集中注意力的大腦回路帶來了廣泛的輸入

在一項新的全腦回路追蹤研究中，麻省理工學(xué)院皮考爾學(xué)習(xí)和記憶研究所的科學(xué)家將選擇性注意力集中在一個控制、足夠恰當(dāng)?shù)乜刂七x擇性注意力的回路上。他們制作的綜合地圖說明了哺乳動物大腦如何廣泛地整合和整合信息以將其感覺資源集中在其目標(biāo)上。

該團隊在老鼠身上工作，追蹤了數(shù)千個輸入電路，即前扣帶皮層(ACC) 和外側(cè)后 (LP) 丘腦之間的通信回路。在靈長類動物中，LP 稱為 pulvinar。對人類和非人類靈長類動物的研究表明，這兩個區(qū)域的副作對大腦功能至關(guān)重要，例如能夠在擁擠的場景中專注于感興趣的物體，該研究的共同主要作者、研究生 Yi Ning Leow 說在麻省理工學(xué)院腦與認(rèn)知科學(xué)系牛頓教授、資深作者 Mriganka Sur 的實驗室中。研究表明，自閉癥和多動癥等影響注意力的疾病的電路功能障礙。

Leow 說， 《比較神經(jīng)病學(xué)雜志》上的這項新研究通過在小鼠身上詳細(xì)介紹了該回路，從而擴展了對該回路的了解，重要的是表明小鼠回路與靈長類動物版本非常相似，即使 LP 在比例上比 pulvinar 更小且進(jìn)化程度更低.

“在這些嚙齒動物模型中，我們能夠找到非常相似的電路，”Leow 說。“所以我們也可以在老鼠身上研究這些高階功能。我們在老鼠身上有更多的遺傳工具，所以我們能夠更好地觀察這個回路。”

該研究也由前麻省理工學(xué)院本科生 Blake Zhou 共同領(lǐng)導(dǎo)，因此提供了實驗可訪問小鼠模型的詳細(xì)路線圖，以了解 ACC 和 LP 如何合作產(chǎn)生選擇性注意。例如，既然 Leow 和 Zhou 已經(jīng)找到了連接到電路中的所有輸入，Leow 正在利用這些提要竊聽他們攜帶的信息。與此同時，她正在將信息流與行為相關(guān)聯(lián)。

“這項研究為理解大腦功能中最重要但最難以捉摸的組成部分之一奠定了基礎(chǔ)，即我們有選擇地關(guān)注幾件事中的一件事以及轉(zhuǎn)移注意力的能力，”蘇爾說。

廣泛的投入以獲得集中的結(jié)果

使用由麻省理工學(xué)院腦與認(rèn)知科學(xué)教授、合著者 Ian Wickersham 開創(chuàng)的病毒介導(dǎo)的電路追蹤技術(shù)，該團隊發(fā)現(xiàn)了 ACC 和 LP 的不同輸入來源。一般來說，詳細(xì)研究發(fā)現(xiàn)，對 ACC 的大部分輸入來自通常控制目標(biāo)導(dǎo)向規(guī)劃的額葉皮層區(qū)域和更高的視覺區(qū)域。與此同時，LP 的大部分輸入來自能夠提供上下文的更深層區(qū)域，例如鼠標(biāo)的需求、位置和空間線索、有關(guān)運動的信息以及來自多種感官的一般信息。

因此，盡管集中注意力似乎是控制感官的問題，Leow 說，但該電路也吸收了許多其他信息。

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