MITに関連する研究者らは、経頭蓋集束超音波—深部脳領域の活動を調節できる非侵襲的技術—が、意識体験がどのように生じるかの因果関係に基づくより直接的なテストを可能にすると主張している。*Neuroscience & Biobehavioral Reviews*に掲載された「ロードマップ」レビューで、彼らは脳内で覚醒がどこでどのように生成されるかについての競合する説明を区別することを目的とした実験アプローチを記述している。
意識は神経科学と哲学における中心的な未解決問題のままである:研究者らは経験に関連する脳活動を測定できるが、特定のシグナルが意識的な知覚を引き起こすのか、それとも単に伴うだけなのかを確立するのははるかに難しい。 Neuroscience & Biobehavioral Reviewsのレビュー記事は、経頭蓋集束超音波(tFUS)が、外科手術なしで特定の脳領域の活動を調節することを可能にし、コルテックスの下の深い標的を含むことでそのギャップを埋めるのに役立つと提案している。著者らは、この方法を頭蓋骨を通じてミリメートルスケールの小さな標的に音響エネルギーを集中させるものであり、経頭蓋磁気刺激や経頭蓋電気刺激などの非侵襲的技術では影響を与えにくい皮質下構造へのアクセスを提供すると記述している。 本論文—「Transcranial focused ultrasound for identifying the neural substrate of conscious perception」—は、Daniel K. Freeman、Brian Odegaard(フロリダ大学)、Seung-Schik Yoo(Brigham and Women’s Hospitalおよびハーバード医学校)、Matthias Michel(MIT)を著者として挙げている。 MIT Lincoln Laboratoryの研究者であるFreeman氏は、このアプローチが健康なボランティアで実験的に可能なことを拡大すると述べた。「経頭蓋集束超音波は、健康な被験者の脳の異なる部分を、これまで不可能だった方法で刺激できるようになります」と彼は言い、これを医療および基礎科学の質問だけでなく、「意識のハードプロブレム」に関する長年の議論を探るためにも使用可能だと主張した。 意識を研究する哲学者のMichel氏は、分野における主要なボトルネックは、脳活動を安全かつ信頼性高く操作できるツールの限られたセットであると強調した。「脳活動を操作する信頼できる方法は非常に少なく、安全で機能するものはさらに少ない」と彼は述べた。 研究方向を概説する中で、著者らは刺激実験が意識知覚に不可欠な神経活動を、下流または付随的な活動から分離するのにどのように役立つかを指摘している。彼らはこれを、意識文献でしばしば議論される広範な見解のファミリーをテストする機会として位置づけ、高次統合を強調するもの(通常前頭前野に関連)から、局所的または低次プロセスのもの(潜在的に皮質下の寄与を含む)に及ぶ。 本論文はまた、痛みと視覚を初期作業の候補領域として強調しており、一部は行動応答が個人の報告経験に先行することがあり、意識的な感覚がどこで生成されるかという疑問を生むからである。Freeman氏はこの不確実性を基礎科学的ギャップとして記述した:「脳内で痛みがどのように生成されるかは基礎科学の質問です」と彼は言い、痛み経験の主要成分が主に皮質領域か深い構造に依存するかどうかを研究者らがまだ議論していると付け加えた。 Freeman氏とMichel氏は、視覚野の刺激から始め、後で高次前頭領域に拡張する実験を計画しており、誘発された神経変化を参加者が実際に経験するものに関連づけることを目的としている。Freeman氏はこの区別を、神経シグナル単独から主観的報告への移行として要約した:「これらのニューロンが電気的に反応したかどうかを言うのは一つのことですが、人間が光を見たかどうかを言うのは別のことです」と彼は述べた。 レビュー以外に、Michel氏と神経科学者のEarl Miller氏はMIT Consciousness Clubを共同主宰しており、意識研究に関する定期イベントを開催する学際的フォーラムである。MITはこのクラブをMIT Human Insight Collaborative(MITHIC)からの助成金で支援されていると記述している。 レビューで記述された研究は、MITの公開された作業報告によると、米国空軍省によって支援された。Michel氏はこの方法がまだ研究ツールとして出現中であり、「新しいツールなので、どの程度機能するかを本当に知りません」と言いながら、「低リスクで高リターン」のアプローチだと主張した。