Как мы можем перейти от состояния невнимательности к состоянию высочайшего внимания? Голубое пятно, буквально «голубое пятно», представляет собой крошечное скопление клеток в основании мозга. Как основной источник нейротрансмиттера норадреналина, он помогает нам контролировать наше внимание. Синтезируя данные исследований на животных и людях, ученые из Института развития человека им. Макса Планка и Университета Южной Калифорнии разработали новую схему, описывающую то, как синее пятно регулирует чувствительность нашего мозга к соответствующей информации в ситуациях, требующих внимания. Их выводы были опубликованы в авторской статье в журнале Trends in Cognitive Sciences .
Наше внимание колеблется. Иногда мы отвлекаемся, и вещи ускользают от нашего сознания, а в другое время мы можем легко сосредоточиться на том, что важно. Представьте, что вы идете домой после рабочего дня; возможно, вы готовите в уме список продуктов, которые нужно купить на ужин, — вы находитесь в состоянии невнимательности. Однако, когда машина, которую вы не заметили, внезапно подает сигнал, вы легко можете перенаправить свое внимание и отреагировать на эту новую ситуацию. Но как мозг переходит из состояния невнимательности в состояние сосредоточенного внимания?
В состоянии невнимательности наш мозг управляется медленными ритмическими колебаниями нервной активности. В частности, считается, что нейронные ритмы с частотой около 10 герц, называемые альфа-колебаниями , подавляют активную обработку сенсорных сигналов во время невнимательности. Таким образом, альфа-колебания можно понимать как фильтр, регулирующий чувствительность нашего мозга к внешней информации.
«Хотя связь между нарастанием и затуханием альфа-колебаний и вниманием была установлена в течение некоторого времени, меньше известно о том, что заставляет эти ритмические паттерны появляться и исчезать», — говорит Маркус Веркле-Бергнер, старший научный сотрудник Центра психологии продолжительности жизни. в Институте человеческого развития Макса Планка и соавтор авторской статьи.
Чтобы изучить этот вопрос, исследователи сосредоточились на синем пятне (locus coeruleus), крошечной клеточной структуре, расположенной в стволе мозга, скрытой глубоко под корой. Этот кластер клеток имеет размер всего около 15 миллиметров, но он связан с большей частью мозга через разветвленную сеть длинных нервных волокон. Синее пятно состоит из нейронов, которые являются основным источником нейротрансмиттера норадреналина. Регулируя нейронную связь, норадреналин способствует контролю стресса, памяти и внимания.
«Из-за его небольшого размера и расположения глубоко в стволе мозга ранее было почти невозможно неинвазивно исследовать норадренергическое ядро у живых людей. К счастью, в последние годы исследования на животных показали, что колебания размера зрачка связаны с активность синего пятна. Таким образом, наши глаза можно рассматривать как окно в область мозга, которая долгое время казалась недоступной», — говорит Мара Мазер, профессор геронтологии в Университете Южной Калифорнии и соавтор авторской статьи.
Чтобы изучить, может ли норадреналин синего пятна быть одним из факторов, регулирующих альфа-колебания, исследователи объединили записи размера зрачка и нейронных колебаний, в то время как участники решали задачу, требующую внимания. Как и ожидалось, в моменты увеличения размера зрачка, свидетельствующего о более высокой норадренергической активности, альфа-колебания исчезали. Более того, участники с более сильными реакциями зрачка и альфа-канала лучше справлялись с задачей на внимание. Эти результаты, опубликованные в 2020 году в статье в Journal of Neuroscience , предполагают, что, модулируя альфа-колебания, синее пятно может помочь нам сосредоточить наше внимание.
