本报讯（记者崔雪芹）北京师范大学教授张鸣沙团队、李小俚团队与中国人民解放军总医院副主任医师赵虎林团队合作，揭示了位于人脑深部的丘脑高阶核团在人类意识体验产生中的关键作用。该成果直接在丘脑和前额叶中同时记录立体定向脑电图信号，发现了作为“门控”的丘脑高阶核团通过丘脑-前额叶环路调控人类意识体验的新机制。4月4日，相关研究发表于《科学》。

“该研究不仅在理论上加深了对人类意识的神经基础和原理的理解，也对当前意识研究领域以大脑皮层为中心的主流观点提出极大挑战，有望助力意识障碍患者的临床研究。”论文通讯作者张鸣沙告诉《中国科学报》。该成果被审稿人评价为“里程碑式的、原创和有影响力的研究”，以及“令人激动的发现”。

基于数十年的实验研究，研究者发现了诸多与意识体验相关的脑活动，并据此提出了不同的意识体验理论来理解和预测人类意识体验的本质与原理。虽然这些理论为意识体验产生的神经基础提供了重要见解，但不同理论关于意识体验的解释和预测存在巨大差异，亟须进一步实验证据验证。近期有新的假设对上述主流理论提出挑战，指出丘脑的高阶核团可能通过丘脑-皮层环路在意识体验的产生中起重要作用，但这种假设难以在人脑中直接验证。

为解决上述问题，研究团队在患者执行一项新颖的视觉意识任务时，利用颅内植入的微电极同时记录了多个丘脑核团和前额叶皮层的立体定向脑电图数据。结果表明，与腹侧核团和前额叶皮层相比，丘脑板内核和内侧核呈现出更早、更强的意识体验相关活动。在意识体验产生期间，瞬时的丘脑-额叶神经同步震荡和跨频耦合均由板内核和内侧核活动的西塔波相位（2至8赫兹）驱动。在意识体验产生期间，板内核和内侧核与外侧前额叶皮层之间的耦合比与前额叶皮层其他亚区更强。

该研究提供了人脑内电活动的直接证据，支持了丘脑板内核和内侧丘脑核团在意识体验产生时，调节前额叶皮层意识体验相关活动的理论，为解决当前意识理论间的争议提供了重要证据。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.adr3675