Oppmerksomhet knyttet til bestemte Brain regioner

Hvis du oppdaget en anakonda klar til streik, til signalet er oppmerksomme ville opprinnelse i en annen del av hjernen din enn om du stirrer på en anakonda i dyrehagen, nevrologer ved MIT's Picower institutt for læring og hukommelse rapporten i 30 mars spørsmålet om Science.

Arbeidet, som kan få betydning for behandling av attention deficit disorder (ADD), er det første konkrete bevis for at to radikalt forskjellige hjernen regioner-the prefrontal cortex og parietal cortex-spiller forskjellige roller i disse forskjellige moduser oppmerksomhet.

Hva mer, når du fokuserer oppmerksomheten din, den elektriske aktiviteten i disse to områdene hjernen synkroniserer og svinger på ulike frekvenser. "Det er som om hjernen bruker to forskjellige stopp på FM-radio dial for ulike typer av oppmerksomhet, sier studien medforfatter Jarl K. Miller, Picower Professor of Neuroscience. Brain signaler knyttet til den kunnskapen vi har ervervet om verden kalles top-down. Signaler relatert til innkommende sensorisk informasjon kalles bottom-up.

"Loud, alarmer prangende ting som ild automatisk fange vår oppmerksomhet, sa Miller. "Som en kontrast, velger vi å ta hensyn til visse ting vi synes er viktig. Vi fant to forskjellige moduser hjernen drift knyttet til hver, og de synes å stamme i ulike deler av hjernen. Videre, automatisk (eller bottom-up) mot forsettlige (top-down) moduser oppmerksomhet synes å stole på to forskjellige frekvens kanaler i hjernen, noe som tyder på at hjernen kan kommunisere på ulike frekvensbånd for forskjellige typer signaler.

ADD innebærer å være svært følsom for den automatiske oppmerksomheten-grabbers og mindre i stand til å bevisst opprettholde oppmerksomhet. "Vårt arbeid antyder at vi bør målrette ulike deler av hjernen for å prøve å løse ulike typer av oppmerksomhet underskudd", sa Miller.

"Ulempen med de fleste psychiatic rusmidler er at de er for generelle, fortsatte han. "Det er som å trykke på problemet med en slegge, du får fordelene, men også mange utilsiktede konsekvenser. Vårt arbeid antyder at vi en dag kan være i stand til å finne ut hva som er den eksakte problemet med hver enkelt og spesifikt retter disse manglene. Og det er det endelige målet i psykiatrisk intervensjon. "

For å møte det faktum at nevrale aktiviteten i prefrontal og parietal cortices hadde aldri vært direkte sammenlignet, Miller og medforfatter Timothy J. Buschman en MIT graduate student ved Institutt for Brain and Cognitive Sciences, gjennomført en rekke eksperimenter der aper var engasjert i forskjellige typer oppgaver. Forskerne så på aktiviteten i to områder i hjernen samtidig-the prefrontal cortex, også kalt hjernens executive fordi det er ansvarlig for frivillig atferd, og parietal cortex, som integrerer sensorisk informasjon som kommer fra ulike deler av kroppen.

Apene måtte plukke ut rektangler av bestemte farger og orientering på en videoskjerm. Noen av rektangler spratt ut på dem som Anaconda i skogen, andre at de måtte søke etter.

Resultatene støtter ideen om at når noe kommer ut på oss, styrer sensoriske kortikale områder som parietal cortex våre øyne mot stimulans. Når vi målbevisst søke etter noe, er prefrontal cortex gjør kjøring.

"Til sammen disse dataene antyder to driftsmoduser: Når en stimulans spretter ut, en nedenfra og opp, oppstår det raskt target selection første i bakre visuell cortex, mens i søkemodus, en ovenfra og ned, lenger ventetid target selection gjenspeiles først i prefrontal cortex ", sa Miller. "Så vidt vi vet er dette første direkte demonstrasjoner at disse områdene kan ha forskjellige bidrag til disse forskjellige moduser oppmerksomhet."

Dette arbeidet er støttet av National Institute of Neurological Disorders and Stroke og NSF CELEST Science of Learning Center.