Cum își concentrează creierul atenția: de la general la specific

Un studiu publicat în revista The Journal of Neuroscience de cercetători de la Center for Mind and Brain, University of California, Davis explorează modul în care creierul uman își pregătește atenția înainte de apariția unui stimul vizual. Rezultatele evidențiază o organizare ierarhică a controlului atenției: mai întâi este activată o categorie generală a obiectului anticipat (culoare sau mișcare), iar ulterior atenția se îngustează asupra caracteristicii specifice (de exemplu, culoarea albastră sau direcția în sus).
Fenomenul investigat, denumit atenție anticipativă, permite individului să-și pregătească percepția pentru un eveniment senzorial care urmează să apară. Deși s-a demonstrat anterior că această atenție poate fi orientată voluntar pe baza caracteristicilor vizuale precum culoarea sau mișcarea, rămânea neclar dacă această focalizare pornește de la o categorie largă sau dacă direcționează direct către o trăsătură specifică.

Înțelegerea succesiunii acestor etape are implicații importante în domeniul neuroștiinței cognitive, în special pentru afecțiuni caracterizate de tulburări de atenție, precum tulburarea de deficit de atenție și autismul.

Despre studiu

Metodologie

• Studiul a fost realizat pe 25 de participanți cu vârste între 19 și 39 de ani.
• Cercetătorii au folosit o combinație de electroencefalogramă (EEG), urmărire oculară și metode de învățare automată pentru a monitoriza activitatea cerebrală în timpul sarcinilor vizuale.
• Participanții au fost instruiți, înaintea prezentării stimulului, să acorde atenție fie unei culori (albastru sau verde), fie unei direcții de mișcare (sus sau jos).
• Intervalul de anticipare a fost măsurat între momentul în care participantul primea indiciul vizual și apariția punctelor colorate în mișcare pe ecran.

Obiectivul cercetării

Studiul a urmărit să determine dacă activarea atenției începe cu un nivel general (culoare sau mișcare) și apoi avansează spre caracteristica specifică (albastru, verde, sus, jos), sau dacă creierul accesează direct trăsătura relevantă.

Rezultate

Ordinea activării atenției

• 240 de milisecunde – timpul mediu necesar pentru activarea atenției către categoria generală (culoare sau mișcare).
• 400 de milisecunde – timpul necesar pentru focalizarea atenției asupra trăsăturii specifice (de exemplu, mișcare în sus sau culoare albastră).

Aceste date indică o ierarhie funcțională în sistemul de control al atenției, în care cortexul vizual este biasat inițial către o dimensiune largă, urmată de o focalizare precisă asupra caracteristicii relevante pentru sarcina cognitivă.

Interacțiunea între dimensiuni

Atunci când atenția era direcționată către culoare, activitatea cerebrală relevantă pentru mișcare era suprimată și viceversa. Acest mecanism de inhibiție competitivă contribuie la optimizarea procesării stimulului de interes prin eliminarea interferenței.

Implicații pentru sănătatea creierului

Conform autorilor, această înțelegere ierarhică a controlului atenției ar putea ajuta în:

• diagnosticarea și tratamentul tulburărilor de atenție, cum ar fi ADHD sau tulburările din spectrul autist;
• dezvoltarea de instrumente de intervenție cognitivă personalizate pentru pacienții care întâmpină dificultăți în filtrarea stimulilor irelevanți;
• crearea unor algoritmi de modelare a atenției în inteligența artificială și neurotehnologii.

Perspective viitoare

Cercetătorii propun investigarea întârzierilor sau eșecurilor în focalizarea ierarhică a atenției în populații clinice. De asemenea, identificarea unor markeri temporali ai atenției anticipate ar putea sprijini evaluarea funcțională a creierului în contexte educaționale sau terapeutice.

Concluzie

Acest studiu oferă dovezi clare că atenția anticipativă funcționează într-un mod ierarhic, pornind de la dimensiuni generale către trăsături specifice, cu un decalaj temporal măsurabil. Această arhitectură a controlului atenției poate constitui o cheie de înțelegere esențială în evaluarea funcțională a creierului și în dezvoltarea de intervenții în contextul tulburărilor de atenție.