Opis projektu
Wyjaśnienie dynamiki oddychania
W jaki sposób świadomość kształtuje oddychanie? Jakie są mechanizmy neuronalne leżące u podstaw świadomej kontroli oddychania? Czy dynamika oddychania może wskazywać na świadomość? Oddychanie to jeden z najbardziej kluczowych mechanizmów fizjologicznych, który może wydawać się prosty, jako że zachodzi zupełnie nieświadomie. Niemniej jednak nadal nie rozumiemy dynamiki leżącej u jego podstaw. Chcąc rzucić światło na podstawowe kwestie związane z regulacją oddychania, twórcy finansowanego przez UE projektu ConscBreathDynamics proponują międzysektorowe badanie podłużne sposobu, w jaki świadomość kształtuje wzorce oddechowe. Stosując połączenie podstawowej i klinicznej neuronauki, elektrofizjologii i neuroobrazowania oraz narzędzia obliczeniowe, badacze skoncentrują się na oddychaniu w różnego rodzaju zaburzeniach świadomości, aby wyjaśnić podstawową dynamikę oddychania.
Cel
Breathing is perhaps the most vital physiological function, and it is occurring mainly unconsciously. Yet, despite the deceptive simplicity of breathing, it is an intricate behaviour influence by conscious top-down control and vigilance state. How consciousness shape breathing? What are the neural mechanisms underlying conscious control of breathing? Can breathing dynamics indicate on conscious awareness? We aim to address these questions by employing basic and clinical neuroscience approaches in combination with electrophysiology, neuroimaging and advanced computational tools. Disorders of consciousness (DOC) including vegetative state (VS)/unresponsive wakefulness syndrome (UWS) and minimally conscious state (MCS) offer a unique model to investigate the relationship between consciousness and breathing, by providing a rare opportunity for cross-sectional and longitudinal tracking of breathing dynamics during recovery of consciousness. In the proposed research, we first aim to characterize the interaction between breathing and consciousness state. To do this we will record continues respiration during 24-hour from healthy individuals and DOC patients. Next, we intend to elucidate the neural mechanism underlying conscious regulation of breathing, by recording electroencephalogram (EEG) and functional resonance magnetic imaging (fMRI) activity during a multimodal (olfaction, audition and vision) paradigm designed to consciously and unconsciously trigger respiratory change. Last, we plan to investigate whether breathing dynamics can be used as a diagnostic and potentially prognostic tool to detect awareness in DOC patients, by developing an automated respiratory-based classifier differentiating between UWS and MCS patients. The significance of this study is two-fold; addressing fundamental questions in breathing regulation, and utilizing the interplay between basic physiological function and consciousness to better human condition.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
75013 Paris
Francja