Wyobraź sobie ruchliwą restaurację: brzęk naczyń, gra muzyka, ludzie głośno rozmawiają między sobą. To cud, że ktokolwiek w takim środowisku może skupić się na tyle, aby móc rozmawiać. Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z Carney Institute for Brain Science na Uniwersytecie Browna dostarcza najbardziej szczegółowych informacji na temat mechanizmów mózgowych, które pomagają ludziom zwracać uwagę w obliczu takiego rozproszenia, a także tego, co się dzieje, gdy nie mogą się skupić.
We wcześniejszym badaniu psychologicznym naukowcy ustalili, że ludzie mogą oddzielnie kontrolować stopień skupienia (poprzez wzmacnianie istotnych informacji) i stopień filtrowania (poprzez eliminację rozproszeń). Nowe badania zespołu, opublikowane w czasopiśmie Nature Human Behaviour, ujawniają proces, dzięki któremu mózg koordynuje te dwie krytyczne funkcje.
Główny autor i neurobiolog Harrison Ritz porównał ten proces do tego, jak ludzie koordynują aktywność mięśni w celu wykonywania złożonych zadań fizycznych.
„W ten sam sposób, w jaki łączymy ponad 50 mięśni, aby wykonać zadanie fizyczne, takie jak używanie pałeczek, nasze badanie wykazało, że możemy koordynować wiele różnych form uwagi, aby wykonywać akty sprawności umysłowej” – powiedział Ritz, który przeprowadził badanie studiuj w trakcie doktoratu student Browna.
Odkrycia dostarczają wglądu w to, w jaki sposób ludzie korzystają ze swojej zdolności uwagi, a także co powoduje, że uwaga zawodzi, powiedział współautor Amitai Shenhav, profesor nadzwyczajny na Wydziale Nauk Poznawczych, Lingwistycznych i Psychologicznych Browna.
„Te odkrycia mogą pomóc nam zrozumieć, w jaki sposób my, ludzie, jesteśmy w stanie wykazać się tak ogromną elastycznością poznawczą – zwracać uwagę na to, czego chcemy i kiedy chcemy” – powiedział Shenhav. „Mogą nam również pomóc lepiej zrozumieć ograniczenia tej elastyczności oraz sposób, w jaki ograniczenia mogą objawiać się w niektórych zaburzeniach związanych z uwagą, takich jak ADHD”.
Test ostrości i filtra
Aby przeprowadzić badanie, Ritz przydzielił uczestnikom zadanie poznawcze, mierząc aktywność ich mózgu za pomocą aparatu fMRI. Uczestnicy zobaczyli wirującą masę zielonych i fioletowych kropek poruszających się w lewo i prawo, niczym rój świetlików. Zadania o różnym stopniu trudności polegały na rozróżnianiu ruchu i kolorów kropek. Na przykład uczestnicy jednego ćwiczenia zostali poinstruowani, aby wybrać, który kolor będzie przeważał w szybko poruszających się kropkach, gdy stosunek koloru fioletowego do zielonego wynosił prawie 50/50.
Następnie Ritz i Shenhav przeanalizowali aktywność mózgu uczestników w odpowiedzi na zadania.
Ritz, który obecnie jest doktorantem w Princeton Neuroscience Institute, wyjaśnił, w jaki sposób te dwa obszary mózgu współpracują podczas tego typu zadań.
„Można pomyśleć o bruzdzie ciemieniowej jako o dwóch pokrętłach na pokrętle radia: jednym regulującym ostrość i drugim regulującym filtrowanie” – powiedział Ritz. „W naszym badaniu przednia kora obręczy śledzi, co dzieje się z kropkami. Kiedy przednia kora obręczy rozpozna, że na przykład ruch utrudnia zadanie, kieruje bruzdę śródciemieniową, aby wyregulowała pokrętło filtrujące w celu zmniejszenia wrażliwość na ruch.
„W scenariuszu, w którym fioletowe i zielone kropki mają prawie 50/50, można również skierować bruzdę śródciemieniową do regulacji pokrętła ostrości w celu zwiększenia wrażliwości na kolor. Teraz odpowiednie obszary mózgu są mniej wrażliwe na ruch i bardziej wrażliwy na odpowiedni kolor, dzięki czemu uczestnik może lepiej dokonać prawidłowego wyboru.”
Opis Ritza podkreśla znaczenie koordynacji umysłowej nad zdolnościami umysłowymi, ujawniając często wyrażaną koncepcję jako błędną.
„Kiedy ludzie mówią o ograniczeniach umysłu, często wyrażają to w kategoriach: «ludzie po prostu nie mają zdolności umysłowych» lub «ludziom brakuje mocy obliczeniowej»” – powiedział Ritz. „Te odkrycia potwierdzają inną perspektywę na to, dlaczego nie jesteśmy przez cały czas skupieni. Nie chodzi o to, że nasze mózgi są zbyt proste, ale o to, że są naprawdę skomplikowane i trudno jest koordynować”.
Trwające projekty badawcze opierają się na wynikach tych badań. W ramach partnerstwa z lekarzami-naukowcami z Brown University i Baylor College of Medicine badane są strategie skupiania się i filtrowania u pacjentów z depresją oporną na leczenie. Naukowcy z laboratorium Shenhav przyglądają się sposobowi, w jaki motywacja kieruje uwagę; jedno badanie prowadzone wspólnie przez dr Ritza i Browna student Xiamin Leng bada wpływ nagród i kar finansowych na strategie skupiania się i filtrowania.
Badanie zostało sfinansowane przez National Institutes of Health (R01MH124849, S10OD02518), National Science Foundation (2046111) oraz przez staż podoktorski w Fundacji CV Starr.