Dve nove studije Centra za neuronauku (CNS), Indijskog instituta za nauku (IISc) istražuju koliko su pažnja i pokreti očiju blisko povezani i otkrivaju kako mozak koordinira ova dva procesa.
Pažnja je jedinstvena pojava koja nam omogućava da se fokusiramo na određeni objekat u našem vizuelnom svetu i ignorišemo smetnje. Kada obraćamo pažnju na objekat, skloni smo da gledamo prema njemu. Stoga su naučnici dugo sumnjali da je pažnja usko povezana sa brzim pokretima očiju, zvanim sakadama. U stvari, čak i pre nego što se naše oči pomere ka objektu, naša pažnja se fokusira na njega, omogućavajući nam da ga jasnije percipiramo – dobro poznat fenomen koji se zove pre-sakadična pažnja.
Međutim, u novoj studiji objavljenoj u PLOS Biologi, istraživači iz CNS-a pokazuju da se ova perceptivna prednost gubi kada se objekat iznenada promeni, delić sekunde pre nego što naš pogled padne na njega, što nam otežava da obradimo ono što se promenilo.
„Naša studija pruža zanimljiv kontrapunkt mnogim prethodnim studijama koje su sugerisale da je predsakadijska pažnja uvek korisna“, objašnjava Devarajan Sridharan, vanredni profesor na CNS-u i odgovarajući autor studije.
U studiji, Priianka Gupta, dr. student u Sridharanovoj laboratoriji, obučavao je ljude dobrovoljce da prikriveno prate rešetke (linije) predstavljene na ekranu, bez direktnog gledanja u njih, i da izveštavaju kada se jedna lagano nagne. „Važno je da su učesnici uradili ovaj zadatak neposredno pre nego što su im se oči pomerile, u predsakadijskom prozoru. Dakle, bili smo u mogućnosti da proučavamo odnos između pre-sakadijske pažnje i detekcije promena u vizuelnom okruženju“, objašnjava Gupta.
Traker je korišćen za praćenje njihovih pokreta očiju pre, tokom i nakon što je njihov pogled pao na objekat. „Na naše iznenađenje, učesnicima je bilo teže da otkriju promene u predsakadskom prozoru“, dodaje Gupta.
U naknadnom eksperimentu, naterali su učesnike da brzo, ponovo, neposredno pre nego što su im se oči pomerile, prate dve rešetke predstavljene jedna za drugom. Ono što je tim otkrio je da ako se orijentacija druge rešetke iznenada promeni tokom ovog vremena, učesnici imaju tendenciju da mešaju orijentacije dve rešetke – objašnjavajući gubitak prednosti pažnje.
„Ovo je u suštini osnovna naučna studija“, kaže Sridharan. Ali takvi uvidi, dodaje on, mogu biti korisni za to kako pratimo više objekata u okruženjima koja se brzo menjaju – na primer u simulatorima vožnje ili leta.
U drugoj studiji, objavljenoj u Science Advances i sprovedenoj sa saradnicima na Univerzitetu Stanford, istraživači su osmislili neobičan eksperiment – ovog puta, da odvoje pažnju od pokreta očiju – na majmunima. Njihov cilj je bio da otkriju šta se dešava u mozgu dok se ti procesi odvijaju.
Majmuni su bili obučeni na kontraintuitivnom zadatku koji se zove „anti-sakada“ zadatak. Poput ljudske studije, majmuni su tajno pratili nekoliko rešetki na ekranu računara bez direktnog gledanja u njih. Ali kada bi se bilo koja rešetka blago nagnula, majmuni su morali da skrenu pogled sa nje umesto da se oštrije fokusiraju na nju. Ovo je pomoglo istraživačima da odvoje lokaciju pažnje majmuna od lokacije na koju je njegov pogled na kraju pao.
Koristeći posebnu vrstu elektrode nazvanu „U-sonda“, takođe su snimili signale sa stotina neurona u različitim slojevima određenog regiona u mozgu majmuna koji se zove oblast vizuelnog korteksa V4. Ono što su otkrili je da neuroni u površnijim slojevima korteksa generišu signale pažnje, dok neuroni u dubljim slojevima proizvode signale pokreta očiju.
Zanimljivo je da su ovi neuroni takođe pokazali različite obrasce aktivnosti. „Površni neuroni su povećali stopu pucanja, da bi signalizirali objekat kojem treba obratiti pažnju i dati mu prioritet za donošenje odluka“, kaže Aditija Narajan Čandrasekaran, prvi autor studije Science Advances i bivši istraživač u Sridharanovoj laboratoriji u CNS-u. S druge strane, duboki neuroni su utišavali svoju „buku“, verovatno da bi omogućili životinji da bolje percipira objekat.
Istraživači veruju da otkrivanje takvih moždanih potpisa može na kraju da ukaže na ono što ne uspeva kod poremećaja pažnje. Sridharan kaže: „Otkrivanje takvih mehanizama je od vitalnog značaja za razvoj terapija za poremećaje kao što je ADHD.“
