покупки в 2025 году

Зарядки для электромобилей «Энергия Москвы» станут платными


Я слышу голоса: «Т-Технологии» опубликовали ИИ-модель, умеющую троллить мошенников

Мебель, которой доверяют профессионалы — в "Аверсе"

Мария Шувалова. В столице Татарстана чествовали балетную диву за блистательную «Анюту»

После вспышки инфекции на теплоходе «Леонид Красин» начали расследование


Республика Алтай вошла в десятку регионов России по развитию ипотеки

В Нарьян-Маре из-за холодов возобновили подачу отопления в дома

Девочка упала при посадке на теплоход в порту Архангельска

Центр подготовки личного состава Северо-Западного округа Росгвардии пополнили призывники


В Симферополе наградили юных крымчан за отвагу и решительность

Поезда в Крым и из Крыма следуют с задержками до пяти часов

Актуальная информация о задержке поездов в Крым и обратно

Поезда "Таврия" по-прежнему задерживаются из-за ЧП в Ростовской области


Собянин: создание 5 центров женского здоровья завершат в этом году

Под Тамбовом пройдёт фестиваль авторской песни "Там, под Лысой Горой"

МегаФон увеличил площадь покрытия на 17,4% за полгода

Я слышу голоса: «Т-Технологии» опубликовали ИИ-модель, умеющую троллить мошенников














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *