研究人员为集中注意力的神经科学提供了新的线索

像Adderall和利他林这样的药物已经帮助成千上万的注意力有问题的病人提高了他们的成绩，提高了他们在工作中的注意力，并使他们在家里的功能更好——但是使这些药物有效的具体神经过程还不清楚。

匹兹堡大学(University of Pittsburgh)最新的神经科学研究揭示了与注意力相关的两个看似不同的大脑过程是如何比之前认为的更加相似的，这可能有一天会为药物研究人员带来更好的目标。

皮特大学神经科学副教授玛琳·科恩和神经科学学系博士后研究员艾米·尼希望了解人们睁开眼睛时是如何理解世界的。不知何故，他们能够分辨出一个场景中重要的或相关的部分，就像一个朋友在人群中——怎么做到的?

今年早些时候，科恩的实验室在《科学》(Science)杂志上发表了一篇关于这个谜题的小而基本的部分的论文。研究小组想知道，当大脑数千次检测视觉刺激的差异时，在神经层面发生了什么，这个过程被称为感知学习。

感知学习的一个常见例子是，放射科医生日复一日地看着x光片，寻找肿瘤或体液积聚的轻微迹象。相比的相对简单的任务选择一个朋友从一群——换句话说,仅仅关注——识别肿瘤包括调用记忆从病理学幻灯片在医学院,过去的经验与病人和合成其他长期知识背景下的x射线。

“通过感知学习，成年人可以通过多次重复的视觉任务来提高他们的视力。这就是为什么一个训练有素的放射科医生可以在x射线中发现我们其他人看不到的微小缺陷，或者一个专业的鸟类观察者可以看到两种看起来几乎相同的鸟类之间的区别。”

例如，在Ni和Cohen发表在《科学》杂志上的论文之前，研究人员对在人群中发现朋友和学习在x光片上发现肿瘤后的大脑活动是否真的相似犹豫不决，因为这两种功能都有助于改善视力。

倪说,现在的大新闻是,通过跟踪神经元如何应对视觉刺激,神经元组织研究发现,事实上有类似的表现,不管他们是短暂的关注——注意,或被训练识别通过知觉学习很长一段时间的东西。

她说:“注意力帮助我们将视线集中在拥挤场景的特定部分，这也是为什么当我们知道某人的位置或穿什么颜色的衬衫时，我们能更快地认出他。”

Ni说，知道大脑在注意力和知觉学习上使用相同的过程，“证明了这种机制对视觉很重要，无论时间尺度如何”。

科恩的两位研究人员在全国范围内获得托兰国家科学院研究奖,今年说,“结果是一个许多最近的发现表明,测量数量的神经元之间的关系和行为将关键解锁很多大脑的奥秘。”

倪和科恩强调，这项工作离临床还很远，但它确实有潜力阐明改变注意力的药物如何帮助多动症患者集中注意力。通过了解在细胞水平上传达视觉信息的最佳方式，研究人员可以开始确切地了解这些药物的工作原理。

Ni补充说，这为未来的工作提供了令人兴奋的假设:也许所有改善我们视力的过程都是通过一个共同的机制来实现的，而这个机制可以通过更精确的注意力增强药物来实现。

这项研究由西蒙基金会(Simons Foundation)资助，科恩获得了一笔拨款，Ni获得了一笔奖学金，美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)也提供了资金。