Внимание улучшает передачу нервного импульса

Мы уже писали о том, как мозг корректирует информационные потоки в зависимости от поставленной цели: данные от одних и тех же рецепторов направляются либо в одну область мозга, либо в другую. Оказывается, такая корректировка может происходить ещё раньше, в момент передачи информации о внешнем стимуле. И на первых ролях тут внимание — именно оно, по словам нейробиологов из Калифорнийского университета в Дэвисе (США), помогает нужному информационному сигналу преодолеть шумовой порог и достичь аналитического центра в мозге.

Наш мозг постоянно сверяется с внутренней картой окружающего мира, содержание которой зависит от того, что мы видим. Но при этом далеко не все участки этой карты пользуются одинаковым вниманием. Концентрируясь на той или иной зоне зрительного поля, мы можем быстро чувствовать изменения в окружающем: к примеру, краем глаза мы замечаем мчащуюся на нас машину, потому что с особым вниманием и осторожностью переходим дорогу в неположенном месте.

Иными словами, сосредоточенность как будто ускоряет передачу сигнала, и это, разумеется, относится к любым информационным потокам, не только к визуальным.

Фарран Бриггс и его коллеги попробовали узнать, что происходит с нейронами, когда мозг решает сконцентрировать внимание. Учёные наблюдали за тем, как нейрохимический импульс преодолевает синапс между нейронами в коре обезьян, когда те выполняли когнитивный тест. Задание было простым: обезьяна должна была нажать на рычаг, когда на мониторе появлялась определённая фигура. Исследователи наблюдали за синапсами на нейронных путях, которые вели в кору мозга, следя при этом за обеими сторонами синаптического контакта: и за тем, который передавал, и за принимавшим сигнал.

Так вот, когда от животного требовалось внимание, возрастала сила сигнала, и возрастало его отношение к фоновому нейронному шуму. Многие сигналы не доходят до высших нервных центров, поскольку не несут никакой полезной информации, в том смысле, что нейрон почувствовал какое-то возбуждение, но ничего важного в этом стимуле нет. Это защищает мозг от перегрузки ненужной информацией. Но внимание, направленное на какой-то объект, или на какую-то зону, или событие, усиливает сигнал, рассказывающий об этом объекте, потому что мозг в этих данных заинтересован.

Учёные давно знают, что сосредоточенность на том, что делаешь, помогает отгородиться от множества посторонних раздражителей. Теперь этот психологический феномен получил нейробиологическое описание. Правда, науке только ещё предстоит узнать, как именно нейроны усиливают передаваемый сигнал, что им при этом сообщает кора мозга и за счёт каких молекулярно-клеточных механизмов это реализовывается. Но авторы работы не сомневаются, что их результаты должны помочь в лечении различных психоневрологических расстройств, связанных с нарушением внимания, таких как аутизм и синдром дефицита внимания и гиперактивности.

Результаты исследования опубликованы в Nature.

Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Дэвисе. Фото на заставке материала принадлежит Shutterstock.