Gehirnregion-Monitore für bessere Strategien

Neue Forschungsergebnisse zeigen, wie das Gehirn die Aufmerksamkeit auf eine neue Strategie lenken kann, wenn es eine bessere Vorgehensweise wahrnimmt.

Forscher der Princeton University, der Humboldt-Universität zu Berlin, des Bernstein-Zentrums für Computational Neuroscience in Berlin und der Universität Mailand-Bicocca stellten fest, dass die Aktivität in einer Region des Gehirns, die als medialer präfrontaler Kortex bekannt ist, verhindert, dass der Fokus zu fest wird.

Die Forscher stellten fest, dass die Gehirnregion daran beteiligt war, zu überwachen, was außerhalb des aktuellen Fokus der Aufmerksamkeit geschieht, und den Fokus von einer erfolgreichen Strategie auf eine noch bessere zu verlagern.

Die Ergebnisse der Forscher werden in der Zeitschrift veröffentlicht Neuron.

"Das menschliche Gehirn muss zu jedem Zeitpunkt eine Fülle von Informationen verarbeiten", sagte Dr. Nicolas Schuck, Postdoktorand in Princeton und Erstautor der Studie.

„Das Gehirn hat Mechanismen entwickelt, die diese Informationen auf eine Weise filtern, die für die von Ihnen ausgeführte Aufgabe nützlich ist. Der Filter hat jedoch einen Nachteil: Möglicherweise verpassen Sie wichtige Informationen, die außerhalb Ihres aktuellen Fokus liegen. “

Schuck und seine Kollegen wollten untersuchen, was in dem Moment passiert, in dem die Leute erkennen, dass es eine andere und möglicherweise bessere Art gibt, Dinge zu tun.

Sie baten Freiwillige, ein Spiel zu spielen, während ihr Gehirn mit Magnetresonanztomographie (MRT) gescannt wurde.

Die Freiwilligen wurden angewiesen, je nach Position der farbigen Quadrate auf einem Bildschirm eine von zwei Tasten zu drücken. Das Spiel enthielt jedoch ein verstecktes Muster, von dem die Forscher den Teilnehmern nichts erzählten: Wenn die Quadrate grün waren, erschienen sie immer in einem Teil des Bildschirms, und wenn die Quadrate rot waren, erschienen sie immer in einem anderen Teil.

Die Forscher unterließen es, den Spielern zu sagen, dass sie ihre Leistung verbessern könnten, indem sie auf die Farbe anstatt auf die Position der Quadrate achten.

Nicht alle Spieler haben herausgefunden, dass es eine effizientere Möglichkeit gibt, das Spiel zu spielen. Für diejenigen, die dies taten, zeigten ihre Gehirnbilder jedoch spezifische Signale im medialen präfrontalen Kortex, die der Farbe der Quadrate entsprachen.

Diese Signale entstanden wenige Minuten bevor die Teilnehmer ihre Strategien wechselten. Erstaunlicherweise war dieses Signal so zuverlässig, dass die Forscher es verwenden konnten, um spontane Strategieänderungen im Voraus vorherzusagen.

"Diese Ergebnisse sind wichtig, um die Rolle des medialen präfrontalen Kortex in der Kaskade von Prozessen, die zur endgültigen Verhaltensänderung führen, besser zu verstehen und allgemeiner die Rolle des medialen präfrontalen Kortex für die menschliche Wahrnehmung zu verstehen", sagte Carlo Reverberi, Ph .D., Forscher an der Universität von Mailand-Bicocca und leitender Autor der Studie.

"Unsere Ergebnisse legen nahe, dass der mediale präfrontale Kortex im Hintergrund eine alternative Strategie" simuliert ", während das offene Verhalten immer noch von der alten Strategie geprägt ist."

Das Studiendesign - insbesondere ohne den Teilnehmern mitzuteilen, dass es eine effektivere Strategie gibt - ermöglichte es den Forschern zu zeigen, dass das Gehirn Hintergrundinformationen überwachen kann, während es sich auf eine Aufgabe konzentriert, und sich dafür zu entscheiden, auf diese Informationen zu reagieren.

"Das Besondere an der Studie war, dass das Verhalten völlig ohne Anweisung war", sagte Schuck. "Als sich das Verhalten änderte, spiegelte dies einen spontanen internen Prozess wider."

Vor dieser Studie hätten sich die meisten Forscher auf die Frage des Strategiewechsels konzentriert, weil Sie einen Fehler gemacht oder festgestellt haben, dass Ihr aktueller Ansatz nicht funktioniert.

"Aber was wir erforschen konnten", sagte er, "ist, was passiert, wenn Menschen auf eine neue Art und Weise wechseln, Dinge basierend auf Informationen aus ihrer Umgebung zu tun." Auf diese Weise beleuchtet die Studie, wie Lernen und Aufmerksamkeit interagieren können, sagte er.

Schuck entwarf und führte die Experimente zusammen mit den anderen Autoren als Doktorand an der Humboldt-Universität und der Internationalen Max-Planck-Forschungsschule für den Lebensverlauf (LIFE) durch.

Experten glauben, dass die Studie wichtig ist, da sie zeigt, wie das Gehirn die Notwendigkeit, die Aufmerksamkeit aufrechtzuerhalten, mit der Notwendigkeit in Einklang bringt, neue Informationen über die Umwelt aufzunehmen.

Die neuen Erkenntnisse können wiederum dazu beitragen, Störungen mit Aufmerksamkeitsdefiziten besser zu verstehen.

Quelle: Princeton University / EurekAlert