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。關于陸小齡童沒有受邀參加春晚的消息以各種形式出現在微博、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?！薄昂锬昃偷谜埡锿?！”……

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?？——從認知心理上來分析，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，使其不占有我們容量有限的cpu——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。

注意調節(jié)外界信息的輸入

注意在我們日常生活中非常重要?？梢栽O想壹下，如果注意功能出現了異常，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)現每個神經元在處理刺激時，會表現出特定的放電模式。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)現了壹個問題：雖然你已經知道注意能引起神經元放電的增加，但注意信號產生于何處，以及注意是怎樣引起神經元放電的增加（注意調節(jié)視覺刺激的神經通路）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，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。其中壹個重要的結果是“聚光燈”模型（spotlightmodel）的提出。

設想壹種場景，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。這種傾向于關注與任務目標相關的物體的注意模式在神經水平上可反映為“自上而下“（top-down）的信號傳遞：參與腦高級功能的聯合皮層產生注意信號，經反饋環(huán)路作用于視覺皮層，導致視覺皮層中注意效應的發(fā)生。在這方面人們已經積累大量實驗證據。

那么將相關的聯合皮層神經活動抑制了，我們就沒法注意了嗎？經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)現抑制那里的神經活動，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信息的調節(jié)。其中最受關注的腦區(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換站，部分丘腦核團還接受來自皮層或皮層下結構的信息輸入。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移到該刺激上來。在視覺刺激呈現的這段時間內，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，大腦內會有部分神經元產生反應，那么該感覺信息所在的區(qū)域就構成了這些神經元的感受野。在本研究中，如果視覺刺激所在的位置處于神經元的感受野內，則表示猴子注意的位置和神經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元的電活動，即可得到注意對視覺信息處理產生了多大的影響。

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信號，發(fā)現在有注意的情況下，視覺皮層（v4）和丘腦枕的神經信號均較無注意狀態(tài)下增強。以往研究發(fā)現，當動物對某個特定的物體或活動產生注意時，其腦內將出現較強的γ波（40-100赫茲）。因此，研究人員對采集到的神經信號做了進壹步分析，分析發(fā)現注意導致丘腦枕和視覺皮層（v4）這兩個腦區(qū)的神經信號在γ頻段同步性增強，這意味著這兩個腦區(qū)神經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系。研究人員還采用了壹種“格蘭杰因果關系檢驗”（grangercausality）的分析方式，發(fā)現在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果，研究人員對丘腦枕的活性進行了抑制，發(fā)現注意引起的視覺皮層（v4）神經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，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，行為表現明顯下降（圖4a）。

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

這些結果提示丘腦枕在維持視覺皮層正常的活躍性和神經振蕩動態(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合皮層的由上而下的注意調控過程，以及起源于視網膜的由下而上的視覺信息傳遞過程，強調注意是對視覺信息處理過程的調節(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振蕩動態(tài)，進而影響視覺信息在皮層中的傳遞和注意調節(jié)的發(fā)生，表面上有點類似于神經調質系統如da、ach、5-ht等系統對皮層的作用。

注意過程中可能影響視覺皮層活動的神經環(huán)路模式圖