意识是个什么东西？

了解一下意识虽然很有必要，但是结构的复杂性令人忘而却步。我们初探一下意识相关重要结构，以及共同协调工作的一个热词“意识网络”。期待对此感兴趣的进一步深入了解，有更好的方法治疗意识障碍。

有三个重要的结构被描述为意识的基础：上行网状激动系统(ARAS)、丘脑和后扣带皮质。

ARAS分为四组核团：功能是保持清醒，警觉，自主功能。

1 经典的网状核：楔状核、中脑深核、部分脚桥被盖核和脑桥吻侧核

投射至向基底节、下丘脑和丘脑板内核，通过谷氨酸通路投射至皮层。

2 单胺类神经递质系统，涉及蓝斑的去甲肾上腺素，中缝核的5-羟色胺，黑质和腹侧被盖区的多巴胺。该系统直接投射前脑（皮层和皮质下）

3 胆碱能核团，包括脚桥和背外侧被盖核，投射到几个丘脑核和基底前脑。

4 自主神经核（臂旁核和中脑导水管周围灰质），投射丘脑板内核、基底前脑和其他脑干核。

丘脑 丘脑内侧核团上行控制觉醒的主要来源之一。

后扣带皮层：包括楔前皮质和胼胝体后皮质。这组结构在健康人的静止状态（即，不执行任何任务）期间，FDG-PET扫描代谢最活跃。这些结构的代谢活性也与意识障碍患者的意识水平有关。

三类网络模式

默认模式（DMN）认为，这些脑区有双侧的内侧前额叶皮质(MPFC)、后扣带回和楔前皮质。后来，他们还将胼胝体后皮质、顶下小叶、前扣带回皮质(ACC)和其他脑区(包括颞叶和部分海马结构)。

DMN主要在静止状态时起作用。它被称为自我意识，但也被称为内在网络，因为它与内心语言、白日梦或心不在焉等心理事件有关。

据报道，UWS患者的DMN内部和与丘脑的连接缺失，以及用FDG -PET扫描测量的DMN内部模式改变。这些观察结果已通过弥散张量成像得到证实，并可作为各组水平[昏迷< UWS < MCS <对照组]意识状态的指标。（UWS，植物状态，MCS，最低意识状态）

额顶叶外部网络ExN

虽然DMN与内部意识相关，但侧额顶叶网络被认为是外部网络，因为它似乎负责与环境的关系。也被称为任务正向网络，与注意、反应和行动选择密切相关。

ExN的特征是双侧顶上小叶与外侧额叶皮质之间的连接，同侧皮层由同侧顶上小叶束相互连接。其主要作用是吸引人们对环境刺激的注意，以意识到它们的存在，使其与感觉子网络密切合作。由于这些感觉子系统内部的连接，ExN与外部意识相关联，即我们对环境的感知。

由于其与环境意识的关系，ExN可能在意识障碍患者意识体征的恢复中发挥重要作用。

突显网络SN

SN是一种边缘-副边缘网络，代表了另一种大规模网络。额-岛叶皮层包括腹外侧前额叶皮层和前岛叶以及背侧ACC形成其核心。SN参与认知和情感任务，因为它可以驱动注意力和工作记忆资源来检测事件并影响行为。换句话说，它帮助大脑确定下一步行动的优先顺序，以保持体内平衡。基于功能神经影像学的研究还发现SN在功能系统之间的切换中起着显著的作用，即在ExN和DMN之间。科学家们发现了一种名为von Economo神经元的特殊细胞类别，它似乎只存在于SN中，并提出它们负责网络转换过程，因为它们向大脑的其他部分提供快速的中继。

DMN和ExN负性连接关系

根据Fox等人的定义，在目标导向的任务执行过程中，常规激活的ExN重组区域的活动与DMN激活的同步减少有关。更准确地说，如果ExN活性高，则可感知体感刺激。然而，如果DMN是最活跃的网络，那么刺激就不会被感知到，表明两个网络之间可能存在负相关。这项研究证实了Raichle等人支持的假说:PCC、楔前叶和mPFC活动的减少可能是大脑减少用于一般信息或内在信息的资源的一种方式。

Boly等人报道，与对照组相比，单个UWS患者的内外网络负性连接显著减少，另一方面，MCS患者往往有微弱的失活。因此，恢复意识不仅需要保持ExN和DMN区域之间的连通性，而且还需要这两个网络以特定的同步（或者说异步）工作，以便产生自我和环境意识。

D0I:10.3389/fneur.2020.00933

(1)上行网状激动系统的激活;(2)丘脑激活;(3)皮质-纹状体-丘脑-皮质环的重建;(4)通过激活突显网络促进外部网络与默认网络之间的负性连接;5)通过去甲肾上腺素途径增加外部网络的活性和连通性;(6)通过5 -羟色胺途径的增加默认网络的活性。