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2013-04-27 12:41

來源: 新浪科技

當尋找一個人時，會有更多大腦部位參与到這項工作中來(上圖中由綠色表示)。下圖中的紅色代表的是在尋找車輛時，大腦的注意力發生的變化

掉在浴室地面上的隱形眼鏡、後院正在倉皇逃跑的倉鼠、掉落在礫石堆里的汽車鑰匙：我們如何才能像大海撈針一樣找到這些不易尋找的東西呢？美國加州大學伯克利分校的科學家已經發現，當我們正在忙著搜索目標時，大腦里的不同視覺和非視覺區域就會被調動起來，用來追蹤一個人、動物或者是其他東西。

也就是說，如果我們在一群人中尋找一個走失的小孩時，通常專註於其他目標物的大腦區域，或者是進行抽象思維的區域，都會轉移注意力，開始加入到尋找小孩的工作中來。因此，大腦會迅速轉變注意力，集中精力尋找走失的小孩，並佔用大腦通常用來完成其他腦力任務所需的資源。加州大學伯克利分校的神經系統學博士後研究生，同時也是4月21日發表在《自然神經科學》上的研究論文的第一論文作者的托爾加-庫庫爾說：「我們的研究結果顯示，人類大腦比以前認為的變化更大，它能通過增加我們執行的相關任務的精確性，最優化我們的表現。例如，當你計劃一天的工作時，你的大腦就會更多地著眼於處理時間、任務、目標和回報上。而當你尋找走失的貓咪時，大腦就會變得對動物識別更加敏感。」

這一發現有助於解釋為什麽我們會發現很難集中精力同時完成多種任務。該研究結果還有助於了解人們是如何把注意力轉移到具有挑戰性的任務上的，除此以外，它可能還對了解神經行為和多動症等注意缺陷障礙有幫助。多項研究採用功能性磁共振成像(fMRI)記錄參与者在視頻中尋找人或車輛時的大腦活動，獲得這些重要成果。在一項實驗中，當視頻中出現一個人時，參与者就會向下扳動按鈕。在另一項試驗中，當視頻中出現車輛時他們會有相同動作。與此同時，研究人員會通過大腦掃瞄，通過大腦數千個位置的血流情況測量神經活動。研究人員藉助正規化的線性回歸分析(發現數據中的關聯性)建造模型，用來顯示皮層中的大約5萬個位置中的每個是如何對在視頻中看到的935種物體和動作作出響應的。接著他們根據這些種類中的每種是不是搜索目標，對比到底有多少腦皮層參与到發現人或者車輛的工作中去。

研究稱大腦可根據搜索目標改變功能

研究人員發現，當參与者尋找人時，相對來說會有更多皮層致力於人的搜索工作，當他們尋找車輛時，就會有更多皮層參与車輛的搜索。例如，通常用來識別植物或者建築物等的特定視覺種類的大腦區域，會把注意力轉向人或者是車輛，通過擴大從事搜索工作的大腦區域，提高搜索效率。庫庫爾說：「很多大腦區域都會發生這種變化，並非只有視覺區域。事實上，最大的變化發生在前額皮質里，通常人們認為該區域與抽象思維、長遠計劃和其他複雜的腦力任務有關。」這些發現是根據加州大學伯克利分校進行的一項早期腦成像研究得出的，它們顯示了大腦是如何組織數千個動態和靜態目標物的，研究人員稱其為「連續語義空間」。這些發現顛覆了以前的觀點，即每種視覺象徵著視覺皮層里的一個單獨區域。研究人員發現，這些種類其實代表著高度組織化的連續映射。

這項最新研究進一步展示了在進行搜索時，大腦的語義空間是如何根據搜索目標發生變化的。研究人員已經把他們的研究成果粘貼到一個互動在線網站上。這項研究的其他聯合論文作者分別是加州大學伯克利分校的傑克-加蘭特、亞歷山大-胡思和西本真治(Shinji Nishimoto)。

關鍵字: 大腦功能注意力