神经科学家揭示了腹侧预弧持有“注意力模板”

来自麻省理工学院的神经科学家已经确定了大脑的区域，在发现它们的内存中保持对象。

想象一下，你正在寻找一个杂乱的桌子上的钱包。当您扫描该区域时，您可以在您的脑海中掌握您的钱包看起来的心理图片。

麻省理工学院神经科学家现在已经识别出在搜索期间存储这种类型的视觉表示的大脑区域。研究人员还发现，该区域向大脑的部件发送信号，控制眼球运动，告诉近在咫尺的近在咫尺。

该地区称为vertrale预否定（VPA），对于研究人员称之为“特征注意”是至关重要的，这允许大脑根据其特定属性寻求物体。最先前的大脑如何关注的研究已经调查了一种不同类型的注意力，称为空间关注 - 即，当大脑关注某个地点时会发生什么。

“大多数时候人们对自己的生活方式的方式，他们不知道事情提前。他们关注基于他们的功能，“麻省理工学院麦戈尔恩大脑研究所主任罗伯特Desimone说。“早上你试图找到你的车钥匙，所以你可以去上班。你是怎样做的？你不看房子里的每个像素。您必须使用您对您的钥匙看起来像什么的知识。“

Desimone，也是麻省理工学院大脑和认知科学系的Doris和Don Berkey教授，是一篇文章的高级作者，描述了10月29日的神经元在线版的调查结果。本文的牵头作者是麦戈尔恩研究所的研究科学家Narcisse Bichot。其他作者是Matthew Heard，前研究技师，哈佛大学卫生科学及技术院校研究生艾伦Degennaro。

视觉目标

研究人员集中在VPA上，部分原因是与大脑的正面眼领域的广泛连接，控制眼球运动。VPA先前位于前额外的Cortex中，先前已与工作内存相关联 - 一种认知能力，帮助我们在执行和参与谈话中进行任务时收集和协调信息的认知能力。

“有很多研究表明皮质的这个地区大量参与工作记忆，”Bichot说。“如果你必须记住某些东西，这些区域中的细胞涉及阻碍该对象的内存，以便稍后识别它。”

在新的研究中，研究人员发现，VPA也持有他们称之为“注意力模板” - 也就是说，正在寻求物品的记忆。

在这项研究中，研究人员首先向猴子展示了一个目标对象，例如人脸，香蕉或蝴蝶。延迟后，他们展示了包含目标的对象数组。当动物在目标物体上固定它的凝视时，它收到了奖励。“只要他们想要在他们找到他们正在寻找的东西之前，动物可以环顾四周，”Bichot说。

随着动物进行任务，研究人员从VPA中的神经元记录了电活动。每个物体产生了神经活动的独特模式，并且编码目标物体的表示的神经元保持活跃，直到发现匹配，提示神经元更加开火。

“当目标对象最终进入他们的接收领域时，它们会提供增强的响应，”Desimone说。“这就是他们正在寻找的东西的信号实际上。”

VPA细胞响应目标对象后约20至30毫秒，它们向正面眼领域发送信号，将眼睛锁定到目标上。

当研究人员阻止了VPA活动时，他们发现虽然动物仍然可以在寻找目标对象时移动他们的眼睛，但他们找不到它。“大概是因为他们失去了这种机制，告诉他们可能的目标是可能的，”Desimone说。

重点关注

研究人员认为，VPA可以是人脑区域的非人印象的等同物，称为较低额相结（IFJ）。去年Desimone和Postdoc Daniel Baldauf发现IFJ持有目标对象的想法 - 在该研究中，面临或房屋 - 然后指导大脑的正确部分寻找目标。

研究人员现在正在研究VPA如何与附近的区域交互，该区域对于vps来说，对于必须从一个对象快速切换到另一个对象的任务似乎更为重要。他们还表演了对人类注意的额外研究，希望更多地学习更多关于注意力缺陷多动障碍和其他关注障碍的疾病。

“真的有机会了解对前额叶皮质在正常行为和大脑疾病中的作用的重要性，”Desimone说。

出版物：NARCISSE P. Bichot等，“前额叶皮质中的特征关注的来源”，Neuron，2015; DOI：10.1016 / J.NEURON.2015.10.001

图像：荷西-路易斯·奥利瓦雷斯/麻省理工学院