Исследователи из Университета Дьюка заглянули в глаза обезьян, чтобы понять, как мозг обрабатывает отвлекающие факторы, и обнаружили, что изменение размера зрачка в ответ на отвлекающие факторы может предсказать, насколько хорошо мозг фокусируется на цели.Результаты, опубликованные 4 февраля в журнале Neuron, могут сообщить нам о нашем понимании синдрома дефицита внимания и гиперактивности или других расстройств, при которых не работают механизмы поддержания внимания.
Результаты также могут вдохновить на новые способы повышения успеваемости в школе или на работе.В последние годы исследователи стали лучше понимать важность движений глаз и размера зрачка для сосредоточения внимания, а также того, как мозг может регулировать это поведение.Основываясь на этих исследованиях, автомобили нового поколения могут распознавать в наших глазах, например, признаки отвлечения внимания или сонливости. А в клинике ученики могут помочь диагностировать или выявить людей, подверженных риску психических заболеваний, таких как тревожность, или оценить эффективность потенциальных методов лечения.
«То, куда направляются глаза и сколько визуальной информации попадает внутрь, многое говорит нам о том, что происходит внутри мозга», — сказал Майкл Платт, директор Duke Institute for Brain Sciences и Center for Cognitive Neuroscience.В новом исследовании Платт и его команда обучили обезьян переводить взгляд на визуальную цель, чтобы получить в награду сок.
Во время этой задачи ученые затем высветили изображения морд других обезьян на периферии экрана.Обезьяны обычно находят, что других обезьян невозможно игнорировать, и этот эксперимент не был исключением: обезьяны часто не справлялись с наградой, потому что смотрели на лица, особенно если лица изображали эмоции.
Когда люди разрываются между вниманием к двум разным вещам, это вызывает «конфликтную» схему в области мозга, называемой дорсальной передней поясной корой (dACC), которая является частью более крупной структуры мозга, контролирующей рациональные мысли и эмоции.Используя крошечный датчик, имплантированный в dACC обезьян, группа Платта смогла измерить электрическую активность отдельных нейронов. Команда обнаружила набор нейронов, которые были активны только тогда, когда обезьяны выполняли задачу и пытались игнорировать отвлекающие лица, но не при столкновении с одним из стимулов.
«Это было удивительно, — сказал Платт, — потому что у обезьян никогда раньше не обнаруживали отвлекающих сигналов.«Я не думал, что мы увидим сигналы конфликта, потому что были другие исследования, явно искавшие подобные сигналы, но так и не нашли их», — сказал Платт, добавив, что в результате ученые начали верить в то, что активация может быть частью того, что делает людей уникальными людьми.Чем активнее были нейроны dACC, тем лучше обезьяны умели отстраивать отвлекающие их лица в более поздних испытаниях.
Тем не менее, это была трудная задача.«Конфликт или ошибка — это то, что обычно заставляет нас нервничать, возможно, активируя нашу реакцию« бей или беги », что может помешать нашей способности сосредоточиться на задаче», — сказал первый автор Р. Бекет Эбиц, доктор наук. исследователь Стэнфордского университета, который проводил это исследование в качестве аспиранта Duke.
Реакция «бей или беги» вызывает выброс гормона стресса норадреналина, расширяет зрачки и позволяет человеку получить больше информации об окружающей среде.Интересно, что зрачки обезьян, казалось, изменились в размере, чтобы компенсировать сложность задачи. Они сужались, когда лица становилось все труднее игнорировать, и чем меньше они становились, тем лучше обезьяны выступали в последующих испытаниях.
Платт сказал, что, хотя между активностью нейронов, размером зрачка и способностью игнорировать лица существовала тесная взаимосвязь, эти три показателя просто коррелировали. Чтобы точно узнать, заставили ли обезьяны работать лучше из-за конфликтных сигналов мозга и размера зрачка, требуются дополнительные исследования.DACC напрямую не контролирует размер зрачка, но подключается к другой области мозга, которая это делает.
DACC вполне может сыграть роль в сохранении нашего спокойствия перед лицом требований нашего внимания, которые в противном случае могли бы сбить нас с толку или вызвать стресс, сказал Эбиц.Платт продолжит исследовать отношения между учениками, вниманием и бдительностью в дальнейшей учебе.
Гормоны вполне могут влиять на эти показатели: в исследовании 2013 года его группа показала, что обезьяны, выполняющие ту же задачу по переключению взгляда, лучше справлялись с устранением отвлекающих факторов, если они вдыхали окситоцин, гормон, широко известный за его роль в социальных связях, который также успокаивает эффекты.
