@ 2015.10.27 , 21:30

为何我们可以同时处理多件事情

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如果你曾经不得不一边做饭,一边准备第二天的工作会议,同时还听朋友在电话中抱怨,这时你就会意识到多任务处理是一件十分重要的事。但大脑中有什么奥秘让我们同时专注于多项任务呢?直到最近,其中的奥秘被人们发现了。上周早些时候,纽约大学的研究人员在《自然》杂志上发表了一篇论文,说他们发现了大脑中的丘脑网状核(TRN)能够控制我们进行多任务处理。

这块区域就像是一个“任务转换机”,在任何时候能够让我们的大脑专注于最重要的感官刺激。现在,人们进一步的了解它是如何工作的,研究人员希望利用这些信息来研究多任务处理及感官超载出错的疾病,例如精神分裂症、多动症等。

研究的领导者,来自纽约大学的神经学家Michael Halassa说:“我们已经确定TRN像是一个控制站,在过去的研究中都未证实这一点。现在我们可以确定自闭症的患者是由于TRN损坏,或者发展开发潜在的目标药物。”

进行多任务处理是生活中的重要技能,因为我们每天都要用到它,例如开车、做饭和朋友们一起玩。但在任何时间里,我们的大脑会被各种各样的感官信息轰炸,我们必须决定哪一条信息是最重要的,并且专注于它。多年来研究人员一直致力于研究这个过程,但他们一直无法确定这项功能是如何工作的,因为他们无法想出一个涉及大部分大脑的可靠实验。

早在1980年代,Francis Crick就曾假设TRN这个位于大脑深处的小的扇形区域能够帮助大脑决定应该关注哪条信息。但在那个时候,他没有大量的证据支持自己的假设。

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现在,纽约大学的研究人员能够证实Crick的假设了。让实验室里的老鼠进行一场游戏实验,实验结果表明了TRN中的神经能够控制大脑应该关注哪种感觉忽略哪种感觉。

在实验中需要训练老鼠对特定的感官刺激,如光或声音产生反应。如果老鼠做出了正确的反应,它们将会得到牛奶作为奖励。同时,研究人员尝试利用相反的刺激让老鼠分心(例如,训练老鼠对光做出回应时,同时会利用声音刺激让老鼠分心)。在这过程中,研究人员必须及时记下老鼠大脑中TRN区域的电信号。他们还会阻止神经网络中其他部分的活性,例如前额皮质。

当老鼠能够忽略光的影响对特定声音产生反应时,TRN中控制视觉的神经高度活跃,这意味着视觉信号被压制,老鼠可以更加专注的关注声音。

当研究人员进一步压制前额叶皮层的活性,该区域负责大脑更高层次的运作,利用镭射光束训练小老鼠时,TRN神经信好变得完全不正常。Halassa解释到,这表明前额皮质能够储存传递进来的感官信息,之后TRN再决定是否抑制这条感官信息。

Halassa和他的团队希望利用对大脑新的了解找出某些以过度刺激为特点的疾病的原因,例如自闭症、多动症以及精神分裂症。

Halassa说:“这些疾病患者有一个共性是,他们大脑难以抑制刺激。”

换句话说,有些东西人们没有认真思考就直接忽略它,但这些东西会让让多动症患者无法集中,或者让自闭症患者很难与人交流。

Halassa认为这种对大脑新的了解会指导未来的研究并且在临床上应用。现在,我们已经了解到有一条神经回路参与调解感官信息,对于那些因为TRN变异而患上孤独症的患者我们可以通过药物或其他治疗方法对其进行治疗。但在这之前,Halassa希望弄明白前额皮质层和丘脑中有哪些程序,下一步的任务可能是研发出以大脑中多任务处理区域为目标的药物。

如果有时候你被各种各样的任务压得喘不过气,你不必太担心,因为你大脑中有一块区域会帮你考虑哪一部分比较重要需要先处理。科学家们也正在努力工作更加深入的了解它修复它保持它的健康。

本文译自 atlasobscura,由译者 island 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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