original article http://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/mapping-brain-circuits-involved-attention Mapping brain circuits involved in attention 尋找專注力相關的腦部線路圖 At a Glance ‧Researchers have determined how a set of brain regions influences attention in mice. 研究人員已確定小鼠中一系列的腦部區域如何影響專注力 ‧The findings suggest that problems with this neural circuit may lead to the concentration difficulties seen in numerous neurological conditions. 這發現暗示在這神經線路中出現的問題將可能造成在許多神經學中觀察到的無法專注的 狀況 腦部接收到許多感知資訊且必須選擇那些該專注那些該忽略. 許多神經障礙疾病--例如精 神分裂症, 自閉症及注意力不足過動症--包含了專注與忽略不足的問題 科學家們長期以來認為腦部稱為前額皮質(prefrontal cortex, PFC)的區域選擇了哪些資 訊需要專注. 但不清楚這是如何發生的. 某些人提出腦部稱為Thalamus的區域過濾掉不相 關的感知訊息, 而另一個共通的理論暗示PFC神經直接與腦部的感知皮質(sensory cortical area)區域互動來調節專注力. 為了研究這些想法, 由紐約大學的Michael Halassa博士領導的研究團隊使用了以光為基 礎的技術稱為光遺傳學(optogenetics)來激發與抑制小鼠腦部特定的區域. 這研究由NIH 的NINDS與NIMH研究所部分資助. 研究結果刊登在2015年10月29日的自然(Nature)期刊 這團隊訓練小鼠聽不同的音調來告知他們是要專注在光或聲音來找出在兩個端口中哪一個 藏有獎勵回饋.小鼠們必需使用正確的線索並忽略掉干擾來選擇正確的門來得到獎勵.這稱 為交叉知覺模式(cross-modal) 的任務, 因為他需要兩種感知能力. 研究人員發現當他們在線索出現之前使用光遺傳學來抑制PFC的神經, 小鼠在找尋正確的 線索時有較多的錯誤發生. 這些是交叉知覺模式(cross-modal)任務自然而然會發生錯誤 , 因為當只使用視覺功能模式任務時干擾PFC功能並不影響表現 當這團隊抑制視覺皮質(處理視覺資訊)神經時, 只有視覺表現的線索是被影響的--且只有 當線索出現的時間, 而不是在PFC功能正常時. 同樣的, 在聽覺皮質中抑制聽覺神經只會 影響聽覺相關的表現. 合起來說, 這些發現挑戰了PFC直接影響在這些感知皮質的線路而 影響專注力的概念. 科學家們接下來在丘腦(Thalamus)中使用相似的技術, Thalamus在先前的研究中顯示與專 注力有關. 在線索出現之前或之後, 操作在視覺丘腦網狀核(visual thalamic reticular nucleu,visTRN)的神經的功能, 使得錯誤變多了, 這顯示PFC跟感知丘腦 (sensory thalamus)互動而移轉了專注聚焦時點.這團隊發現, 當小鼠需要聚焦在光時, visTRN 的活動下降, 而在另一邊處理視覺資訊區域稱為lateral geniculate nucleus(LGN)的地方活動上升. 但這在PFC活動被抑制時並未發生, 暗示著PFC改變了在 thalamus區域活動來移轉專注力於視覺資訊. 最後, 研究人員發展出一個技術來直接測量神經細胞抑制. 他們發現當小鼠專注於聽覺時 LGN神經的抑制變高了. 然而, 這個影響在visTRN被抑制時被未發現. 這結果顯示當小鼠 需要專注在聽覺時,visTRN抑制了LGN. Halassa說, 我們在新的研究支持了一個新的腦部如何聚焦專注於特定的任務的模式,這模 式將丘腦網狀核(thalamic reticular nucleus)視為配電盤來控制腦部接收資料的量, 限 制並過濾掉我們不想付出專注力的感知資訊. 未來的研究將探尋這些線路在神經障礙疾病 中的功能. --

※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 129.174.252.170 ※ 文章網址: https://webptt.com/m.aspx?n=bbs/Cognitive/M.1446752762.A.DE8.html