Порушення роботи мозку в складних завданнях уваги
Тепер нове дослідження розкриває, як мозок досягає цього типу зосередженої уваги: частина префронтальної кори, відома як нижній лобовий перехід (IFJ), контролює зони обробки зору, які налаштовані на розпізнавання певної категорії об’єктів.
Про цей тип уваги, відомий як об’єктна увага, вчені знають набагато менше, ніж просторова увага, що передбачає зосередження уваги на тому, що відбувається в певному місці.
Однак нове дослідження свідчить про те, що ці два типи уваги мають подібні механізми, що включають суміжні ділянки мозку, за словами Роберта Дезімоне, доктора філософії, професора неврології з Массачусетського технологічного інституту (MIT) та директора Інституту Макговерна з Массачусетського технологічного інституту. Дослідження мозку.
"Взаємодії напрочуд схожі на ті, що спостерігаються при просторовій увазі", - сказала Дезімоне. "Здається, це паралельний процес, що включає різні сфери".
В обох випадках префронтальна кора - центр управління більшістю когнітивних функцій - здається, бере на себе увагу мозку і контролює відповідні частини зорової кори, яка отримує сенсорне введення, пояснив він.
У новому дослідженні дослідники виявили, що IFJ координує область мозку, яка обробляє обличчя, відому як область веретеноподібного обличчя (FFA), і область, яка інтерпретує інформацію про місця, відому як область парагіпокампального місця (PPA). Вперше FFA та PPA були виявлені в корі людини Ненсі Канвішер, професором когнітивної нейронауки в Массачусетському технологічному інституті.
Для останнього дослідження вчені використовували магнітоенцефалографію (MEG) для сканування мозку людини, коли учасники переглядали серію зображень облич та будинків, що перекриваються. На відміну від функціональної магнітно-резонансної томографії (fMRI), яка зазвичай використовується для вимірювання мозкової активності, MEG може виявити точні терміни нервової активності до мілісекунд, відзначають дослідники.
Вчені представили перекриваються потоки з двома різними ритмами - двома зображеннями в секунду та 1,5 зображеннями в секунду - що дозволяє їм ідентифікувати ділянки мозку, що реагують на ці подразники.
«Ми хотіли позначати частоту кожного стимулу різними ритмами. Коли ви подивитесь на всю мозкову діяльність, ви зможете розрізнити сигнали, які задіяні в обробці кожного стимулу », - сказав Даніель Бальдауф, докторант Інституту Макговерна та провідний автор дослідження.
Кожному учаснику було наказано звертати увагу або на обличчя, або на будинки. Оскільки будинки та обличчя знаходилися в одному місці, мозок не міг використовувати просторову інформацію для їх розрізнення, пояснили дослідники.
Коли учасникам сказали шукати обличчя, діяльність у FFA та IFJ стали синхронізованими, припускаючи, що вони спілкуються між собою. Коли випробовувані звертали увагу на будинки, IFJ синхронізував замість PPA, згідно з результатами дослідження.
Дослідники також виявили, що спілкування було ініційовано IFJ, і діяльність була розподілена на 20 мілісекунд, приблизно про те, скільки часу знадобиться нейронам, щоб електрично передавати інформацію від IFJ до FFA або PPA. Дослідники заявили, що вважають, що IFJ дотримується ідеї об'єкта, який шукає мозок, і направляє потрібну частину мозку шукати його.
Підкріпивши цю ідею, дослідники використали метод, що базується на МРТ, для вимірювання білої речовини, що з'єднує різні ділянки мозку, і виявили, що IFJ дуже пов'язаний як з FFA, так і з PPA.
Зараз дослідники вивчають, як мозок переносить фокус між різними типами сенсорного введення, такими як зір та слух. Вони також досліджують, чи можливо навчити людей краще зосереджувати свою увагу, контролюючи взаємодію мозку, яка бере участь у цьому процесі.
"Ви повинні визначити основні нервові механізми та провести фундаментальні наукові дослідження, які іноді генерують ідеї щодо речей, які можуть бути корисними на практиці", - сказала Дезімоне. "Поки рано говорити, чи взагалі це навчання буде працювати, але це те, чого ми активно проводимо".
Дослідження, яке фінансується Національним інститутом охорони здоров'я та Національним науковим фондом, було опубліковано в Інтернет-виданні Наука.
Джерело: Массачусетський технологічний інститут
