Smegenys sinchronizuoja sritis, į kurias reikia atkreipti dėmesį
Nauji tyrimai parodė, kad smegenys, atrodo, sinchronizuoja skirtingų regionų veiklą, o tai leidžia žmogui atkreipti dėmesį ar susikoncentruoti į užduotį.
Pasak Vašingtono universiteto medicinos mokyklos Sent Luise mokslininkų, šis procesas yra panašus į kelių racijų derinimą tuo pačiu dažniu, kad būtų sukurti aiškūs komunikacijos kanalai.
"Mes manome, kad smegenys ne tik atkreipia dėmesį į regionus, kurie palengvina dėmesį, bet ir užtikrina, kad šie regionai turėtų atviras linijas skambinti vienas kitam", - sakė pirmoji autorė Amy Daitch, magistrantė mokslininkė.
Tyrėjai pastebėjo, kad žmonėms, kenčiantiems nuo smegenų traumų ar insulto, dažnai kyla problemų atkreipiant dėmesį ir susikaupiant.
„Manoma, kad dėmesio trūkumas smegenų traumos atveju yra išteklių, reikalingų sutelkti dėmesį į užduotį, praradimas“, - sakė vyresnysis autorius Maurizio Corbetta, MD, Normano J. Stuppo neurologijos profesorius.
"Tačiau šis tyrimas rodo, kad atsakų nustatymas laike skirtingose smegenų srityse taip pat yra labai svarbus mechanizmas, kuris prisideda prie dėmesio ir kurį gali sutrikdyti smegenų pažeidimas".
Norėdami analizuoti smegenų pokyčius, susijusius su dėmesiu, mokslininkai naudojo elektrodų tinklelius, laikinai implantuotus į epilepsija sergančių pacientų smegenis. Vyresnysis autorius Ericas Leuthardtas, MD, neurochirurgijos ir bioinžinerijos docentas, naudoja tinklelius žemėlapiui chirurginiam smegenų audinio pašalinimui, kuris prisideda prie nekontroliuojamų priepuolių.
Tinkleliai taip pat leidžia Leuthardto laboratorijai tirti žmogaus smegenų veiklą išsamumo lygiu, kurio negalima naudoti jokiu kitu metodu, pažymėjo mokslininkai.
Paprastai jie tiria dėmesį naudodami magnetinio rezonanso tomografiją (MRT), kuris gali aptikti smegenų veiklos pokyčius, atsirandančius kas dvi ar tris sekundes. Tačiau kai tinkleliai yra vietoje, mokslininkai gali ištirti pokyčius, vykstančius milisekundėmis.
Prieš implantuojant tinklelius, mokslininkai skenavo septynių epilepsija sergančių pacientų smegenis, naudodami MRT, kad nustatytų regionus, kurie, kaip žinoma, prisideda prie dėmesio. Tvirtindami tinklelius, jie stebėjo smegenų ląsteles, pacientams stebint regimus taikinius, nukreipdami dėmesį į skirtingas kompiuterio ekrano vietas, nejudindami akių. Kai pacientai pamatė taikinius, jie paspaudė mygtuką, kad mokslininkai žinotų, jog juos matė.
"Mes išanalizavome smegenų svyravimus, atspindinčius vietinio smegenų regiono sužadinimo svyravimus, kitaip tariant, kaip sunku ar lengva neuronui reaguoti į įvestį", - sakė Daitchas. "Jei smegenų sritys, susijusios su dirgiklio aptikimu, yra maksimaliai sužadinamos, daug dažniau pastebėsite stimulą".
Mokslininkai paaiškino, kad jaudulys ląstelėse, sudarančiose tam tikrą smegenų sritį, reguliariai kyla ir krinta. Bet šie svyravimai paprastai nesutampa tarp skirtingų smegenų regionų.
Tyrimo rezultatai parodė, kad pacientams nukreipus dėmesį, smegenų regionai, svarbiausi atkreipiant dėmesį į regėjimo dirgiklius, pakoregavo jų jaudrumo ciklus, todėl jie tuo pačiu metu pradėjo pataikyti į savo ciklų smailes. Mokslininkų teigimu, regionuose, į kuriuos neatsižvelgiama, jaudrumo ciklai nepakito.
"Jei dviejų smegenų regionų ciklai nesuderinami, sumažėja tikimybė, kad signalas iš vieno regiono pateks į kitą regioną", - sakė Corbetta.
Daitchas, Corbetta ir Leuthardtas dabar tiria, ar ne tik vietos, bet ir užduoties tempo žinojimas leidžia dalyviams greičiau suderinti savo smegenų regionų jaudrumą.
Tyrimas buvo paskelbtas Nacionalinės mokslų akademijos darbai.
Šaltinis: Vašingtono universiteto medicinos mokykla
