Karmaşık Dikkat Görevlerinde Beynin İşleyişini Parçalamak

Kalabalıktan bir yüz seçmeye çalıştığınızı varsayalım. Bu beyniniz için karmaşık bir görevdir - kişinin yüzünün anısını geri getirmeli, ardından kalabalığı tararken onu yerinde tutmalı ve bir eşleşme bulmaya dikkat etmelidir.

Şimdi yeni bir çalışma, beynin bu tür odaklanmış dikkati nasıl başardığını ortaya koyuyor: Prefrontal korteksin inferior frontal bağlantı (IFJ) olarak bilinen bir bölümü, belirli bir nesne kategorisini tanımak için ayarlanmış görsel işleme alanlarını kontrol ediyor.

Bilim adamları, nesneye dayalı dikkat olarak bilinen bu tür dikkat hakkında, belirli bir yerde olup bitenlere odaklanmayı içeren uzamsal dikkatten çok daha az şey bilirler.

Bununla birlikte, Massachusetts Institute of Technology'de (MIT) nörobilim profesörü ve MIT'nin McGovern Enstitüsü'nün yöneticisi Robert Desimone'ye göre, yeni çalışma bu iki tür dikkatin ilgili beyin bölgelerini içeren benzer mekanizmalara sahip olduğunu öne sürüyor. Beyin Araştırması.

Desimone, "Etkileşimler şaşırtıcı bir şekilde uzaysal dikkatte görülenlere benziyor" dedi. "Farklı alanları içeren paralel bir süreç gibi görünüyor."

Her iki durumda da, çoğu bilişsel işlevin kontrol merkezi olan prefrontal korteksin beynin dikkatini üstlendiği ve duyusal girdi alan görsel korteksin ilgili kısımlarını kontrol ettiği görülüyor.

Yeni çalışmada araştırmacılar, IFJ'nin fusiform yüz alanı (FFA) olarak bilinen yüzleri işleyen bir beyin bölgesi ve parahipokampal yer alanı (PPA) olarak bilinen yerler hakkındaki bilgileri yorumlayan bir bölge ile koordine olduğunu buldular. FFA ve PPA ilk olarak insan korteksinde MIT'de bilişsel sinirbilim profesörü Nancy Kanwisher tarafından tanımlandı.

Son çalışma için, araştırmacılar insan beynini taramak için manyetoensefalografiyi (MEG) kullandılar ve katılımcılar bir dizi üst üste binen yüz ve ev görüntülerini izlediler. Araştırmacılar, beyin aktivitesini ölçmek için yaygın olarak kullanılan fonksiyonel manyetik rezonans görüntülemenin (fMRI) aksine, MEG'nin sinirsel aktivitenin kesin zamanlamasını milisaniyeye kadar ortaya çıkarabileceğini belirtti.

Bilim adamları, birbiriyle örtüşen akışları iki farklı ritimde sundu - saniyede iki görüntü ve saniyede 1,5 görüntü - bu uyaranlara yanıt veren beyin bölgelerini tanımlamalarına izin verdi.

“Her bir uyarana farklı ritimlerle frekans etiketlemesi yapmak istedik. McGovern Enstitüsü'nde doktora sonrası öğrencisi ve çalışmanın baş yazarı Daniel Baldauf, “Tüm beyin aktivitesine baktığınızda, her bir uyarıcıyı işlemeyle ilgili sinyalleri birbirinden ayırabilirsiniz” dedi.

Her katılımcıya yüzlere veya evlere dikkat etmeleri söylendi. Araştırmacılar, evler ve yüzler aynı noktada olduğundan, beynin onları ayırt etmek için uzamsal bilgiyi kullanamadığını açıkladı.

Katılımcılara yüz aramaları söylendiğinde, FFA ve IFJ'deki aktivite senkronize hale geldi ve bu da birbirleriyle iletişim kurduklarını gösteriyor. Çalışmanın bulgularına göre denekler evlere dikkat ettiğinde, IFJ bunun yerine PPA ile senkronize oldu.

Araştırmacılar ayrıca, iletişimin IFJ tarafından başlatıldığını ve aktivitenin, nöronların IFJ'den FFA'ya veya PPA'ya elektriksel olarak bilgi iletmesi için gereken süre kadar 20 milisaniye kademeli olduğunu buldular. Araştırmacılar, IFJ'nin beynin aradığı nesne fikrini benimsediğine ve beynin doğru bölümünü aramaya yönlendirdiğine inandıklarını söylediler.

Bu fikri destekleyen araştırmacılar, farklı beyin bölgelerini birbirine bağlayan beyaz maddeyi ölçmek için MRI tabanlı bir yöntem kullandılar ve IFJ'nin hem FFA hem de PPA ile oldukça bağlantılı olduğunu buldular.

Araştırmacılar şimdi beynin odağını görme ve işitme gibi farklı duyusal girdi türleri arasında nasıl değiştirdiğini inceliyorlar. Ayrıca, bu süreçte yer alan beyin etkileşimlerini kontrol ederek insanları dikkatlerini daha iyi odaklamaları için eğitmenin mümkün olup olmadığını araştırıyorlar.

Desimone, "Temel sinir mekanizmalarını tanımlamanız ve bazen pratik fayda sağlayabilecek şeyler için fikirler üreten temel araştırma çalışmaları yapmanız gerekir" dedi. "Bu eğitimin işe yarayıp yaramayacağını söylemek için henüz çok erken, ancak aktif olarak takip ettiğimiz bir şey."

Ulusal Sağlık Enstitüleri ve Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen çalışma, çevrimiçi baskısında yayınlandı. Bilim.

Kaynak: Massachusetts Institute of Technology