A Természettudományi Kutatóközpont (TTK) Agyi Képalkotó Központjának munkatársai azonosították azokat az agyi folyamatokat, melyek a külvilágból érkező irreleváns, zavaró ingerek feldolgozásáért felelősek. A kutatók nagy téri-időbeli felbontású multimodális képalkotó módszerek segítségével mutatták ki, hogy – a korábbi feltételezésekkel ellentétben – az agyunk nem képes egyszerűen figyelmen kívül hagyni az aktuálisan emlékezetünkben tárolt vizuális információhoz hasonló, de mégis zavaró külső ingereket. Igazolták, hogy az irreleváns ingerek zavaró hatásának tompítása egy aktív agyi folyamat, és jellemezték az ebben kiemelt szerepet játszó agyi hálózatot. Az eredményeiket bemutató tanulmány az agyi képalkotás legrangosabb tudományos folyóiratában, a NeuroImage szaklapban jelent meg, 2021 októberében.

Korunk emberére nehezedő, korábban nem tapasztalt mértékű ingeráradat következtében kiemelt jelentőségűvé vált az a képességünk, hogy az agy véges információfeldolgozási erőforrásait minél hatékonyabban fókuszálni tudjuk az aktuális cselekvéseink végrehajtása szempontjából fontos információra. Tovább fokozza a kérdés fontosságát az is, hogy ez a képességünk sérül leginkább időskorban, valamint a különböző, a figyelmi funkciókat érintő neurokognitív fejlődési zavarok – mint például az ADHD – esetében. Az Agyi Képalkotó Központ munkatársai jelenlegi kutatásukban a legnagyobb kihívást jelentő, az aktuális feladatunk szempontjából fontos ingerekhez külső jegyeik alapján nagyon hasonló irreleváns ingerek agyi feldolgozásának folyamatait vizsgálták.

A kísérlet során a vizsgálati személyek egy vizuális munkamemória feladatot végeztek, amely során arcokat és rácsozott mintázatokat kellett rövid időn át fejben tartaniuk. A visszakérdezést megelőzően azonban az emlékezetben aktívan fenntartott képekhez nagyon hasonló, de a feladatvégzés szempontjából irreleváns képek jelentek meg a képernyőn. A kutatók a feladatvégzés alatt a legkorszerűbb elektroenkefalográfia (EEG) és funkcionális mágnesesrezonancia-képalkotás (fMRI) módszerek segítségével vizsgálták ezen zavaró, irreleváns képek által kiváltott agyi aktivitást.

A kutatók a zavaró képekre egy korai, szelekciós negativitásként ismert EEG komponens jelenlétét mutatták ki, mely eredmény arra enged következtetni, hogy az agyunk nem képes egyszerűen figyelmen kívül hagyni az emlékezetben aktívan fenntartott vizuális információhoz hasonló zavaró, irreleváns ingereket. Továbbá kimutatták, hogy az irreleváns ingerek által az emlékezeti információ tárolásában okozott zavaró hatás erőssége attól függ, hogy milyen hatékonyan kerül szétválasztásra a releváns és irreleváns információ agyi reprezentációja. A kutatóknak elsőként sikerült azonosítaniuk az ezen szétválasztási folyamat hátterét képező agyterületeket, melyek közül kiemelt szerepet játszik a homloklebeny egy specifikus régiója, a gyrus frontalis inferior pars triangularis terület, mely képes a látókérgi információfeldolgozás hatékony modulálására. A kutatások egyik további fontos eredménye, hogy jól mérhető képalkotó (fMRI és EEG) markereket szolgáltattak azon agyi folyamatok hatékonyságának jellemzésére, melyek az irreleváns vizuális ingerek okozta zavaró hatás tompításáért felelősek egészséges és betegcsoportokban egyaránt.

A kutatás a Nemzeti Agykutatási Program, az Országos Tudományos Kutatási Alapprogramok és az ELKH támogatásával valósult meg.

A NeuroImage tudományos folyóiratban megjelent „Neural basis of distractor resistance during visual working memory maintenance” című közlemény szerzői: Hermann Petra, Weiss Béla, Knakker Balázs, Madurka Petra, Manga Annamária, Nárai Ádám és Vidnyánszky Zoltán.

https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2021.118650