Представьте себе оживленный ресторан: звон посуды, музыка, люди громко разговаривают друг с другом. Удивительно, что кто-то в такой обстановке может достаточно сосредоточиться, чтобы вести беседу. Новое исследование, проведенное учеными из Университета Брауна, дает наиболее полное представление о механизмах работы мозга, которые помогают людям сохранять внимание при наличии отвлекающих факторов, а также о том, что происходит, когда они не могут сосредоточиться.

В одном из предыдущих психологических исследований ученые установили, что люди могут управлять своим вниманием: сосредотачиваются на значимой и отсеивают незначимую информацию. Новое исследование раскрывает процесс, с помощью которого мозг координирует эти две важнейшие функции.

Ведущий автор статьи, нейробиолог и постдокторант Принстонского института нейронаук Харрисон Ритц сравнил этот процесс с тем, как люди координируют мышечную активность для выполнения сложных физических задач.

"Подобно тому, как мы объединяем более 50 мышц для того, чтобы, например, есть палочками, мы можем координировать несколько различных форм внимания для выполнения умственных действий", – обобщает Ритц результаты исследования.

По словам его соавтора Амитаи Шенхава, доцента кафедры когнитивных, лингвистических и психологических наук Университета Брауна, полученные результаты позволяют понять, что дает нам проявлять такую огромную когнитивную гибкость – обращать внимание на то, что мы хотим, когда нам это нужно.

"Они также могут помочь нам лучше понять ограничения этой гибкости и то, как эти ограничения проявляются при некоторых расстройствах внимания, таких как СДВГ", – говорит Шенхав.

Для проведения исследования Ритц задал участникам когнитивную задачу, одновременно измеряя их мозговую активность с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Участники должны были смотреть на клубящуюся массу зеленых и фиолетовых точек, движущихся влево и вправо, подобно рою светлячков. Задания, различающиеся по сложности, включали различение движения и цвета точек. Например, испытуемые должны были выбрать, какой цвет преобладает в быстро движущихся точках, когда соотношение фиолетового и зеленого было почти 50/50.

Затем Ритц и Шенхав проанализировали мозговую активность участников во время выполнения заданий.

По словам Ритца, в процессе были задействованы две области мозга. "Внутритеменную борозду можно представить как две ручки на циферблате радиоприемника: одна регулирует фокусировку, другая – фильтрацию, – говорит Ритц. – Передняя поясная кора отслеживает, что происходит с точками. Когда эта область мозга обнаруживает, что, например, движение усложняет задачу, она направляет интрапариетальную борозду на регулировку фильтрации, чтобы снизить чувствительность к движению".

В сценарии, когда фиолетовые и зеленые точки находятся в соотношении почти 50/50, передняя поясная кора также может направить внутритеменную борозду на регулировку ручки фокусировки, чтобы повысить чувствительность к цвету. "Теперь соответствующие области мозга менее восприимчивы к движению и более чувствительны к соответствующему цвету, поэтому участник лучше справляется с заданием", – поясняет ученый.

Описание Ритца подчеркивает превосходство ментальной координации над умственными способностями.

"Когда люди говорят об ограничениях разума, они часто подразумевают, что "у человека просто недостаточно умственных способностей" или "ему не хватает вычислительной мощности", – говорит исследователь. – Наши результаты подтверждают другую точку зрения на то, почему мы не можем быть постоянно сосредоточены. Дело не в том, что наш мозг слишком прост, а в том, что он очень сложен, и именно координация наиболее трудна".

Исследование опубликовано в журнале Nature Human Behaviour.