Dacă sunteţi în căutarea unui anumit obiect - să zicem un creion galben - care se află pe un birou dezordonat, cum lucrează creierul pentru a-l localiza vizual? Oamenii de ştiinţă au identificat cum lucrează creierul pentru a selecta ceea ce (vrem să) vedem.
Pentru prima dată, o echipă condusă de neurologii de la Universitatea Carnegie Mellon a identificat modul în care diferite regiuni neuronale comunică pentru a determina la ce să acorde vizual atenţie şi ce să ignore. Această constatare este o descoperire majoră pentru cogniţia vizuală şi va ghida cercetările următoare despre tulburările vizuale şi deficitul de atenţie.
Cele 3 culori din imaginea de mai sus arată relaţia reciprocă dintre primul loc unde ajung informaţiile vizuale ce provin de la ochi şi drumul acestora către cortexul parietal.
Credit imagine: Carnegie Mellon University
Studiul, publicat în Journal of Neuroscience, a folosit diverse tehnici de imagistică a creierului pentru a arăta exact modul în care cortexul vizual şi cortexul parietal îşi trimit reciproc informaţii prin intermediul conexiunilor materiei albe, în scopul de a alege în mod specific informaţiile pe care dorim să le vedem.
„Am demonstrat că atenţia este un proces în care există o relaţie reciprocă între primul loc din creier la care ajung informaţiile vizuale ce provin de la ochi şi între alte părţi ale creierului”, spune Adam S. Greenberg, care îşi face studiile postdoctoralel la Dietrich College of Humanities and Social Sciences' Department of Psychology, fiind principalul autor al lucrării.
„Cu atât de multe informaţii în lumea vizuală, este dramatic să te gândeşti că există un întreg sistem în spatele modului în care aflăm la ce anume să acordăm atenţie”, spune Marlene Behrmann, profesor de psihologie la Universitatea Carnegie Mellon şi un expert renumit în utilizarea imagisticii creierului pentru studiul sistemului de percepţie vizual. „Mecanismele arată că, de fapt, îţi poţi conduce sistemul vizual - îţi ghidezi propriul tău sistem senzorial într-o manieră inteligentă, ce te ajută să-ţi facilitezi mişcările în lume.”
Pentru studiu, echipa de cercetare a efectuat două seturi de experimente cu cinci adulţi. Întâi, ei au folosit câteva scanări funcţionale diferite ale creierului pentru a identifica regiunile din acesta responsabile de procesare vizuală şi atenţie. Una dintre sarcinile participanţilor a fost să se uite la un punct din mijlocul ecranului, în timp ce şase stimuli dansau în jurul lui. A doua sarcină le-a cerut participanţilor să răspundă pe rând la stimuli. Aceste scanări au determinat regiunile atât din cortexul vizual, cât şi din cel parietal. Apoi, cercetătorii s-au putut uita la conectivitatea dintre aceste regiuni.
În a doua parte a experimentului s-au colectat date anatomice ale conectivităţii materiei albe, în timp ce participanţii aveau creierul scanat fără a li se cere să îndeplinească vreo misiune. Apoi, cercetătorii au combinat aceste rezultate cu acelea de la experimentele funcţionale pentru a arăta cum fibrele de materie albă intermediază între regiunile determinate anterior, din cortexul vizual şi cortexul parietal. Rezultatele au demonstrat că legăturile materiei albe sunt prezente sistematic, ceea ce înseamnă că există legături directe între locaţiile corespunzătoare câmpului vizual din cortexul vizual şi cortexul parietal.
Cercetătorii au folosit o tehnică numită „imagistica spectrului de difuzie”, o nouă procedură, ale cărei baze s-au pus la Universitatea Carnegie Mellon şi Universitatea din Pittsburgh, pentru a genera tracturile de fibre ale conectivităţii materiei albe. Această metodă a fost combinată cu tractografie de înaltă rezoluţie, oferind oamenilor de ştiinţă estimări mai bune ale conexiunilor dintre regiunile creierului şi crescând acurateţea faţă de metodele tractografiei convenţionale, cum ar fi cele ce folosesc tehnica DTI (diffusion tensor imaging - imagistica de difuzie Tensor).
„Activitatea desfăşurată în colaborare cu cercetătorii de la Universitatea din Pittsburgh exploatează o metodologie de vârf, foarte nouă şi precisă”, spune Behrmann.
„Deoarece ştim că antrenamentul poate modifica materia albă, ar putea fi posibil, prin instruire, ca abilitatea de a filtra informaţii irelevante sau nedorite să fie îmbunătăţită”, spune Greenberg.
Textul este traducerea articolului Neuroscientists identify how the brain works to select what we (want to) see, cu acordul editorului.
Traducere: Irina Delia Duceac
