科学家们已经确认在大脑中的一个古老区域内存在一组神经元，这些神经元在帮助动物集中注意力方面发挥关键作用。这些细胞通过过滤干扰信息并将大脑引导到最重要的信息来提高注意力。这一发现是约翰霍普金斯大学的研究人员在小鼠身上做的，表明这个脑系统也存在于所有脊椎动物中，包括人类。这些发现最终可能帮助研究人员开发更精准的治疗注意力相关疾病的方法。高级作者Shreesh Mysore是一名研究与行为相关的神经电路的神经科学家，他说：“注意缺陷多动障碍（ADHD）的一个特征是，即使是微弱的干扰也会吸引注意力——而这正是我们在抑制这些神经元时所观察到的情况。然而，第二天，当这些神经元再次被激活时，同一只动物又能忽略干扰，甚至是非常强烈的干扰。”这项由联邦资助的研究最近发表在《自然通讯》上，并被选为编辑亮点。古老的与注意力相关的脑区域人类和其他动物不断分类竞争信息，专注于最重要的内容，同时忽略不太重要的信号。这种能力被称为选择性空间注意，使人们能够在嘈杂的房间中跟随对话或在拥挤的空间中找到朋友。这个过程的困难与自闭症和注意缺陷/多动障碍（ADHD）等条件有关。多年来，科学家们认为注意力主要由前额叶皮层控制，这一脑区域在现代人类和其他灵长类动物中尤其发达。然而，这个解释留下了一个重要问题没有回答。许多动物即使没有高度发达的前额叶皮层，也能够集中注意力。“如果我们真的回到进化的历史，几亿年来，鸟类就有这种能力，鱼类也有这种能力。它们通常没有高度发达的前额叶皮层，那大脑是如何解决这个问题的呢？”文章第一作者、约翰霍普金斯大学心理与大脑科学系的博士后研究员Ninad Kothari说，“我们能够识别出在脑干中一个进化上古老的区域，使这种能力成为可能。”脑干神经元作为专注的过滤器研究人员发现，小鼠的注意力也受到位于脑干的抑制性神经元网络的调节。这些神经元在包括鸟类和鱼类在内的脊椎动物中普遍存在。研究团队设计了一项类似于人类研究中的注意力任务，以测试这些细胞的作用。小鼠在屏幕上查看视觉线索，并在正确响应面前显示的信息时获得奖励，同时忽略出现在侧面的干扰线索。小鼠成功完成任务，直到研究人员暂时关闭脑干神经元。“当我们失活这些神经元时，小鼠变得异常易分心，”Kothari说。失活后分心程度增加科学家们进行了额外测试，以确定小鼠之所以未能表现出来是否由于视觉问题或运动困难。这些可能性被排除。相反，实验表明动物特定地失去了评估竞争信息和集中关注最相关信号的能力。“唯一受损的正是它们获取竞争信息、进行比较并关注最重要信息位置的能力，”Mysore说。“这一脑区就像是一个注意选择引擎，帮助解决‘我现在应该关注什么最重要的信息？’的问题。”对ADHD和自闭症的潜在影响研究人员现在希望更好地理解这些神经元是如何在脊椎动物中影响空间注意力的，以及它们在人体中是否发挥类似的功能。“迄今为止的所有证据表明，这些神经元在人类中也存在，”Mysore说。“但它们是否对人类的选择性空间注意负责呢？一个令人兴奋的假设是它们起着重要作用。”未来的研究可能会检查这些神经元在ADHD和自闭症患者中的活动。如果研究人员发现这些细胞在这些条件下的功能有所不同，那么这一发现可能会助力更具针对性的药物和疗法的开发。该研究的作者还包括来自约翰霍普金斯大学的Arunima Banerjee、Qingcheng（Jessica）Zhang和Wen-Kai You。