• РЕГИСТРАЦИЯ

Самостоятельная настройка активности мозга в альфа-диапазоне улучшила внимание

1 1604

 

Robert Desimone et al. / Neuron, 2019

Ученые из Массачусетского технологического института научили участников эксперимента регулировать активность теменной доли правого или левого полушария в альфа-диапазоне. Для этого они регистрировали активность их мозга с помощью магнитоэнцефалографа и регулировали распределением полученной альфа-активности то, что участники видят на экране. В результате участники начали обращать больше внимания на то, что находится ипсилатерально полушарию, активность которого они меняли. Это, с одной стороны, указывает на ингибирующую функцию альфа-ритмов в процессе внимания, а с другой — указывает на прямое воздействие такой активности на когнитивные функции, пишут ученые в журнале Neuron.

В первую очередь работа процессов внимания требует того, чтобы его объект был в фокусе — как сенсорном, так и когнитивном. Это, однако, только часть задачи: для того, чтобы человек мог сосредоточиться на каком-то объекте или занятии, все нерелевантные задачи должны игнорироваться. Здесь, в свою очередь, должны работать ингибиторные механизмы: мозгу необходимо эффективно подавлять ответ на ненужную в определенный момент времени сенсорную стимуляцию.

Один из потенциальных механизмов подобного ингибиторного контроля — регуляция синхронизации активности мозга в альфа-диапазоне (от 8 до 14 Гц). Повышенная синхронизация альфа-ритмов в одном полушарии мозга связана со сниженным вниманием к тому, что попадает в контралатеральное рецептивное поле, а пониженная синхронизация — наоборот, связана с повышенным вниманием.

Тем не менее, характер такой связи изучен плохо: с одной стороны, это может быть обычной корреляцией, в случае чего подобная синхронизация может попросту сопровождать процесс распределения внимания, но не влиять на него. С другой стороны, если связь причинно-следственная, и характер синхронизации в действительности влияет на то, как внимание распределяется и работает, механизм этот можно использовать — грубо говоря, настраивать внимание по тому, как именно происходит активность в альфа-диапазоне. 

Роберт Десимон (Robert Desimone) из Массачусетского технологического института и его коллеги решили проверить этот подход экспериментально — они научили 20 добровольцев контролировать и регулировать активность теменной доли либо левого, либо правого полушария в альфа-диапазоне. 

Для этого они использовали магнитоэнцефалографию (МЭГ) — метод, который позволяет визуализировать активность мозга с высоким временным и пространственным разрешением. Участников эксперимента разделили на две группы: одной группе необходимо было увеличивать активность правой теменной доли относительно левой, а второй группе — левой относительно правой. Так как увеличение активности в альфа-диапазоне приводит к ингибированию информации, поступающей в соответствующее (контрлатеральное) зрительное поле, ученые предположили, что подавление активности правого полушария приведет к повышенному вниманию к тому, что происходит в ипсилатеральном зрительном поле — правом, и то же самое будет происходить и в левом полушарии.

Во время эксперимента участникам показывали круг, состоящий из серых контрастных полос. Задача участников состояла в том, чтобы увеличить контрастность полос так, чтобы можно было различить их направление. Самим участникам предлагалось сделать это «силой мысли», но на деле контрастность менялась в соответствии с индексом альфа-асимметрии — в том случае, если активность одного полушария (в зависимости от группы) в альфа-диапазоне превосходила активность другого полушария. Затем полученный контраст убирали и через три секунды показывали другой круг — с либо таким же направлением линий, либо отклоненным на пять процентов: участникам необходимо было решить, соответствует ли направление линий тому, которое они видели до этого.

Несмотря на сложность задания, участникам удалось правильно определить направление линий в 74 процентах случаев, что значительно выше случайного попадания. С учетом того, что линии участники могли разглядеть только в том случае, если активность их мозга в альфа-диапазоне менялась, ученые заключили, что им удалось создать работающую систему обратного ответа. Кроме того, анализ снятых с МЭГ данных показал, что активность соответствующего группе полушария в альфа-диапазоне в действительности увеличивалась к концу тренировки.

 

Альфа-ритмы в левом (синим) и правом (красным) полушарии в зависимости от группы и времени выполнения задания

Robert Desimone et al. / Neuron, 2019

Во время эксперимента некоторым участникам также показывали отвлекающий стимул — слева или справа от круга с линиями — и просили его игнорировать, не отвлекаясь от выполнения задания. Анализ МЭГ-данных показал, что игнорирование стимула с правой стороны связано с повышенной активностью теменной доли правого полушария, а стимула с левой стороны — с повышенной активностью левого полушария, опять же — в альфа-диапазоне. 

 

 

Распределение внимания и альфа-активности относительно ипсилатеральной стороны (синим) и контрлатеральной стороны (красным)

Robert Desimone et al. / Neuron, 2019

Наконец, ученые решили внимательнее изучить, как регуляция синхронизации в действительности регулирует процессы внимания. Сначала они провели эксперимент с использованием познеровской парадигмы: в таком эксперименте справа или слева от фиксационного креста на экране появляются фигуры, и измеряется то, как быстро участник исследования реагирует на каждую из них. Оказалось, что обучение синхронизации альфа-ритмов (в сравнении с результатами эксперимента до тренировки) приводит к некоторой заметной предвзятости внимания: в зависимости от группы больше внимания уделялось стимулу, появляющемуся в ипсилатеральном зрительном поле.

 

 

Активность мозга в альфа-диапазоне в зависимости от группы и места предъявления отвлекающего стимула

Robert Desimone et al. / Neuron, 2019

Подобная предвзятость имела довольно долгосрочный эффект: в двух дополнительных экспериментах участникам показывали либо те же самые круги с полосками или картинки, а движения их глаз регистрировали с помощью айтрекера. В случае, если участникам говорили, на какую сторону обратить внимание, они смотрели туда, куда нужно, а если нет — также больше внимания уделяли ипсилатеральному зрительному полю в зависимости от того, активность какого полушария мозга им надо было регулировать.

 

 

Распределение внимания в левую (внизу графика) и правую сторону в зависимости от группы (светлым — левое полушарие, темным — правое)

Robert Desimone et al. / Neuron, 2019

Несмотря на то, что участникам не было точно известно, что именно они делают, им все же удалось регулировать активность в альфа-диапазоне таким образом, чтобы ингибировать информацию в контрлатеральном зрительном поле и уделить больше внимания тому, что происходит в ипсилатеральном. По мнению ученых, их работа указывает на то, что альфа-ритмы напрямую регулируют зрительное внимание. Кроме того, эффект, по-видимому, не просто проявляется сразу же, но также и остается на некоторое время после того, как активность была нужным образом отрегулирована. 

«Настройка» активности двух полушарий в альфа-ритме также помогает и в лечении психических расстройств: в марте этого года ученым в эксперименте на 32 добровольцах с помощью электрической стимуляции переменным током удалось восстановить синхронизацию активности в альфа-ритме и уменьшить симптомы депрессии, а эффект сохранился минимум на четыре недели.

Елизавета Ивтушок

https://nplus1.ru/news/2019/12...

Всё, о чём не расскажет РЕН-ТВ

Я ОТКРЫВАЮ ТАЙНУ: что было за кулисами нашей дуэли с Иоганном Вайсом

✔ Пару месяцев назад перестали появляться статьи от одного из моих самых любимых авторов – Иоганна Вайса. Я старался отгонять плохие мысли и очень надеялся, что вскоре он вернётся из от...

"Советские" креаклы на примере Ехидного Дугласа

Есть много почитателей СССР. Многие вспоминают о нём с теплотой. Другие ностальгируют по юности или детству, пришедшимся на советский период. Нам, родившимся в СССР, есть что вспомнить....

Исторические войны

Исторические войны – это то, что давно мне интересно и важно. Собственно, я уже двенадцать лет ими занимаюсь. С тех пор, когда с нашей стороны оборону держали буквально единицы. Исторически...

Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

0 новых комментариев

    Загрузка...
    Drozd Вчера 22:27

    Земля способна прокормить лишь 3,4 миллиарда человек. Что же делать остальным?

    Нынешняя продовольственная система может прокормить только 3,4 миллиарда человек, сообщает портал newscientist.com. В случае, если человек не выйдет за пределы планетарных границ, большей части населения планеты грозит нехватка пищи. Вместе с тем, специалисты предлагают и менее радикальный способ решения глобальной проблемы путем проведения реорганизации современ...
    1034
    Drozd Вчера 20:18

    Что общего между коронавирусом и изменением климата?

    Не могу обойти вниманием вспышку т.н. коронавируса. Почему эта тема вдруг стала т.н. Big thing? СМИ намеренно нагнетают истерию, затем на этой волне все новости по теме получают огромное количество просмотров. Эти потоки трафика побуждают мелкие недосми создавать фейки по теме. Уже вбрасываются посты вроде «Друг живет в Ухане, говорит, там уже разрушают д...
    1294
    Drozd Вчера 16:13

    Кратер вулкана Серро-де-Xико в городской черте

    Нет, это не горный массив кольцеобразной формы. Это вулканический кратер Ксико дал одноименное название одному из самых удаленных и живописных районов Мехико. История «появления на свет» этого кратера очень интересна, он сформировался тысячи лет назад в результате сильного извержения вулкана и сотни лет был скрыт под мирными водами озера Чалко. В ...
    1745
    Drozd 25 января 16:42

    Как устроена его шкала жгучести

    Сегодня 155 лет со дня рождения Уилбура Сковилла, придумавшего шкалу жгучести. Острые соусы становятся все популярнее, превращаясь в элемент поп-культуры, а значит, и о шкале Сковилла говорят все чаще. Впрочем, многие не вникают в ее суть и используют для элементарного сравнения — соус на 5000 сковиллей слабее соуса на 100 000. Что еще нужно? Но мы разбер...
    1724
    Drozd 25 января 10:54

    Вас обманули! Деревья – не лёгкие планеты

    Все мы очень любим растения, в особенности деревья. Когда где-то что-то вырубают, уничтожают лес, парк или аллею, люди возмущаются, говорят, что им будет нечем дышать, что деревья – это лёгкие города (и планеты). На самом деле это заблуждение, потому что деревья хоть и выделяют кислород, но недостаточно для того, чтобы их вклад в состав земной атмосферы б...
    4770
    Drozd 22 января 18:58

    Израильтяне испытали противопожарные авиационные капитошки

    Сброс пакетиков с водой во время испытаний Elbit Systems Израильская компания Elbit Systems в конце 2019 года провела испытания нового средства пожаротушения, с помощью которого самолеты смогут гасить огонь на земле с большей высоты и в ночных условиях. Как пишет Flightglobal, испытанная разработка представляет собой с...
    1196
    Drozd 22 января 11:42

    Они украдут ваши данные: названы приложения, которые лучше удалить с телефона прямо сейчас

    Не «айфоном» единым – так считают владельцы смартфонов, которые работают на основе Android. Число пользователей этой операционной системы в мире только растет, а вместе с тем увеличивается опасность скачивания новых подозрительных приложений на мобильные устройства. Именно так считают эксперты румынской антивирусной компании Bitdefender. Букваль...
    7313
    Drozd 21 января 18:46

    Исследование: утконосы могут вымереть из-за деятельности человека к 2070 году

    Утконосам предрекли почти полное уничтожение к 2070 году из-за антропологического воздействия. В течение следующих 50 лет при наихудшем варианте популяция утконосов в естественных условиях снизится на 73%, а в искусственных условиях все попытки их разведения заканчивались неудачей. Исследование биологов из Университета Нового Южного Уэльса опубликовано в жур...
    863
    Drozd 21 января 17:14

    Глобальное потепление на 30% зависит от выбросов фреонов

    Примерно треть от общего роста температуры на Земле связана с выбросами фреонов, различные типы которых скапливаются в атмосфере Земли последние 50 лет. К такому выводу пришла международная группа климатологов, исследование которых опубликовано в журнале Nature Climate Change. Фреоны — это соединения фтора, углеводородов и других галогенов, кото...
    947
    Drozd 20 января 19:19

    Суд впервые защитил авторским правом текст, написанный искусственным интеллектом

    В середине января 2020 года суд в Шэньчжэне (Китай) постановил, что статья, созданная с помощью искусственного интеллекта, защищена авторским правом. Это первый случай, когда суд защитил авторским правом текст, написанный ИИ. В течение пяти лет китайский технический титан Tencent публиковал статьи, созданные автоматизированным программным обеспечением Dream...
    877
    Drozd 17 января 19:11

    Океаны Земли нагреваются так, словно каждую секунду в них падает пять атомных бомб

    Мы часто пишем об изменении климата и о том, как оно влияет на океаны Земли. Так, согласно данным последнего доклада Международной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) под эгидой ООН, который посвящен текущим проблемам океанов, из-за таяния ледников повышается уровень моря, что влечет за собой потенциально катастрофические последствия. Еще...
    3101
    Drozd 17 января 18:35

    Самцы шимпанзе подружились с братьями и отцами

      Aaron Sandel / UT Austin Американские антропологи выяснили, что самцы шимпанзе в возрасте от 12 до 21 года формируют прочные связи с другими самцами, причем независимо от возраста. Чаще всего отношения наблюдаются среди единоутробных братьев, но нередко самцы дружат и с особями постарше. Особи постарше, в свою очередь, иногда оказываются отцами: как и...
    1256
    Drozd 17 января 11:17

    Почему ученые так уверены, что неандертальцы были опытными пловцами?

    Как вы себе представляете наших далеких предков неандертальцев, которые жили тысячи лет назад? Наверное, в вашем воображении возникает картина с угрюмыми людьми с грубыми чертами лица и массивной мускулатурой, которые охотятся на крупных животных на просторах холодной Евразии. Считается, что в те времена они еще не могли в полной мере освоить прямохождение, но пр...
    1562
    Drozd 14 января 19:33

    Исследование: температура океана достигла рекордных значений

    Исследование международной команды ученых показало, что температура океана достигла рекордных значений. Они отметили, что это доказывает «неопровержимое и ускоряющееся» нагревание планеты. Мировой океан является наиболее четкой мерой климатической ситуации, поскольку он поглощает более 90% тепла, которые выделяются при сжигании ископаемого топл...
    2757
    Drozd 14 января 15:24

    Краснеешь от спиртного? Не пей: Альцгеймер придёт.

    Пока одни учёные разрабатывают вакцину от болезни Альцгеймера и генетический тест, определяющий предрасположенность к нему, другие продолжают искать факторы, которые могут подтолкнуть развитие этого недуга. И кое-что даже находят. И снова на арене британские учёные. На этот раз из Стэнфордского университета.  С дрессированными мышами-мутантам...
    2489
    Drozd 10 января 17:30

    Тайна смерти альфа-акулы: кто убил и съел громадную хищницу?

    В 2003 году в Австралии проводился масштабный проект по установке специальных датчиков на спинные плавники больших белых акул – так ученые могли отслеживать их перемещения, температуру и другие параметры. Одной из акул, на которую закрепили датчик, была крупная здоровая самка трех метров в длину. Ее нарекли «альфа-акулой» и, пометив, отпустили борозд...
    7837
    Drozd 10 января 15:57

    Toyota запланировала построить город будущего Woven City

    Японская компания Toyota планирует построить у подножия священной горы Фудзияма город будущего Woven City. Он станет самым комфортным населенным пунктом страны, а заодно будет выполнять функции полигона для тестирования инновационных технологий. Планы компании не назовешь долгосрочными — строительство начнется уже в 2021 году. Инновационный город Woven City ...
    2363
    Drozd 9 января 21:04

    2019 год в Австралии стал самым жарким и засушливым за всю историю метеонаблюдений

    2019 год стал самым жарким и засушливым за всю историю Австралии — это привело к мощнейшим пожарам, в результате которых с октября по январь в стране выгорело около 7 млн га лесов. Об этом говорится в сообщении Австралийского метеорологического бюро. Ученые собирают данные об общей температуре на территории Австралии с 1900 года, а данные об объ...
    2749
    Drozd 9 января 19:36

    От черепа австралопитека до секвенирования неандертальца: что мы знаем о предках

    В отличие от современных людей, наши далекие предки оказали крайне маленькое влияние на Землю. Они практически ничего не делали своими руками, а историю их жизни можно изучать только по фрагментам черепов, бедренной кости или, если повезет, редких каменных инструментов. «Хайтек» проанализировал, как последние 10 лет изменили представление науки о происхожд...
    2815
    Drozd 9 января 12:53

    Самый большой съедобный гриб в мире

    Белый зонтик в руках этой африканской девочки — термитомицес титанический (Termitomyces titanicus), считающийся самым большим съедобным грибом в мире. Диаметр шляпок этого гриба, встречающегося в Замбии и сопредельных регионах, составляет 40–60 см, а в отдельных случаях может достигать одного метра. Вес шестидесятисантиметровых экземпляров превышает 2 ...
    3103
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика