的神经生理学的关注
生理变化
外部表现伴随着生理变化的关注,特别是在大脑和神经系统。功能性磁共振成像(fMRI),一个研究和诊断方法在1990年代早期开发,已被用于研究许多大脑活动,包括注意力。方法检测大脑血流量的变化,包括血液的浓度或池区域的神经活动增加。
其他生理变化可以通过检查研究新奇刺激的反应。巴甫洛夫的研究中发展出来的,定向反应新奇的刺激被表现为广泛的复杂的生理变化。这些包括心率的变化,在皮肤的导电性,在眼睛的瞳孔的大小,模式的呼吸,在肌肉的紧张。如果小说信号是一个有趣的人,心是暂时性的减慢;如果它是惊人的,心是暂时性的加速。
大多数的其他类型的变化反映了类似的反应。因此,惊人的信号增加皮肤电导和眼睛的瞳孔的大小,导致呼吸暂停或短暂变得不规则,并增加在某些肌肉张力。仔细检查了更多的变化:例如,在血管的大小,因此血液循环,在消化过程中,和其他身体功能。
大多数的生理反应表明,这些变化是由自主神经系统。他们准备个人应对新的和具有潜在威胁的情况。感官变得暂时更响应信号与外界的联系。总的来说,这种模式是一种准备个人的信息迅速和有效地优先考虑那些可能需要立即响应的系统信息。的内分泌系统将进一步释放荷尔蒙的代理吗促进准备的过程。一旦小说信号被充分评估并列为威胁或没有持续的重要性,“站在防御。”可能是预测行为的证据,重复的信号导致生理反应的习惯新奇消散。
这个过程的关键因素之一是评价信号的评估它的意义。生理上,这需要转移水平的唤醒和可用资源(关注)关注需求的信号。
其非感官输入的旅行大脑通过初级感觉通路收敛在一个中央继电器结构丘脑。视觉刺激直接从视网膜到丘脑通过单个突触(单突触的)连接。从丘脑,信号被发送到相对具体的、本地化的接收地区大脑(皮层)水平越高。从感官受体丘脑的路上,信号通过的区域脑干和中脑的感觉通路有横向连接。这个区域,称为网状结构,最重要的是改变激励的总体水平(损坏时,个人可能unarousable)。它联系了更高的大脑中心,项目途径脑皮层。与主要感官预测仅限于特定的感觉模式,许多细胞网状结构响应信号的任何感官获取。
当这个上行网状激活系统操作,个人警惕,唤起和细心。减少其活动导致嗜睡或分心而已;极端减少(例如,通过麻醉或脑震荡)可能导致混乱或无意识,尽管仍将消息传递给大脑的感官的直接途径。持续的网状系统似乎账户生理,滋补个体的参与水平的变化环境,包括sleep-wakefulness的控制。一个特异性的路线通过丘脑、大脑皮层弥漫性丘脑投射系统,关注即时波动的关注的焦点。集体,主要感觉通路,相关地区的大脑皮层,和更加分散的投影系统合作的过程中注册的感官信号,评估其内容,调动大脑资源的要求。
电的变化
不可避免的这个帐户,则是将事情过于简单化了。在人类的大脑,其他结构,特别是下丘脑,参与调节睡眠和清醒的状态,而边缘结构,如海马,参加兴奋当奖励,处罚或其他情感因素。我们对这些系统的理解和他们的相互作用来自观察研究动物的大脑和人类大脑中发生了什么当事情出错。然而,另一个重要的信息来源是什么发生在健康的人类大脑处理传入的信息。这是通过相关的电子大脑内发生变化;这些变化可以从电极记录到头皮。这样的记录,被称为脑电描记法很弱的,包括放大neuroelectric信号,经常跟着计算机分析和显示。脑电图可以观察的电压波动模式发生的那一刻大脑细胞处理信息和传递信息。
通常的模式内在脑节奏由关注外部事件或修改思考和其他内部活动。最明显的影响这种所谓的抑制(阻塞)α节律,通常当眼睛被打开时,或者当人思考一个任务,特别是涉及到视觉图像。α节律或波浪,或多或少是普通电振荡的频率大约10赫兹(hz),主要是在最后面的(视觉)的大脑的一部分。他们往往是最突出的心相对空白,眼睛是关闭。缺乏节奏特点的脑电图(EEG)通常被认为是兴奋的证据,只要有更少的节奏(异步)活动的迹象。总缺乏放电是一种严重的大脑的迹象发病率。
埋在电压变化的波动模式更一致的模式伴随每个离散的登记和评估的感官信息。这些变化被称为诱发电位,或者更准确地说,是与事件相关电位(erp)。他们延长段半秒左右后立即开始的信号。erp是由一个相对一致的积极和消极的模式电高峰时,不同系统的信号,引发他们的属性变化。整个波形分为组件,这大致近似的高峰和低谷,虽然不完全是,因为有重叠相邻组件。每个组件都有自己的模式分布在大脑和诱发信号的性质不同而有所不同。
这一连串的ERP成分构成一个方便的和有意义的各个方面的指标信息处理在进行信号。此外,由于使用脑电图记录这样的电势并没有提供对大脑的侮辱或严重干扰的性能广泛的任务,处理的许多方面可以在健康研究以及无序的大脑。ERP的组件中有几个注意有关它的各种形态。例如,小说声音听到大约100毫秒后,著名产生消极成分,如果声音变得重复,减少(缺点)。在更短的时间发生,更小的组件。组件具有类似特征,但是略有不同,新颖的视觉和后被发现触觉刺激。在情况下,个人必须特别注意信号,这些电负组件变得更大。相反,如果不支付个人关注,但,也许,看书的时候声音是组件是较小的。这个生理选择性注意的迹象可以证明是更大的刺激在一个出席通道比nonattended通道。例如,如果一个人是听到不同的声音同时在每只耳朵告诉侦听特定的词只有一个声音说,“参加”所有单词的声音引起更大的100毫秒组件比使用其他的声音。然而,只有指定的词引出后面的突出,积极电组件,发生大约300毫秒后是口头的。这些反应似乎提供生理支持行为视图有一个广泛的早期过滤特性,其次是以后的一个更复杂的任务相关的属性。
虽然这样的解释是合理的,种种迹象表明,选择不是一个简单的串行过程发生在两个离散阶段。当任务相对简单,人选属性可以区分大大早于100毫秒。还有更持续的证据,电负变化可以在100毫秒和持续或许几百毫秒。这种重叠多个组件,支持并行处理必须发生。注意力的另一个组件的属性发生后200毫秒时,输入信号和当前的预期是不匹配的。
除了瞬态电气与选择性注意相关的链接,有长电气在预备状态当一个预计发生的变化做出快速反应,预期信号。当需要快速反应(的信号必要的刺激)之前在短但固定间隔的警告或“准备”信号,大脑皮层的警告信号触发一个缓慢上升的负电压,达到最大的命令信号到达的时间。(比赛起动器说:“在你的标志,让集,”可能是一个警告信号;下面的手枪射击,一个必要的刺激)。当响应,电压回到正常水平。这缓慢的潜在变化,或有协会的两个刺激和个人的应对必要的第二个刺激,被称为或有负变化(CNV)。似乎关联的焦点关注,有人建议,其功能之一可能是'适当的预期刺激大脑皮层的区域。必须focal-i.e期望。在意识的前沿。如果准备和响应学习或个人分心,CNV是减少。相反,如果个人专注于任务或努力执行得很好,CNV增加大小。CNV提供与两个过程理论的关注,因为它似乎提供一个生理更高要求的区别焦、灵活的模式(大CNV)那里自动模式(CNV)。如果启动CNV的看法是正确的,这很有可能意味着招聘必要的资源来处理(必要)的任务。
这些描述的生理基础的关注构成一个重要的第一步集成的行为和神经生理学证据和理论。证据已经链接了皮质CNV和类似的过程发生在人类和动物的脑干网状结构。一些理论模型基于ERP的选择性注意的证据已经先进。他们共同点试图用系统的ERP模式改变脑的索引机制认知流程。
除了脑电图,单细胞记录研究,主要开展动物,自1950年代以来一直在进行。这种方法涉及到细电线(电极)插入特定的大脑区域测量电势的变化附近单个神经元或神经元。
所有的电变化被认为是在实践中电化学。复杂的化学变化,构成电气相关的关注。举个实例,通过电信号神经细胞神经细胞是依赖于一系列的神经递质物质。每个讨论的神经系统已经依赖于为治愈癌症指明的作用有时这些化学物质的组合。一个发射机的物质,去甲肾上腺素报警过程中尤为突出,随着它的近亲多巴胺。另一个发射机物质的总量,乙酰胆碱,在大脑中发现是逆相关的水平中枢神经系统活动。例如,如果一个人是麻醉,减少大脑的电活动,发现乙酰胆碱的含量增加。直接电刺激大脑,或某些药物的引起痉挛的作用,往往会降低大脑的乙酰胆碱水平。这个发射器似乎参与广泛的行为和功能。那些注意力和觉醒状态的压力,从睡眠觉醒,探索行为。某些氨基酸,如γ-氨基丁酸(GABA)和甘氨酸,似乎发挥抑制作用在大脑和神经系统。因此他们也可能参与互惠抑制过程伴随一些注意力。