Neuronii din trunchiul cerebral reglează atenția prin suprimarea distragerilor
Neuronii localizați într-o zonă veche a creierului controlează capacitatea de a se concentra prin suprimarea distragerilor și direcționarea atenției.
Descoperirea acestor neuroni la șoareci, realizată de cercetătorii de la Universitatea Johns Hopkins, într-o regiune a creierului prezentă la toate vertebratele, inclusiv la oameni, ar putea reprezenta un prim pas către tratamente mai bine direcționate pentru tulburările de atenție.
„Un semn distinctiv al ADHD este că, chiar și distragerile slabe, atrag atenția și exact asta observăm aici când acești neuroni sunt tăcuți,” a declarat autorul principal, Shreesh Mysore. „Dar, chiar a doua zi, când neuronii sunt reactivați, același animal poate ignora din nou distragerile, chiar și pe cele foarte puternice.”
Lucrările, finanțate de guvern, au fost recent publicate în Nature Communications.
Cea mai mare parte a animalelor și oamenilor poate să se concentreze pe informațiile cele mai relevante într-un anumit moment, filtrând în același timp distragerile. Această capacitate, denumită atenție spațială selectivă, este afectată în condiții precum autismul și ADHD.
A fost considerat mult timp că problemele legate de atenție sunt generate exclusiv de cortexul prefrontal, o zonă a creierului care este foarte bine dezvoltată doar la oameni și primate. Totuși, acest lucru nu explică modul în care multe alte animale pot, de asemenea, să se concentreze și să-și direcționeze atenția.
„Dacă ne întoarcem cu adevărat în evoluție, timp de sute de milioane de ani, păsările și peștii au avut această abilitate, iar ei nu au, în general, un cortex prefrontal bine dezvoltat. Așadar, cum rezolvă creierul această problemă? Am reușit să identificăm o regiune evolutiv veche în trunchiul cerebral care oferă această abilitate,” a spus Ninad Kothari.
Echipa a descoperit că atenția la șoareci este controlată și în trunchiul cerebral, printr-un circuit de neuroni inhibitori pe care toate vertebratele, inclusiv păsările și peștii, îl au. Impulsul de a identifica acești neuroni la șoareci și de a investiga funcția lor în mamifere provine din studii anterioare asupra păsărilor, broaștelor și țestoaselor realizate de Mysore și alți cercetători.
Echipa a solicitat șoarecilor să îndeplinească o sarcină de atenție asemănătoare cu cea a oamenilor. Aceștia au trebuit să se concentreze pe informațiile vizuale prezentate direct în fața lor pe un ecran, ignorând informațiile distragătoare de pe margine. Șoarecii primeau recompense dacă atingeau ecranul cu botul într-o locație semnalizată de informațiile din față, și nu în cea semnalizată de informațiile distragătoare. Șoarecii au fost foarte buni la acest lucru, până când echipa a dezactivat temporar neuronii din trunchiul cerebral.
„Când inactivăm acești neuroni, șoarecii devin hiper-distractivi,” a afirmat Kothari.
Echipa a efectuat teste suplimentare pentru a exclude că nu a fost vorba de o deteriorare a mișcărilor motorii sau a capacității animalelor de a vedea obiectele, ceea ce le-ar fi împiedicat să reușească în sarcină după ce acești neuroni au fost tăcuți.
„Singura abilitate afectată a fost cea de a lua informațiile concurente, de a le compara și de a se concentra pe locația cu cele mai importante informații,” a subliniat Mysore. „Această parte a creierului este ca un motor de selecție a atenției. Ajută la rezolvarea întrebării: „Care este informația cea mai importantă la care ar trebui să mă concentrez chiar acum?”
Următorul pas al echipei este să descopere cum acești neuroni controlează atenția spațială la vertebrate și, în cele din urmă, în ce măsură sunt implicați în atenția umană.
„Toate dovezile de până acum sugerează că acești neuroni există și la oameni,” a spus Mysore. „Dar sunt ei responsabili de atenția spațială selectivă la oameni? O ipoteză interesantă este că joacă un rol crucial.”
Echipa își propune să măsoare activitatea acestor neuroni la persoanele cu ADHD și autism, iar dacă funcția lor este într-adevăr afectată, acest lucru ar putea conduce la medicamente și tratamente mai bine direcționate.
