下次,你在在嘈杂的房间里的时候,在开会的时候,或者是和你的孩子在公园里的时候,注意看一下周围,有多少人在打着电话?各种干扰侵犯着我们生活中的方方面面。状态更新、手机信息、邮件提醒都会在这一刻干扰了我们的注意力。当我们经过激烈的思想斗争去接电话,我们的大脑作出习惯性的判断将注意力集中在哪里。大脑必须不停地从重要的信息中过滤掉不相关信息。
很久以来,科学家们都在假设大脑是如何完成这个的,但都没有找到证据去支撑理论。如今,冷泉港实验室(CSHL)的科学家们在小鼠的大脑中发现了神经元电路可控制注意力和敏感的处理,为大脑如何过滤干扰信息提供了依据。该项研究对严重的精神疾病亦有重要意义,例如精神分裂症,其主要特征就在于有严重的注意力缺陷。
大脑皮层区域是重要的认知能力产生部位,在该部位可进行信息的处理、解释以及作出决定。但敏感元件信息则需先通过被称作丘脑的神经元通道,在进入大脑皮层。丘脑,是由一簇神经元组成的球状体,被一层薄薄的神经皮层包裹着,被称为丘脑网状核,或者TRN。早在1984年,法国诺贝尔奖得主Crick假设TRN的作用可能是保护通道,准确地调节可通过丘脑的有价值的信息,从而传递到大脑皮层分析。
科学家们被该理论指导激发着,但是遇到技术上的困难而没有证明出来这个假设是对的。假如TRN的解剖结构类似于苹果上的皮,科学家们未能够准确定位这些神经元。但是,众多的理论均证明了该理论是正确的。TRN出现功能紊乱时会导致精神分裂症,并且TRN的活性与感觉的判断及注意呈正相关。
如今,已经与Crick的假设提出相隔30年了,CSHL的一组由Bo Li教授带领的研究团队发现了TRN的准确通路。他们使ErbB4蛋白单独失活后,可特异性条件TRN。ErbB4发生基因突变后,则会患上精神分裂症或者其他注意力缺陷疾病。这种蛋白主要在TRN上发现。
该团队还发现,TRN上的ErbB4蛋白缺失后会严重影响动物注意力集中,排除干扰的能力。“当ErbB4缺失后,我们会看到大脑皮层与TRN之间的连接变得更强。这样扰乱了TRN作为丘脑通道保护者的角色,并为很久以前Crick的假设提供了依据。”Li解释道。
除了为注意力的神经基础提供了新的观点,该研究还表明了可开发治疗注意力缺陷等注意力问题的许多精神科疾病,例如精神分裂症。Li表示,下一步的研究是“ErbB4蛋白缺失后是如何增强大脑皮层与TRN之间的联系,这将为我们开发更多药物提供了新的思路。”
大脑是如何集中注意力,让我们身处嘈杂却专心致志?TRN上的ErbB4蛋白功不可没。不仅如此,也许我们可以借此,去治疗那些注意力缺陷等精神疾病。
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