Uważa się, że ludzka świadomość składa się z dwóch niezbędnych komponentów – pobudzenia (arousal) i czujności lub też inaczej – świadomości otoczenia (awareness). Do tej pory podejrzewano, że za pobudzenie odpowiada pień mózgu – struktura przylegająca do rdzenia kręgowego regulująca cykl snu i czuwania, a czujność jest związana z aktywacją niektórych rejonów kory mózgowej mieszczącej wyższe funkcje poznawcze.
Badacze z Beth Israel Deaconess Medical Center (USA) i innych międzynarodowych ośrodków naukowych na podstawie analizy neuronalnej 36 pacjentów po lezji (uszkodzeniu) w obrębie pnia mózgu doszli do wniosku, że świadomość jest rzeczywiście po części kontrolowana przez specyficzny fragment tej struktury – czołową grzbietowo-boczną nakrywkę mostu (rostral dorsolateral pontine tegmentum).
Nieprawidłowe działanie nakrywki mostu ściśle korelowało z zapadaniem w śpiączkę. Dwunastu spośród badanych pacjentów przebywało w trakcie badania w stanie śpiączki, a wśród nich dziesięciu miało uszkodzoną nakrywkę mostu. Spośród pozostałych 24 pacjentów, zachowujących większą świadomość, tylko jeden miał uszkodzenia w tym rejonie.
W kolejnym etapie badania naukowcy przeanalizowali połączenia czołowej grzbietowo-bocznej nakrywki mostu z innymi częściami mózgu, korzystając ze szczegółowej mapy struktury mózgowej człowieka. Ustalili, że nakrywka mostu była ściśle połączona z dwoma obszarami kory mózgowej – lewą stroną brzuszno-przedniej części wyspy i przednią częścią zakrętu obręczy. Obie te struktury były w poprzednich badaniach wiązane z występowaniem pobudzenia i czujności.
Na koniec specjaliści za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI) zbadali funkcjonowanie sieci obejmującej pień mózgu i korę mózgową u innych pacjentów z zaburzeniami świadomości. Okazało się, że owa sieć, zidentyfikowana jako sieć świadomości, działała u pacjentów nieprawidłowo.
„Po raz pierwszy wykazaliśmy, że istnieje połączenie pomiędzy rejonem pnia mózgu zaangażowanym w procesy pobudzenia a rejonami odpowiedzialnymi za czujność – dwa niezbędne składniki świadomości. Wiele dowodów wskazuje na to, że razem tworzą one sieć odgrywającą dużą rolę w ludzkiej świadomości” – komentuje jeden z badaczy Michael D. Fox.