注意注意，孤獨癥能治好嗎你們渴望的六小齡童上春晚了！

小壹君的科普人格

前段時期被刷屏的話題#美猴王在猴年上春晚，引起廣泛的討論。關(guān)于陸小齡童沒有受邀參加春晚的消息以各種形式出現(xiàn)在微博、微信、電視、報紙上，支持陸小齡童登上央視春晚的聲音那叫不絕于耳：“上次王母辦晚會沒請大圣，后果你是知道的?！薄熬褪呛锔缭谂_上嗑瓜子吃桃子，我也能看到零點。”“猴年就得請猴王！”……

輿論的聲音隨著時間的推移漸漸離我們遠去，美猴王也終于登上了春晚。是的，是遼寧衛(wèi)視的春晚。下面讓我們壹起來看看，陸小齡童叔叔的登臺是不是如同你心中的印象壹樣鮮亮。

不得不說86版的《西游記》成為壹代人心中不可磨滅的記憶，當主題曲想起來的時候，似乎壹切都回來。牽動著而立之年的80后，無論是不是真的那么美好，它已成為記憶索取的關(guān)鍵點。當我們念舊時，我們的身子會溫暖起來。30年，足以讓它帶著溫暖的味道，更貼近同樣是小時候那種炮竹、碳火、謎燈的紅紅火火的年味。

那么我們?yōu)槭裁慈绱丝释篮锿跎洗和砟兀俊獜恼J知心理上來分析，中國科普博覽的朋友們，曾發(fā)文分析過這個問題：

作者：晏婷，中國科學院深圳先進技術(shù)研究院

小壹君的科普人格友情提示：前方高能，強硬認知科普……，如果對認知科學沒有興趣的小伙伴，可以直接看感人版理由：86版《西游記》那些背后你不知道的故事

解釋這個問題，還得從我們的“注意”說起。請回想壹下，自己為什么打開這篇文章。其實這篇文章被小編改了開頭也算是壹個小小的嘗試，表明讀者你將“注意”聚焦到了這壹熱門話題上，才能在萬千公眾號中選擇打開閱讀（當然也有可能類似信息太多，“注意”會選擇忽略掉這篇內(nèi)容）。

人們每天都需要面對大量的信息，如何從中篩選出所需的信息并對其進行理解和記憶，就需要使用到“注意”這壹認知功能。注意的方式和內(nèi)容會影響人們生活的方方面面，理解注意的工作機制，顯然非常重要。

作為壹枚siat粉，這時候應該發(fā)問了：什么是“注意”（attention）？

我們先用專業(yè)的方式來討論“注意”：從心理學的角度來看，注意是壹種對局部刺激的意識水平上的集中、強化的認知過程。對于其他無關(guān)或者不重要的刺激，注意可以幫助我們將其過濾或者忽視，使其不占有我們?nèi)萘坑邢薜腸pu——大腦。為此，我需要祈禱你不會將這篇文章直接過濾掉，以避免我成為下圖中那只可憐的兔子君。

注意調(diào)節(jié)外界信息的輸入

注意在我們?nèi)粘Ｉ钪蟹浅Ｖ匾?。可以設(shè)想壹下，如果注意功能出現(xiàn)了異常，各種信息的涌入將會使大腦無法正常處理生活中所需要的信息。我們可以從臨床中發(fā)現(xiàn)許多注意功能異常的例子，比如精神分裂癥患者、注意缺陷多動障礙(俗稱“多動癥”)患者、抑郁癥患者、帕金森病患者等等。這些患者在完成某項事情的時候注意難以持久，容易因其他刺激而分心，因此給患者的生活、社交帶來了很大的障礙。

那么注意是如何調(diào)節(jié)外界刺激的輸入呢？已有許多研究從細胞水平上得到了壹些答案。這些研究發(fā)現(xiàn)每個神經(jīng)元在處理刺激時，會表現(xiàn)出特定的放電模式。如果該刺激（以視覺刺激為例）被選擇性的注意到了（即視覺注意），那么該神經(jīng)元的放電會較未被注意時增加。此外，視覺注意還能引起視覺皮層整體活動模式的改變，并且降低“噪聲”，最終使得大腦神經(jīng)活動更多地反映被注意的刺激。

聰明的你或許從上述描述中發(fā)現(xiàn)了壹個問題：雖然你已經(jīng)知道注意能引起神經(jīng)元放電的增加，但注意信號產(chǎn)生于何處，以及注意是怎樣引起神經(jīng)元放電的增加（注意調(diào)節(jié)視覺刺激的神經(jīng)通路）仍然沒有得到回答。

為了研究這個問題，科學家們使出渾身解數(shù)，解剖學、電生理學、功能影像學等各種手段輪番上陣，最終得出了較為清晰的答案。其中壹個重要的結(jié)果是“聚光燈”模型（spotlightmodel）的提出。

設(shè)想壹種場景，當我們不需要注意任何物品時，推開壹間屋子的門，往屋里看，每個人首先看到的東西或許都不相同，有些人會首先看到墻上掛著的畫，有些人會首先看到黑暗處亮著的壹盞小燈。換壹種場景，假設(shè)我們需要在壹間屋子里尋找壹串鑰匙，當我們推開門，往屋里快速掃視時，我們都會下意識的將目光聚集在與鑰匙相關(guān)的線索上，例如往可能擺放鑰匙的地方看去，停留在類似鑰匙的物體上的時間更長。而且我們可能根本不會注意墻上的畫或者黑暗處的小燈。這種傾向于關(guān)注與任務目標相關(guān)的物體的注意模式在神經(jīng)水平上可反映為“自上而下“（top-down）的信號傳遞：參與腦高級功能的聯(lián)合皮層產(chǎn)生注意信號，經(jīng)反饋環(huán)路作用于視覺皮層，導致視覺皮層中注意效應的發(fā)生。在這方面人們已經(jīng)積累大量實驗證據(jù)。

那么將相關(guān)的聯(lián)合皮層神經(jīng)活動抑制了，我們就沒法注意了嗎？經(jīng)歷了上萬年進化的人類大腦比我們想象的遠為復雜。研究者們發(fā)現(xiàn)抑制那里的神經(jīng)活動，并不會導致視覺皮層中注意效應完全消失，其它腦區(qū)也參與了視覺皮層神經(jīng)信息的調(diào)節(jié)。其中最受關(guān)注的腦區(qū)之壹是位于皮層下的丘腦枕。

在靈長類動物中，丘腦接收來自全身各種感覺信息（除嗅覺外）的傳入，并將其投射到大腦皮層。除了作為感覺信息的轉(zhuǎn)換站，部分丘腦核團還接受來自皮層或皮層下結(jié)構(gòu)的信息輸入。丘腦枕作為靈長類丘腦中最大的核團，占整個丘腦的近叁分之壹。研究顯示丘腦枕與視覺皮層具有雙向性的纖維投射以及功能投射，丘腦枕損傷會導致人類視覺行為異常。那么，丘腦枕在視覺注意過程中扮演了怎樣的角色呢？

中國科學院深圳先進技術(shù)研究院腦認知與腦疾病研究所周暉暉研究組與mitmcgovern腦研究所robertdesimone團隊合作的工作之壹就是針對這壹問題。由于嚙齒類動物的丘腦枕進化上沒有像靈長類那么成熟，視覺系統(tǒng)和人類存在巨大差異，于是我們的靈長類親戚在該研究中又壹次扮演了重要的角色。

研究人員首先給獼猴設(shè)計了壹套視覺注意行為范式（圖2）。這套范式可以檢測丘腦枕在視覺注意效應中的作用。在實驗范式中，獼猴首先盯住位于黑色屏幕中央的壹個亮點。500毫秒后，在亮點的附近會隨機出現(xiàn)壹個空間線索（spatialcue），提醒猴子需注意該線索所指向的位置。500-700毫秒后，在該線索所指向的位置上（即猴子注意的方向上）會出現(xiàn)壹個視覺刺激（stimuli）。與此同時，圍繞著中央的亮點，屏幕上還會出現(xiàn)另外兩個作為干擾物的刺激。在以上整個過程中，獼猴都需要盯住屏幕中央的亮點。壹段時間后，線索所指的刺激會改變顏色，提示獼猴將注視點從屏幕中央點轉(zhuǎn)移到該刺激上來。在視覺刺激呈現(xiàn)的這段時間內(nèi)，研究人員是如何定義注意對視覺刺激的影響的呢？這里需引入“感受野”（receptivefield）這個概念。簡單來說，當感覺信息傳入時，大腦內(nèi)會有部分神經(jīng)元產(chǎn)生反應，那么該感覺信息所在的區(qū)域就構(gòu)成了這些神經(jīng)元的感受野。在本研究中，如果視覺刺激所在的位置處于神經(jīng)元的感受野內(nèi)，則表示猴子注意的位置和神經(jīng)元感受野所在的位置壹致，這時對于這些細胞來說，它們編碼的視覺刺激是處于被注意的空間區(qū)域，因此這些刺激是“被注意”的（attentionin）；反之，如果注意的位置和神經(jīng)元感受野所在的位置不壹致，則定義為“不被注意”（attentionout）的。通過比較在attentionin和attentionout這兩種狀態(tài)下視覺刺激引起的神經(jīng)元的電活動，即可得到注意對視覺信息處理產(chǎn)生了多大的影響。

獼猴執(zhí)行的視覺任務

研究人員利用電生理技術(shù)同步記錄了丘腦枕和視覺皮層在動物執(zhí)行實驗范式時的神經(jīng)信號，發(fā)現(xiàn)在有注意的情況下，視覺皮層（v4）和丘腦枕的神經(jīng)信號均較無注意狀態(tài)下增強。以往研究發(fā)現(xiàn)，當動物對某個特定的物體或活動產(chǎn)生注意時，其腦內(nèi)將出現(xiàn)較強的γ波（40-100赫茲）。因此，研究人員對采集到的神經(jīng)信號做了進壹步分析，分析發(fā)現(xiàn)注意導致丘腦枕和視覺皮層（v4）這兩個腦區(qū)的神經(jīng)信號在γ頻段同步性增強，這意味著這兩個腦區(qū)神經(jīng)信號的改變不是分別由注意引起的，而是它們之間存在著某種功能聯(lián)系。研究人員還采用了壹種“格蘭杰因果關(guān)系檢驗”（grangercausality）的分析方式，發(fā)現(xiàn)在γ頻段上，視覺皮層（v4）對丘腦枕，而不是丘腦枕對視覺皮層（v4），造成的影響更大（圖3）。這說明注意效應的作用方向是由視覺皮層（v4）到丘腦枕。

注意導致v4至丘腦枕的gamma頻段影響增強

為了進壹步驗證了上述結(jié)果，研究人員對丘腦枕的活性進行了抑制，發(fā)現(xiàn)注意引起的視覺皮層（v4）神經(jīng)信號增強由于丘腦枕的抑制而顯著降低。丘腦枕的抑制還降低了視覺皮層（v4）與視覺通路上其他腦區(qū)（顳葉下皮質(zhì)inferiortemporalcortex,it）之間在γ頻段的同步性（圖4c），這意味著視覺信息的在皮層的傳遞受到了阻礙。另外，丘腦枕的抑制導致視覺皮層（v4）腦區(qū)內(nèi)低頻場電位活動顯著增強（圖4d）。低頻活動的增強，壹般和大腦進入壹種“不活躍”的如睡眠等狀態(tài)相關(guān)，這顯然不利于猴子完成需要集中注意力的實驗范式。不出所料，猴子在丘腦枕被抑制后，行為表現(xiàn)明顯下降（圖4a）。

丘腦枕抑制對行為（a）、v4神經(jīng)放電（b）、v4-it之間gamma同步（c），以及v4場電位頻譜（d)的影響

這些結(jié)果提示丘腦枕在維持視覺皮層正常的活躍性和神經(jīng)振蕩動態(tài)起重要作用。這項研究為理解視覺注意的腦環(huán)路提供了新的啟示（圖5）。以往研究主要集中于起源于高級聯(lián)合皮層的由上而下的注意調(diào)控過程，以及起源于視網(wǎng)膜的由下而上的視覺信息傳遞過程，強調(diào)注意是對視覺信息處理過程的調(diào)節(jié)。丘腦枕的作用機制不同于上面兩個過程，它通過維持皮層正常的活躍水平和神經(jīng)振蕩動態(tài)，進而影響視覺信息在皮層中的傳遞和注意調(diào)節(jié)的發(fā)生，表面上有點類似于神經(jīng)調(diào)質(zhì)系統(tǒng)如da、ach、5-ht等系統(tǒng)對皮層的作用。

注意過程中可能影響視覺皮層活動的神經(jīng)環(huán)路模式圖