Aju sünkroniseerib tähelepanu pööramise alad
Uued uuringud on leidnud, et aju näib sünkroniseerivat erinevate piirkondade tegevust, mis võimaldab inimesel tähelepanu pöörata või ülesandele keskenduda.
St. Louisis asuva Washingtoni ülikooli meditsiinikooli teadlaste sõnul sarnaneb see protsess mitme raadiosaatja häälestamisega samale sagedusele, et luua selged suhtluskanalid.
"Me arvame, et aju ei pane mitte ainult tähelepanu äratamise piirkondi erksaks, vaid tagab ka, et nendel piirkondadel on avatud liinid üksteise kutsumiseks," ütles esimene autor Amy Daitch, kraadiõppurist teadur.
Teadlased märkisid, et ajukahjustuse või insuldi all kannatavatel inimestel on sageli tähelepanu ja keskendumisega probleeme.
"Ajukahjustuse tähelepanu puudujääki on peetud kui ülesandele keskendumiseks vajalike ressursside kaotust," ütles vanemautor Maurizio Corbetta, MD, Norman J. Stuppi neuroloogiaprofessor.
"Kuid see uuring näitab, et reaktsioonide ajaline joondamine erinevates ajupiirkondades on samuti väga oluline mehhanism, mis aitab tähelepanu pöörata ja mida ajukahjustus võib kahjustada."
Tähelepanuga seotud aju muutuste analüüsimiseks kasutasid teadlased epilepsiaga patsientide ajutesse ajutiselt implanteeritud elektroodide võrke. Neurokirurgia ja bioinseneri dotsent MD, kaasautor Eric Leuthardt, MD, kasutab võrke ajukoe kirurgilise eemaldamise kaardistamiseks, mis aitab kaasa kontrollimatutele krampidele.
Võrgustikud võimaldavad ka Leuthardti laboril uurida inimese ajutegevust üksikasjalikumal tasemel, mis pole mis tahes muu meetodi abil saadaval, märkisid teadlased.
Tavaliselt uurivad nad tähelepanu magnetresonantstomograafia (MRI) abil, mis võimaldab tuvastada aju aktiivsuse muutusi, mis toimuvad iga kahe kuni kolme sekundi tagant. Kuid kui võrgud on paigas, saavad teadlased uurida millisekundites toimuvaid muutusi.
Enne võrkude implanteerimist skaneerisid teadlased seitsme epilepsiaga patsiendi aju, kasutades MRI-d, et kaardistada piirkonnad, mis teadaolevalt tähelepanu äratavad. Kui võrgud on paigas, jälgisid nad ajurakke, kui patsiendid jälgisid visuaalseid sihtmärke, suunates oma tähelepanu arvutiekraanil silmi liigutamata erinevatesse kohtadesse. Kui patsiendid sihtmärke nägid, vajutasid nad nuppu, et teadlastele teada anda, et nad neid nägid.
"Analüüsisime aju võnkumisi, mis peegeldavad kohaliku ajupiirkonna erutatavuse kõikumisi - teisisõnu, kui raske või lihtne on neuronil sisendile reageerida," ütles Daitch. "Kui stiimuli tuvastamisega seotud ajupiirkonnad on maksimaalselt erutatavad, märkaksite seda stiimulit palju tõenäolisemalt."
Teadlased selgitasid, et erutuvus tõuseb ja langeb regulaarselt antud ajupiirkonna moodustavates rakkudes. Kuid need võnked ei ole tavaliselt ajupiirkondade vahel joondatud.
Uuringutulemused näitasid, et kui patsiendid suunasid oma tähelepanu, kohandasid visuaalsetele stiimulitele tähelepanu pööramiseks kõige olulisemad ajupiirkonnad nende erutatavustsükleid, põhjustades samal ajal nende tsüklite tippude löömist. Teadlaste sõnul ei muutunud erutustsüklid piirkondades, kus tähelepanu ei olnud.
"Kui kahe ajupiirkonna tsüklid ei ole joondatud, väheneb tõenäosus, et signaal ühest piirkonnast jõuab teise piirkonda," ütles Corbetta.
Daitch, Corbetta ja Leuthardt uurivad nüüd, kas mitte ainult asukoha, vaid ka ülesande tempo teadmine võimaldab osalejatel oma ajupiirkondade erutatavust kiiremini joondada.
Uuring avaldati Rahvusliku Teaduste Akadeemia toimetised.
Allikas: Washingtoni ülikooli meditsiinikool
