Persönliche Gesundheit

Eine überraschende neue Quelle der Aufmerksamkeit im Gehirn

Wie Sie Lesen diese Zeile, Sie bringen jedes Wort ist in klaren Blick für einen kurzen moment, während verwischen sich den rest, vielleicht sogar ignorieren, das Dröhnen der Laubbläser außerhalb. Es mag wie eine triviale Fertigkeit, aber es ist tatsächlich fundamental fast alles, was wir tun. Wenn das Gehirn nicht in der Lage waren zu wählen, und wählen, welcher Teil des eingehenden Flut von sensorischen Informationen bekommen sollten, die erstklassige Verarbeitung, die Welt Aussehen würde, wie völlige chaos, ein Unverständliches Suppe der Aufmerksamkeit-hijacking Klänge und Sehenswürdigkeiten.

Sorgfältige Forschung über Jahrzehnte hat herausgefunden, dass die Kontrolle über diese wichtige Fähigkeit, genannt selektive Aufmerksamkeit, gehört zu einer Handvoll von Bereichen im Gehirn des parietal-und Frontallappen. Jetzt hat eine neue Studie deutet darauf hin, dass ein weiterer Bereich, in einer unwahrscheinlichen Lage—Temporallappen—außerdem lenkt die Scheinwerfer der Aufmerksamkeit.

Der unerwartete Zusatz wirft neue Fragen auf, was seit langem als abgerechnet wissenschaftlichen Bereich. „Das Letzte mal, das die Aufmerksamkeit controlling-Bereich entdeckt wurde, war vor 30 Jahren“, sagt Winrich Freiwald, Leiter der Rockefeller-Labor für Neuronale Systeme, die veröffentlicht die Ergebnisse in den Proceedings of the National Academy of Sciences. „Dies ist eine grundlegende Entdeckung, die möglicherweise ein überdenken der alten Konzepte über attentional control“.

Eine Zufallsentdeckung

Freiwald und sein Kollege Heiko Stemmann an der Universität Bremen in Deutschland zum ersten mal mit dieser Hirnregion bei einem experiment vor ein paar Jahren. Sie studieren Gehirn-Aktivierung in Affen engagiert in eine Aufgabe, die erfordert, dass die Aufrechterhaltung der Fokussierung auf eine Teilmenge der sich schnell bewegende Punkte auf einem Bildschirm. Wie erwartet, visuelle Bereiche, spezialisiert auf motion-detection -, als auch Bereiche, bekannt für die selektive Aufmerksamkeit, leuchtet auf Gehirn-scans.

Aber es gab auch Raum PITd, benannt nach seiner Lage in den dorsalen Teil des hinteren inferotemporal cortex, deren Aktivierung konnten die Wissenschaftler nicht Recht erklären. „Alle Bereiche, die wir gefunden machte Sinn, außer für diese eine“, sagt Freiwald.

Nicht nur war es nicht bekannt, beinhalten motion-sensitive Neuronen, PITd auch nicht besonders empfindlich auf andere Arten von visuellen Informationen, was darauf hindeutet, es war nicht eine sensorische Verarbeitung Bereich. Also in der neuen Studie, die Forscher gefragt, ob diese mysteriöse Gehirn-Bereich könnte die Kontrolle über die Aufmerksamkeit. Es schien wie eine lange erschossen, als PITd war weit Weg von einer klassischen “ Bereichen Aufmerksamkeit. „Aber wir haben die Wette“, sagt Freiwald.

Landschaft der Aufmerksamkeit

Das Gehirn Aufmerksamkeit Gebieten halten eine „innere Landkarte“ von der Außenwelt, eine Art control panel, die sicherstellt, dass wir richten unsere Datenverarbeitung Ressourcen für den kleinen Teil der Welt, die relevant ist, um unser Ziel zu jeder Zeit. Ein beredtes Zeichen der Aufmerksamkeit-control-Bereich, ist, dass die Nervenzellen nicht kümmern, was wir betrachten sind—ein fliegender Vogel, eine geworfene Kugel, ein einziges Wort auf einer Seite voller Worte—nur wo das Ding ist. Seine Neuronen-code für einen bestimmten Bereich in unserem Blickfeld, nur feuern, wenn das Teil bedient zu werden.

So beschlossen die Wissenschaftler, um zu testen, ob PITd enthalten solche Neuronen. Sie nach dem Zufallsprinzip ausgewählten über 200 Neuronen, in der Hoffnung, dass zumindest einige von Ihnen ausfallen würde, werden Standort-spezifische, reagiert ausschließlich auf einen Teil des Bildschirm mit sich bewegenden Punkten, die die Affen im experiment auf der Suche waren.

Bei der ersten Aufnahme-session, Freiwald erinnert Tempo nervös auf seinen Füßen, starrte auf die Monitore, die Spur der elektrischen Aktivität der Neuronen und spielen Sie es in Ton-form. Aber seine Angst verwandelte sich schon bald zum Unglauben. Die Ergebnisse waren einfach zu gut: Der erste nach dem Zufallsprinzip ausgesucht neuron zeigte eine starke Vorliebe für eine bestimmte Position. Und so hat das zweite neuron. Und dann die Dritte. „Es war absolut umwerfend,“, sagt Freiwald. „Wir haben herausgefunden, dass einer von uns könnte die Augen schließen und sagen, nur durch das hören auf das neuron die Antwort, ob das Subjekt die Aufmerksamkeit auf den linken oder rechten Teil des Bildschirms. Das ist, wie stark das signal war.“

Das signal konnte sogar Vorhersagen, wenn die Affen würden einen Fehler machen, weil Sie nicht zahlen Aufmerksamkeit auf die richtige Stelle. Und so eng wie diese PITd Neuronen verfolgt der locus der Aufmerksamkeit, ignoriert Sie, was war eigentlich auf dem Bildschirm passiert—ein weiteres Merkmal, Aufmerksamkeit zu Bereich. Im Gegensatz zu einem typischen sensorischen Neuronen, Ihre Aktivität blieb die gleiche, auch wenn die bewegte Punkte die Richtung gewechselt oder Farbe.

Schließlich werden die Forscher angeregt, PITd künstlich zu aktivieren. „Wir könnten die Verbesserung der tierischen Leistung,“, sagt Freiwald. „Für mich ist das der Dreh-und Angelpunkt bei der Herstellung eine starke Forderung, dass dieser Bereich steuert die Aufmerksamkeit.“

Ein neues outlook

Bereich PITd vielleicht wurden lange übersehen, weil die meisten Forschungsarbeiten konzentrierten sich auf die ersten Gebiete, entdeckt zu regieren Aufmerksamkeit Steuern. „Sie würden nicht wissen, ob ein wenig mehr nach rechts finden Sie vielleicht etwas, das sogar noch interessanter“, sagt Freiwald.

Aber warum dieser Bereich überhaupt gibt, ist noch eine offene Frage, mit eigenartigen Mysterien. Neurowissenschaftler haben lange gehalten, dass wir darauf achten, die Welt durch zwei verschiedene Netzwerke, die eine besorgt mit, herauszufinden, „was“ wir sehen, während der andere findet heraus, „wo“ wir es sehen. Wenn etwas springt in die Umwelt, wie eine rote Ampel, es fesselt unsere Aufmerksamkeit durch die „was“ – Netzwerk. Im Gegensatz dazu, wenn etwas erfordert unsere bewusste Aufmerksamkeit, die „wo“ – Netzwerk engagiert. PITd scheint zu helfen, mit der letzteren Art von Aufmerksamkeit, aber es befindet sich unter den „was“ – Gebieten. In anderen Worten, ist es nicht ganz passt die Beschreibung der beiden Netzwerke—es scheint vielmehr liegen irgendwo dazwischen.