أسس تشريحية موجزة للانتباه

يعرض هذا المقال أساسيات تشريحية موجزة للانتباه وشرحًا للعقد الرئيسية المشاركة في العملية الانتباهية وكيفية عملها.

“الانتباه هو اختيار المعلومات من أجل المعالجة والعمل الواعيين، وكذلك الحفاظ على حالة اليقظة المطلوبة للمعالجة المنتبهة”.

(Posner و Bourke, 1999)

مفاهيم أساسية حول الانتباه

يشير Posner (1995) إلى ثلاثة مفاهيم أساسية للانتباه:

1. الانتباه لا يعالج المعلومات; يقتصر على جعل تلك المعالجة ممكنة أو تثبيطها. يمكن تمييز الانتباه تشريحيًا عن أنظمة معالجة المعلومات.
2. الانتباه يستند إلى شبكات تشريحية، لا ينتمي إلى منطقة محددة من الدماغ ولا هو نتاج شامل له.
3. المناطق الدماغية المشاركة في الانتباه لا تؤدي نفس الوظيفة؛ بل تدعم مناطق مختلفة وظائف مختلفة. ليست وظيفة موحدة.

هذا مهم جدًا، لأنه يسمح بتمييز نظام معالجة الانتباه عن نظام المعالجة الإدراكية أو غيرها، وهو أمر ذي صلة كبيرة من الناحية التقييمية.

لذلك، يقدم الانتباه وظيفتين رئيسيتين: الحفاظ على حالة اليقظة (اليَقَظَة) واختيار المعلومات التي ستُخصص لها الموارد (المراقبة والتحكم). يختار الآليات والمعلومات التي ستتعامل معها. نظام الانتباه محدود السعة، ومن ثم يحتاج إلى اختيار نوع المعلومات ذات الصلة.

أنظمة الانتباه

يميز Posner ثلاثة أنظمة انتباهية:

• النظام الشبكي الصاعد: مسؤول عن مهام النغمة وتنظيم حالات اليقظة والوضع الذاتي الجهازية لأجل الأداء. أنويته الرئيسية تقع في جذع الدماغ، رغم أن شبكاته تمتد عبر المسارات الصاعدة عبر الدماغ كله. ناقله العصبي الرئيسي هو النورإبينفرين (NE). المداخل الرئيسية للـ NE من الموضع الأزرق (locus coeruleus) هي المنطقة الجداريّة، نواة البولفينار في المِهاد والنتوءات، أي المناطق التي تشكل الشبكة الانتباهية الخلفية.
• النظام الانتباهي الخلفي: ترتبط هذه الشبكة بتوجيه الانتباه البصري-المكاني، ولذلك دُعيت أيضًا شبكة التوجيه. يشير مصطلح التوجيه إلى محاذاة ظاهرة (لأجهزة الحس) أو مخفية (للانتباه) مع مصدر للمعلومة الحسية أو مع محتوى من الذاكرة. يمكن أن يكون التوجيه خارجيًا أو استجابة لعناصر داخلية.
• النظام الانتباهي الأمامي: يقوم بوظائف الانتقاء والتمييز الحسي وكشف الخطأ.

نشاط هذه الأنظمة ليس مستقلاً بذاته، بل يعتمد على متطلبات الانتباه للمهمة.

نظام الانتباه في نظرية Posner

بالنسبة لـ Benedet (2002)، ينطوي نظام الانتباه في نظرية Posner على:

1. الحفاظ على حالة اليقظة اللازمة في كل لحظة،
2. كشف التغيرات المنبهية النادرة (المراقبة),
3. اختيار المعلومات ذات الصلة (الانتباه الانتقائي) وقمع المعلومات غير ذات الصلة (المقاومة للتشتت),
4. الحفاظ على هذه الوظيفة الانتقائية خلال تنفيذ نشاط أو مهمة ذات مدة معينة (الانتباه المستمر),
5. تقييم حالة النظام في كل لحظة (المراقبة),
6. توزيع الموارد بشكل أمثل بين التمثيلات والعمليات المختلفة النشطة (الانتباه الموزع).

تحسين نموذج Posner

بعض المؤلفين، رغم اتفاقهم الجزئي مع Posner، يطورون نموذجه الانتباهي. يقول Dosenbach و Fair و Cohen و Schlaggar & Petersen (2008) إنه في دراسة الانتباه وخاصة شبكة التحكم الانتباهي، توجد عدة طرائق تحليل لاستخلاص استنتاجات حول الترابط بين الشبكات الانتباهية. هذه الطرائق تقيد مدى الاستنتاجات عند استخدامها منفردة أو مجتمعة.

هم لا ينكرون الاقتراح الأولي لـ Posner، إذ توجد سلسلة من الشبكات الانتباهية لأغراض مختلفة؛ لكن نتائجهم تدعم إعادة تعريف لنظام التحكم الانتباهي. لذلك، قام Dosenbach وآخرون (2008) بدراسة الظواهر من أعلى إلى أسفل من خلال مزيج من تقنيات مختلفة، في إطار نظري قائم على نظرية الأنظمة المعقدة.

تقترح هذه النظرية وجود مجموعة من العقد في الجهاز العصبي المركزي مرتبطة ببعضها بكفاءة، بحيث تُنتِج هياكل عصبية من نوع “العالم الصغير”، حيث تكون عقد النظام لا عشوائية ولا منتظمة.

أولاً، يقترحون تصميمًا مختلطًا يتعلق بالكتل والأحداث، ما يوفر قياسًا أكثر دقة لعمليات المراقبة المختلفة: بدء التحكم الانتباهي، الحفاظ على الإعداد المعرفي، وكشف الأخطاء. بهذا الشكل، يصبح تحليل التنشيطات في الرنين أكثر دقة، لأنه يفصل التنشيطات في حالات تجريبية مختلفة.

شبكات التنشيط المعرفي

تشير النتائج إلى وجود شبكتين للتنشيط المعرفي: شبكة في حالة الراحة وشبكة للتنشيط المعرفي. هذا الاقتراح قدمه Dosenbach نفسه، لكن أيضًا من قبل مؤلفين آخرين (Raichle et al., 2001; Corbetta et al., 2008)، الذين أجروا تحليلًا لهاتين الشبكتين. كما ذكرنا في مدخل آخر، يبدو أنه في بعض الحالات تظهر علاقة عكسية في التنشيط: كلما زاد نشاط الشبكة التنفيذية، قل نشاط شبكة الراحة.

يستخدم Dosenbach وآخرون (2008) طرائق أخرى تتيح، من نموذج الأنظمة المعقدة، تحليل ديناميكا شبكات التحكم الانتباهي. أولًا، نظرية الرسوم البيانية، وهي فرع من الرياضيات يسمح بإجراء تحليلات بين شبكات أو عقد شبكات مختلفة. في حالة علوم الأعصاب والنوروبسيكولوجيا، تُطبَّق هذه النظرية على نوعين من البيانات: الـ ROIs (regions of interest، بالإنجليزية) التي تعمل كعقد، والارتباطات في نمط التنشيط بين مختلف ROIs.

من جهة أخرى، يحللون اتجاهية الارتباطات في نمط تنشيط الـ ROIs في التصوير بالرنين المغناطيسي باستخدام تقنية تُعرف بالاختصار PPI (تحليل التفاعل النفسي-فسيولوجي). تفحص هذه التقنية العلاقة الخاصة المعتمدة على السياق بين عقدتين على أساس اكتساب بين تجارب مختلفة. معًا، تمنح هذه البيانات توزيعًا وتعريفًا أكثر دقة للشبكة(ات) الضابطة.

تحليلات Dosenbach تدرس المناطق التي تدعم ثلاثة أنواع من الوظائف:

• تغيير أو الحفاظ على الإعداد المعرفي –الانتباه للإشارة–، الذي يشمل الجزيرة الأمامية، القشرة الحزامية الأمامية الظهرية، والقشرة الجبهية الأمامية;
• التعديل والتغذية الراجعة، التي تشمل القشرة الجبهية الظهرانية الجانبية والفص الجداري السفلي,
• بدء التحكم المعرفي، الذي يشمل الثلم داخل الجداري والقشرة الجبهية الظهرية.

بجانب طرائق تحليل العلاقة، يُسعى أيضًا لإيجاد استقلالية الأنظمة، ولهذا يُجري تحليل المكونات المستقلة.

الشبكتان الجبهية-الجدارية والحزامية-الغطائية

تُظهر نتائج Dosenbach وآخرين (2008) توزيعًا مختلفًا وأكثر تعقيدًا قليلًا من اقتراح Posner. توجد شبكتان للتحكم الانتباهي، شبكة جبهية-جدارية وأخرى حزامية-غطائية. ترتبط كلتاهما عبر بنية بدأت في السنوات الأخيرة تكتسب وزنًا في البحث كونها معالجًا معرفيًا معقدًا: المخيخ.

تتألف الشبكة الجبهية-الجدارية من القشرة الجبهية الظهرانية الجانبية، الفص الجداري السفلي، القشرة الجبهية الظهرية، الثلم داخل الجداري، البريكونيوس، و القشرة الحزامية الوسطى. تكمن وظيفتها الأساسية في بدء وضبط التحكم المعرفي، مع استجابة متمايزة وفقًا للتغذية الراجعة التي تتلقاها من الأداء – تجارب صحيحة مقابل خاطئة-.

من ناحية أخرى، تتكون الشبكة الحزامية-الغطائية من القشرة الجبهية الأمامية، الجزيرة الأمامية، القشرة الحزامية الأمامية، والمِهاد. وظيفتها الرئيسية هي الحفاظ على استقرار الإعداد المعرفي أثناء أداء المهام.

المخيخ

ما وظيفة المخيخ ولماذا يظهر نشاطًا ذا دلالة؟ اقترح بعض المؤلفين (Allen, Buxton, Wong, و Courchesne; 1997) أن المخيخ مركز أساسي لتوقع والاستعداد للاكتساب الوشيك للمعلومات أو للتحليل أو للفعل. في هذه الشبكتين الضابطتين، يعمل المخيخ كـ “محطة مرور” بين المِهاد (الحزامي-الغطائي) والبرِيكُونيوس، والقشرة الجداريّة السُفلى والقشرة الجبهية الظهرانية الجانبية (الجبهية-الجدارية)، متصرفًا كآلية لتحليل الخطأ ويتصل بمناطق تكشف الأخطاء وتعتمد استراتيجيات عند حدوثها.

الميزة الأساسية للنموذج المقترح من مجموعة Dosenbach هي أن هذه المعالجة تتم بالتوازي، عبر شبكتين عصبيتين تعالجان معلومات ذات صلة بالمهمة، لكن التحكم العلوي فيهما يختلف.

من جهة، تعالج الشبكة الجبهية-الجدارية معلومات ذات صلة للتحكم التكيفي، محافظةً بنشاط في الذهن على معلومات ذات صلة بالمهمة لعدد محدود من التجارب، بهدف تنفيذ ضبط سريع لـ معايرة المعاملات [الأولويات] عند اكتشاف خطأ. بينما الشبكة الحزامية-الغطائية، التي تنطوي على الحفاظ على الإعداد المعرفي، تُظهر نشاطًا مستمرًا عبر تجارب متعددة، تكشف الخطأ في اللحظة الأولى، لكنها لا تُحدث تغييرًا في المعاملات أثناء أداء المهمة.

يتسق هذا الاكتشاف مع اقتراح Corbetta و Shulman (2002) و Corbetta وآخرين (2008)، الذين يقترحون شبكة مزدوجة للتنفيذ الانتباهي: شبكة بطنية مسؤولة عن كشف لِماهيّة المحفزات البيئية، وشبكة ظهرية تنشط في مهام الانتباه المركز طويلة المدى، والتي تُوجَّه أيضاً بواسطة الشبكة البطنية.

مع ذلك، لا ترتبط الشبكتان بشكل مباشر، بل تتفاعلان عبر القشرة الجبهية. في حالة Dosenbach وفريقه، يمكننا استنتاج جزء من شبكة التحكم الجبهية-الجدارية إلى تراكيب شبكة الانتباه الظهرية، بينما يمكننا إجراء تماثل بين كشف البروز البيئي (البطني) وكشف الخطأ أثناء أداء مهمة.

خلاصة

في النهاية، لم يكن نموذج Posner الذي يضم القشرة الحزامية الأمامية كجزء من نظام التحكم الانتباهي كاملاً تمامًا، ونماذج Dosenbach و Corbetta تطورهما، مقترحةً أنظمة أكثر تعقيدًا تُفترض فيها تداخلات أكبر بين الشبكات على نطاق واسع في بنية “العالم الصغير”، وتحكمًا انتباهياً لا يعتمد تقريبًا حصريًا على البنى القشرية الجبهية.

بهذا المعنى، تبدو القشرة الحزامية الأمامية –وخاصة الجزء الظهري منها– نقطة معالجة تكتسب أهمية بالمقارنة مع البنيات الجبهية الأمامية كهيكل ضروري لأداء مهام معرفية عالية المستوى؛ خصوصًا عندما يكون من الضروري الحفاظ على إعداد معرفي، ولكشف فشل هذا الإعداد أثناء تنفيذ مهمة.

في الواقع، تطورت خلايا فون إيكومو (von Economo) لاحقًا مقارنة بخلايا أخرى تشكل تراكيب عصبية تتضمن وظائف تكيفية. بمعنى آخر، بفضل هذه الخلايا يصبح سلوكنا الهادف أكثر امتدادًا مقارنة ببعض الحيوانات الأخرى، وهو ما يمكن ملاحظته أيضًا على مستوى التطور الفردي بالمقارنة مع التطور التطوري للبشر.

المراجع

• Allen G¹, Buxton RB, Wong EC, Courchesne E (1997). تنشيط المخيخ بفعل الانتباه بشكل مستقل عن المشاركة الحركية.
• Corbetta M¹, Shulman GL (2002). التحكم في الانتباه الموجه نحو الهدف والانتباه المستحث بالمثيرات في الدماغ
• Dosenbach, N. U. F., Fair, D., Cohen, A. L., Schlaggar, B. L., & Petersen, S. E. (2008). بنية ذات شبكتين للتحكم العلوي. Trends in Cognitive Sciences, 12(3), 99-105. https://doi.org/10.1016/j.tics.2008.01.001
• Posner, M. I. (1995). الانتباه في علوم الأعصاب المعرفية: نظرة عامة. In M. S. Gazzaniga (Ed.)
• Posner, M.I و Bourke. P. (1999): “الانتباه”.
• Raichle ME (2001).  نمط افتراضي لوظيفة الدماغ

إذا أعجبك هذا المقال عن أساسيات تشريحية موجزة للانتباه، فقد تهمك أيضًا المشاركات التالية:

“تمت ترجمة هذا المقال. رابط المقال الأصلي باللغة الإسبانية:”
Breves bases anatómicas de la atención