Phá vỡ hoạt động của bộ não trong các nhiệm vụ chú ý phức tạp
Giờ đây, một nghiên cứu mới đã tiết lộ cách bộ não đạt được loại sự chú ý tập trung này: Một phần của vỏ não trước trán được gọi là giao tuyến dưới trán (IFJ) kiểm soát các khu vực xử lý thị giác được điều chỉnh để nhận ra một loại đối tượng cụ thể.
Các nhà khoa học biết ít hơn nhiều về loại chú ý này, được gọi là chú ý dựa trên đối tượng, hơn là chú ý theo không gian, bao gồm việc tập trung vào những gì đang xảy ra ở một địa điểm cụ thể.
Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy rằng hai loại chú ý này có cơ chế tương tự liên quan đến các vùng não liên quan, theo Tiến sĩ Robert Desimone, giáo sư khoa học thần kinh tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và giám đốc Viện McGovern của MIT cho Nghiên cứu não.
Desimone nói: “Các tương tác giống nhau một cách đáng ngạc nhiên với sự chú ý trong không gian. "Có vẻ như đó là một quá trình song song liên quan đến các lĩnh vực khác nhau."
Trong cả hai trường hợp, vỏ não trước trán - trung tâm kiểm soát hầu hết các chức năng nhận thức - dường như phụ trách sự chú ý của não và kiểm soát các phần liên quan của vỏ não thị giác, nơi nhận đầu vào của giác quan, ông giải thích.
Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng IFJ phối hợp với một vùng não xử lý khuôn mặt, được gọi là vùng mặt hình dạng (FFA) và vùng diễn giải thông tin về các địa điểm, được gọi là vùng parahippocampal place (PPA). FFA và PPA lần đầu tiên được xác định trong vỏ não người bởi Nancy Kanwisher, giáo sư khoa học thần kinh nhận thức tại MIT.
Đối với nghiên cứu mới nhất, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp điện não đồ từ (MEG) để quét não người khi những người tham gia xem một loạt hình ảnh chồng lên nhau của khuôn mặt và ngôi nhà. Không giống như hình ảnh cộng hưởng từ chức năng (fMRI), thường được sử dụng để đo hoạt động của não, MEG có thể tiết lộ thời gian chính xác của hoạt động thần kinh, đến từng mili giây, các nhà nghiên cứu lưu ý.
Các nhà khoa học đã trình bày các luồng chồng chéo ở hai nhịp điệu khác nhau - hai hình ảnh mỗi giây và 1,5 hình ảnh mỗi giây - cho phép họ xác định các vùng não phản ứng với những kích thích đó.
“Chúng tôi muốn gắn thẻ tần số cho từng kích thích với các nhịp điệu khác nhau. Khi bạn xem xét tất cả các hoạt động của não, bạn có thể phân biệt các tín hiệu tham gia vào quá trình xử lý từng kích thích, ”Daniel Baldauf, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Viện McGovern và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết.
Mỗi người tham gia được yêu cầu chú ý đến khuôn mặt hoặc ngôi nhà. Các nhà nghiên cứu giải thích vì ngôi nhà và khuôn mặt ở cùng một vị trí nên não bộ không thể sử dụng thông tin không gian để phân biệt chúng.
Khi những người tham gia được yêu cầu tìm kiếm khuôn mặt, hoạt động trong FFA và IFJ trở nên đồng bộ hóa, cho thấy rằng họ đang giao tiếp với nhau. Theo kết quả nghiên cứu, khi các đối tượng chú ý đến nhà ở, IFJ đồng bộ hóa với PPA.
Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng giao tiếp được bắt đầu bởi IFJ và hoạt động bị đình trệ trong 20 mili giây, khoảng thời gian cần thiết để các tế bào thần kinh truyền tải thông tin bằng điện từ IFJ tới FFA hoặc PPA. Các nhà nghiên cứu cho biết họ tin rằng IFJ nắm giữ ý tưởng về đối tượng mà bộ não đang tìm kiếm và chỉ đạo phần chính xác của bộ não tìm kiếm nó.
Củng cố ý tưởng này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp dựa trên MRI để đo chất trắng kết nối các vùng não khác nhau và phát hiện ra rằng IFJ có mối liên hệ cao với cả FFA và PPA.
Các nhà nghiên cứu hiện đang nghiên cứu cách bộ não chuyển trọng tâm giữa các loại đầu vào cảm giác khác nhau, chẳng hạn như thị giác và thính giác. Họ cũng đang nghiên cứu xem liệu có thể huấn luyện mọi người tập trung chú ý tốt hơn bằng cách kiểm soát các tương tác não liên quan đến quá trình này hay không.
Desimone nói: “Bạn phải xác định các cơ chế thần kinh cơ bản và thực hiện các nghiên cứu cơ bản, đôi khi tạo ra ý tưởng cho những thứ có thể mang lại lợi ích thiết thực. “Còn quá sớm để nói liệu khóa đào tạo này có hiệu quả hay không, nhưng đó là điều mà chúng tôi đang tích cực theo đuổi.”
Nghiên cứu được tài trợ bởi Viện Y tế Quốc gia và Quỹ Khoa học Quốc gia, đã được xuất bản trong ấn bản trực tuyến của Khoa học.
Nguồn: Viện Công nghệ Massachusetts
