Zonele de sincronizare cerebrală pentru a fi atenți
Noi cercetări au descoperit că creierul pare să sincronizeze activitatea diferitelor regiuni, ceea ce face posibil ca o persoană să acorde atenție sau să se concentreze asupra unei sarcini.
Potrivit oamenilor de știință de la Școala de Medicină a Universității Washington din St. Louis, procesul este similar cu acordarea mai multor walkie-talkie la aceeași frecvență pentru a stabili canale clare de comunicare.
„Credem că creierul nu numai că pune în alertă regiunile care facilitează atenția, dar se asigură și că aceste regiuni au linii deschise pentru a se apela reciproc”, a spus primul autor Amy Daitch, cercetător absolvent.
Cercetătorii au remarcat faptul că persoanele care suferă de leziuni cerebrale sau accidente vasculare cerebrale au adesea probleme cu atenția și concentrarea.
„Deficiențele de atenție ale leziunilor cerebrale au fost considerate ca o pierdere a resurselor necesare pentru a se concentra asupra unei sarcini”, a declarat autorul principal Maurizio Corbetta, MD, Norman J. Stupp, profesor de neurologie.
Cu toate acestea, acest studiu arată că alinierea temporală a răspunsurilor în diferite zone ale creierului este, de asemenea, un mecanism foarte important care contribuie la atenție și ar putea fi afectat de leziuni cerebrale.
Pentru a analiza modificările creierului legate de atenție, oamenii de știință au folosit rețele de electrozi implantate temporar pe creierul pacienților cu epilepsie. Co-autorul principal Eric Leuthardt, MD, profesor asociat de neurochirurgie și bioinginerie, folosește grilele pentru cartografierea îndepărtării chirurgicale a țesutului cerebral care contribuie la convulsii incontrolabile.
Grilele permit, de asemenea, laboratorului Leuthardt să studieze activitatea creierului uman la un nivel de detaliu indisponibil prin orice altă metodă, au menționat cercetătorii.
În mod normal, ei investighează atenția folosind imagistica prin rezonanță magnetică (RMN), care poate detecta modificările activității creierului care apar la fiecare două până la trei secunde. Dar cu rețelele la locul lor, oamenii de știință pot studia modificările care apar în milisecunde.
Înainte de a fi implantate rețelele, cercetătorii au scanat creierul a șapte pacienți cu epilepsie, folosind RMN pentru a cartografia regiunile cunoscute pentru a contribui la atenție. Cu grilele la locul lor, acestea au monitorizat apoi celulele creierului în timp ce pacienții urmăreau ținte vizuale, direcționându-și atenția spre diferite locații de pe ecranul computerului fără a mișca ochii. Când pacienții au văzut țintele, au apăsat un buton pentru a anunța oamenii de știință că le-au văzut.
„Am analizat oscilațiile creierului care reflectă fluctuațiile excitabilității unei regiuni locale a creierului - cu alte cuvinte, cât de dificil sau ușor este ca un neuron să răspundă la o intrare”, a spus Daitch. "Dacă zonele creierului implicate în detectarea unui stimul sunt la maximă excitabilitate, ați fi mult mai probabil să observați stimulul."
Excitabilitatea crește și scade în mod regulat în celulele care alcătuiesc o anumită regiune cerebrală, au explicat cercetătorii. Dar aceste oscilații nu sunt în mod normal aliniate între diferite regiuni ale creierului.
Rezultatele studiului au arătat că, pe măsură ce pacienții și-au îndreptat atenția, regiunile creierului cele mai importante pentru a acorda atenție stimulilor vizuali și-au ajustat ciclurile de excitabilitate, determinându-i să înceapă să atingă vârfurile ciclurilor lor în același timp. În regiunile care nu sunt implicate în atenție, ciclurile de excitabilitate nu s-au schimbat, potrivit cercetătorilor.
„Dacă ciclurile a două regiuni ale creierului nu sunt aliniate, șansele ca un semnal dintr-o regiune să treacă într-o altă regiune sunt reduse”, a spus Corbetta.
Daitch, Corbetta și Leuthardt investighează acum dacă știind nu doar locația, ci și ritmul sarcinii, le permite participanților să aducă mai rapid excitabilitatea regiunilor creierului lor.
Studiul a fost publicat în Lucrările Academiei Naționale de Științe.
Sursa: Facultatea de Medicină a Universității Washington
