Meicníochtaí Inchinn maidir le Feasacht Chomhfhiosach: Braith, Pulse, Athraigh, agus Tonn

Teibí

Is réimse spéisiúil taighde néareolaíochta é an Chonaic nuair is minic a bhíonn níos mó ceisteanna ná freagraí. Molaimid cur chuige oscailte agus dóchasach ina bhféadfadh meicníochtaí inréimseacha sa néareolaíocht tuiscint shásúil ar an bhfeasacht a sholáthar.

Is í an néareolaíocht an staidéar eolaíoch ar an néarchóras, agus tá cuimhne ina cumas tábhachtach ag an duine. Tá gaol doscartha idir an dá cheann. Léiríonn torthaí taighde néareolaíochta go gcinntear cuimhne ag struchtúr agus feidhm na synapses idir néaróin san inchinn. Mar sin, is féidir linn a thabhairt i gcrích: tá dlúthbhaint ag néareolaíocht agus cuimhne.

Thug taighde néareolaíochta tuiscint níos fearr dúinn ar conas a oibríonn cuimhne an duine. Nasctar na néaróin inár n-inchinn trí shionapses agus tarchuireann siad faisnéis. Is é an próiseas aistrithe agus stórála faisnéise seo ár gcuimhne. Mar sin, ní hamháin gur féidir le taighde néareolaíochta cabhrú linn tuiscint níos fearr a fháil ar nádúr na cuimhne ach freisin modhanna agus uirlisí éifeachtacha a sholáthar chun cumas cuimhne an duine aonair a fheabhsú.

Ag an am céanna, tá tábhacht mhór ag cuimhne freisin maidir le taighde néareolaíochta. Nuair a thuigimid na difríochtaí i gcumas cuimhne idir daonraí éagsúla, is féidir linn torthaí na néareolaíochta a úsáid chun teacht ar réitigh chun cuimhne a fheabhsú.

Is fiú a lua, nuair a thuigimid an gaol idir néareolaíocht agus cuimhne, nár cheart dúinn feabhsú na cuimhne a chur ar chomhchéim le feabhas a chur ar fheidhm na néarcheall. Ba cheart dúinn féachaint air mar phróiseas cuimsitheach, lena n-áirítear go leor fachtóirí, mar shampla aiste bia, cleachtadh, codlata, agus nósanna maireachtála eile, chomh maith le cumarsáid idirphearsanta, stíl foghlama, caitheamh aimsire, agus mar sin de. Mar sin, trí scileanna gaolmhara saoil agus staidéir a mháistir, is féidir linn ár gcuimhne a bharrfheabhsú go mór.

Nuair a chuirtear le chéile iad, tá nasc dlúth idir néareolaíocht agus cuimhne. Ba cheart dúinn dearcadh dearfach a úsáid chun an gaol idir néareolaíocht agus cuimhne a thuiscint, ár gcuimhne a fheabhsú, agus cúlchiste eolais níos fearr a bheith againn. Is féidir a fheiceáil go gcaithfimid ár gcuimhne a fheabhsú. Is féidir le Cistanche ár gcuimhne a fheabhsú go suntasach toisc gur ábhar míochaine Sínis traidisiúnta é Cistanche le go leor éifeachtaí uathúla, agus is é ceann acu cuimhne a fheabhsú. Tagann éifeachtúlacht na feola mionaithe ó éagsúlacht de chomhábhair ghníomhacha atá ann, lena n-áirítear aigéad carbocsaileach, polaisiúicrídí, flavonoids, etc. Is féidir leis na comhábhair seo sláinte inchinne a chur chun cinn trí bhealaí éagsúla.

Cliceáil chun forlíontaí a fhios chun cuimhne a fheabhsú

Déanaimid athbhreithniú ar dtús ar roinnt saintréithe de ghníomhaíocht néarúil chomhfhiosach, lena n-áirítear córais thiomnaithe le haghaidh ábhar agus leibhéil comhfhiosachta a bheith rannpháirteach, idirdhealú agus forluí meicníochtaí a chuireann le stáit chomhfhiosacha agus feasacht chomhfhiosach ar imeachtaí neamhbhuan, aistrithe neamhlíneacha agus rannpháirtíocht líonraí ar scála mór, agus ar deireadh an nasc ama ina dtarlaíonn feasacht chomhfhiosach ar imeachtaí scoite nuair a thagann meicníochtaí aire agus cuimhne le chéile. Tugann na breithnithe seo agus torthaí turgnamhacha nua le déanaí dúinn hipitéis chuimsitheach a mholadh a bhaineann le ceithre chéim a tionscnaíodh go gairid i ndiaidh spreagadh céadfach seachtrach: (1) Braith - ciorcaid cortúla agus fochortúla níos airde a bhrath an spreagadh agus é a roghnú le haghaidh dearcadh comhfhiosach. (2)

Méadaíonn Pulse – borradh néarmhodúil neamhbhuan agus ollmhór i líonraí arousal fochoirtiúil agus éirimiúla comharthaí a chumasaíonn braistint chomhfhiosach dul ar aghaidh. (3)

Lasc - déantar líonraí a d'fhéadfadh cur isteach ar phróiseáil chomhfhiosach a mhúchadh. (4) Táirgeann próiseáil tonnta-seicheamhach trí ordlathach níos ísle go réigiúin choirtiúla níos airde peirspictíocht lánfhoirmithe, ionchódaithe i gcuimhne oibre tosaigh agus i gcórais chuimhne eipeasóidigh mheánacha ama le haghaidh tuairisce ina dhiaidh sin ar an taithí.

Tá sé i gceist go mbeadh an creat atá sonraithe anseo neamheisiach agus spreagann sé meicníochtaí eile a chur leis le tuilleadh dul chun cinn a dhéanamh. I ndeireadh na dála, díreach mar a dhéanann go leor meicníochtaí sa bhitheolaíocht le chéile idirdhealú idir maireachtáil agus rudaí neamhbheo, d'fhéadfadh go leor meicníochtaí néareolaíochta go sineirgistíoch scaradh comhfhiosach ó ghníomhaíocht néareolaíoch neamhchomhfhiosach.

Eochairfhocail

Chonaic; thalamus ; meicníochtaí; aird ; subcortical; cuimhne.

Réamhrá

Aontaíonn formhór na ndaoine go ndéanann sé difríocht cibé an bhfuil tú comhfhiosach nó nach bhfuil. Mar sin féin, tá easaontas forleathan faoi cad é go díreach Chonaic agus conas é a mhíniú. Áitíonn cuid acu go mbraitheann fíorthuiscint comhfhiosachta ar eispéiris inmheánacha, nach féidir a mhíniú go hiomlán trí chur chuige eolaíoch a bhraitheann go bunúsach ar bhreathnóireacht sheachtrach. Mar sin féin, glacfaimid leis anseo gur féidir le néareolaíocht léargais luachmhara a sholáthar ar nádúr an chomhfhiosachta.

Cosúil le topaicí dúshlánacha eile san eolaíocht, mar shainmhíniú na beatha, rachaimid i ngleic le comhfhios trí chur síos a dhéanamh ar na hairíonna agus na tréithe tábhachtacha atá aige seachas trí bheith ag iarraidh sainmhíniú amháin a bheith gonta nó simplí. B'fhéidir gurb é an saibhreas seo agus an chastacht álainn, a roinntear le feiniméin bhitheolaíocha tábhachtacha eile, a chruthaíonn intuition nach bhfuil mínithe simplí nó tirime comhfhiosachta inghlactha. Níl an Chonaic simplí ach ní ciorcaid néaracha ná néaróin iad ach an oiread. Táthar ag súil go dtiocfaidh míniú néareolaíoch sásúil ar an bhfeasacht mar thoradh ar thuiscint agus léirthuiscint mhéadaithe ar na meicníochtaí casta, galánta néaracha a d'fhéadfadh cur go sineirgistíoch.

Tairgeadh go leor teoiricí chun comhfhios a mhíniú, a phléitear go mion in áiteanna eile agus nach ndéanfaimid athbhreithniú orthu anseo (Dehaene 2014; Koch and others 2016; Lamme 2006; Lau and Rosenthal 2011; Tononi and others 2016). Ina áit sin, cuirfimid leis an obair a rinneadh roimhe seo chun hipitéis nua a thairiscint a bheidh dírithe ar mheicníochtaí éagsúla néareolaíochta a shintéisiú a d'fhéadfadh comhfhios a chruthú. Níl an cuntas seo eisiach; ina ionad sin, deimhnímid—arís cosúil le staidéar bitheolaíoch an tsaoil féin—gur fearr an Chonaic a thuiscint trí mheascán sineirgisteacha de mheicníochtaí iolracha seachas trí mheicníocht shimplí amháin. Déanfaimid plé ar dtús ar roinnt airíonna tábhachtacha agus tréithe an chonaic; ansin cuirimid an hipitéis braite, cuisle, lasc agus tonn i láthair chun na tréithe seo a aontú i gcomhthéacs torthaí turgnamhacha le déanaí; sula n-iompaítear ar threoracha amach anseo agus ar cheisteanna gan freagra.

Ábhar na Chonaic, Leibhéal na Feasa, agus an Córas Feasachta

Chuir na néareolaithe Plum agus Posner (1972) síos ar an bhfeasacht mar dhá chomhpháirt:

1. Ábhar an chonaic

2. Leibhéal Chonaic

Is é ábhar an chomhfhiosachta an tsubstráit ar a bhfeidhmíonn an Chonaic agus folaíonn sé córais céadfacha, mhótair, mhothúchánacha agus chuimhneacháin atá eagraithe go hordlathach agus a oibríonn ar leibhéil iolracha. Cuimsíonn ábhar an chonaic an chuid is mó de na córais arna n-imscrúdú ag néareolaíocht, lena n-áirítear cosáin céadfach agus mótair, cuimhne, mothúcháin agus tiomántáin, teanga, feidhm feidhmiúcháin, próiseáil amhairc nó céadfach eile, pleanáil mótair, agus mar sin de (Fíor 1). Is féidir le mífheidhm fócasach a chuireann isteach go roghnach ar mhodúl ar leith difear a dhéanamh do gach ábhar aonair comhfhiosachta agus a fhágann feidhmeanna eile sách slán (Heilman and Valenstein 2003; Mesulam 2000). Mar shampla, má dhéantar damáiste do bhealaí amhairc, d’fhéadfadh go mbeadh lagú ar chonaic amhairc ag duine ach gur féidir leis gnátheispéiris a bheith aige i réimsí eile. Má dhéanann duine damáiste do na gréasáin teanga, d’fhéadfadh go n-athrófar a bhfeasacht teanga agus go leanann eispéiris neamhbhriathartha eile gan bhac.

I gcodarsnacht leis sin, is minic a fheidhmíonn córais néaracha a rialaíonn leibhéal an chonaic ar go leor ábhar an chonaic le chéile, ag cruthú éifeachtaí níos domhanda ar an bhfeasacht (Giacino agus daoine eile 2018; Laureys agus daoine eile 2015; Posner agus daoine eile 2019; Schiff 2008). Tagraíonn muid do na líonraí inchinn cortical agus subcortical speisialaithe a rialaíonn an leibhéal comhfhiosachta mar an córas comhfhiosachta, mar analaí le córais feidhmiúla móra eile san inchinn, mar shampla an córas mótair, córas somatosensory, agus mar sin de (Blumenfeld 2009; Fig. 2). Rialaíonn an córas comhfhiosachta an leibhéal comhfhiosachta agus dá bhrí sin rialaíonn sé rochtain ar gach ábhar comhfhiosachta.

Tarlaíonn sé seo trí phróiseas ar leith ach gaolmhar a choinníonn (1) airdeall, (2) aird, agus (3) feasacht ar an duine féin agus ar an gcomhshaol (AAA cuimhneach). I measc na líonraí córais feasachta a rialaíonn na feidhmeanna seo tá córais arousal uachtair brainstem, thalamic, hypothalamic, agus basal for-inchinn (Li agus daoine eile 2021; McCormick agus daoine eile 2015; Motelow agus Blumenfeld 2014; Parvizi agus Damasio 2001; Redinbaugh agus daoine eile 2020; Saperbaugh agus eile 2020; agus cinn eile 2001;Steriade agus McCarley 2010), mar aon leis an cortex comhlachais meánach agus cliathánach ard-ord (Corbetta agus Shulman 2002; Dosenbach agus daoine eile 2008; Menon agus Uddin 2010; Raichle agus Snyder 2007; Seeley agus daoine eile féach Fig. 2007; 2).

D’fhéadfadh ról a bheith ag struchtúir eile mar an claustrum, ganglia basal, nucleus accumbens, agus cerebellum freisin (Crick and Koch 2005; Li and Others 2021; Middleton and Strick 2000; Schiff 2010; Schmahmann 2019). Forluíonn líonraí cortical agus fo-choirteacha éagsúla an chórais comhfhiosachta ina gcuid ranníocaíochtaí le bheith ar an airdeall, aird agus feasacht.

Cé go bhfuil an neuroanatomy de Chonaic sách ar eolas (Blumenfeld 2015; Fíor. 2), na meicníochtaí néar-fiseolaíocha a ghineann Chonaic fós le tuiscint lag. Chun fiseolaíocht an chomhfhiosachta a thuiscint, agus conas a chuireann comhpháirteanna néar-anatomacha an chórais chomhfhiosachta le chéile, is gá breathnú ar an gcaoi a dtarlaíonn an Chonaic thar am.'

Stáit Chomhfhiosach agus Imeachtaí Comhfhiosacha

Is cásanna iad stáit chomhfhiosacha ina maireann leibhéal áirithe comhfhiosachta ar feadh tréimhse sách fada. Áirítear le staideanna comhfhiosacha éagsúla codladh, múscail, codlatacht, forairdeall ardaithe, nó neamhoird chomhfhiosachta amhail coma, staid chomhfhiosach íosta, nó taomanna titimeasa. Braitheann stáit chomhfhiosach ar líonraí córais comhfhiosachta cortical agus subcortical a rialaíonn leibhéal an chonaic thar thréimhsí fada (féach Fíor 2). I gcodarsnacht leis sin, in imeachtaí comhfhiosacha bíonn feasacht chomhfhiosach níos giorra, de ghnáth ar mhothúchán, ar ghníomhaíocht, ar mhachnamh nó ar theaglaim díobh seo chun taithí a chruthú. Tugann obair le déanaí le tuiscint go rialaíonn na líonraí córais comhfhiosachta cortical-subcortical céanna ar eol go rialaíonn an leibhéal comhfhiosachta ar scálaí ama níos faide i stáit chomhfhiosacha leibhéal an chomhfhiosachta ar scálaí ama i bhfad níos giorra le linn imeachtaí comhfhiosacha gairide (Chica agus daoine eile 2016; Kronemer agus daoine eile 2021 ; Li agus daoine eile 2021; Sarter agus Lustig 2019; Schiff agus daoine eile 2013; Warren agus daoine eile 2015).

Tá an Chonaic Neamhlíneach agus baineann sé le Líonraí Inchinn ar Mhórscála

Dhá airí thábhachtacha eile de chomhfhios is ea neamhlíneacht agus rannpháirtíocht líonraí néaracha ar scála mór san inchinn. Is gnách go mbíonn aistrithe neamhlíneacha idir stáit chomhfhiosacha, agus muid ar fad ag filleadh ar staid níos airdeallaí go tobann le linn léachta, nó mar a tharlaíonn i ndaoine a bhfuil titimeas orthu nuair is gnách go mbíonn déine na comhfhiosachta lagaithe le linn taomanna scaipthe go démhódúil.

Ar ndóigh tá gráduithe sa leibhéal comhfhiosachta, agus ní feiniméan uile-nó-aon rud é an Chonaic; áfach, tarlaíonn aistrithe sa leibhéal comhfhiosachta idir stáit ar bhealach neamhlíneach (Cunningham and others 2014; Del Cul and others 2007; Saper and others 2001). Mar an gcéanna, tá próisis neamhlíneacha tábhachtach le haghaidh taithí imeachtaí comhfhiosacha. Tá sé léirithe ag obair shuimiúil a rinneadh le déanaí ó iliomad saotharlanna, cé go bhfuil claonadh ann freagairtí néaracha ag leibhéil níos ísle a ghrádú ar bhealach níos líneach mar fhreagra ar neart spreagtha (m.sh., comharthaí sa cortex amhairc príomhúil), go bhfuil freagairtí néaracha ard-oird ina dhiaidh sin an-neamhlíneach (Del Cul agus cinn eile. 2007; Fisch agus daoine eile 2009; Herman agus daoine eile 2019; Noy agus daoine eile 2015; van Vugt agus daoine eile 2018).

Táirgeann sé seo comharthaí neamhlíneacha i réimsí cortical ardoird a mhéadaítear go mór le haghaidh imeachtaí a fheictear go comhfhiosach i gcoinne imeachtaí neamhbhraite. Ina theannta sin, bíonn líonraí néaracha ar scála mór san inchinn i gceist le stáit chomhfhiosacha agus imeachtaí comhfhiosacha araon. Léirigh go leor staidéir inréimseacha ar an ngnáthchomhfhios, chomh maith le neamhoird chomhfhiosachta, go bhfuil an Chonaic "mór" san inchinn, rud a chiallaíonn nuair a tharlaíonn comhfhiosacht baineann sé de ghnáth le líonraí cortical agus subcortical a scaiptear go forleathan sa dá leathsféar (Baars 2005; Dehaene 2014; Koch 2004; Laureys agus daoine eile 2015; Posner agus daoine eile 2019; Schiff 2008; Steriade agus McCarley 2005; Tononi agus daoine eile 2016). Tá an rannpháirtíocht líonra leathan seo de chomhfhios ag teacht lena thábhacht fheidhmiúil ríthábhachtach agus lena buntáistí marthanais, ag soláthar stóinseachta agus iomarcaíochta a bhféadfadh buntáistí éabhlóideacha a bheith acu.

Amlíne na Feasachta

Nuair a úsáideann daoine an focal "comhfhiosach" sa chaint choitianta, is gnách go gciallaíonn siad (1) gan a bheith neamhfhiosrach (ie, gan a bheith i gcoma nó i gcodladh gan aisling) nó (2) feasacht chomhfhiosach ar rud éigin. Is lú conspóideach iad na meicníochtaí a chuireann cosc ​​ar neamhfhios agus a choinníonn gnáthstaid airdeall ar arousal (Posner agus daoine eile 2019; Steriade and McCarley 2010). Dá bhrí sin, déanfaimid plé níos mine anois ar na meicníochtaí nach féidir a bhaint amach maidir le feasacht chomhfhiosach. Díreoimid ar fheasacht chomhfhiosach ar imeachtaí mar is mó a ndearnadh staidéar orthu. Cé go bhféadfadh feasacht chomhfhiosach tarlú i ndáiríre ar níos mó de chontanam (Huk and others 2018), agus gur féidir a bheith feasach go comhfhiosach ar rudaí nach dtarlaíonn ag tráth ar leith, tá sé i bhfad níos éasca feasacht ar imeachtaí scoite le staidéar a dhéanamh go turgnamhach. . D’fhéadfadh feasacht chomhfhiosach ar imeachtaí a bheith mar an “E. coli of conscious research” mar sin, ag soláthar córas múnla simplí, le torthaí a eachtarshuíomh agus a léirmhíniú níos leithne, cé gur cheart gach réamhchúram cuí a chaomhnú do shamhail shimplithe den sórt sin.

Is féidir cur síos a dhéanamh ar imeachtaí comhfhiosacha mar a tharlaíonn ar amlíne comhfhiosachta (Fíor 3). Rinne go leor imscrúdaitheoirí idirdhealú le déanaí idir meicníochtaí néaracha a chuireann leis an teagmhas comhfhiosach féin agus meicníochtaí eile a d'fhéadfadh teacht roimhe nó a leanúint ach nach bhfuil, i ndáiríre, mar chuid den chomhfhios (Aru agus daoine eile 2012; Pitts agus daoine eile 2014a; Tsuchiya agus daoine eile 2015). Bainfimid úsáid as an sampla de spreagadh seachtrach gairid, cosúil le cuma neamhbhuan aghaidhe sa réimse amhairc (arna léiriú ag an saighead dearg ag am 0 i bhFíor 3), chun na coincheapa seo a phlé. Féadfaidh réamhtheachtaithe tábhachtacha nó réamhriachtanais chomhfhiosachta rannchuidiú le cibé acu an sroicheann imeacht feasacht chomhfhiosach nó nach dtagann.

I measc na réamhtheachtaithe comhfhiosachta seo tá an leibhéal airdeall agus arousal, forairdeall nó oirchill, eispéiris roimhe seo a bhaineann le himeacht atá le teacht, staid inspreagtha, agus céim ascaluithe inchinne ar nós an rithim alfa (Boly agus daoine eile 2007; Gonzalez-Garcia agus daoine eile). 2018; Libet agus daoine eile 1983; Mathewson agus daoine eile 2009; Palva agus daoine eile 2005; Sadaghiani agus daoine eile 2009; Wyart agus Tallon-Baudry 2009). Tar éis an teagmhais chomhfhiosach, is féidir roinnt iarmhairtí comhfhiosachta a bheith ann (féach Fíor 3).

Áirítear orthu sin próiseáil iar-aireachtála mar a thugtar air, faisnéis a ionchódú i gcórais chuimhne, agus ullmhúchán do thuarascálacha nó tuairiscí ina dhiaidh sin ar an taithí ag tráth níos déanaí (Aru and others 2012; Pitts and others 2014a; Tsuchiya and others 2015). Idir réamhtheachtaithe agus iarmhairtí an chomhfhiosachta luíonn an t-imeacht comhfhiosach féin, a mhairfidh áit éigin idir 200 agus 300 ms is dócha (tá an ré chruinn conspóideach). Léirítear an t-imeacht comhfhiosach i bhFíor 3 le bosca glas in ionad an bhosca dhubh cáiliúil sa spiorad dóchasach gur féidir é a mhíniú ar deireadh bunaithe ar bhitheolaíocht.

Aird, Cuimhne, agus Feasacht Chomhfhiosach

Déanaimis iarracht an bosca glas a oscailt. Úsáidfimid arís an chuma gairid ar spreagadh amhairc ag am náid mar shampla d'imeacht comhfhiosach. Mar sin féin, d’fhéadfaí na coincheapa céanna a chur i bhfeidhm ar aon spreagadh seachtrach céadfach (amhairc, éisteachta, tadhlach, etc.), chomh maith le gníomh mótair, nó le smaoineamh inmheánach, cuimhne nó mothúchán, a bhféadfadh aon cheann díobh feidhmiú mar ábhar. comhfhiosach (féach Fíor 1). Mar atá pléite againn, is dócha go mbeidh gá le spreagadh agus aird, ach b'fhéidir nach leor iad le haghaidh feasacht chomhfhiosach. Ar feadh amlíne an chomhfhiosachta (féach Fíor 3), tá gá le rannpháirtíocht aird ag an am a spreagtar imeacht amhairc chun feasacht chomhfhiosach a bhaint amach (Simons and Chabris 1999). Chomh maith le haird, soláthraíonn cuimhne leideanna tábhachtacha faoi mheicníochtaí an chonaic.

Chun imeacht comhfhiosach a úsáid le haghaidh oibríochtaí cognaíocha níos déanaí caithfidh sé dul isteach i réimsí cuimhne oibre tosaigh droma (Carver agus daoine eile 2018; Goldman-Rakic ​​1996; Persuh agus daoine eile 2018). Ina theannta sin, le bheith ar fáil le haghaidh tuairiscithe níos déanaí mar chuimhne nó mar thaithí dearbhaithe eipeasóideach ní mór dó na ciorcaid chuimhne ama meánacha a bhaint amach (Hassabis agus daoine eile 2007; Squire agus Wixted 2011; Tulving 2002). Mar sin, ní mór córais chuimhne a úsáid le linn nó i dtreo dheireadh na hócáide comhfhiosaí (féach Fíor 3). Tá an bosca glas nó an t-imeacht comhfhiosach mar sin ag an nexus nó an t-aistriú ama idir córais aire agus cuimhne - nó, i mbeagán focal, is é an Chonaic an áit a mbuaileann aird an chuimhne.

Mar sin féin, ní chuimhnítear ar gach imeacht comhfhiosach. Is féidir a bheith feasach go comhfhiosach faoi rud éigin nóiméad amháin ach gan cuimhneamh air níos déanaí mar gheall ar amnesia nó go simplí mar gheall ar ghnáthdhearmad. Dá bhrí sin, ní hionann an Chonaic agus ionchódú cuimhne ach is féidir go seasfadh sé an chéim díreach roimh ionchódú cuimhne, áit a sroicheann cuimhne ionchasach an geata chuig córais chuimhne i réigiúin mar an lobe ama medial. Ar an gcaoi chéanna, is féidir meicníochtaí aird a úsáid gan eispéireas comhfhiosach a chruthú. Mar shampla, is féidir go dtarlódh roinnt gníomhartha lena ngabhann aird shubstaintiúil ar nós carr a thiomáint go huathoibríoch den chuid is mó, i gcás ina dtarlaíonn imeachtaí iolracha ar fhreastail siad orthu nach dtagann ina gcuid den chomhfhiosacht. Mar sin, ní hionann feasacht feasachta agus aird. Tá comhábhair néaracha breise ag teastáil le haghaidh imeacht a sroicheann aird chun feasacht chomhfhiosach a bhaint amach freisin.

Braith, Pulse, Athraigh, agus Tonn

Cad a tharlaíonn le linn an aistrithe ó aird go cuimhne? Cuirfimid creat nua i láthair anois chun imeachtaí comhfhiosacha a imscrúdú, ar a dtugtar an hipitéis braite, cuisle, lasc agus tonn (Fig. 4). Tógann an hipitéis reatha ar theoiricí agus ar thorthaí roimhe seo agus ionchorpraíonn sí iad mar aon le hobair le déanaí ar néareolaíocht an chomhfhiosachta ó mo shaotharlann. Ag filleadh ar an sampla de spreagadh amhairc gairid ag am 0, go gairid i ndiaidh an spreagtha (<100 ms), primary cortices are activated, specifically the visual cortex in this case. To detect the stimulus, signals interact with higher cortical areas including the frontal eye fields and other frontoparietal regions (Bisley and Goldberg 2010; Gregoriou and others 2009; Thompson and Schall 1999) as well as subcortical areas such as the midbrain tectum (Bollimunta and others 2018; Knudsen 2011. see Fig. 4, "Detect"). We recently found support for a rapid early cortical detection network based on human electrocorticography analysis with both visual and auditory stimuli (Christison-Lagay and others 2018; Herman and others 2019; Khalaf and others 2021 [unpublished data]; Kwon and others 2021).

Spreagann spreagthaí a bhraitear go comhfhiosach na chéad trí chéim eile laistigh de 200 go 300 ms. Sa chéad cheann de na céimeanna seo, soláthraíonn córais arousal subcortical bíog dhinimiciúil neamhbhuan a éascaíonn comharthaí cortical neamhlíneacha ollmhóra ina dhiaidh sin atá riachtanach don Chonaic (féach Fíor 4, "Pulse"). Mar atá pléite againn cheana féin, formhuiníonn teoiricí eile "adhainte" cortical nonlinear i dearcadh comhfhiosach; áfach, is gnách go dtugtar ról níos moille, ceadaitheach in aird marthanach ar chórais arousal subcortical. I gcodarsnacht leis sin, ní mór dúinn hipitéis a thabhairt go gcuireann cuisle arousal subcortical luath neamhbhuan nó borrtha neuromodulatory feabhas dinimiciúil ar líonraí cortical, ag éascú agus ag méadú rannpháirtíocht tapa agus fhorleathan na hinchinne sa Chonaic. Fuaireamar fianaise le déanaí a thacaíonn le cuisle arousal subcortical-cortical neamhbhuan luath i aireachtáil amhairc an duine bunaithe ar fMRI (íomháú athshondais mhaighnéadaigh feidhme) agus taifeadtaí díreacha ón thalamus daonna (Christison-Lagay agus cinn eile 2018; Kronemer agus daoine eile 2021; Li agus daoine eile 2021). Tabhair faoi deara go bhforluíonn na céimeanna "brath" agus "pulse" líonraí fo-chorrúla agus cortical ó bhun aníos ar tugadh aird orthu roimhe seo (Kinomura agus daoine eile 1996; Menon agus Uddin 2010; Sarter agus Lustig 2019; Schiff agus daoine eile 2013; Seeley agus daoine eile 2007) .

Ansin, déantar gníomhaíocht i líonraí sonracha a mhúchadh chun iad a chosc ó chur isteach ar phróiseáil leanúnach an spreagtha comhfhiosach, sa chás seo lena n-áirítear an cortex amhairc príomhúil, limistéir líonra braite frontoparietal, agus an líonra mód réamhshocraithe (féach Fíor 4). , "Athraigh"). Tugaimid hipitéis go bhféadfadh laghduithe den sórt sin ar ghníomhaíocht imeachtaí comhfhiosacha a “shleamhnú” ina chuimhneacháin scoite, nó freastal ar fheidhmeanna eile chun sreabhadh faisnéise a rialú nó a dhíriú go roghnach. Mar shampla, tá sé ar eolas go maith go dtarlaíonn gníomhaíocht laghdaithe i líonraí mód réamhshocraithe ag amanna nuair a mhúchtar aird inmheánach agus nuair a chuirtear aird sheachtrach ar siúl (Herman agus daoine eile 2019; Li agus daoine eile 2019; Miller agus daoine eile 2009; Ossandón agus daoine eile 2011; Raichle agus Snyder 2007; Singh agus Fawcett 2008). Chomh maith le laghduithe leanúnacha ar ghníomhaíocht líonra mód réamhshocraithe, fuaireamar amach le déanaí go n-eascraíonn spreagthaí amhairc a fheictear go comhfhiosach laghdú neamhbhuan sa cortex amhairc príomhúil chomh maith le líonraí braite ardoird ag thart ar 350 ms tar éis cur i láthair spreagtha (Herman agus daoine eile 2019). Tagann uainiú na laghduithe seo i gcomhthráth leis an blink aireach nó an tréimhse teasfhulangach síceolaíoch, agus mar sin d’fhéadfadh go gcuirfeadh sé le teorainn a chur le hionchuir a d’fhéadfadh a bheith imtharraingteach le linn próiseála comhfhiosach (Dux agus Marois 2009; Hindi Attar agus daoine eile 2010; Li agus daoine eile 2013; Sergent agus daoine eile 2005).

Ar deireadh, scuabann tonn leathan de phróiseáil ordlathach trí réimsí cortical níos ísle go dtí níos airde (lena n-áirítear na sruthanna amhairc droma agus ventral sa chás seo) chun an t-imeacht a phróiseáil go hiomlán sula ndéantar é a ionchódú i gcuimhne oibre frontoparietal agus i gcórais chuimhne episodic medial ama (Fíor 4). , "Tonn"). Féadfar na codanna níos luaithe den tonn a mheas mar chuid den imeacht comhfhiosach féin; Mar sin féin, meascann an phróiseáil iar-aireachtála leanúnach atá ag teastáil le haghaidh ionchódú cuimhne iomlán agus ullmhúchán don tuarascáil ina dhiaidh sin isteach ar iarmhairtí níos déanaí an chonaic (Fíor 3). Fuaireamar tonn de ghníomhaíocht cortical méadaithe ag scuabadh ó chúl go tosach trí líonraí cortical comhlachais eagraithe go hordlathach ag ráta thart ar 150 mm/s bunaithe ar thaifeadtaí EEG intracranial (electroencephalography) le spreagthaí amhairc a fheictear go comhfhiosach (Herman agus daoine eile 2019). Breathnaíodh tonn gníomhaíochta den chineál céanna chun cinn freisin le dearcadh comhfhiosach ar spreagthaigh éisteachta (Christison-Lagay agus cinn eile 2018). Sa dá staidéar, níor breathnaíodh an tonn le spreagthaí amhairc nó cloisteála comhionanna nár braitheadh ​​go comhfhiosach. Is díol spéise é go bhfuaireamar amach go raibh cuid de ghníomhaíocht na dtonnta i líonraí frontoparietal leanúnach i bhfad tar éis don spreagadh teacht chun críche (Herman agus daoine eile 2019). Tugann obair a rinneadh le déanaí le fMRI agus EEG ag baint úsáide as paraidímí neamhspleácha tuairisce chun dearcadh comhfhiosach a thástáil le tuiscint go bhfuil baint ag codanna tosaigh na toinne le comhfhios, agus go bhfuil baint ag codanna níos déanaí den tonn le próiseáil iar-aireachtála (Kronemer agus daoine eile 2021; Pitts agus cinn eile 2014b).

Ceisteanna gan Freagra agus Obair sa Todhchaí

Tá sé mar aidhm ag an hipitéis braite, cuisle, lasc agus tonn achoimre a dhéanamh ar roinnt príomh-mheicníochtaí feadh líne ama na comhfhiosachta, ag líonadh na bearna idir réamhtheachtaithe agus iarmhairtí an chonaic le seicheamh sochreidte imeachtaí néaracha. Comhlíonann an hipitéis na saintréithe comhfhiosachta atá leagtha amach againn, lena n-áirítear córais tiomnaithe a chuireann an t-ábhar de Chonaic le haghaidh rialacha mionsonraithe ar nós fís, éisteacht, gníomh, agus mar sin de (Fig. 1); córais níos ginearálta a rialaíonn an leibhéal comhfhiosachta tríd an gcóras comhfhiosachta (Fíor 2); rialú dinimiciúil nóiméad-go-nóiméad ar an leibhéal comhfhiosachta a cheadaíonn feasacht chomhfhiosach ar imeachtaí scoite; aistrithe neamhlíneacha agus aimpliú as a dtiocfaidh líonraí inchinne ar mhórscála; agus seicheamh tapa meicníochtaí neural laistigh den "bosca glas" ar an amlíne Chonaic (Fíor 3 agus 4) a ligeann aird chun freastal ar chuimhne.

Cé go dtéann hipitéisí mionsonraithe agus tástála den chineál seo go mór i dtreo meicníochtaí feasachta comhfhiosach a mhíniú, tá go leor ceisteanna tábhachtacha fós ann. Mar shampla, is gá go leor imscrúdaithe breise a dhéanamh ar mheicníochtaí an bhifurcation ríthábhachtach i gcás ina dtéann nó nach dtéann teagmhas isteach sa Chonaic. Is díol spéise é, ar feadh tamaill ghairid tar éis imeachtaí tarlú, d’fhéadfadh go rachaidh siad i gcomhfhios fós má dhírítear aird arís orthu (Sperling 1960). Cruthaíonn sé seo ceisteanna suimiúla maidir le cathain go díreach a tharlaíonn comhfhios, agus cén fo-thacar faisnéise san inchinn tráth ar bith a sheasann do chomhfhios i gcoinne ábhar neamhfhiosrach, ábhar a bhfuil díospóireacht leanúnach á déanamh air (Aru and Bachmann 2017; Mack and others 2018).

Ceist ghaolmhar is ea an bhfuil nó nach bhfuil gá le cineál éigin machnaimh ar gcúl nó meiteachognaíocht don chomhfhios (Fleming and others 2012; Mazor and others 2020). Áitíonn daoine áirithe go n-éilíonn comhfhiosacht múnla faisnéise a thógáil nó aird a thabhairt ort féin nó ar dhaoine eile (Graziano 2020; Wilkerson agus daoine eile 2020). Ar bhealaí áirithe, is ceist sainmhínithe í, cosúil leis an gceist cháiliúil an ndéanann crann a thiteann san fhoraois gan éinne timpeall air chun fuaim a chloisteáil. An éilíonn feasacht chomhfhiosach feasacht ar an bhfeasacht sin, nó nach bhfuil? Arís d’fhéadfadh an t-am a bheith thar a bheith ábhartha don cheist seo. Is dócha go dtarlaíonn feasacht shimplí níos gaire don imeacht, ach d’fhéadfadh go n-eascródh feasacht ar fheasacht gan mhoill.

Tá gá le himscrúdú fairsing breise freisin ar ról na valence agus an luach mhothúchánach, b'fhéidir páirt a ghlacadh sa chuisle modhnú nó i gcéimeanna eile den hipitéis a thuairiscítear thuas. Mar shampla, léirigh obair a rinneadh le déanaí go bhfuil baint ag an núicléas accumbens le dearcadh comhfhiosach amhairc (Kronemer agus daoine eile 2021). Cosúil le ról na mothúchán agus an inspreagadh san aire, d’fhéadfadh ranníocaíochtaí limbic cabhrú le cinneadh a dhéanamh ar cad atá tábhachtach, agus mar sin téann sé isteach sa chomhfhios (Damasio agus Damasio 2021; Romer Thomsen agus daoine eile 2011).

Is saincheist thábhachtach gan réiteach í an "fhadhb cheangailteach" i dtaighde comhfhiosachta, ag fiafraí conas, mar shampla, nuair a bhíonn oráiste agat, go bhfuil gnéithe díchosúla, mar shampla an dath, an mothú, an boladh, an suíomh agus an t-am, ceangailte le chéile chun foirm aontaithe a dhéanamh. taithí (Amhránaí 2001). D’fhéadfadh gnéithe den lasc agus den tonn a bhaineann le córais ama cortúla agus meánacha níos airde a bhfuil cur síos déanta orthu thuas cur leis an gceangal, ach teastaíonn i bhfad níos mó taighde ar na sonraí. D’fhéadfadh roinnt leideanna teacht ó neamhoird chliniciúla ar nós siondróm Balint nuair a bhriseann damáiste déthaobhach déthaobhach parietal gnáthcheangal na taithí amhairc ina blúirí dícheangailte níos lú (Barton 2011).

Ceist thábhachtach eile is ea an chaoi ar féidir le meicníochtaí den chineál a ndéantar cur síos orthu anseo eispéireas beoga, suibiachtúil agus pearsanta (peirspictíocht “an chéad duine”) a chruthú ar fheasacht, orm féin agus ar an domhan seachtrach (Blanke agus daoine eile 2015; Lou agus daoine eile 2017 ; Schaefer agus Northoff 2017). Arís, d’fhéadfadh roinnt leideanna teacht ó neamhoird chliniciúla ar nós an siondróm hemineglect, áit a bhféadfadh damáiste - go coitianta sa lobe parietal ceart - a bheith ina chúis le daoine aonair a bheith aineolach ar thaobh clé iomlán na cruinne, lena n-áirítear an taobh clé díobh féin (Heilman agus daoine eile 2000).

Cé go bhfuil amlíne an chomhfhiosachta ina heuristic úsáideach le haghaidh imeachtaí seachtracha gairide, go háirithe sa réimse céadfach, éiríonn an t-am, agus meicníochtaí an chonaic níos casta nuair a mheasann duine (1) feasacht ar smaointe inmheánacha nuair nach bhfuil uainiú an imeachta chomh soiléir; (2) feasacht ar ghníomhartha mótair ina bhféadfadh gnéithe áirithe den chonaic tarlú roimh an imeacht seachtrach agus ina dhiaidh; agus (3) eispéiris nádúrtha níos leanúnaí nuair nach mbíonn an t-am chomh soiléir i gcodarsnacht leis na himeachtaí aonair scoite agus simplí a ndéantar staidéar turgnamhach orthu go minic.

Cabhróidh dul chun cinn i go leor réimsí le freagairt na gceisteanna seo sna blianta amach romhainn. Tiocfaidh léargais as dul chun cinn spreagúil i néareolaíocht aird, cuimhne, dearcadh, arousal, mothúcháin, spreagadh, cinnteoireacht, feidhm feidhmiúcháin, íomháineachas meabhrach, agus ábhair ghaolmhara eile, lena n-áirítear taighde atá dírithe go díreach ar staidéar a dhéanamh ar Chonaic. D’fhéadfaí go mbreathnófaí ar go leor den néareolaíocht mar “thaighde ar an bhfeasacht faoi cheilt”, mar is fearr le roinnt imscrúdaitheoirí an téarma Chonaic a sheachaint, ach cuireann siad go fóill ar bhealaí tábhachtacha leis an réimse suimiúil taighde seo. Mar atá pléite againn, toisc go bhfuil an chomhfhiosacht chomh bunúsach sin, is dócha go n-oibríonn cóineasú il-mheicníochtaí néaracha láidre le chéile chun comhfhios a sholáthar seachas meicníocht aonair. Trí leanúint le tuiscint níos fearr ar an inchinn a shaothrú tá súil againn go dtarraingeoimid níos gaire don ghaolmhaireacht idir gníomhaíocht inchinn agus smaoineamh comhfhiosach a mhíniú, atá ar cheann de na rúndiamhra móra atá fágtha san eolaíocht nua-aimseartha.

Maoiniú

Nocht an t-údar/na húdair go bhfuair sé/sí an tacaíocht airgeadais seo a leanas le haghaidh taighde, údar, agus/nó foilsiú an ailt seo: Thacaigh NIH/NINDS UG3/UH3 NS112826, R37 NS100901, R01 NS066974, R01 NS096088, R085 NS04 leis an saothar seo , ag Fondúireacht Loughridge Williams agus ag teaghlach Betsy agus Jonathan Blattmachr.

Tagairtí

Aru J, Bachmann T. 2017. Cruthaíonn an t-ionchas rud éigin as rud ar bith: rinneadh athmhachnamh ar ról an aird i gcuimhne íocónach. Comhfhiosach Cogn 53:203-10. [PubMed: 28687418]

2.Aru J, Bachmann T, Amhránaí W, Melloni L. 2012. Dhriogadh na comhghaolú néaracha de Chonaic. Neurosci Biobehav Rev 36:737-46. [PubMed: 22192881]

3. Bairs BJ. 2005. Teoiric dhomhanda spás oibre an chonaic: i dtreo néareolaíocht chognaíoch ar thaithí an duine. Clár Brain Res 150:45-53. [PubMed: 16186014]

4. Barton JJ. 2011. Neamhoird a bhaineann le próiseáil amhairc níos airde. Handb Clin Neurol 102:223–61. [PubMed: 21601069]

5.Bisley JW, Goldberg ME. 2010. Aird, rún, agus tosaíocht sa lobe parietal. Annú Athnuachan 33:1–21. [PubMed: 20192813]

6.Blanke O, Slater M, Serino A. 2015. Prionsabail iompraíochta, néaracha agus ríomhaireachtúla féinfhiosachta coirp. Néaróin 88:145-66. [PubMed: 26447578]

7. Blumenfeld H 2009. Titimeas agus Chonaic. In: Laureys S, Tononi G, eag. Néareolaíocht an chonaic: néareolaíocht chognaíoch agus néarphaiteolaíocht. Preas Acadúil. lch. 15–30.

8. Blumenfeld H 2015. Bonn neuroanatomical de Chonaic. In: Gosseries O, Laureys S, Tononi G, eag. Néareolaíocht an chonaic. 2ú heag. Elsevier.

9. Blumenfeld H 2022. Neuroanatomy trí chásanna cliniciúla. 3ú heag. Sinauer Associates, Oxford University Press.

10.Bollimunta A, Bogadhi AR, Krauzlis RJ. 2018. Réimse súl tosaigh agus ranníocaíochtaí colliculus níos fearr a chur i gcomparáid le haird spásúil faoi cheilt. Nat Commun 9:3553. [PubMed: 30177726]

11.Boly M, Balteau E, Schnakers C, Degueldre C, Moonen G, Luxen A, agus daoine eile. 2007. Déanann luaineachtaí bonnlíne gníomhaíochta inchinne dearcadh somatosensory i ndaoine a thuar. Proc Natl Acad Sci US 104:12187–92. [PubMed: 17616583]

12.Carver FW, Rubinstein DY, Gerlich AH, Fradkin SI, Holroyd T, Coppola R. 2018. Gáma ard prefrontal le linn tasc cuimhne oibre magnetoencephalographic. Léarscáil Inchinn Hum 40:1774–85. [PubMed: 30556224]

13.Chica AB, Bayle DJ, Botta F, Bartolomeo P, Paz-Alonso PM. 2016. Idirghníomhaíochtaí idir foláireamh céimneach agus comhfhios sa ghréasán frontostriatal. Ionadaí Sci 6:31868. [PubMed: 27555378]

14.Christison-Lagay KL, Micek C, Kronemer SI, Forman S, Aksen M, Abdel-Aty A, agus daoine eile. 2018. Iniúchadh a dhéanamh ar dhearcadh comhfhiosach cloisteála le tasc tairsí agus EEG intracranial. Soc Neurosci Abstracts 2018, Abstract No. 78907.

15.Corbetta M, Shulman GL. 2002. Aird dírithe ar sprioc agus spreagadh-tiomáinte san inchinn a rialú. Nat Rev Neurosci 3:201–15. [PubMed: 11994752]

For more information:1950477648nn@gmail.com