当我们的注意力集中在某些事情上时，我们实际上同时参与了另一件无声的事情:故意忽略其他事情。一项新的研究描述了大脑实现这种“最佳忽视”的可能机制。有了这些知识，布朗大学的科学家希望利用这种“忽视”的力量，比如减轻疼痛。布朗大学神经学助理教授、这项研究的通讯作者斯蒂芬妮·琼斯说:“我们主要研究大脑阻断环境中其他干扰的机制。”
忽略手，注意脚。
新发现发表在《神经科学杂志》上。十二名志愿者参加了实验，并被告知他们左手的中指或左脚的大脚趾可能会被短暂击中。此外，他们有时只需要报告脚上的刺激感觉，而忽略手上的感觉。有时只需要报告手上的刺激，而忽略脚上的刺激。实验期间，志愿者的大脑被扫描。
在志愿者的大脑扫描过程中，科学家还测量了多个大脑区域不同频率的脑电波的能量和时间。科学家对处理手触摸的体感皮层部分(以下称为体感皮层手区)和右下额叶皮层的rIFC(注意力抑制和行为抑制的控制)之间的脑电波同步特别感兴趣。
为了确保他们没有遗漏任何信息，他们还仔细观察了额叶的邻近区域。这些区域起着实验性的控制作用。通过研究，科学家们发现了不同大脑区域之间重要的同步模式。特别是，当观察rIFC和体感皮层的手部区域之间的同步时。他们发现，当人们被告知他们只需要关心脚上的刺激或手上的刺激时，前者导致两个大脑区域之间的同步性比后者强得多。
在人们被告知注意哪种刺激和实际的物理刺激发生的前一秒钟，一种模式出现了。在这段时间内，与手有关的人相比，与脚有关的人的体感皮层的手区域和rIFC之间的α波(7-14Hz)同步性高得多。当大脑准备抑制或忽略手上的感觉时，这是同样的模式。
在人们感觉到刺激并准备好报告后的一秒钟(右手点击按钮)，另一种模式出现了。注意足部的人的躯体感觉皮质的手部区域和rIFC之间的β波(15-29Hz)增加很多。这与大脑抑制、忽视手部刺激以及抑制更多后续需求(如报告)的模式相一致。这些模式只存在于rIFC，额叶周围的控制区没有发现。
科学家还发现，左脑(尤其是前额叶下沟)的α节律同步化综合征(IFC)与躯体感觉皮层的手区有很大不同。他们怀疑这可能与制定规则以约束和注意某些激励措施有关。琼斯说:“这个发现出乎意料。”
有益健康的忽视？
该研究的资深合著者、阿尔伯特医学院家庭医学助理教授凯瑟琳·克尔领导的团队发现，当通过正念冥想改变焦点时，人类可以学会操纵体感皮层的阿尔法节律。
这一新发现扩展了以前的工作，解释了α和β节律如何连接体感皮层和额叶，并协调了从消除注意力到忽略感觉刺激的多步过程。现在，精神病学和人类行为学教授琼斯、克尔和本·格林伯格正在合作测试非侵入性经颅交流刺激是否可以利用这一多步骤过程。他们将测试这项技术是否能用于操纵大脑不同区域的α和β波，如抑制注意力和疼痛检测的体感皮层和rIFC。
类似的研究还表明，通过阿尔法节奏限制注意力的正念冥想可能会帮助人们忽略被压抑的思想。琼斯和克尔也对通过明确操纵其他皮质区域和rIFC之间的α和β波来带来舒适感感感兴趣。
布朗大学脑科学研究所最近建立了一个新的实验室，配备了脑刺激研究所需的tACS和其他硬件。与格林伯格的合作得到了英国神经科学研究所和诺曼王子神经科学研究所的支持。
克尔说:“在布朗大学，这是一项非常酷的工作。它可以测试当你面临高级认知问题时，你是否能在大脑中找到相关区域，然后想出方法把这些问题放到计算模型和动物模型层次的神经生理学的一般环境中。我们试图将看待大脑的不同方式联系起来。在这些不同的方式出现之前，几乎没有什么交流。我们还将努力使其临床应用。”