《Neuron》心动和眼动哪个在先?注意力比视力先行一步

【字体: 时间:2018年05月31日 来源:

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  研究视觉和视觉注意力的蒙大拿州立大学神经科学家在《Neuron》发文,揭示眼睛快速随机运动时,大脑如何对物体保持注意力。这项研究试图回答一些基本问题,而这些问题最终可能指引大脑障碍新疗法。

  

生物通报道:“注意力是大脑的一项有限资源,”细胞生物学和神经科学系副教授James Mazer说。“假设你拥有1盎司的注意力,大脑可以选择一次性使用完毕,或者把它们分散到一个或者两个以上的项目中去。”

James Mazer

大脑在如何限制注意力使用方面已经进化得非常高效,其中包括确保注意力总是指向视野中正确位置的大脑电路。


Mazer说,过去的研究已经表明大脑可以预见眼睛或身体的运动,从而为即将发生的事情做好准备。“注意力就像大脑感知的聚光灯,在需要的地方闪着额外耀眼的光。这种‘预测代码’有助于确保光线打在地图的正确位置。”

“就像照相机镜头一样,当我们移动眼睛或身体,我们的大脑地图都会发生改变,”Mazer说。“如果我们把视线移向左边,注意左边的物体,这个物体实际上是在地图上向右移动。如果注意力在脑内是固定的,它就无法跟踪物体,所以,当眼睛移动时,‘聚光灯’也必须跟着移动。”

新发表在《Neuron》上的文章揭示,“聚光灯”可以在眼睛开始移动之前预测眼球运动和位移,从而使聚光灯在眼睛停止运动的一瞬间落在正确位置。

“这是种预测代码理念。大脑利用了我们的意图和预期身体姿势或眼睛位置变化的信息,让我们对接下来发生的事情做好准备,”Mazer说。

Mazer和同事正试图理解导致预测代码发生的生物电路,以及它们如何指导大脑应对可能发生的事情。


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“大脑执行控制系统集合感觉处理、记忆和认知等方方面面信息,以确定在哪里和如何部署注意力,”Mazer说。

他说,科学家将注意力分为“自上而下”和“自下而上”两种类型,前者是人有意识地注意,后者是无意捕捉的注意。大脑通常能较好地平衡对两种信号做出的反应。

“如果自下而上的信号占主动,你就会对所有微小的噪音或闪光做出反应,”Mazer说。“相反,如果自上而下的注意力太强,你可能会忽视危险临界警告信号,甚至难以区分真实和虚构。”

“从长远来看,我们认为脑电路基础知识可以转化为某些临床症状的筛选技术、药物治疗和针对性的行为干预,但这可能是几年后的事。”

这项研究进一步加深了我们对视觉感知和导航能力的理解,特别是大脑如何在无意识的持续眼动中保持对物体的注意力,这篇文章为新的发现指明了方向。

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原文检索:Saccades Trigger Predictive Updating of Attentional Topography in Area V4

(生物通:伍松)

 

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