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总是忍不住玩手机?可能这一小撮细胞出了问题

你是不是经常刚学习或者工作没多久就开始分心刷手机了……《认知科学趋势》的一篇文章指出,这种注意力涣散的情况,很可能与大脑深处一小撮细胞有关,并且看看瞳孔大小就知道你注意力有多强。

在一天的时间里,我们的注意力实际上会处于波动的状态,有时会高度集中完成工作,但有些时候却总是会被周围的一些小事所干扰,轻易地就分心做其他的事情。在这种注意力不断变化的过程中,我们的大脑活动也会发生改变。

在注意力不集中的状态下,大脑神经活动比较缓慢,神经波动节奏比较稳定,主要以α振荡为主。这种神经活动能够抑制感觉输入,从而让我们降低对外界信息的敏感度。尽管,大家都认识到α振荡与注意力有关,但具体涉及的神经细胞和机制仍不清楚。

在新研究中,马普人类发展研究所与南加州大学的科学家合作关注了一个细微的脑区,即蓝斑核。蓝斑核是位于脑干的微小结构,整个细胞团只有15毫米大小,这些神经细胞是大脑中关键神经递质,去甲肾上腺素的主要生产者。

而恰好去甲肾上腺素又与注意力、压力等行为有关,这让研究者们更加好奇蓝斑核在控制注意力时发挥了多大作用。尽管由于蓝斑核所处的位置较深,他们不能直接探索蓝斑核的变化,但是瞳孔的大小能够间接反映蓝斑核的活动。

通过比较瞳孔大小和神经振荡信号的变化,研究者发现瞳孔较大的时候,对应着蓝斑核处于活跃状态。此时去甲肾上腺素也会水平更高,同时α振荡信号会逐渐消失。除此之外,瞳孔反应较大的人,以及α振荡更敏感的人往往会更擅长完成需要注意力的任务。

这提示蓝斑核能够通过去甲肾上腺素来控制个体的注意力。

在动物模型中,研究者还发现,蓝斑核释放的去甲肾上腺素可能会影响丘脑的神经活动。而丘脑恰好是管理α振荡的核心脑区。丘脑中的神经元在处于静息状态时就会释放有节奏的脑电信号,也就是注意力涣散时的α振荡,但去甲肾上腺素一来,这个节律就被打破了。

研究整体已经确定了从蓝斑核到注意力不集中的系列机制,或许感觉注意力不集中时注射一点去甲肾上腺素就行了……

当然,这一发现不只是和日常生活有关,与阿尔茨海默病的治疗也有关。在衰老过程中,蓝斑核会逐渐积累tau蛋白前体,这些蛋白会逐渐对神经细胞造成损伤,最后破坏个体的注意力反应。

研究者指出,或许通过补充去甲肾上腺素,弥补蓝斑核受损的功能,能部分恢复阿尔茨海默病患者的认知功能。

参考资料:

[1] How the brain helps us focus our attention。 Retrieved Jan 10th, 2022 from https://medicalxpress.com/news/2022-01-brain-focus-attention.html

[2] Martin J。 Dahl et al, Noradrenergic modulation of rhythmic neural activity shapes selective attention, Trends in Cognitive Sciences (2021)。 DOI: 10.1016/j.tics.2021.10.009

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