大脑网络控制,重定向注意识别
人类特有的网络可能已经进化到加强社会沟通
哥伦比亚大学医学中心的研究人员(CUMC)发现,人类大脑网络的关键部分,赋予我们力量去控制和定向我们关注的核心认知能力也许是人类所特有的。这项研究发表在7月13日的在线版的美国国家科学院院刊》上,表明网络可能已经进化,以应对日益复杂的社会线索。
“人类的大脑是强大的,但即使它不能理解整个笔轰炸我们的感官刺激,”文森特·费雷拉说博士,这项研究的资深作者。费雷拉博士是哥伦比亚大学首席研究员莫蒂默b Zuckerman心理麸皮行为神经科学研究所和系副教授在CUMC(精神)。”相反,它根据需要选择并重视信息在任何给定的时刻,当我被称为注意力。当注意力是人类认知的基本特征,和我们使用,底层的大脑回路,给我们这种能力在很大程度上仍不清楚。”
为了更好地理解这些电路,作者相比,灵长类动物和人类受试者的大脑在特定的注意的任务。这样做,他们发现这些所谓的关键线索的注意网络的:他们是如何进化而来的,以及他们如何构成人类认知能力和已经使用这些信息来测试他们可能发挥何种作用在精神疾病。
在人类的大脑中,有两个主要关注网络:背侧注意网络(丹)和腹侧的关注网络(VAN)。“丹负责对一些特定情况的指导你的注意力,当它的活跃,货车是沉默,“解释Gaurav Patel博士/博士,博士后的精神病学和该研究的第一作者。“这使你注意力集中和限制。但是如果你看到的东西是新的,独特,或行为相关,货车将开关。这丹之间的妥协和VAN可以让我们重新关注什么是最重要的。”
在一系列的实验中,首先使用灵长类动物模型在圣路易斯华盛顿大学,后来在CUMC与人类受试者,研究者使用功能性磁共振成像(fMRI)绘制大脑活动。在会议的开始之前,记住了一个特定的目标对象。会议期间,一个流的图像出现在屏幕上的各个部分。主题按下一个按钮当目标对象出现在屏幕上。功能磁共振成像技术允许研究人员看到大脑不同部位的“开启”,而执行任务。结果是令人惊讶的。
增加(橙色,黄色)和减少(蓝色)猕猴大脑的神经活动在执行一个任务以fMRI的关注。礼貌:Gaurav Patel /纽约州精神病学研究所/哥伦比亚大学医学中心
“fMRI显示显著的两个物种之间的差异,这是完全出乎意料,”帕特尔博士说。“我们给人类和灵长类动物主题相同的task-their大脑活动应该更相似。当我们意识到有别的原因。”
首先,他们意识到人类大脑的右半球的VAN-located灵长类动物大脑中没有等价。他们还注意到丹已在人类主题,并观察增强人类受试者的大脑半球之间的相声。
“总的来说,这些发现表明,在我们的进化历史,我们进化额外关注network-perhaps为了更好地处理我们周围的世界,”帕特尔博士说。
人类社会是更复杂的比我们的灵长类亲戚。这个网络进化可以帮助我们理解日益复杂的社会因素,如眉的微妙抽搐,或转移目光,研究人员说。
Patel博士有了这个新的信息,现在检查schizophrenia-a障碍患者的关注网络特征的可怜的社会功能。
“患有精神分裂症的人难以表达的情感,回应社会线索和经常成为社交孤立,”帕特尔博士说。“现在我们正在测试这些人是否有损伤范是如何组织或与其他的大脑。因为如果他们这样做,我们可能会调整治疗策略来减轻损害,甚至恢复一定程度的病人缺乏社会交往。”
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出版
费拉拉副总裁et al。功能新和扩大关注网络在人类的进化。美国国家科学院院刊》上,发表2015年7月13日。doi: 10.1073 / pnas.1420395112
