Como o cérebro presta atenção?

Escolher um rosto na multidão é uma tarefa complicada: o seu cérebro tem que recuperar a memória do rosto que está procurando e mantê-lo no lugar enquanto escaneia a multidão, prestando atenção a cada detalhe.

Um novo estudo realizado por neurocientistas do MIT revela como o cérebro consegue esse tipo de atenção focando em faces ou outros objetos: uma parte do córtex pré-frontal conhecido como junção frontal inferior (IFJ) controla áreas de processamento visual que são sintonizadas para reconhecer uma categoria específica de objetos.

Os cientistas sabem muito pouco sobre este tipo de atenção, conhecida como atenção baseada em objetos, do que a atenção espacial, que envolve focar no que está acontecendo em um determinado local.

No entanto, os novos achados sugerem que esses dois tipos de atenção têm mecanismos semelhantes envolvendo regiões cerebrais relacionadas, diz Robert Desimone, professor de Neuroscience de Doris e Don Berkey, diretor do Instituto McGovern para Pesquisa do Cérebro do MIT e autor sênior do trabalho.

“As interações são surpreendentemente semelhantes às observadas na atenção espacial”, diz Desimone. “Parece que é um processo paralelo envolvendo diferentes áreas”.

Em ambos os casos, o córtex pré-frontal – o centro de controle para a maioria das funções cognitivas – parece assumir a atenção do cérebro e controlar partes relevantes do córtex visual, que recebe entrada sensorial.

Para a atenção espacial, que envolve regiões do córtex visual, eles se deslocam para uma determinada área dentro do campo visual.

No novo estudo, os pesquisadores descobriram que a IFJ coordena com uma região cerebral que processa rostos, conhecida como área de rosto fusiforme (FFA) e uma região que interpreta informações sobre lugares, conhecida como área de espaço para-hipocampo (PPA).

O FFA e o PPA foram identificados pela primeira vez no córtex humano por Nancy Kanwisher, a Walter A. Rosenblith Professor de Neurociência Cognitiva no MIT.

A IFJ já foi implicada em uma habilidade cognitiva conhecida como memória de trabalho, que é o que nos permite coletar e coordenar informações durante a execução de uma tarefa – como lembrar e marcar um número de telefone ou fazer um problema de matemática.

Para este estudo, os pesquisadores usaram magnetoencefalografia (MEG) para examinar indivíduos humanos, pois eles visualizavam uma série de imagens sobrepostas de rostos e casas.

Ao contrário da imagem de ressonância magnética funcional (fMRI), que é comumente usada para medir a atividade cerebral, MEG pode revelar o tempo preciso de atividade neural, até o milissegundo.

Os pesquisadores apresentaram os fluxos sobrepostos em dois ritmos diferentes – duas imagens por segundo e 1,5 imagens por segundo – permitindo que eles identifiquem regiões cerebrais que respondessem a esses estímulos.

“Nós queríamos marcar com freqüência cada estímulo com diferentes ritmos. Quando você olha para toda a atividade do cérebro, você pode distinguir os sinais envolvidos no processamento de cada estímulo “, diz Daniel Baldauf, um pós-doutorado no McGovern Institute e o principal autor do artigo.

Foi dito a cada participante que prestasse atenção às faces ou às casas; Porque as casas e os rostos estavam no mesmo ponto, o cérebro não podia usar a informação espacial para distingui-los.

Quando os sujeitos foram informados de procurar rostos, a atividade na FFA e a FIJ se sincronizaram, sugerindo que eles estavam se comunicando entre si.

Quando os sujeitos prestaram atenção às casas, a IFJ sincronizou em vez disso com o PPA.

Os pesquisadores também descobriram que a comunicação foi iniciada pela FIJ e a atividade foi cambaleada em 20 milissegundos – quanto à quantidade de tempo que levaria aos neurônios para transmitir eletricamente informações da FIJ para o FFA ou PPA.

Os pesquisadores acreditam que a IFJ se depara com a ideia do objeto que o cérebro está procurando e direciona a parte correta do cérebro para procurá-la.

Membros do laboratório de Desimone agora estão estudando como o cérebro muda seu foco entre diferentes tipos de entrada sensorial, como visão e audição.

Eles também estão investigando se pode ser possível treinar as pessoas para melhor concentrar sua atenção controlando as interações cerebrais envolvidas nesse processo.

“Você precisa identificar os mecanismos neurais básicos e fazer estudos de pesquisa básicos, que às vezes geram ideias para coisas que podem ser de benefício prático”, diz Desimone.

“É muito cedo para dizer se este treinamento vai mesmo funcionar, mas é algo que estamos buscando ativamente”.