Чтобы принимать решения по поводу реакции на окружающий мир, человек должен фильтровать всю поступающую сенсорную информацию, увеличивая значимость одних сигналов и подавляя остальной шум. В исследовании ученых из MIT, опубликованном в журнале Neuron, удалось показать весь этот процесс и выяснить, какой путь позволяет выбирать одну модальность (например, зрение), при этом подавляя другую (слух). Эти результаты помогают определить «фильтр» внимания и раскрыть его многочисленные роли в сенсорной обработке.
Credit: Neurosciencenews.com
Мы окружены постоянной сенсорной стимуляцией из внешнего мира, но нам удается неосознанно часть этой информации подавлять. При этом помимо бессознательного подавления, есть также сознательное – когда мы решаем обратить свое внимание на что-то одно, «отключаясь» от другой информации.
Сознательное подавление сенсорных стимулов определенной модальности происходит на уровне префронтальной коры. Именно эта зона мозга отвечает за планирование и принятие решений. Помимо префронтальной коры в этом процессе также участвует таламус, но эта схема была недостаточно изучена.
В исследовании нейробиологи обучали мышей переключать свое внимание между двумя типами стимулов: визуальными и слуховыми. После этого они нанесли на карту мозговые связи, которые участвовали в этом процессе. Им удалось выявить весь путь от префронтальной коры до базальных ганглиев, которые оказались также вовлечены в этот процесс.
При подавлении визуального воздействия активировалась связь префронтальной коры со стриатумом. Дополнительное изучение этого процесса показало, что полосатое тело посылает сигнал в область бледного шара, который представляет собой часть базальных ганглиев. В то время как сами базальные ганглии подавляли активацию той части таламуса, где происходила обработка визуальной информации.
В другом эксперименте ученые проследили путь при подавлении слуховых стимулов – в этом случае задействовался участок полосатого тела и таламуса, которые связаны с обработкой звука.
Это исследование интересно тем фактом, что базальные ганглии оказались вовлеченными в процесс контроля внимания, хотя их обычная роль состоит в планировании движений. Теперь авторы планируют провести подобную работу на мышах с симптомами расстройств аутистического спектра, так при этом развивается повышенная чувствительность к шуму.
Текст: Мария Богданова
Prefrontal Cortex Regulates Sensory Filtering through a Basal Ganglia-to-Thalamus Pathway by Miho Nakajima,L.Ian Schmitt,Michael M. Halassa inNeuron. Published June 2019.
doi:10.1016/j.neuron.2019.05.026