2020年7月8日

研究进展了对大脑如何关注的同时忽视分心

当我们试图完成一项任务时，我们不断受到分散注意力的刺激。大脑如何过滤掉这些干扰，让我们专注于手头的任务?加州大学河滨分校(University of California, Riverside)的心理学家们有一项发现可能会找到答案。

实验在小鼠上，它们位于大脑中的精确点，其中分散注意力刺激刺激。阻塞禁止大脑处理这些刺激，这允许在特定任务上进行浓度继续进行。

心理学助理教授爱德华·扎加(Edward Zagha)和他的团队用目标和干扰刺激训练老鼠进行感官检测。这些老鼠学会了对目标区域的快速刺激做出反应，而忽略相反干扰区域的相同刺激。研究小组使用了一种新的成像技术，这种技术可以在大脑皮层范围内实现高时空分辨率，从而找到干扰刺激被阻断的大脑区域，从而在大脑皮层内不再产生进一步的信号传输，因此，也就不会触发运动反应。

“我们观察到多个感觉和运动皮层区域对目标刺激的反应，”扎加说，他领导的研究今天发表在《科学》杂志上神经科学杂志》上。“相反，在感觉皮层之外，对干扰刺激的反应会突然被抑制。”

皮质是大脑大脑的外层。由折叠灰质组成，它在意识中起着重要作用。大脑的最大部分，它具有感官和电机区域。它用作控制和信息处理中心，负责感觉，感知，记忆，关注，语言和高级电机功能等功能。

“我们的发现可能对理解和治疗神经精神疾病有重要意义注意缺陷多动障碍和精神分裂症，“萨格哈说。”通过研究封闭分散注意力刺激的机制，我们可能能够解开神经回路潜在的注意力和冲动控制。”

Zagha解释说，虽然现在的科学家对行为和神经元有很多了解，但他们对神经元群如何组织起来调解有意义的行为只有初步的了解。

他说：“一项重大挑战是在动物中以高时的时空分辨率记录神经元活动，同时他们正在进行目标定向的任务。”“第二个主要挑战是使用正确的计算方法来分析该神经元活动。”

Zagha强调他们仍然不明白大脑中发生的事情，最终允许我们专注于手头的任务以及如何阻碍分心。

他说:“但现在我们确切地知道该从大脑的哪个部位观察，未来我们将继续研究这些问题。”“我们知道，当一个人高度分散注意力时，他们的大脑皮层没有充分部署所需的有意信号，以防止分散注意力的刺激传播到工作记忆或触发行为反应。”这些过程——感官信号的“看门人”——只允许通过那些与任务相关的信号。我们相信这个过程是由前额叶皮层精心安排的;这只是我们将测试的多种可能性之一。”

扎格哈的研究小组对老鼠胡须两侧随机提供相同的触觉刺激。研究人员之所以把重点放在胡须上，是因为在敏感性和探索性方面，胡须的工作原理与人类的指尖相似;它们的偏转激活了脑干通路。然后，研究人员通过舔舐来训练老鼠只对一侧的触觉刺激做出反应，而忽略另一侧相同的刺激。Zagha和他的同事使用了新培育的转基因老鼠，这些老鼠在皮层神经元中表达荧光钙传感器，使研究人员可以通过摄像头观察大脑活动，这有助于定位过程，比以前的研究具有更高的空间精度。

“当分散注意力的刺激被老鼠故意忽略时，我们现在可以看到分散注意力的刺激反应在哪里被阻止了，”Zagha说。“未来，我们想知道它是如何被封锁的。”

扎加坚信神经回路潜在的感觉选择和冲动控制与注意缺陷多动障碍和精神分裂症中受损的回路相同，导致了冲动控制功能障碍。