Πώς ξεχωρίζει ο εγκέφαλος πρόσωπα και τοπία
Nευροεπιστήμονες από το ΜΙΤ αποκάλυψαν τον τρόπο που ο εγκέφαλος εστιάζει την προσοχή σε αντικείμενα, όπως το πρόσωπο κάποιου, όταν παρουσιάζονται με μια σειρά οπτικών πληροφοριών.
Αυτό το είδος της προσοχής, που μάς επιτρέπει να αναγνωρίσουμε ένα πρόσωπο από ένα πλήθος προσώπων ονομάζεται «προσοχή βάσει αντικειμένου». Οι επιστήμονες προηγουμένως γνώριζαν πολύ λίγα πράγματα για τη «χωρική προσοχή», την προσοχή δηλαδή που περιλαμβάνει την εστίαση σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία.
Αλλά η ομάδα του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) που βρίσκεται πίσω από τη νέα μελέτη, διαπιστώνει ότι αυτές οι δύο παραλλαγές της προσοχής χρησιμοποιούν πραγματικά παρόμοιους μηχανισμούς σε σχετικές περιοχές του εγκεφάλου.
«Οι αλληλεπιδράσεις είναι εκπληκτικά παρόμοιες με εκείνες που παρατηρούνται στη χωρική προσοχή μας. Φαίνεται σα να είναι μια παράλληλη διαδικασία που περιλαμβάνει διαφορετικές περιοχές», αναφέρει ο Robert Desimone, καθηγητής στο Ινστιτούτου Εγκεφαλικών Ερευνών ΜcGovern του ΜΙΤ και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Τόσο η χωρική, όσο και η βασισμένη σε αντικείμενα προσοχή, ανήκουν στη δικαιοδοσία του προμετωπιαίου φλοιού, της περιοχής του εγκεφάλου που ελέγχει το μεγαλύτερο μέρος των γνωστικών λειτουργιών. Ο προμετωπιαίος φλοιός αποφασίζει ποιες περιοχές του οπτικού φλοιού λαμβάνουν αισθητήρια ερεθίσματα. Για παράδειγμα, στη χωρική προσοχή ο οπτικός φλοιός του εγκεφάλου αντιστοιχεί στον ειδικό χώρο εστίασης που αποτελεί το πεδίο μέσα από το οποίο βλέπει κάποιος.
Ο καθηγητής Desimone και η ομάδα του, που δημοσίευσαν τα αποτελέσματά τους στο περιοδικό Science, διαπίστωσαν ότι στην προσοχή βάσει αντικειμένου μια περιοχή που ονομάζεται «κατώτερη μετωπιαία διασταύρωση» (ΙFJ) ρυθμίζει περιοχές οπτικής επεξεργασίας, ώστε να αναγνωρίζουν συγκεκριμένους τύπους αντικειμένων.
Η κατώτερη μετωπιαία διασταύρωση, που μάς επιτρέπει να συγκεντρώνουμε και να συντονίζουμε τις πληροφορίες κατά την εκτέλεση μιας εργασίας, έχει δύο σημαντικούς συμμάχους στη διευθέτηση της προσοχής βάσει αντικειμένου.
Πρόκειται για μια περιοχή του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνη για την επεξεργασία των προσώπων που είναι γνωστή ως «Ατρακτοειδής Περιοχή Προσώπων» (FFA) και μια περιοχή του εγκεφάλου που επεξεργάζεται τις πληροφορίες σχετικά με τις θέσεις που είναι η παραϊπποκάμπια περιοχή.
Για να εξετάσουν τη σχέση αυτών των δύο περιοχών του εγκεφάλου, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μαγνητικά εγκεφαλογραφήματα, προκειμένου να σκανάρουν τους εγκεφάλους των συμμετεχόντων στην έρευνα την ώρα που τούς παρουσίαζαν μια σειρά από διαδοχικές φωτογραφίες προσώπων και σπιτιών.
Οι εικόνες παρουσιάζονταν με διαφορετικούς ρυθμούς, πότε 2 φωτογραφίες ανά δευτερόλεπτο, πότε μιάμιση φωτογραφία ανά δευτερόλεπτο.
«Θέλαμε να μετρήσουμε τη συχνότητα των ερεθισμάτων σε διαφορετικούς ρυθμούς. Αν κοιτάξει κανείς το σύνολο της δραστηριότητας του εγκεφάλου μπορεί να ξεχωρίσει τα σήματα που ασχολούνται με την επεξεργασία κάθε ερεθίσματος», τόνισε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Daniel Baldauf, που εργάζεται επίσης στο Ινστιτούτο McGovern.
Οι συμμετέχοντες έλαβαν οδηγίες να δώσουν προσοχή, είτε στα πρόσωπα, είτε στα σπίτια. Αυτή η δοκιμή σχεδιάστηκε για να μετρήσει την προσοχή με βάση το αντικείμενο και όχι το χώρο, γιατί καθώς τα πρόσωπα και τα σπίτια βρίσκονταν στην ίδια θέση, ο εγκέφαλος δεν θα μπορούσε να διακρίνει τη χρήση χωρικών πληροφοριών.
Οταν ζήτησαν από τους συμμετέχοντες να παρατηρήσουν τα πρόσωπα, τόσο η κατώτερη μετωπιαία διασταύρωση όσο και η Ατρακτοειδής Περιοχή Προσώπων, συγχρονίστηκαν στην εγκεφαλική δραστηριότητα. Και όταν τούς είπαν να παρατηρήσουν σπίτια, συγχρονίστηκαν η Ατρακτοειδής Περιοχή Προσώπων και η παραϊπποκάμπια περιοχή.
Μια άλλη μαγνητική τομογραφία διαπίστωσε πως η κατώτερη μετωπιαία διασταύρωση συνδέεται με τη λευκή ουσία τόσο με την ατρακτοειδή περιοχή προσώπων, όσο και με την παραϊπποκάμπια περιοχή.
Τώρα οι νευροεπιστήμονες μελετούν το πώς ο εγκέφαλος είναι σε θέση να εναλλάσσει την προσοχή του μεταξύ διαφορετικών τύπων αισθητήριων πληροφοριών όπως ο ήχος και η εικόνα. Από αυτή την έρευνα θεωρούν πως θα μπορέσουν να εκπαιδευτούν οι άνθρωποι να ελέγχουν τις αλληλεπιδράσεις του εγκεφάλου, ώστε να εστιάζουν καλύτερα την προσοχή τους.