Esileht > ajuteadus, tähelepanu ja teadvus > Tähelepanu mõjutab sünaptilist tõhusust

Tähelepanu mõjutab sünaptilist tõhusust

Tähelepanu aitab valida keskkonnast saabuvast andmetulvast põneva ja olulise. Näiteks kui keset surmigavat vestlust üritame silmanurgast jälgida taustal toimuvat huvitavat tegevust, rakendame tahtlikku ruumilist tähelepanu. Sellist laadi tähelepanu neurobioloogiliste mehhanismide väljaselgitamine on viimase 30. aasta jooksul olnud üks ajuteaduse tähtsamaid eesmärke. Oleme siin varemgi kirjeldanud, kuidas tähelepanu töö aluseks võib olla erinevate ajupiirkondade aktiivsuse omavaheline koordinatsioon ajas ja kuidas see ajaline muster võib erineda ajukoore kihtide vahel. Peagi Nature’is ilmuv töö uurib aga tähelepanu efekte koguni sünaptilisel tasemel. Sellise peene taseme järeldusi ei luba teha mitte äge tehnoloogia, vaid teadlaste nutikas eksperimentaalne lähenemine.

Farran Briggs viis George Manguni ja Martin Usrey juhendamisel läbi järgmise eksperimendi: ahvikeste ajju paigaldati elektroodid nii, et teadlased said anda õrna elektrivoolu taalamuse releetuuma (LGNi) neuronitesse ja samal ajal mõõta selle elektristimulatsiooni poolt esile kutsutud tulisklemist esmase nägemiskorteksi (V1) neuronites. Trikk seisnes selles, et LGNi stimulatsiooni tugevus oli valitud nõnda, et ta viis V1 neuronite tulisklemiseni ainult osadel katsekordadel. Seda, kui tihti LGNi stimulatsioon viis tulisklemiseni V1 neuronites, võrreldi tingimustes, kus ahvike kas hoidis oma tähelepanu just sellel ruumipiirkonnal, millest huvituvaid neuroneid mõõdeti (V1) ja stimuleeriti (LGN), või hoidis oma ruumitähelepanu mujal. Teadlased leidsid, et tähelepanu pööramine ruumipiirkonnale, mida töötlevaid neuroneid stimuleeriti ja mõõdeti, tõstab tõenäosust, et LGNi stimuleerimine viib tulisklemiseni V1s. Kuna stimuleeritud LGNi neuronite ja mõõdetud V1 neuronite vahel on ainult üks sünaps, pidi tähelepanu mõjutama selle sünapsi tõhusust. Veelgi enam, autorite edasised kavalad analüüsid võimaldavad järeldada, et tähelepanu mõjutab presünaptilises terminalis toimuvaid protsesse. Kuidas täpselt see toimub, antud tööst ei selgu, kuid tulemuste selgitamiseks on tarvis vaid ruumiliselt piisavalt selektiivset presünaptilisi terminale kontrollivat modulatsiooni. See modulatsioon võib tulla kas mittespetsiifilistelt taalamuse rakkudelt või – praegu populaarsema versiooni kohaselt – atsetüülkoliini tootvate rakkude tuumadelt. Säärane tähelepanuline modulatsioon tooks endaga kaasa selle, et presünaptilisse terminali saabuv aktsioonipotentsiaal vabastab seal rohkem neurotransmittereid, mis viibki suurema tõenäosusega tulisklemiseni postsünaptilises neuronis. Voila!

Allikas: Briggs jt (trükis). Attention enhances synaptic efficacy and the signal-to-noise ratio in neural circuits. Nature.

  1. jaanaru
    juuli 24, 2013, 8:49 p.l.

    artikkel ilmus tänase Nature’i veergudel: http://www.nature.com/nature/journal/v499/n7459/full/nature12276.html

  1. No trackbacks yet.

Lisa kommentaar

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Muuda )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Muuda )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Muuda )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Muuda )

Connecting to %s