وقتی که در حال خواندن این خط هستید، هر لحظه یک کلمه در ذهن شما روشن و بقیه متن را تار می بینید. ممکن است این یک مهارت بی اهمیت به نظر برسد، اما تقریباً برای هر کاری که انجام می دهیم، اساسی است. اگر مغز قادر به انتخاب بخشی از سیل ورودی اطلاعات حسی نبود که اطلاعات بتوانند به صورت مجزا پردازش شوند، جهان مانند یک هرج و مرج کامل به نظر می رسید – یک سوپ غیرقابل درک از صداها و مناظر.
تحقیقات دقیق در طول دهها سال نشان داده است که کنترل این توانایی حیاتی، به نام توجه انتخابی، تعداد معدودی از مناطق موجود در لوب های پریتال و فرونتال مغز را درگیر میکند. اکنون یک مطالعه جدید نشان می دهد که منطقه دیگری نیز – یعنی لوب تمپورال – در توجه کانونی نقش دارد.
علاوه بر این، سؤالات جدیدی را ایجاد می کند. وینریش فریوالد، رئیس آزمایشگاه سیستم های عصبی راکفلر، که این یافته ها را در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم در 4 نوامبر 2019 منتشر کرد، اظهار می کند: “آخرین باری که یک ناحیه از مغز برای کنترل توجه کشف شد 30 سال پیش بود.” یک کشف اساسی که ممکن است به تجدید نظر در مورد مفاهیم قدیمی درباره کنترل توجه نیاز داشته باشد. “
یک کشف بزرگ
فریوالد و همکارش Heiko Stemmann در دانشگاه برمن در آلمان برای اولین بار طی آزمایش چند سال پیش با این منطقه از مغز مواجه شدند. آنها در حال مطالعه فعال سازی مغز در میمونهایی که مشغول انجام یک تسک بودند که این تسک نیاز به تمرکز بر روی زیر مجموعه ای از نقاط که با سرعت در حال حرکت روی صفحه بودند، داشت.
همانطور که انتظار می رود، مناطق بصری مسئول تشخیص حرکت و همچنین مناطقی که برای توجه انتخابی شناخته شده اند، روی اسکن مغز روشن می شوند.
اما همچنین منطقه PITd وجود داشت که به دلیل موقعیت آن در قسمت پشتی dorsal part of the posterior inferotemporal cortex به این نام نامگذاری شده بود. طبق گفته فریوالد “همه مناطقی که پیدا کردیم به جز این یکی معقول است.”
PITd نه تنها حاوی نورونهای حساس به حرکات شناخته نشده بود، بلکه به ویژه نسبت به سایر انواع اطلاعات تصویری، حساس به نظر نمی رسید. نشان می دهد که این یک منطقه پردازش حسی نیست. بنابراین، در مطالعه جدید، دانشمندان این سوال را مطرح کردند که آیا این منطقه مرموز مغز ممکن است توجه را کنترل کند؟ PITd خیلی دور از مناطق توجه کلاسیک بود.
مراکز کنترل توجه
نواحی ویژه توجه در مغز، دارای یک نقشه داخلی از دنیای خارج است، نوعی صفحه کنترل که به ما اطمینان می دهد منابع داده پردازش خود را به سمت قسمت کوچکی از جهان که در هر زمان معینی با هدف ما مرتبط است هدایت می کنیم.
نشانه ی یک ناحیه کنترل توجه این است که نورون های آن به آنچه ما به دنبالش هستیم اهمیت نمی دهند – پرنده ای در حال پرواز، یک توپ، یک کلمه تنها در صفحه پر از کلمات – فقط به مکان پاسخ میدهند. سلولهای عصبی آن در ناحیه بینایی ما، برای یک منطقه خاص کدگذاری می کنند، فقط در صورت حضور در آن قسمت شلیک می کنند.
بنابراین دانشمندان تصمیم گرفتند که آزمایش کنند آیا PITd دارای چنین نورونهایی هست یا خیر. آنها به طور تصادفی حدود 200 نورون را انتخاب کردند، به این امید که حداقل برخی از آنها به صورت خاص پاسخ دهند و به طور انحصاری به یک قسمت از صفحه نمایش با نقاط متحرک پاسخ دهند که میمون ها در این آزمایش به دنبال آن بودند.
نتایج خیلی خوب بودند: اولین نورون که به طور تصادفی برداشته شد، تمایل بسیار خوبی برای یک مکان خاص نشان می داد. و نورون دوم نیز چنین شد. و بعد سوم
“ما فهمیدیم که یکی از ما می تواند چشمان خود را ببندد و فقط با گوش دادن به پاسخ نورون بگوید آیا فرد به قسمت چپ یا راست صفحه توجه می کند. این سیگنال خیلی قوی بود. “
سرانجام، دانشمندان PITd را به صورت مصنوعی تحریک کردند.”ما می توانیم عملکرد حیوان را بهبود بخشیم.” “این برای من مشخص است که این ناحیه، توجه را کنترل می کند.”
چشم انداز جدید
ناحیه PITd مدت ها نادیده گرفته شده بود، زیرا بیشتر تلاشهای پژوهشی بر روی قسمت های کشف شده اولیه برای کنترل توجه بود. “گاهی ما نمی دانیم که اگر کمی به قسمت های دیگر نیز توجه کنیم، می توانیم چیزی را پیدا کنیم که حتی جالب تر باشد.”
اما اینکه چرا این منطقه اصلاً وجود دارد، هنوز یک سؤال باز است. دانشمندان علوم اعصاب مدتهاست که معتقدند ما از طریق دو شبکه مجزا به جهان توجه می کنیم، یکی شبکه در خصوص “چه چیزی”، و دیگری “چه مکانی” را می بینیم.
چیزی مانند چراغ قرمز توجه ما را از طریق شبکه “چه چیزی” جلب می کند. در مقابل، در بعضی موارد، شبکه “چه جایی” درگیر می شود. به نظر می رسد PITd به نوع دوم کمک می کند، اما در ناحیه کنترل شبکه “چه چیزی” قرار دارد.
“عجیب و غریب بودن PITd می تواند سرنخی باشد که نشان می دهد نواحی که قبلا به عنوان مراکز کنترل توجه در نظر گرفته شده اند، همه داستان نیستند. ما با بهره گیری از اینکه چه نواحی در کنترل توجه نقش دارند، میتوانیم توجه را بهبود ببخشیم.
برای مطالعه بیشتر به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
منبع:
“Evidence for an attentional priority map in inferotemporal cortex” by Heiko Stemmann and Winrich A. Freiwald, 4 November 2019, Proceedings of the National Academy of Sciences
درباره نویسنده
دکتر علی محمد کمالی فارغ التحصیل دکترای تخصصی علوم اعصاب از دانشگاه علوم پزشکی شیراز، بیش از 15 سال است که در زمینه پژوهش، تدریس و فعالیت های اجرایی در حوزه علوم اعصاب فعالیت و تجربه دارد. وی همچنین در ارتقا عملکرد های شناختی با استفاده از نوروتکنولوژی و مطالعات خواب تخصص ویژه ای دارد. او یکی از بنیانگذاران انستیتو سلامت مغز دانا است، (گروهی که سلامت مغز را اولویت جامعه می داند).