Wissenschaftler finden hinweise darauf, wie das gehirn ablenkungen herausfiltert


Wissenschaftler finden hinweise darauf, wie das gehirn ablenkungen herausfiltert

Forscher glauben, dass sie entdeckt haben, welcher Teil des Gehirns den Menschen hilft, Ablenkungen zu ignorieren, entsprechend der Forschung, die in veröffentlicht wird Natur .

Forscher haben neue Einblick darüber, was Ursachen Ablenkungen.

Die Studie kann helfen zu verstehen, wie Defekte im Thalamus unter den Symptomen bei Patienten mit Autismus, Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) und Schizophrenie gesehen werden könnte.

Vor drei Jahrzehnten schlug Dr. Francis Crick vor, dass der Thalamus "ein Licht" auf die Gebiete der Kortikalis leuchtet, die sie für die jeweilige Aufgabe bereitet und den Rest der Gehirnschaltungen in die Dunkelheit verlässt.

Der ältere Autor Dr. Michael Halassa, PhD, vom Langone Medical Center der New York University, erklärt, dass die Menschen einen sehr kleinen Prozentsatz der ankommenden sensorischen Reize nutzen, um ihr Verhalten zu führen und erfolgreich herauszufinden, was unwichtig ist.

Bei vielen neurologischen Störungen kann diese Filterfunktion gebrochen werden, was zu einem Mangel an Kontrolle über sensorische Input führt, so dass das Gehirn überlastet wird.

Neurowissenschaftler haben längst geglaubt, dass die präfrontale Kortex (PFC), ein Bereich an der Spitze des Gehirns, wählt, welche Informationen sich konzentrieren, aber wie dies geschieht, bleibt unbekannt.

Eine Theorie ist, dass Neuronen in der PFC Signale an Zellen in den Sinnescortices senden, die sich auf dem äußeren Teil des Gehirns befinden.

PFC-Neuronen können Signale an die Stelle tief im Gehirn senden

Allerdings glaubt das Team von Dr. Halassa, dass PFC-Neuronen stattdessen Signale an hemmende Thalamus-Retikularkern (TRN) Zellen senden können, die sich tief im Gehirn befinden.

Um dies zu untersuchen, entwarfen sie einen Test, der Mäuse herausforderte, sich zu fokussieren und Ablenkungen zu ignorieren.

Sie trainierten Mäuse, entweder ein Licht oder einen Ton zu entdecken, welche von zwei Türen eine Milchbelohnung verbarg. Vor jeder Entscheidung hörten die Mäuse ein Geräusch, das ihnen mitteilte, das Licht oder den Klang zu antizipieren, der sie zur richtigen Tür führen würde. Sie mussten das richtige Stichwort benutzen und das irrelevante ignorieren, um ihre Belohnung zu bekommen.

Die Forscher verwendeten genetisch veränderte Mäuse, in denen spezifische Neuronen mit Lichtstrahlen aktiviert oder gehemmt werden konnten.

Die Mäuse machten mehr Fehler, wenn Neuronen in der PFC während der Antizipation des Stichwortes zum Schweigen gebracht wurden. Sie wählten die falsche Tür als Antwort auf das Licht oder Ton-Cue, was bedeutet, dass sie sich nicht konzentrieren konnten, wenn die PFC-Neuronen zum Schweigen gebracht wurden.

Im Gegensatz dazu schweigen die Neuronen der visuellen Kortex, der Teil des Gehirns, der visuelle Informationen verarbeitet, im Augenblick der Antizipation, keinen Einfluss auf die Aufmerksamkeit hatte.

Die Mäuse wählten die richtige Tür als Antwort auf eine leichte Cue. Im Gegensatz zu früheren Überzeugungen scheinen die Verbindungen zwischen PFC und sensorischen kortikalen Neuronen nicht mit dieser Art von Aufmerksamkeit zu beschäftigen.

Sie haben dann getestet, ob die TRN-Zellen eine entscheidende Rolle spielten.

Als sie die TRN-Neuronen, die während der Antizipation des Licht-Cues an der Vision beteiligt waren, einschalteten, kämpften die Mäuse, sich auf das Licht zu konzentrieren. Als die TRN-Sichtschaltung ausgeschaltet war, hatte sie den gegenteiligen Effekt. Jetzt kämpften die Mäuse auf den Klang, aber nicht das Licht.

Das Team interpretierte dies, um zu bedeuten, dass die Inaktivierung der visuellen TRN irrelevante visuelle Eingabe mehr ablenkend macht.

Prefrontal Kortex und Thalamus interagieren, um Ablenkung zu verhindern

Sie beobachteten auch, dass, wenn Mäuse auf das Licht konzentrieren mussten, die Aktivität im visuellen TRN sank und in dem Teil des Thalamus, der visuelle Eingaben verarbeitet, den so genannten genomulären Kern (LGN) verarbeitet.

Im Gegensatz dazu, wenn die PFC inaktiviert wurde, waren diese Änderungen nicht passiert.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die PFC die Aktivität im Thalamus modifiziert, um die Aufmerksamkeit auf visuelle Informationen zu verschieben.

Um zu testen, ob Schwankungen im TRN und LGN miteinander verknüpft wurden, wurde eine neue Technik entwickelt, die sogenannte Chlorid-Photometrie.

Dies ermöglichte es Forschern, direkt zu überwachen, wie viel Chlorid in LGN-Neuronen in Echtzeit eintrat und um zu sehen, wie Kreisprobleme in der Maus Thalamus zu Konzentrationsproblemen führen können.

Je mehr Chloridionen in ein Neuron flossen, desto hemmten die Mäuse. Mehr Chlorid trat ein und hemmte das LGN während der Versuche, die Mäuse benötigten, um das Licht zu ignorieren und sich auf den Klang zu konzentrieren.

James Gnadt, PhD, Programmdirektor an der National Institutes of Health (NIH) National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS), sagt:

Wir werden ständig von Informationen aus unserer Umgebung bombardiert. Diese Studie zeigt, wie die Kreisläufe des Gehirns entscheiden könnten, welche Empfindungen darauf achten müssen."

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