Как мозг управляет зрительным вниманием

На сей раз центром контроля внимания нейрофизиологи объявили заднюю утолщённую долю таламуса, называемую подушкой.

На наш мозг ежемгновенно обрушивается поток информации, из которого нужно выбрать первоочередные сигналы и соответствующим образом на них отреагировать. Так, когда мы переходим улицу, внимание сосредоточено на приближающейся машине: мы начинаем идти быстрее, при этом почти не замечая суету людей вокруг. Бывает, конечно, и наоборот — когда человек забывается посреди дороги и попадает под машину. И тут снова возникает тот же вопрос: что у него не так с расстановкой приоритетов, почему мозг пропустил жизненно важный сигнал?

Исследователи из Принстонского университета (США) сообщают, что им удалось найти структуру мозга, которая занимается сортировкой визуальных сигналов. Эту работу, как пишут учёные в журнале Science, выполняет задний утолщённый конец таламуса, называемый подушкой (pulvinar).

В ходе эксперимента обезьяны учились распознавать предметы, появляющиеся на мониторе, по определённым чертам. Одновременно исследователи записывали активность двух зон зрительной коры и упомянутой подушки. Все зоны, разумеется, были взаимосвязаны, но работа подушки оказалась замечательна одной особенностью. Когда обезьяна видела характерные черты, позволявшие классифицировать объект, от утолщения таламуса шёл специальный сигнал, который синхронизировал деятельность нейронов, чтобы этот самый характерный зрительный образ эффективнее обрабатывался клетками. Иными словами, подушка таламуса как бы «разворачивала» нейроны в нужную сторону, обеспечивая должное внимание важному внешнему сигналу.

Чтобы обнаружить это, учёным пришлось подслушать разговоры отдельно взятых клеток мозга, что до сих пор представлялось почти невозможной задачей. Исследователи вышли из положения, применив диффузионную МРТ, чтобы определить, какие нейроны анатомически связаны между собой, после чего в эти нейроны целенаправленно внедрялись «подслушивающие» электроды.

Таламическая подушка, таким образом, работает чем-то вроде диспетчера, который на приборной доске переключает активность нейронов с одного объекта на другой. Это ещё раз подтверждает предположение, что наше внимание (по крайней мере зрительное) зависит не только от высших центров в коре и что симптомы многих психоневрологических расстройств, от синдрома дефицита внимания и гиперактивности до шизофрении, следует искать в таламусе.

С одной стороны, эти результаты выглядят вполне естественно: известно, что таламус сам по себе является информационным хабом, занимающимся сбором и перегруппировкой информации от органов чувств. Почему бы в таком случае ему не распространить своё влияние и на такую, казалось бы, высшую когнитивную способность, как внимание? С другой стороны, следует помнить, что проблема внимания не только одна из самых привлекательных, но и одна из самых запутанных, и это далеко не первая статья в солидном журнале, которая сообщает об обнаружении центров внимания в мозгу.

Подготовлено по материалам Принстонского университета.