大脑如何使我们能够迅速集中注意力

昆士兰大学的研究人员发现大脑的关键机制,可能我们快速集中注意力的能力。

我们的大脑不断受到来自感官的信息,然而这种输入我们的警觉水平各不相同,但是让我们选择性地关注一个对话,而不是另一个。

UQ昆士兰脑研究所的Stephen Williams教授解释说,“如果我们想给我们的全部集中,发生了的事情大脑让我们关注和过滤掉干扰。”

“必须有一种机制,我们想关注的信号。”

然而,这种机制还不是很清楚,他说。

研究表明,大脑的新皮层电活动的变化,当我们集中我们的注意力。神经元彼此停止信号同步并开始射击不同步。

这是有用的,因为它允许威廉姆斯说单个神经元以不同的方式应对感官信息。因此,您可以专注于汽车超速行驶在路上或在一个拥挤的房间里朋友是说什么。

众所周知,大脑胆碱能系统中发挥着重要作用触发这种失调。

特殊的胆碱能系统包括集群神经元合成和释放一种叫做乙酰胆碱的信号分子,他解释道,这些集群使整个大脑深远的联系。

这不仅胆碱能系统像一个总开关,但越来越多的证据表明,它也能使大脑识别哪些感官输入是最salient-i.e。值得关注的任何时刻,然后重点输入。

“大脑胆碱能系统广播,‘这个东西是非常重要的要警惕“,”威廉姆斯说。

他补充说,胆碱能系统提出了认知能力产生深远的影响。

“胆碱能系统的破坏动物深刻降低认知和记忆的形成,”他说。

“重要的是,在人类进步的胆碱能系统的退化发生在冲认知和记忆,毁灭性的疾病如阿尔茨海默氏症”。

但是正是在大脑皮层神经元是由这个目标总开关和它是如何能够影响它们的功能尚不清楚。

威廉姆斯和QBI研究员李弗莱彻怀疑层5 B-pyramidal神经元,大脑皮层的神经元的输出,可能是,因为他们是密切参与我们感知世界的方式。

“大脑皮层的神经元输出执行计算,基于我们对世界的看法,”威廉姆斯说。

威廉姆斯和弗莱彻想知道如果胆碱能系统能够影响这些输出神经元的活动。

他们使用一种称为光遗传学的技术,修改神经元胆碱能系统的老鼠的大脑中,这样他们可以激活与蓝光一闪,引发突然释放乙酰胆碱。

这使得研究人员密切监控之间的交互和输出神经元胆碱能系统。他们发现,如果输出神经元没有当前活动,没有发生。

但是当这些神经元兴奋性输入收到树突,胆碱能系统能够大大提高他们的活动。

“好像是胆碱能系统给了一个“go”信号,”弗莱彻说,使大脑皮层的输出神经元有力的回应。

重要的是,这种变化是有选择性的,只有明显的兴奋性输入被加工时的输出神经元的树突。

“我们已经知道了一段时间,输出神经元的树突大脑皮层才变得活跃的动物正在积极执行的行为,而这活动与知觉和任务的性能,”威廉姆斯说。

这项新研究表明,胆碱能系统在小鼠和大鼠是这种转变的关键,允许输出神经元以依赖的方式执行计算。

“我们建议这个开关也发生在人类的大脑皮层,允许我们快速开关的警惕和关注,”威廉姆斯说。

“因此,我们的工作提供了重要的见解如何进行性变性胆碱能系统的疾病减弱人类认知。”

研究结果“树突衬底皮层胆碱能控制的输出神经元”发表在《华尔街日报》吗神经元。