Beynin Bilinç ve Algı Etkileşimi

Özet: Araştırmacılar, felçli hastaların, bozulmamış görsel yeteneklere sahip olmalarına rağmen, görme alanlarının sol tarafında neler olduğunu kabul edemedikleri bir durum olan hemispatial ihmal üzerinde çalışıyorlar.

Dikkat ve bilinçli algı arasındaki karmaşık ilişkiyi ortaya çıkarma arayışında olan nörologlar, dikkatin işlenmesiyle bağlantılı beş beyin aktivitesi kümesi belirlediler. Bulguları, dikkat ve bilinçli algının ilgisiz işlevler olduğunu öne süren mevcut teorilere meydan okuyor ve bu ikisinin gerçekten etkileşime girdiğine dair kanıtlar sağlıyor.

Bu, yalnızca bilişsel bozuklukları değil, aynı zamanda insan bilincinin genel doğasını anlamak için yeni yollar açar.

Ana unsurlar:

1. Hemispatial ihmal, hastaların görme bozuklukları nedeniyle değil, dikkat sorunları nedeniyle çevrelerinin bir bölümünden habersiz olduğu bir durumdur.
2. Araştırmacılar, frontoparyetal ağlarda dikkatin sürdürülmesi ve yeniden yönlendirilmesiyle ilişkili beş elektriksel aktivite kümesi belirlediler.
3. Bulgular, dikkat ve bilinçli algının izolasyonda çalıştığına dair mevcut hipotezlere meydan okuyor ve etkileşimlerine dair destekleyici kanıtlar sağlıyor.

Kaynak: Paris Beyin Enstitüsü

Sağ serebral hemisferde felç geçiren hastaların neredeyse yarısı daha sonra çok sıra dışı bir semptom geliştirir: uzayın sol tarafında neler olup bittiğini algılama yeteneğini kaybederler.

Sonuç olarak, tabaklarının sadece sağ tarafını yeme eğilimindedirler, sol taraftaki insanları görmezden gelirler ve yollarını bulmakta büyük güçlük çekerler. Yarı uzamsal ihmal olarak bilinen bu bozukluk, bozulmadan kalan temel görsel yetenekleri içermez.

“Bu hastalar çok iyi görüyor. Sorun başka yerde! Paris Beyin Enstitüsü’nde nörolog ve araştırmacı olan Paolo Bartolomeo, görsel bilgi almadıkları için değil, buna dikkat etmedikleri için çevrelerinin bir bölümünün farkında değiller” diye açıklıyor.

“Bu hastaların tedavisi, bir bakıma dikkat yeteneklerini yeniden eğitmekten ibarettir.”

Gerçekliğin algıladığımız unsurlarının farkında olmamamız nasıl mümkün olabilir? Bu soruyu cevaplamak için bilinç ve dikkat arasındaki ilişkinin doğasını anlamamız gerekiyor.

Araştırmacılar uzun yıllardır bunu resmileştirmeye çalışıyorlar, ancak hiçbiri galip gelemeyen birkaç rakip teori bir arada var.

Daha fazlasını öğrenmek için, PICNIC ekibinde doktora öğrencisi olan Paolo Bartolomeo ve Jianghao Liu, bu teorileri test etmeye karar verdi.

Gabor sancağa

Jianghao Liu, “Sadece belirli bilişsel bozukluklardaki dikkat bozukluklarını aydınlatmak için değil, aynı zamanda genel olarak insan bilincini daha iyi anlamak için dikkat ve bilinçli algı arasındaki etkileşimleri daha ince ayrıntılarla açıklamak istedik” diye açıklıyor.

“Klinik çalışmalar bize, bilinçli algı için dikkatin gerekli olduğunu, ancak yeterli olmadığını söylüyor, ancak bunun beyinde nasıl çevrildiğini bilmiyorduk. Böylece frontoparietal ağlarda dikkat işleme mekanizmalarını ortaya çıkarmaya çalıştık.”

Bu sorulara ışık tutmak için araştırmacılar sözde dışsal dikkat, yani çevresel uyaranlara odaklanan dikkat üzerine odaklandılar. fMRI ve EEG gibi geleneksel nörogörüntüleme teknikleri, bilişsel görevler sırasında beyin aktivitesi hakkında kesin veriler elde etmek için yetersizdir.

Bu nedenle ekip, ilaca dirençli epilepsiyi tedavi etmek için derin beyin elektrotları yerleştirilmiş 13 epileptik hastadan alınan intraserebral elektrofizyolojik kayıtları kullandı.

Çalışmaya katılanlardan, onu oluşturan siyah ve beyaz çubukların kontrastını değiştirerek zar zor fark edilebilen Gabor yaması adı verilen bir hedefi tespit etmeyi içeren bilişsel bir görevi gerçekleştirmeleri istendi.

Hedef, ekranın solunda veya sağında belirdi ve öncesinde görsel bir işaret (basit bir siyah nokta) vardı – ya doğru (hedefin göründüğü tarafı bildiriyor) veya yanıltıcı (yanlış tarafı bildiriyor). Bazı durumlarda, Gabor yaması hiç görünmüyordu.

Nöral kanıtları desteklemek

Jianghao Liu, “Bu deney, katılımcıların dikkatini görsel ipucu aracılığıyla manipüle etmenin, onların Gabor yamasını bilinçli olarak algılama ve gördüklerini açıklama becerilerini değiştirebileceğini belirlememizi sağladı” diye açıklıyor.

“Dikkat kapasiteleri, uyaranlara bağlı olarak ya ketlendi ya da on kat arttı. Aynı zamanda, dikkat ve bilinçli algı arasındaki farklı etkileşim türlerinde belirli sinir ağlarının yer aldığını gözlemledik.”

Daha spesifik olarak, araştırmacılar, elektrofizyolojik kayıt yoluyla, frontoparyetal ağlarda dikkatin sürdürülmesi ve yeniden yönlendirilmesiyle ilişkili beş elektriksel aktivite kümesi belirlediler. Daha sonra bu kümelerin anatomik olarak gözlemlenebilir nöral projeksiyonların mimarisiyle eşleştiğinden emin olmak için bir görüntüleme tekniği olan beyaz madde traktografisini kullandılar.

Son olarak, gözlemledikleri nöral dinamiklerin epileptik hastalara özgü olmadığından ve sonunda genelleştirilebileceğinden emin olmak için bir bilgisayar modeli kullanarak bu sonuçların sağlamlığını kontrol ettiler.

Araştırmacı, “İlk kez, beynin dikkat ve bilinçli algı arasındaki etkileşime dahil olan alanlarının haritasını çıkarabildik” diyor.

“Bu büyük bir ilerleme: Bazı mevcut hipotezler, bilinçli algı ve dikkatin birbirinden tamamen izole edilmiş ve farklı ağlara dayanan iki işlev olduğunu iddia ediyor. Verilerimiz bunun tersini gösteriyor.”

Dikkatimiz sürekli olarak yakın çevremizdeki büyük veya küçük yeni olaylara çekildiğinden, dikkat ve bilinçli algı arasındaki bu etkileşimler kesinlikle dünya algımızı şekillendirir.

Paolo Bartolomeo, “Şimdi içsel olaylara – başka bir deyişle, düşüncelerimizden, içsel duyumlarımızdan, içsel yaşamımızdan kaynaklanan olaylara – dikkatin bilinci etkileyip etkilemeyeceğini belirlemek istiyoruz” diye bitiriyor sözlerini.

“Sonuçta, kendimize dikkat etme becerimiz, evrenin geri kalanını algılama becerimiz kadar büyüleyici.”

Bu bilinç ve algı araştırma haberleri hakkında

Soyut

Fronto-parietal ağlar, dikkat kazanma ve yeniden yönlendirme yoluyla insan bilinçli bildirimini şekillendirir

İnsan beyninde dikkat ve bilinç nasıl etkileşir? Rakip bilinç teorileri, fronto-parietal dikkat ağlarının bilinçli algıdaki rolü konusunda aynı fikirde değil.

13 epileptik hastadaki 727 intraserebral temastan nöral aktivite kaydettik, bu sırada dikkat ipuçlarından önce gelen eşiğe yakın hedefler tespit ettiler.

Kümeleme, üç sinir modelini ortaya çıkardı: birincisi, üstün uzunlamasına fasikül (SLF) II-III ile bağlantılı ağlarda sürekli sağ yarımküre fronto-temporal aktiviteye eşlik eden dikkat ile geliştirilmiş bilinçli rapor ve geç aktivite birikimi (hedef sonrası> 300 ms) bilateral dorso-prefrontal ve sağ hemisfer orbitofrontal kortekste (SLF I-III).

İkincisi, dikkatin yeniden yönlendirilmesi, sağ yarıküre ağında (SLF III) erken, sürekli aktivite yoluyla bilinçli bildirimi etkiledi. Üçüncüsü, sol yarıküre dorsolateral-prefrontal aktiviteye bilinçli bildirim eşlik etti.

Tekrarlayan sinir ağları ile görev modelleme, belirlenen beyin kümeleriyle eşleşen çoklu kümeleri ortaya çıkardı ve eşiğe yakın hedeflerin bilinçli algılanmasında kümeler arasındaki nedensel ilişkiyi aydınlattı.

Bu nedenle, farklı, yarım küre asimetrik fronto-parietal ağlar, insan bilinçli deneyimini şekillendirmede dikkat kazanımını ve yeniden yönlendirmeyi destekler.