پژوهش‌های جدید نشان می‌دهد که مغز توانایی تنظیم توجه و تمرکز را در چند مرحله و پیش از آنکه یک تصویر یا شیء ظاهر شود، انجام می‌دهد. این روند ابتدا با آماده‌سازی برای یک دسته کلی، مانند رنگ یا حرکت آغاز می‌شود و سپس به سمت ویژگی دقیق‌تر، مثل سایه خاصی از رنگ یا جهت حرکت، متمرکز می‌شود.
این فرایند به اصطلاح «توجه پیش‌بینانه» (Anticipatory Attention) نامیده می‌شود که به مغز کمک می‌کند تا پیش از دریافت محرک، سیستم بینایی خود را تنظیم کند.
پژوهش از کجا آغاز شد؟
این تحقیق توسط مرکز ذهن و مغز دانشگاه کالیفرنیا در دیویس (UCD) انجام شد. پروفسور جورج منگان، استاد روان‌شناسی و عصب‌شناسی و هم‌مدیر این مرکز، به همراه تیمش سال‌ها بر روی نحوه تمرکز و فیلتر کردن حواس توسط توجه تحقیق کرده‌اند.
این مقاله با تعیین زمان‌بندی دقیق سیگنال‌های کنترلی نشان می‌دهد که مغز چگونه خود را برای انتخاب یک ویژگی آماده می‌سازد.
مغز قبل از دیدن تمرکز می‌کند
در آزمایش‌ها، داوطلبان به صفحه‌ای از نقاط رنگی متحرک نگاه می‌کردند که یا به سمت بالا یا پایین حرکت می‌کردند. نشانه‌ها (cues) به آن‌ها می‌گفت که بر رنگ یا حرکت تمرکز کنند.
- سیگنال‌های مغزی با الکتروانسفالوگرام (EEG) ثبت شدند.
- دقت در حد میلی‌ثانیه امکان تحلیل تغییرات ولتاژ بسیار کوچک را فراهم کرد.
- با رهگیری حرکات چشم، محققان مطمئن شدند تغییر توجه ناشی از انحراف نگاه نیست.
- الگوریتم‌های شناسایی الگو توانستند اثرات مربوط به ویژگی‌های کلی (مانند رنگ یا حرکت) را از ویژگی‌های دقیق (مانند آبی یا سبز، بالا یا پایین) جدا کنند.
زمان‌بندی مغز در میلی‌ثانیه
تحلیل داده‌ها نشان داد که دو مرحله متفاوت وجود دارد:
- حدود ۲۴۰ میلی‌ثانیه پس از نشانه: مغز دسته کلی (رنگ در مقابل حرکت) را فعال می‌کند.
- حدود ۴۰۰ میلی‌ثانیه پس از نشانه: مغز ویژگی دقیق‌تر (مثلاً سبز یا آبی، بالا یا پایین) را مشخص می‌کند.
این شکاف زمانی نشان می‌دهد که فرآیند انتخاب توجه یک مرحله‌ای نیست، بلکه از آماده‌سازی کلی آغاز شده و سپس به انتخاب دقیق می‌رسد.
چرا این دو مرحله مهم هستند؟
شبکه‌های عصبی در بخش‌های پیشانی و جداری مغز نقش اصلی در ارسال سیگنال‌های کنترلی به قشر بینایی دارند. این مسیرها، ورودی‌های مرتبط را تقویت و ورودی‌های مزاحم را سرکوب می‌کنند.
ترتیب دو مرحله‌ای انتخاب ویژگی به مغز امکان می‌دهد تا ابتدا گستره وسیعی از ورودی‌ها را آماده کند و سپس با تمرکز دقیق، خروجی بهینه را تولید نماید.
مزایای این ساختار دو مرحله‌ای
- افزایش سرعت پردازش گسترده در سطح مغز
- صرفه‌جویی در منابع عصبی با تمرکز تدریجی
- امکان پردازش همزمان چندین موقعیت مکانی در میدان دید
نقش امواج مغزی در تمرکز
امواج آلفا (۸ تا ۱۲ هرتز) اغلب به عنوان شاخص تنظیم توجه شناخته می‌شوند:
- وقتی باید یک ویژگی نادیده گرفته شود، این امواج افزایش می‌یابند.
- وقتی انتخابی لازم است، کاهش پیدا می‌کنند.
رهگیری این امواج در زمان آماده‌سازی مغز، امکان مشاهده لحظه‌ای فرآیند تغییر تمرکز را فراهم کرد.
پیامدهای بالینی و کاربردی
پروفسور منگان در جمع‌بندی گفت:
«مغز ابتدا با فعال‌سازی نورون‌های مرتبط با دسته کلی، خود را آماده می‌کند و سپس تمرکز را بر ویژگی دقیق‌تر تیزتر می‌سازد. این یعنی مکانیسم‌های توجه به صورت سلسله‌مراتبی عمل می‌کنند.»
به گفته او، هرگونه تأخیر در این فرایند می‌تواند با مشکلات ادراکی یا رفتاری مرتبط باشد.
گام‌های بعدی در تحقیقات
سؤالات باز شامل این موارد است:
- آیا زمان‌بندی این فرایند بسته به نوع وظیفه یا خستگی تغییر می‌کند؟
- آیا همین الگو در ویژگی‌های غیر بصری هم دیده می‌شود؟
- این مکانیسم در محیط‌های طبیعی و پر سر و صدا چگونه عمل می‌کند؟
این نتایج می‌توانند برای معلمان، ورزشکاران و طراحان رابط کاربری الهام‌بخش باشند تا محیط‌هایی طراحی کنند که از سازوکار طبیعی توجه مغز بهره‌مند شود.
نتیجه‌گیری
مطالعه منتشرشده در Journal of Neuroscience نشان می‌دهد که مغز برای تنظیم توجه یک فرایند سلسله‌مراتبی در میلی‌ثانیه‌ها طی می‌کند. ابتدا به دسته کلی پاسخ می‌دهد و سپس به ویژگی دقیق می‌پردازد. این سازوکار، راهی مؤثر برای فیلتر کردن حواس و افزایش دقت در انتخاب است.
اگر این مقاله برایتان جالب بود، نظرتان را در بخش کامنت‌ها با ما به اشتراک بگذارید یا آن را برای دوستان خود ارسال کنید.
