Attention Linked to Specific Brain Regions Attenzione legate a specifiche regioni cerebrali

If you spotted an anaconda poised to strike, the signal to pay attention would originate in a different part of your brain than if you gazed at an anaconda in the zoo, neuroscientists at MIT’s Picower Institute for Learning and Memory report in the March 30 issue of Science. Se hai notato uno anaconda pronta a colpire, il segnale di prestare attenzione avrebbe origine in un'altra parte del cervello che se si guardava a un anaconda nel giardino zoologico, neuroscienziati al MIT's Picower Istituto per l'apprendimento e la memoria in relazione il 30 marzo questione della Scienza.

The work, which could have implications for treating attention deficit disorder (ADD), is the first concrete evidence that two radically different brain regions-the prefrontal cortex and the parietal cortex-play different roles in these different modes of attention. Il lavoro, che potrebbe avere implicazioni per il trattamento del disturbo da deficit di attenzione (ADD), è la prima prova concreta che due radicalmente diverse regioni del cervello-la corteccia prefrontale e la corteccia parietale-svolgere ruoli diversi in questi diversi modi di attenzione.

What’s more, when you focus your attention, the electrical activity in these two brain areas synchronizes and oscillates at different frequencies. Che cosa c'è di più, quando si concentrerà l'attenzione, l'attività elettrica in queste due aree del cervello e sincronizza oscilla a frequenze diverse. “It’s as if the brain is using two different stops on the FM radio dial for different types of attention,” said study co-author Earl K. Miller, Picower Professor of Neuroscience. Brain signals related to the knowledge we have acquired about the world are called top-down. "E 'come se il cervello utilizza due diverse fermate sulla linea di radio FM per i diversi tipi di attenzione", ha detto di studio co-autore Earl K. Miller, Picower professore di Neuroscienze. Brain segnali relativi alle conoscenze che abbiamo acquisito circa il mondo è chiamato "top-down. Signals related to incoming sensory information are called bottom-up. Segnali relativi a informazioni sensoriali in entrata sono chiamati "bottom-up.

“Loud, flashy things like fire alarms automatically grab our attention,” Miller said. "Vivi, appariscente cose come il fuoco automaticamente allarmi afferrare la nostra attenzione", ha detto Miller. “By contrast, we choose to pay attention to certain things we think are important. "Per contro, abbiamo scelto di prestare attenzione ad alcune cose che riteniamo siano importanti. We found two different modes of brain operation related to each, and they seem to originate in different parts of the brain. Abbiamo trovato due diverse modalità di funzionamento del cervello collegate a ciascuno, e che sembrano provenire da diverse parti del cervello. Further, the automatic (or bottom-up) versus willful (top-down) modes of attention seem to rely on two different frequency channels in the brain, suggesting that the brain might communicate in different frequency bands for different types of signals.” Inoltre, l'automatico (o dal basso verso l'alto) rispetto willful (top-down) modi di attenzione sembrano contare su due differenti canali di frequenza nel cervello, il che suggerisce che il cervello può comunicare in diverse bande di frequenza per i diversi tipi di segnali. "

ADD involves being overly sensitive to the automatic attention-grabbers and less able to willfully sustain attention. ADD comporta di essere eccessivamente sensibile alle automatico attenzione-grabber e meno in grado di sostenere willfully attenzione. “Our work suggests that we should target different parts of the brain to try to fix different types of attention deficits,” Miller said. "Il nostro lavoro suggerisce che dovremmo obiettivo diverse parti del cervello per tentare di risolvere diversi tipi di deficit di attenzione", ha detto Miller.

“The downside of most psychiatic drugs is they are too broad,” he continued. "L'aspetto negativo della maggior parte dei farmaci è psychiatic sono troppo grandi," ha continuato. “It’s like hitting the problem with a sledgehammer; you get the benefits but also many unintended consequences. "E 'come il problema che colpisce con una mazza; si ottiene i vantaggi, ma anche molte conseguenze impreviste. Our work suggests that we may one day be able to figure out what is the exact problem with each individual and specifically target those shortcomings. Il nostro lavoro suggerisce che possiamo un giorno essere in grado di capire qual è il problema esatto con ogni singolo obiettivo e in particolare quelle carenze. And that is the ultimate goal in psychiatric intervention.” E che è l'obiettivo finale di intervento psichiatrico ".

To address the fact that neural activity from the prefrontal and parietal cortices had never been directly compared, Miller and co-author Timothy J. Buschman, an MIT graduate student in the Department of Brain and Cognitive Sciences, conducted a series of experiments in which monkeys were engaged in different kinds of tasks. Per affrontare il fatto che l'attività neurale dal prefrontale e parietale cortices non era mai stato direttamente confrontato, Miller e co-autore Timothy J. Buschman, MIT uno studente laureato presso il Dipartimento di Brain e Scienze Cognitive, ha condotto una serie di esperimenti in cui scimmie sono stati impegnati in diversi tipi di compiti. The researchers looked at activity in two areas of their brains simultaneously-the prefrontal cortex, also called the brain’s executive because it is in charge of voluntary behavior, and the parietal cortex, which integrates sensory information coming from various parts of the body. I ricercatori hanno esaminato l'attività in due aree di loro cervelli contemporaneamente-la corteccia prefrontale, chiamata anche il cervello esecutivo perché è responsabile del comportamento volontario, e la corteccia parietale, che integra le informazioni sensoriali provenienti da varie parti del corpo.

The monkeys had to pick out rectangles of certain colors and orientations on a video screen. Le scimmie hanno dovuto scegliere rettangoli di alcuni colori ed orientamenti su uno schermo video. Some of the rectangles popped out at them like the anaconda in the forest; others they had to search for. Alcuni dei rettangoli popped a loro come l'anaconda nella foresta, altri hanno dovuto cercare.

The results support the idea that when something pops out at us, sensory cortical areas like the parietal cortex directs our eyes toward the stimulus. I risultati sostenere l'idea che quando qualcosa salta fuori di noi, aree corticali sensoriali come la corteccia parietale dirige il nostro sguardo verso lo stimolo. When we purposefully look for something, the prefrontal cortex is doing the driving. Quando abbiamo volutamente cercate qualcosa, la corteccia prefrontale sta facendo la guida.

“Taken together, these data suggest two modes of operation: When a stimulus pops out, a bottom-up, fast target selection occurs first in the posterior visual cortex; while in search mode, a top-down, longer latency target selection is reflected first in the prefrontal cortex,” Miller said. "Nel loro insieme, questi dati suggeriscono due modalità di funzionamento: Quando appare uno stimolo, un basso verso l'alto, veloce obiettivo di selezione si verifica per primo nella corteccia visiva posteriore; mentre in modalità di ricerca, un" top-down, un tempo più lungo di latenza obiettivo di selezione si riflette primo nella corteccia prefrontale, "ha detto Miller. “To our knowledge, these are the first direct demonstrations that these areas may have different contributions to these different modes of attention.” "A nostra conoscenza, questi sono i primi diretti manifestazioni che questi settori possono avere diversi contributi a questi diversi modi di attenzione".

This work is supported by the the National Institute of Neurological Disorders and Stroke and an NSF CELEST Science of Learning Center. Questo lavoro è sostenuto dalla l'Istituto nazionale di disturbi neurologici e Corsa e un NSF CELEST Scienze dei Learning Center.