Способность концентрироваться не является уникальной для человека или даже для приматов.
Птицы, рептилии и даже рыбы могут направлять своё внимание на узкую цель, отфильтровывая периферические отвлекающие факторы.
Эта способность существует по меньшей мере сотни миллионов лет, и всё же до сих пор неясно, какие именно отделы мозга обеспечивают её.
В новом исследовании на мышах, опубликованном в Nature Communications, учёные из Университета Джонса Хопкинса сообщают, что они обнаружили кластер эволюционно древних нейронов, который играет «удивительно важную» роль в избирательном пространственном внимании.
Учитывая нашу общую эволюционную историю с мышами, есть вероятность, что подобные нейроны существуют и в человеческом мозге.
Хотя мыши, как и люди, являются млекопитающими, между их мозгом и нашим существует множество различий. То, что работает определённым образом у мышей, не обязательно будет работать так же у людей.
Но этические комитеты разрешают эксперименты на мышах, которые никогда не прошли бы проверку для участия людей, а это означает, что мыши часто являются одним из наших лучших аналогов для понимания человеческого мозга.
В данном случае учёные полагают, что их результаты могут найти применение для понимания и лечения проблем, связанных с вниманием у людей, таких как синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ).
«Животные обладают замечательной способностью выбирать и преимущественно обрабатывать стимул наивысшего приоритета в пространстве, игнорируя при этом отвлекающие стимулы более низкого приоритета», — объясняют авторы в своей статье.
Эта способность называется избирательным пространственным вниманием, и она очень важна во всех аспектах жизни животных: поиск пищи, забота о потомстве, борьба с соперниками и сопротивление желанию пролистать ленту Instagram, когда вы пытаетесь сосредоточиться на чтении захватывающего нового научного исследования.
Избирательное пространственное внимание нарушается при ряде состояний, поражающих человека, например, при СДВГ и шизофрении.
«Отличительной чертой СДВГ является то, что даже слабые отвлекающие факторы отвлекают внимание — и именно это мы наблюдаем, когда эти нейроны замолкают», — говорит нейробиолог из Университета Джонса Хопкинса Шриш Майсор о своём исследовании на мышах.
«Но уже на следующий день, когда нейроны снова включаются, то же самое животное может снова игнорировать отвлекающие факторы, даже очень сильные».
Рассматриваемые тормозные нейроны являются частью парабигеминального латерального тегментального тормозного комплекса, или PLTi.
Эти нейроны используют ГАМК (гамма-аминомасляную кислоту), тормозной химический мессенджер в центральной нервной системе (который, кстати, как было показано, нарушен при СДВГ).
Они играют роль в модуляции верхнего двухолмия, основного компонента среднего мозга млекопитающих — области, участвующей в координации зрительных и других сигналов для создания пространственной карты окружающего мира и направления нашего внимания на неё.
Расположенные в стволе мозга, эти нейроны находятся в сети, которая высококонсервативна у птиц, рыб и млекопитающих.
«Когда мы инактивируем эти нейроны, мыши становятся гиперотвлекаемыми», — объясняет Нинад Котари.
В задании, используемом для проверки их внимания, мыши должны были сосредоточиться на изображениях на сенсорном экране перед ними. Они получали вознаграждение, касаясь носом экрана перед собой, игнорируя при этом отвлекающие стимулы, появляющиеся в других местах на экране.
Мыши с неповреждённым PLTi без труда выполняли эту задачу в свою пользу.
Но когда исследователи ввели в их мозг вирус, предназначенный для временного отключения PLTi, мыши серьёзно потеряли концентрацию.
«Единственное, что было нарушено, — это их способность брать конкурирующие фрагменты информации, сравнивать их и обращать внимание на местоположение с наиболее важной информацией», — говорит Майсор.
«Эта часть мозга подобна механизму избирательного внимания. Она помогает решить вопрос: „Какова самая важная информация, на которую мне следует обратить внимание прямо сейчас?"»
Доминирующая точка зрения заключалась в том, что избирательное пространственное внимание контролируется более современной областью мозга, общей для людей и других приматов. Но это исследование предполагает, что ключевую роль может играть гораздо более древняя область.
«Все имеющиеся на сегодняшний день данные свидетельствуют о том, что эти нейроны существуют и у людей», — говорит Майсор.
Связано: Исследование показывает, что препараты от СДВГ делают гораздо больше, чем просто помогают сосредоточиться
Конечно, потребуется гораздо больше исследований, чтобы подтвердить, работают ли эти нейроны у людей так же. Но это открытие может помочь понять, что формирует наши сильные стороны и трудности с управлением вниманием.
И если вы дочитали до этого места, не сделав короткого перерыва, чтобы провалиться в пролистывание плохих новостей, поздравляем! Возможно, за это стоит поблагодарить ваш PLTi.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Эта статья была проверена фактам Карли Касселлой и отредактирована Ребеккой Дайер. Хотя мы гордимся нашим процессом, мы всего лишь люди. Если вы заметили ошибку, пожалуйста, сообщите нам.
Истории ScienceAlert пишутся, проверяются и редактируются людьми, а не создаются ИИ. Не пропустите ни одной истории, подпишитесь здесь.
Микробиом кишечника может оставаться нарушенным более десяти лет после удаления полипов
Беспокоящий пример из практики показывает, почему никогда не следует использовать массажный пистолет рядом с глазами
Это неловко: грибы, вызывающие галлюцинации с «крошечными человечками», не содержат психоделиков