Вчені знайшли у мозку «перемикач уваги»: відкриття може допомогти у боротьбі з СДУГ
Здатність зосереджуватися на важливому й ігнорувати все зайве — одна з ключових особливостей роботи мозку. Саме вона допомагає тваринам знаходити їжу, уникати небезпеки, піклуватися про потомство та виконувати складні завдання. Довгий час науковці вважали, що за цей механізм відповідають відносно молоді ділянки мозку, характерні для ссавців і приматів. Проте нове дослідження американських учених змушує переглянути це уявлення.
Фахівці з Університету Джонса Гопкінса повідомили про відкриття групи дуже давніх нейронів, які відіграють вирішальну роль у концентрації уваги. Результати роботи були опубліковані в журналі Nature Communications.
Дослідники наголошують, що здатність вибірково концентрувати увагу існує вже сотні мільйонів років. Нею володіють не лише люди чи примати, а й птахи, плазуни та навіть риби. Саме тому вчені припустили, що відповідний механізм має дуже давнє еволюційне походження.
Щоб перевірити свою гіпотезу, команда провела серію експериментів на лабораторних мишах. Хоча мозок людини значно складніший, саме миші часто використовуються для вивчення роботи нервової системи, оскільки багато базових механізмів у ссавців є спільними.
У центрі уваги дослідників опинилися нейрони, розташовані в області мозкового стовбура, які входять до так званого PLTi-комплексу. Вони використовують гамма-аміномасляну кислоту (GABA) — один із головних гальмівних нейромедіаторів центральної нервової системи. Саме ця речовина допомагає мозку пригнічувати зайві сигнали та не відволікатися на сторонні подразники.
Ці клітини взаємодіють із верхніми горбками середнього мозку — структурами, які формують просторову карту навколишнього світу та допомагають визначати, на що саме слід звернути увагу в конкретний момент.
Під час експерименту миші виконували нескладне завдання. Перед ними розташовувався сенсорний екран, на якому потрібно було реагувати лише на потрібні зображення, ігноруючи інші об’єкти, що з’являлися збоку. За правильні дії тварини отримували винагороду.
Поки нейрони PLTi працювали нормально, миші без особливих труднощів концентрувалися на головній цілі й майже не реагували на відволікаючі сигнали.
Після цього вчені за допомогою спеціально створеного вірусу тимчасово вимкнули роботу цих нейронів. Результат виявився вражаючим: тварини практично втратили здатність ігнорувати сторонні подразники. Навіть слабкі відволікаючі сигнали змушували їх переключати увагу та припускатися помилок.
При цьому інші функції мозку не постраждали. Миші чудово бачили, рухалися та розуміли поставлене завдання. Проблема виникала лише на етапі вибору, яка інформація є найважливішою саме зараз.
За словами авторів дослідження, ця ділянка мозку працює як своєрідний «двигун відбору уваги». Саме вона допомагає нервовій системі швидко визначити, на якому об’єкті потрібно зосередитися, а які сигнали можна проігнорувати.
Особливо цікаво, що після відновлення роботи нейронів вже наступного дня миші знову демонстрували нормальну концентрацію та успішно ігнорували навіть дуже помітні відволікаючі подразники.
Науковці звертають увагу, що отримані результати можуть бути важливими для вивчення синдрому дефіциту уваги та гіперактивності (СДУГ). Однією з характерних ознак цього розладу є саме нездатність відфільтровувати другорядні сигнали, через що людина легко відволікається навіть на незначні подразники.
Відомо також, що система GABA нерідко працює неправильно у людей із СДУГ, тому нове відкриття може допомогти краще зрозуміти механізми розвитку цього захворювання та створити більш ефективні методи лікування.
Попри багатообіцяючі результати, автори наголошують, що дослідження поки що проводилося лише на мишах. Хоча будова мозкового стовбура у більшості хребетних дуже схожа, необхідні додаткові дослідження, щоб підтвердити існування аналогічного механізму у людей.
Втім, наявні дані вже свідчать про те, що ключ до концентрації уваги може знаходитися не в наймолодших структурах мозку, як вважалося раніше, а в набагато давнішій системі, яка виникла ще задовго до появи людини. Якщо ця гіпотеза підтвердиться, вона може суттєво змінити сучасні уявлення про роботу мозку та відкрити нові можливості для лікування порушень уваги.
