多任务处理识别的神经基础

使某人更好的在不同的任务之间切换?寻找背后的机制认知灵活性,宾夕法尼亚大学的研究人员和德国曼海姆的中央精神卫生研究所和柏林夏洛大学医学使用脑部扫描揭示这个问题。

通过研究网络在大脑的活动额叶皮质地区与控制思想和行为有关,研究人员已经表明,这些网络重新配置自己的程度而切换任务人的预言认知灵活性。

实验参与者表现最好,交替记忆测试和控制测试显示最重排在额叶皮层的连接以及与其他领域的大多数新连接他们的大脑。

更基本的理解大脑如何管理多任务可能导致更好的干预措施对医疗条件与减少有关执行功能,如自闭症、精神分裂症或痴呆。

助理教授丹尼尔·巴塞特,Skirkanich宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院的创新,是这项研究的资深作者。美瀚的一致的布劳恩和阿克塞尔谢弗是主要作者。研究还从Andreas meyer - lindenberg和Heike烤面包的曼海姆,亨利克·沃尔特·查利特,和其他人。

这是发表在美国国家科学院院刊》上。

而不是在单一区域在大脑中,巴塞特和他的同事们研究区域之间的互联的同步活动。使用fMRI,他们可以测量大脑的哪些部分彼此“交谈”为研究参与者执行各种任务。映射的方式这一活动网络重新配置本身提供了一个更全面的对大脑是如何运作的。

“我们试着了解大脑网络的动态灵活性可以预测认知灵活性,或从任务切换的能力,”巴塞特说。“而不是由单一的大脑区域的活动,我们认为执行功能是一个网络级的过程。”

之前,巴塞特的研究表明,人可以更快地“断开”他们的额叶皮质,在一个任务上,按下键对应屏幕上的不同颜色的笔记。高水平决策与额叶皮层有关的认知控制不是玩的短序列的关键笔记,所以那些仍然从事大脑的这一部分在本质上是过虑了一个简单的问题。

在新的实验中,铅的Andreas meyer - lindenberg曼海姆,344名参与者之间的交替工作记忆任务设计与额叶皮层和控制任务。按下相应的按钮,所涉及的简单的任务序列的数字出现在屏幕上。困难的任务还包括一系列的数字在屏幕上,但参与者按下按钮,对应的数量出现两个地方在每次他们看到一个新的系列。

一致的布劳恩和阿克塞尔谢弗,论文的主要作者,与巴塞特合作,世卫组织制定了小说从网络科学提炼进化的大脑连接的工具。他们使用这些工具如何映射参与者的大脑活动重新安排在工作记忆任务的每一块,每一块的控制任务和块在参与者之间交换齿轮。

“网络中的节点最参与重新配置需要在额叶皮质认知控制的地区,”巴塞特说。”更多的灵活性在额叶皮层意味着更多的记忆任务,准确性和更一致的额叶皮层和其他地区之间的连接更预测。”

而这个重构的预测强度表明,只有在成功的任务切换的过程之一,它起着核心的作用。

“它不占大量方差,”巴塞特说,“但它表明这种重构是认知的一个基本方面的灵活性。”