Den Kopf frei: wie das Gehirn die Unordnung schneidet

Neu entdeckte Neuronen an der Vorderseite des Gehirns wirken als die Türsteher vor den Toren der Sinne, lassen nur die wichtigsten der Billionen von Signalen, die unseren Körper zu erhalten. Probleme mit dieser Neuronen könnten die Quelle einiger Symptome von Krankheiten wie Aufmerksamkeits-Defizit-Störung und Schizophrenie sein.

"Das Gehirn nicht genügend Kapazität, um die Informationen zu verarbeiten, die in Ihrem Sinne kommt", sagte Studie Forscher Julio Martinez-Trujillo, der McGill University in Montreal. "Wir fanden, dass es gibt einige Zellen, einige Neuronen im präfrontalen Cortex, die die Fähigkeit, Informationen zu unterdrücken, der Sie nicht interessiert sind. "sie sind wie Filter."

Menschen nehmen ständig riesige Datenströme aus jedem unserer Sinne. Unsere Gehirne haben eine scheinbare magische Fähigkeit, nur die wichtigsten Signale zu filtern (wie "Autsch, brennen!" oder "ooh, glänzend!"). Ohne diese Fähigkeit zu filtern würden wir mit allen Reizen ständig kämpfen für unsere Aufmerksamkeit Reizüberflutung, leiden.

Ein überladen Geist

Diese "Gehirn-Krempel" oder Unfähigkeit, unnötige Informationen herauszufiltern ist ein möglicher Mechanismus der Krankheiten wie Aufmerksamkeits-Defizit-Hyperaktivitäts-Störung (ADHS) und Schizophrenie. Zum Beispiel wenn ein Student, der Großteil der sensorischen Input in einem Klassenzimmer filtern kann, werden sie leicht abgelenkt und nicht in der Lage, auf die anstehende Aufgabe zu konzentrieren. Sie körperliche Symptome der Schizophrenie, die Unbeholfenheit und zufälligen Bewegungen enthalten, könnte zu einer Unfähigkeit, ausgehenden motorischen Signale filtern verknüpft werden. [Marihuana verschlimmert Schizophrenie]

Die bisherige Forschung hat damit verbunden Filterung Prozess der präfrontale Kortex, eine Gehirnregion, die an externe Informationen und verwandelte sie in komplexen Verhaltensweisen beteiligt.

Martinez-Trujillo und sein Team entdeckten, dass bestimmte Neuronen in diesem Bereich die Filterung Aufgabe übernehmen. Sie tun also herunterspielen der nutzlosen Informationen Sie erhalten.

"Diese Zellen können Sie sich auf die Dinge konzentrieren, Sie sind interessiert und alles andere zu unterdrücken," sagte Martinez-Trujillo LiveScience.

Eingedenk dessen Affen

Die Forscher entdeckten diese Neuronen durch Training Affen, eine Rangfolge der Farben zu erkennen. Die Affen würde einen Bildschirm mit zwei verschiedene Farbpunkte, die Bewegung auf beiden Seiten zu sehen. Die Farben wurden willkürlich von geringer Bedeutung (grau) Platz zu höchsten (türkis), und die Affen lernten die Farben wichtiger waren.

Wenn die Punkte der wichtigere Farbe Richtung kurzzeitig geändert, wäre der Affe eine Taste loslassen. Um die Aufgabe richtig zu tun, benötigt die Affen zu verstehen, welche die Farben wichtiger waren und ignorieren die Bewegungen der anderen, weniger wichtige Punkte. Nachdem die Affen diese Aufgabe gelernt, gescannt die Forscher ihre Gehirne zu sehen, welche Neuronen feuern, eine bestimmte Teilmenge an der Vorderseite des Gehirns aufleuchten zu bemerken waren.

Die Forscher auch festgestellt, dass die Aufgabe schwieriger desto wurde auf der Rangfolge Skala die zwei Farben waren zusammen. Dieses Phänomen ist auch bei der Verarbeitung von geistig Zahlen gesehen. Menschen beantworten schneller, wenn gefragt, ob 9 größer als 1 ist als wenn gefragt, ob 2 größer als 1 ist.

Der Mechanismus, mit denen tun sie diese wichtige Aufgabe, identifiziert ist nicht klar, aber wenn es könnte helfen, Forscher verstehen und behandeln diese Aufmerksamkeitsstörungen. Verbesserung dieser Zellen Fähigkeit, unerwünschte Informationen herausfiltern könnte Refocus Aufmerksamkeit von Kindern mit ADHS helfen. "Es erlauben würden diese Kinder auf die Lehrer zu konzentrieren und nicht durch alles andere um sie herum abgelenkt werden, weil sie diese Dinge heraus filtern können", sagte Martinez-Trujillo.

Die Studie ist in der 13 April-Ausgabe der Zeitschrift Neuron veröffentlicht.

Sie können LiveScience Personalverfasser Jennifer Welsh auf Twitter folgen @ microbelover .