Ο εγκέφαλος συντονίζεται στη δραστηριότητα όπως το ραδιόφωνο

Για να μπορέσει να επικεντρωθεί σε μια δραστηριότητα ο ανθρώπινος εγκέφαλος συγχρονίζει διαφορετικές περιοχές του σε μια διαδικασία που είναι παρόμοια με τη ρύθμιση πολλαπλών γουόκι-τόκι στην ίδια συχνότητα.

Μόνο που οι άνθρωποι είναι σε θέση να φιλτράρουν αυτές τις πληροφορίες από τις αισθήσεις τους, χωρίς να χρειαστεί να τις ρυθμίσουν με το χέρι.

Αυτό αναφέρει μελέτη της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον, που δημοσιεύτηκε στην επιθεώρηση Proceedings of the National Academy of Sciences, φέρνοντας ως παράδειγμα έναν οδηγό που την ώρα που οδηγεί αγνοεί τον ήχο του κινητού του τηλεφώνου, δίνοντας προσοχή σε σημαντικά αξιοθέατα ή ήχους.

Ομως, οι άνθρωποι που έχουν βιώσει μια εγκεφαλική βλάβη ή ένα εγκεφαλικό επεισόδιο συχνά δυσκολεύονται να επικεντρωθούν σε πράγματα.

Ενας από τους συντάκτες της μελέτης, ο δρ Maurizio Corbetto αναφέρει ότι στο παρελθόν οι επιστήμονες πίστευαν ότι τα προβλήματα συγκέντρωσης ήταν «η απώλεια των πηγών που απαιτούνταν για να επικεντρωθεί κάποιος σε μια εργασία».

Η ομάδα των ερευνητών ήθελε να δει με ποιον τρόπο οι αλλαγές στο εσωτερικό του εγκεφάλου συνδέονται με την προσοχή. Για να το διερευνήσουν χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά μαγνητική τομογραφία (MRI) για να σκανάρουν τους εγκεφάλους των εθελοντών που έχουν επιληψία, χαρτογραφώντας περιοχές που γνωρίζουν ότι επηρεάζουν την προσοχή.

Στους εγκεφάλους των εθελοντών εμφυτεύτηκαν προσωρινά πλέγματα ηλεκτροδίων. Αυτά τα ηλεκτρόδια επέτρεψαν στους επιστήμονες να μετρήσουν τις πολύ γρήγορες αλλαγές του εγκεφάλου, αυτές που συμβαίνουν μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Οι ασθενείς κλήθηκαν να παρακολουθήσουν οπτικούς στόχους σε μια οθόνη υπολογιστή. Μόλις έβλεπαν τους στόχους, οι ασθενείς έπρεπε να πατήσουν ένα κουμπί, ώστε οι επιστήμονες να γνωρίζουν ότι τους είχαν δει.

Συγχρονισμένες ταλαντώσεις

Συγκρίνοντας τα στοιχεία από το δίκτυο των ηλεκτροδίων με τις πληροφορίες σχετικά με το πότε οι ασθενείς είδαν τους στόχους τους, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι οι εθελοντές ήταν πιο πιθανό να δουν έναν στόχο αν οι ταλαντώσεις μέσα στον εγκέφαλο ήταν ευθυγραμμισμένες.

Οι ταλαντώσεις από διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου συνήθως δεν ευθυγραμμίζονται, αλλά όταν αυτές οι διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου συγχρονίστηκαν και διεγέρθηκαν ταυτόχρονα ήταν ευκολότερο για τους ασθενείς να δώσουν προσοχή στα οπτικά ερεθίσματα.

«Πιστεύουμε ότι ο εγκέφαλος όχι μόνο θέτει σε εγρήγορση τις περιφέρειες που διευκολύνουν την προσοχή, αλλά παράλληλα διασφαλίζει ότι αυτές οι περιοχές βρίσκονται σε ανοιχτή γραμμή για να επικοινωνούν μεταξύ τους. Εάν αυτές οι περιοχές του εγκεφάλου που ανιχνεύουν ένα ερέθισμα, βρίσκονται στη μέγιστη ευερεθιστότητά τους, τότε είναι πολύ πιθανό να παρατηρήσετε το ερέθισμα», αναφέρει η Amy Daitch, μεταπτυχιακή φοιτήτρια-ερευνήτρια και μία από τις συντάκτριες της μελέτης.

Οι περιοχές του εγκεφάλου που δεν σχετίζονται με την προσοχή δεν θα συγχρονιστούν ούτε θα υπερ-διεγερθούν  στη διάρκεια της πραγματοποίησης μιας δραστηριότητας. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αν δύο περιοχές του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνες για την προσοχή δεν είναι ευθυγραμμισμένες, τότε είναι δύσκολο ένα σήμα από τον εγκέφαλο να ταξιδέψει από τη μία περιοχή στην άλλη.

Χρησιμοποιώντας την παρομοίωση των επιστημόνων για τα «πολλαπλά γουόκι-τόκι» μπορούμε να φανταστούμε πως σε άτομα που υπέστησαν εγκεφαλική βλάβη, αυτά τα γουόκι-τόκι δεν είναι συντονισμένα. Αυτή η έλλειψη συνοχής συντονισμού αποτρέπει μια περιοχή του εγκεφάλου από τη διαβίβαση των πληροφοριών στην άλλη.

Αυτή η μελέτη δείχνει ότι η χρονική ευθυγράμμιση των αποκρίσεων σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου είναι ένας πολύ σημαντικός μηχανισμός, που θα μπορούσε να επηρεαστεί από τον τραυματισμό του εγκεφάλου. Το επόμενο βήμα έρευνας είναι η διερεύνηση των μεθόδων που θα επιτρέψουν στις περιοχές του εγκεφάλου που έχουν διεγερθεί να ευθυγραμμιστούν γρηγορότερα.