כיצד אנו ממקדים את תשומת ליבנו לפני שאנו רואים אפילו חפץ חשוב. לדוגמה, כאשר אנו מחפשים משהו שנע בשמיים, הציפייה שלנו תהיה שונה מאוד אם האובייקט הוא ציפור שעפה על פני או בייסבול שמגיע אלינו היישר.
אך לא ברור אם תשומת הלב של המוח שלנו מתמקדת תחילה במאפיין רחב של האובייקט הצפוי, כמו תנועה, או תכונה ספציפית – כמו כיוון התנועה למעלה או למטה.
חוקרים מהמרכז למוח ומוח באוניברסיטת קליפורניה, דייוויס, התייחסו לכך על ידי ניתוח פעילות מוחית חשמלית בשיטות למידת מכונה ואילו מתנדבים אנושיים התכוננו לראות נקודות צבעוניות הנעות על גבי מסך. המחקר מצא כי מיקוד תשומת הלב של המוח מתחיל בקטגוריה רחבה, ואז מצמצם את התכונה הספציפית של העניין. המחקר פורסם ב -19 באוגוסט בכתב העת Journal of Neuroscience.
המחקר שלנו אומר לנו שמוחנו מתכונן תחילה למקד את תשומת הלב על ידי הפעלת נוירונים המייצגים את הקטגוריה הרחבה של האובייקט הצפוי ואז מחדד במהירות את ההתמקדות. המשמעות היא שמנגנוני הקשב של המוח מסודרים בהיררכיה כך שהיא מתכוננת לתפיסת גירוי על ידי צמצום מוקד תשומת ליבנו לאורך זמן. "
ג'ורג 'ר. מנגון, פרופסור מכובד לפסיכולוגיה ונוירולוגיה ובממנה משותף, מרכז UC דייויס למוח ומוח
לעלות על פעילות מוחית
החוקרים שילבו אלקטרואנספלוגרמה, או EEG, נתונים עם מעקב אחר עיניים ולמידה במכונה כדי ללמוד "תשומת לב צפויה", שהיא תשומת לב המאפשרת לאדם להתכונן לתפוס אירועים חושיים קרובים. נתוני ה- EEG משקפים את הפעילות החשמלית של המוח עד אלפיות השנייה באמצעות אלקטרודות שנלבשו בקרקפת.
המחקר התרחש בשנת 2024 באמצעות 25 משתתפים בגילאי 19-39.
צוות המחקר מדד כמה זמן לקח למוח להתכונן לשים לב לנקודות צבעוניות הנעות על המסך. המטרה הייתה ללמוד האם תשומת הלב של המוח התכוננה לראשונה לקטגוריית תכונות רחבה של אובייקט עניין, כמו צבע או תנועה, לפני שניתן יהיה לצמצם את תשומת הלב לתכונה ספציפית, כמו צבע או כיוון תנועה ספציפי.
הטיימר החל במסך ריק כאשר החוקרים הציגו את המשתתפים כדי לחפש רק נקודה כחולה או ירוקה, או לנקודה שנעה למעלה או למטה. הטיימר נעצר כשהנקודות הופיעו.
"כאשר תשומת הלב מופנית לצבע הנקודות הנעות, היא מדכאת את תשומת הלב לכיוון התנועה, ולהיפך", אמר סרניוואסאן מייאפאן, עוזר מדען פרויקטים במרכז למוח ובמוח ובסופר הראשי של המחקר. "המוקד הרחב הזה של תשומת לב מצטמצם עוד יותר לדיכוי הצבעים הלא רלוונטיים, תוך תמיכה בעיבוד של הצבע הספציפי או התנועה של העניין."
תוכנת למידת המכונה הפרידה בין פעילות המוח עבור כל אחת מהתכונות הכלליות והספציפיות. זה חשף הבדל שנמדד באלפיות השנייה. אלפיות השנייה היא אלף שנייה.
תשומת לב צפויה לקטגוריה הכללית של הנקודה – צבע או כיוון תנועה – לקחה 240 אלפיות השנייה בממוצע כדי להקים במוח. תשומת לב לתכונה הספציפית של ה- DOT – כחול או ירוק, או למעלה ולמטה – לקחה זמן רב יותר, עם זמן ממוצע של 400 אלפיות השנייה.
"מערכות הבקרה המעורבות בתשומת לב מכוונות תחילה את המוח ואז מצמצמות אותו", אמר מנגון. "זה כמו טייס שטס מטוס לעבר אירופה ואז לקראת הסוף שמתקרב לרוטרדם ולא ברלין."
בניית תמונה שלמה יותר של אופן פעולת המוח יכולה לספק תובנות חשובות הקשורות לבריאות המוח, אמר מנגון. לדוגמה, מחקר עתידי עשוי לגלות שאנשים עם תשומת לב לא מופרעת, כמו אלה עם הפרעה או אוטיזם של היפראקטיביות או אוטיזם, חווים עיכובים בהצמצמת מוקד תשומת הלב.
"הבנה יותר על האופן בו המוח ממקד את תשומת ליבו תספר לנו אילו חלקים במערכת אינם פועלים כראוי ועלולים להוביל לתסמינים תפיסתיים או התנהגותיים שונים במורד הקו, ולכן גישות טיפול שונות", אמר מנגון.
מינגז'ו דינג, פרופסור מכובד וג'יי קרייטון פריט פרופסור למשפחה להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת פלורידה, הוא מחבר משותף נוסף במחקר זה.
המחקר נתמך על ידי מכונים לאומיים לבריאות והקרן הלאומית למדע.
