新的研究阐明了中脑区域是如何帮助我们集中注意力的
印度科学研究所(IISc)的研究人员利用先进的成像和建模技术，确定了人类中脑的一个关键区域如何在注意力方面发挥重要作用。
的人类的大脑不断被信息轰炸。正是通过注意力，大脑才能有效地做出决策:它处理相关信息，排除干扰。印度科学院神经科学中心的助理教授Devarajan Sridharan和他的博士生Varsha Sreenivasan最近在《印度科学》杂志上发表了他们的研究结果，他说，了解注意力在大脑中是如何工作的以及它是如何控制行为的，可以帮助科学家理解像注意力缺陷多动障碍(ADHD)这样的疾病美国国家科学院院刊．
注意力广泛地与大脑组织的最外层有关大脑皮层它还与意识、思想、记忆、语言和意识有关。直到最近，科学家们才开始将中脑的一个叫做上丘(SC)注意。
“SC是一种进化上保守的中脑结构，可以在所有脊椎动物中发现，包括鱼类、蜥蜴、鸟类和哺乳动物。通常研究它在控制眼球运动中的作用，”Sreenivasan解释说。
为了证明它在注意力方面的作用，科学家们近年来研究了猴子在需要注意力的任务中的行为。他们观察到，当SC受到刺激时，猴子会集中注意力，而当大脑的这部分被压制时，猴子会分心。
但科学家们并不确定SC究竟是如何促进人类注意力的:它是在决策时专注于目标视觉刺激而不是其他视觉刺激(增加选择)偏见)还是增强了目标刺激的视觉清晰度(增强了视觉敏感度)?在需要快速和选择性决策的情况下，例如在交通信号灯处，偏见或敏感介导的注意力会发挥作用。
想想这个例子:你在一个雾蒙蒙的早晨开车，你在一个信号灯前停了下来。信号显示为绿色，但您不确定。因为你很匆忙，你的大脑认为它是绿色的，所以你开车离开了。在这种情况下，你对绿色信号的选择偏向引导着你的决定。在另一种情况下，你会看到雾正在慢慢消散。你发现一闪一闪的绿灯就开车离开了。在这里，你对绿色信号的视觉敏感度会增加，这有助于你做出决策。虽然最近的一些研究证明了SC在控制选择偏差方面的作用，但其他研究则倾向于视觉敏感性。
为了解决这一争论，在目前的研究中，Sreenivasan和Sridharan用非侵入性技术对人类参与者进行了两组实验。在其中一项研究中，他们对22名参与者进行了行为测试，在需要注意力的任务中，他们跟踪了偏见和敏感性的变化。在第二个实验中，他们研究了82名参与者的SC的解剖结构，包括之前测试的22名参与者。利用一种叫做弥散磁共振成像(dMRI)的成像技术和一种叫做神经束造影术(tractography)的三维建模技术，他们追踪了大脑中连接SC和包括皮层在内的其他区域的白质纤维。
当他们比较这两个实验的结果时，他们发现SC与大脑皮层的一个叫做顶叶皮层的部分有很强的联系，而顶叶皮层以前与注意力有关。他们还表明，sc -皮质连通性的强度可以预测个体的偏见，但不能预测敏感度。
“我们还表明，平均而言，选择偏向更强，偏向我们视野的右侧。有趣的是，皮质中的SC连接也反映了这种偏见的不对称性，这进一步强调了SC和偏见之间的关系，”Sridharan解释道。
未来，研究小组计划使用一种不同的成像技术——功能性磁共振成像(fMRI)来研究SC的活动，这种技术可以识别在执行任务时被激活的大脑区域的血氧水平增加。Sreenivasan补充说:“通过功能磁共振成像，我们将调查SC的活动是否与敏感性和偏见的行为测量相关。我们的方法也可以帮助理解sc -皮层连接不对称是否预示着某些类型的注意力障碍，如注意力缺陷多动障碍。”
