Діючи на центр розподілу сенсорних сигналів, кора мозку залишає для себе тільки інформацію, яка їй потрібна.
На наш мозок щомгненно обрушується величезна кількість інформації від органів почуттів. Тим не менш, нам вдається в цьому морі інформації не тонути. Ми звертаємо увагу на те, що нам потрібно, і не помічаємо всього іншого: ми можемо читати книгу в якомусь людному місці або ж говорити по телефону, не відволікаючись на голоси оточуючих та інші звуки великого міста.
Якимось чином мозок відфільтровує непотрібний шум, що йде від органів почуттів, допомагаючи утримувати увагу на чомусь одному. Іноді це відбувається як би само собою, іноді тут потрібні певні свідомі зусилля. Але, так чи інакше, система фільтрації сенсорного шуму працює у всіх людей, і не тільки у людей - її цілком можна вивчати на якихось лабораторних тварин.
Такі експерименти ставили дослідники з Массачусетського технологічного інституту, які змушували мишей перемикатися між різнорідними сигналами, зоровим і звуковим: щоб отримати частування, миша повинна була сконцентруватися на тому, що вона чує, нехтуючи тим, що вона бачить, і навпаки.
Перемиканням, як і слід було очікувати, керувала префронтальна кора, завідуюча вищими когнітивними функціями, в тому числі плануванням і прийняттям рішень. Вона якимось чином діяла на таламус - зону мозку, яку називають сенсорним хабом: сюди стікаються нервові імпульси майже від усіх органів почуттів, а таламус вже розподіляє їх по інших ділянках мозку, які повинні цю інформацію аналізувати.
Якщо тварини зосереджувалися на звуці, то ті нейрони таламусу, які приймають зорову інформацію, ставали неактивними. Проблема була в тому, що не було видно ніякого прямого з'єднання, через яке префронтальна кора могла б подіяти на цей сенсорний хаб.
Ймовірно, кора діяла на таламус через інші нервові центри, і в наступних експериментах такий обхідний шлях вдалося знайти. Автори роботи знову змушували мишей концентруватися то на зоровому, то на слуховому стимулі, і стежили, куди відправляються сигнали з тієї області префронтальної кори, яка відповідає за виконання експериментального завдання.
Виявилося, що тут задіяні так звані базальні ганглії: якщо потрібно було відволіктися від зорових відчуттів на користь звукових, то кора посилала сигнал у стріатум, або смугасте тіло, звідти імпульси йшли в бліду кулю, а бліда вже придушувала активність тієї зони таламусу, яка відповідала за зорові сигнали. За тими ж базальними гангліями імпульси йшли в ситуації, коли потрібно було сконцентруватися на зорових відчуттях.
Більш того, той же механізм працював і тоді, коли імпульси були одного роду, наприклад, коли з різних звуків потрібно було виділити один потрібний. Раніше вважалося, що базальні ганглії, зокрема, смугасте тіло, такими речами не займаються: про той же стріатум зазвичай кажуть, що він допомагає керувати рухами. Але, як бачимо, і до зорово-слухової інформації смугастому тілу теж є справа - ще один приклад багатозадачності зон мозку. Детально результати експериментів описані в журналі Neuron.
Автори роботи вважають, що діючи на систему фільтрації сенсорної інформації, можна допомогти тим, хто страждає від деяких психоневрологічних проблем. Наприклад, відомо, що люди з розладами аутистичного спектру бувають надзвичайно чутливі до звичайного шуму - можливо, якраз тому, що у них не працює цей фільтр.
З іншого боку, багатьом з нас буває важко зосередитися через те, що нас весь час щось відволікає, і не виключено, що засмучену увагу можна краще налаштувати, якщо активувати мозковий фільтр сенсорного шуму.