複雑な注意タスクでの脳の働きの分析

群衆の中から顔を選択しようとしているとしましょう。それはあなたの脳にとって複雑なタスクです。人の顔の記憶を取得し、群集をスキャンしながら一致を見つけることに注意を払いながらそれを所定の位置に保持する必要があります。

新しい研究により、脳がこの種の集中した注意をどのように達成するかが明らかになりました。下前頭葉接合部(IFJ)として知られる前頭前野の一部は、特定のカテゴリのオブジェクトを認識するように調整された視覚処理領域を制御します。

科学者は、オブジェクトベースの注意と呼ばれるこのタイプの注意について、特定の場所で何が起こっているかに焦点を当てることを含む空間的注意よりも、ほとんど知りません。

しかし、マサチューセッツ工科大学(MIT)の神経科学の教授であり、MITのマクガバン研究所の所長であるロバートデジモン博士によると、この2つのタイプの注意は、関連する脳領域に関与する同様のメカニズムを持っていることが新しい研究で示唆されています脳の研究。

「相互作用は空間的注意で見られるものと驚くほど似ています」とデシモーネ氏は語った。 「これは、さまざまな分野が関与する並行プロセスのようです。」

どちらの場合も、前頭前皮質(ほとんどの認知機能のコントロールセンター)が脳の注意を引き、感覚入力を受け取る視覚皮質の関連部分を制御しているように見えます。

新しい研究では、IFJが、紡錘状顔領域(FFA)と呼ばれる顔を処理する脳の領域と、海馬傍の場所領域(PPA)と呼ばれる場所に関する情報を解釈する領域と連携していることがわかりました。 FFAとPPAは、MITの認知神経科学の教授であるNancy Kanwisherによって、人間の皮質で最初に特定されました。

最新の研究では、参加者が顔と家の一連の重複する画像を見て、研究者たちは脳磁図(MEG)を使用して人間の脳をスキャンしました。脳活動を測定するために一般的に使用される機能的磁気共鳴画像法(fMRI)とは異なり、MEGはミリ秒までの神経活動の正確なタイミングを明らかにできると研究者らは述べています。

科学者たちは、2つの異なるリズム(1秒あたり2画像と1秒あたり1.5画像)で重複するストリームを提示し、それらの刺激に反応する脳領域を特定できるようにしました。

「各刺激に異なるリズムで周波数タグを付けたかったのです。マクガバン研究所の博士研究生で研究の筆頭著者であるダニエルバルダウフは、次のように述べています。

各参加者は、顔または家に注意を払うように言われました。家と顔が同じ場所にあったため、脳はそれらを区別するために空間情報を使用できませんでした、と研究者は説明しました。

参加者に顔を探すように指示されたとき、FFAとIFJの活動は同期し、お互いにコミュニケーションを取っていることが示唆されました。調査の結果によると、被験者が家に注意を向けると、IFJは代わりにPPAと同期しました。

研究者らはまた、通信がIFJによって開始され、アクティビティがIFJからFFAまたはPPAに情報を電気的に伝達するのにかかる時間について、20ミリ秒ずれていたことも発見しました。研究者たちは、IFJが脳が探しているオブジェクトのアイデアを握っており、それを探すように脳の正しい部分に指示していると信じていると述べた。

このアイデアを強化するために、研究者らはMRIベースの方法を使用して、さまざまな脳領域を結ぶ白質を測定し、IFJがFFAとPPAの両方と強く関連していることを発見しました。

研究者たちは現在、脳がどのように視覚や聴覚などのさまざまな種類の感覚入力の間でその焦点をシフトさせるかを研究しています。彼らはまた、このプロセスに関与する脳の相互作用を制御することによって、より注意を集中するように人々を訓練することが可能であるかどうかを調査しています。

「基本的な神経メカニズムを特定し、基本的な研究研究を行う必要があります。これにより、実際に役立つ可能性のあるものについてのアイデアが生成される場合があります」と、Desimone氏は語った。 「このトレーニングがうまくいくかどうかを述べるのは時期尚早ですが、それは私たちが積極的に追求しているものです。」

National Institutes of HealthとNational Science Foundationから資金提供を受けたこの研究は、オンライン版で出版されました。 理科.

出典:マサチューセッツ工科大学


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