Descompunerea funcționării creierului în sarcini complexe de atenție
Acum, un nou studiu relevă modul în care creierul realizează acest tip de atenție focalizată: o parte a cortexului prefrontal cunoscută sub numele de joncțiunea frontală inferioară (IFJ) controlează zonele de procesare vizuală care sunt reglate pentru a recunoaște o anumită categorie de obiecte.
Oamenii de știință știu mult mai puțin despre acest tip de atenție, cunoscută sub numele de atenție bazată pe obiecte, decât atenția spațială, care implică concentrarea asupra a ceea ce se întâmplă într-o anumită locație.
Cu toate acestea, noul studiu sugerează că aceste două tipuri de atenție au mecanisme similare care implică regiuni cerebrale conexe, potrivit Robert Desimone, Ph.D., profesor de neuroștiințe la Massachusetts Institute of Technology (MIT) și director al Institutului McGovern al MIT Cercetarea creierului.
„Interacțiunile sunt surprinzător de similare cu cele observate în atenția spațială”, a spus Desimone. „Se pare că este un proces paralel care implică diferite domenii.”
În ambele cazuri, cortexul prefrontal - centrul de control pentru majoritatea funcțiilor cognitive - pare să preia controlul atenției creierului și să controleze părțile relevante ale cortexului vizual, care primește aport senzorial, a explicat el.
În noul studiu, cercetătorii au descoperit că IFJ se coordonează cu o regiune cerebrală care procesează fețele, cunoscută sub numele de zona fusiformă a feței (FFA), și o regiune care interpretează informații despre locuri, cunoscută sub numele de zona locului parahipocampal (PPA). FFA și PPA au fost identificate pentru prima dată în cortexul uman de Nancy Kanwisher, profesor de neuroștiințe cognitive la MIT.
Pentru cel mai recent studiu, cercetătorii au folosit magnetoencefalografia (MEG) pentru a scana creierul uman, în timp ce participanții au văzut o serie de imagini suprapuse ale fețelor și caselor. Spre deosebire de imagistica prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI), care este utilizată în mod obișnuit pentru măsurarea activității creierului, MEG poate dezvălui momentul precis al activității neuronale, până la milisecundă, au observat cercetătorii.
Oamenii de știință au prezentat fluxurile suprapuse la două ritmuri diferite - două imagini pe secundă și 1,5 imagini pe secundă - permițându-le să identifice regiunile creierului care răspund acestor stimuli.
„Am vrut să etichetăm frecvent fiecare stimul cu ritmuri diferite. Când priviți toată activitatea creierului, puteți distinge semnale care sunt implicate în procesarea fiecărui stimul ”, a declarat Daniel Baldauf, student postdoctoral la Institutul McGovern și autorul principal al studiului.
Fiecare participant a fost rugat să acorde atenție fie fețelor, fie caselor. Deoarece casele și fețele se aflau în același loc, creierul nu a putut folosi informații spațiale pentru a le distinge, au explicat cercetătorii.
Când participanților li sa spus să caute fețe, activitatea în FFA și IFJ s-a sincronizat, sugerând că comunică între ei. Când subiecții au acordat atenție caselor, IFJ s-a sincronizat în schimb cu PPA, conform concluziilor studiului.
Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că comunicarea a fost inițiată de IFJ și activitatea a fost eșalonată cu 20 de milisecunde, aproximativ timpul necesar pentru ca neuronii să transmită electric informații de la IFJ fie către FFA, fie către PPA. Cercetătorii au spus că sunt de părere că IFJ păstrează ideea obiectului pe care îl caută creierul și direcționează partea corectă a creierului să îl caute.
Susținând această idee, cercetătorii au folosit o metodă bazată pe RMN pentru a măsura substanța albă care leagă diferite regiuni ale creierului și au constatat că IFJ este puternic conectat atât cu FFA, cât și cu PPA.
Cercetătorii studiază acum cum creierul își mută focalizarea între diferite tipuri de intrare senzorială, cum ar fi vederea și auzul. Ei investighează, de asemenea, dacă ar putea fi posibilă instruirea oamenilor pentru a-și concentra mai bine atenția, controlând interacțiunile creierului implicate în acest proces.
„Trebuie să identificați mecanismele neuronale de bază și să faceți studii de cercetare de bază, care uneori generează idei pentru lucruri care ar putea avea un beneficiu practic”, a spus Desimone. „Este prea devreme pentru a spune dacă acest antrenament va funcționa chiar, dar este un lucru pe care îl urmărim în mod activ.”
Studiul, finantat de National Institutes of Health si National Science Foundation, a fost publicat in editia online a Ştiinţă.
Sursa: Institutul de Tehnologie din Massachusetts
