Ученые определили группу нейронов, расположенных в древней области мозга, которая играет ключевую роль в том, что помогает животным сосредоточиться. Эти клетки, по-видимому, улучшают внимание, отфильтровывая отвлекающие факторы и направляя мозг к наиболее важной информации.
Открытие, сделанное на мышах исследователями из Университета Джона Хопкинса и опубликованное в журнале Nature Communications, указывает на систему мозга, которая является общей для всех позвоночных, включая человека. Полученные результаты могут в конечном итоге помочь исследователям разработать более точные методы лечения расстройств, связанных с концентрацией внимания.
“Отличительной чертой СДВГ является то, что даже слабые отвлекающие факторы отвлекают внимание - и это именно то, что мы наблюдаем здесь, когда эти нейроны отключаются. Но уже на следующий день, когда нейроны снова включаются, то же самое животное может снова игнорировать отвлекающие факторы, даже очень сильные”, - сказал старший автор Шриш Майсур, нейробиолог, изучающий нейронные цепи, связанные с поведением.
Люди и другие животные постоянно сортируют противоречивую информацию, концентрируясь на самом важном и игнорируя менее важные сигналы. Эта способность, известная как избирательное пространственное внимание, позволяет людям следить за разговором в шумной комнате или замечать друга в людном месте. Трудности с этим процессом связаны с такими состояниями, как аутизм и синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ).
В течение многих лет ученые полагали, что внимание контролируется главным образом префронтальной корой - областью мозга, которая особенно развита у людей и других приматов. Однако это объяснение оставляет без ответа важный вопрос. Многие животные также могут концентрировать свое внимание, несмотря на отсутствие высокоразвитой префронтальной коры головного мозга.
“Если мы действительно вернемся назад в эволюции, то увидим, что на протяжении сотен миллионов лет птицы обладали этой способностью, рыбы обладали этой способностью. И у них, как правило, не очень развита префронтальная кора, так как же мозг решает эту проблему?. Мы смогли идентифицировать эволюционно старую область в стволе мозга, которая обладает этой способностью”, - говорит ведущий автор Нинад Котари, научный сотрудник факультета психологии и наук о мозге университета.
Исследователи обнаружили, что внимание у мышей также регулируется сетью тормозных нейронов, расположенных в стволе головного мозга. Эти нейроны присутствуют у всех видов позвоночных, включая птиц и рыб. Решение исследовать эти клетки у мышей было принято на основе более ранних работ Майсура и других исследователей, изучавших птиц, лягушек и черепах.
Чтобы проверить роль нейронов, команда разработала задание на внимание, аналогичное тем, которые использовались в исследованиях на людях. Мыши рассматривали визуальные сигналы на экране и получали вознаграждение, когда правильно реагировали на информацию, отображаемую прямо перед ними, игнорируя отвлекающие сигналы, появляющиеся сбоку. Мыши успешно справлялись с задачей, пока исследователи временно не отключили нейроны ствола мозга.
Ученые провели дополнительные тесты, чтобы определить, были ли у мышей проблемы со зрением или с передвижением. Эти возможности были исключены.
Вместо этого эксперименты показали, что животные потеряли способность оценивать противоречивую информацию и концентрироваться на наиболее значимом сигнале.
“Единственное, что было нарушено, - это их способность воспринимать конкурирующие фрагменты информации, сравнивать их и обращать внимание на местоположение с наиболее важной информацией. Эта часть мозга похожа на механизм отбора внимания. Это помогает ответить на вопрос: “На какую самую важную информацию мне следует обратить внимание прямо сейчас?””, - сказал Майсур.
Теперь исследователи хотят лучше понять, как именно эти нейроны влияют на пространственное внимание у разных видов позвоночных и выполняют ли они аналогичную функцию у человека.
“Все имеющиеся на сегодняшний день данные свидетельствуют о том, что эти нейроны существуют и у людей. Но отвечают ли они за избирательное пространственное внимание у людей? Интересная гипотеза заключается в том, что они играют решающую роль”.
В будущих исследованиях может быть изучена активность этих нейронов у людей с СДВГ и аутизмом. Если исследователи обнаружат, что в таких условиях клетки функционируют по-разному, это открытие может помочь в разработке более целенаправленных лекарств и методов лечения.
Университет Джона Хопкинса. Пер.: PSYCHOL-OK.RU
