أسس تشريحية موجزة للانتباه

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

“الانتباه هو اختيار المعلومات للمعالجة والعمل الواعي، 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 يقوم بمعالجة المعلومات؛ بل يقتصر على إتاحة هذه المعالجة أو تثبيطها. يمكن تمييز الانتباه تشريحيًا عن أنظمة معالجة المعلومات.
2. الانتباه يقوم على شبكات تشريحية، ليس تابعًا لمنطقة محددة في الدماغ ولا هو ناتج عام للدماغ بأكمله.
3. المناطق الدماغية المشاركة في الانتباه لا تؤدي نفس الوظيفة، بل تدعم مناطق مختلفة وظائف مختلفة. إنها ليست وظيفة موحدة.

هذا مهم جدًا، لأنه يسمح بتمييز نظام المعالجة الانتباهية عن نظام المعالجة الحسية، أو غيرها، وهو أمر ذو صلة كبيرة من الناحية التقييمية.

لذلك يمتلك الانتباه وظيفتين رئيسيتين: الحفاظ على حالة اليقظة (المراقبة) وانتقاء المعلومات التي ستُخصص لها الموارد (المراقبة والتحكم). ينتقي الآليات والمعلومات التي ستُعالَج. الجهاز الانتباهي ذو سعة محدودة، ومن ثم يحتاج إلى اختيار نوع المعلومات ذات الصلة.

أنظمة الانتباه

يميز Posner ثلاثة أنظمة انتباه:

• الجهاز الشبكي الصاعد: مسؤول عن مهام النغمة وتنظيم حالات اليقظة والحالة الذاتية للجسم من أجل الأداء. تقع أنويته الرئيسية في جذع الدماغ، رغم أن شبكاته تمتد عبر المسالك الصاعدة طوال الدماغ. الناقل العصبي الرئيسي له هو النورإبينفرين (NE). المداخل الرئيسية للـ NE من الـ locus coeruleus هي المنطقة الجداريّة، ونواة البولفينار في المهاد، والنتوءات، أي المناطق التي تشكل الشبكة الانتباهية الخلفية.
• الجهاز الانتباهي الخلفي: ترتبط هذه الشبكة بتوجيه الانتباه البصري المكاني، ولذلك سُمِّيت أيضًا شبكة التوجيه. يشير مصطلح التوجيه إلى المحاذاة الظاهرة (لأجهزة الحس) أو الخفية (للانتباه) مع مصدر معلومات حسية أو مع محتوى من الذاكرة. يمكن أن يكون التوجيه خارجيًا، أو استجابة لعناصر داخلية.
• الجهاز الانتباهي الأمامي: يؤدي وظائف اختيار وتمييز المنبهات وكشف الأخطاء.

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

الجهاز الانتباهي في نظرية Posner

بالنسبة لـ Benedet (2002)، يتضمن الجهاز الانتباهي في نظرية Posner ما يلي:

1. الحفاظ على حالة اليقظة اللازمة في كل لحظة،
2. كشف المحفزات النادرة (المراقبة),
3. اختيار المعلومات ذات الصلة (الانتباه الانتقائي) وكبح المعلومات غير ذات الصلة (مقاومة التشتت),
4. الحفاظ على هذه الوظيفة الانتقائية أثناء تنفيذ نشاط أو مهمة لمدة معينة (الانتباه المستمر),
5. تقييم حالة النظام في كل لحظة (الرصد),
6. توزيع الموارد بشكل أمثل بين التمثيلات والعمليات المختلفة النشطة (الانتباه الموزع).

تحسين نموذج Posner

بعض المؤلفين، رغم اتفاقهم الجزئي مع Posner، يوسعون نموذجَه الانتباهي. يقول Dosenbach, Fair, Cohen, Schlaggar & Petersen (2008) إنه في دراسة الانتباه وخاصة شبكة التحكم الانتباهي، توجد عدة طرق تحليل لاستخلاص استنتاجات حول تواصل الشبكات الانتباهية. هذه الطرق تقيد نطاق الاستنتاجات إذا استُخدمت كل على حدة أو مجتمعة.

هم لا ينكرون الاقتراح الأولي لـ Posner، إذ توجد سلسلة من الشبكات الانتباهية لأغراض مختلفة؛ إلا أن نتائجهم تدعم إعادة تعريف نظام التحكم الانتباهي. لذلك، قام Dosenbach et al. (2008) بدراسة الظواهر العُلوية من خلال مزيج من تقنيات مختلفة، في إطار نظري يعتمد على نظرية الأنظمة المعقدة.

تقترح هذه النظرية وجود مجموعة من العقد في الجهاز العصبي المركزي مرتبطة بكفاءة، بحيث تُنتج بنى عصبية من نوع “العالم الصغير”، حيث إن عقد النظام ليست عشوائية ولا منتظمة.

أولًا، يقترحون تصميمًا مختلطًا يجمع بين الكتل والأحداث، يوفر مقياسًا أكثر دقة للعمليات المختلفة للرصد: بدء السيطرة الانتباهية، الحفاظ على الاستعداد المعرفي واكتشاف الأخطاء. بهذه الطريقة، يصبح تحليل التفعيلات في الرنين أدق بكثير، إذ يفصل التفعيلات في حالات تجريبية مختلفة.

شبكات التنشيط المعرفي

تشير النتائج إلى شبكتين للتنشيط المعرفي: شبكة في حالة الراحة وشبكة تنشيط معرفي. تم اقتراح هذا النموذج من قبل Dosenbach نفسه، وكذلك 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 توجد علاقة عكسية في التفعيل: كلما زاد نشاط الشبكة التنفيذية، انخفض نشاط شبكة الراحة.

يستخدم Dosenbach et al. (2008) طرقًا أخرى تسمح، من منظور نظم معقدة، بتحليل ديناميكيات شبكات التحكم الانتباهي. أولًا، نظرية الرسوم البيانية، وهي فرع من الرياضيات يسمح بإجراء تحليلات بين شبكات أو عقد مختلفة. في حالة علوم الأعصاب وعلم النفس العصبي، تُطبَّق هذه النظرية على نوعين من البيانات: مناطق الاهتمام (ROIs، regions of interest بالإنجليزية)، التي تعمل كعقد، والارتباطات في نمط تفعيل الـ ROIs المختلفة.

من ناحية أخرى، يقومون بتحليل اتجاهية الارتباطات في نمط تفعيل الـ ROIs في التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي باستخدام تقنية تعرف بالاختصار PPI (تحليل التفاعل النفسي الفسيولوجي). تفحص هذه التقنية العلاقة الخاصة المعتمدة على السياق بين عقدتين في قاعدة اكتساب عبر تجارب مختلفة. معًا، تمنح هذه البيانات توزيعًا وتعريفًا أكثر تحديدًا للشبكة/الشبكات الضابطة.

تحليلات Dosenbach تفحص المناطق التي تدعم ثلاثة أنواع من الوظائف:

• تغيير أو الحفاظ على الاستعداد –الانتباه إلى الإشارة–، والذي يشمل الجزيرة الأمامية، والقشرة الحزامية الأمامية الظهرية (CCA الظهرية)، والقشرة الجبهية الأمامية؛
• التعديل والتغذية الراجعة، والتي تشمل القشرة الجبهية الظهرية الجانبية والفص الجداري السفلي،
• بدء التحكم المعرفي، الذي يشمل الثلم داخل الجداري والقشرة الجبهية الظهرية.

بالإضافة إلى طرق تحليل العلاقات، يسعون أيضًا إلى إثبات استقلالية الأنظمة، لذلك يتم إجراء تحليل للمكونات المستقلة.

الشبكات الجبهية-الجدارية والحزامية-الغطائية

تُظهر نتائج Dosenbach et al. (2008) توزيعًا مختلفًا وأكثر تعقيدًا عن اقتراح Posner. توجد شبكتان للتحكم الانتباهي، شبكة جبهية-جدارية وشبكة حزامية-غطائية. كلاهما يتواصلان عبر بنية بدأت مؤخرًا تكسب أهمية في البحث كمُعالج معرفي معقد: المخيخ.

تشكل الشبكة الجبهية-الجدارية القشرة الجبهية الأمامية الجانبية الظهرية، والفص الجداري السفلي، والقشرة الجبهية الظهرية، والثلم داخل الجداري، والبرِيكُونِيُوس، والقشرة الحزامية الوسطية. وظيفتها الرئيسية هي بدء وضبط التحكم المعرفي، والاستجابة بشكل متفاوت وفقًا للتغذية الراجعة المتلقاة من الأداء – التجارب الصحيحة مقابل الخاطئة.

من ناحية أخرى، تتألف الشبكة الحزامية-الغطائية من القشرة الجبهية الأمامية، والجزيرة الأمامية، والـ CCA الظهرية، والمِهاد. وظيفتها الرئيسية هي الحفاظ على استقرار الاستعداد المعرفي أثناء أداء المهام.

المخيخ

ما هي وظيفة المخيخ ولماذا يظهر نشاطًا كبيرًا؟ اقترح بعض المؤلفين (Allen, Buxton, Wong، و Courchesne; 1997) أن المخيخ مركز أساسي لـ التنبؤ والاستعداد لاستقبال معلومات أو لإجراء تحليل أو فعل وشيك. في هاتين الشبكتين الضابطتين، يعمل المخيخ كـ “محطة مرور” بين المِهاد (الشبكة الحزامية-الغطائية) والـ precuneus، والقشرة الجدارية السفلية والقشرة الجبهية الأمامية الجانبية الظهرية (الجبهية-الجدارية)، متصرفًا كآلية لتحليل الأخطاء وموصولًا بمناطق تكتشف الأخطاء وتتخذ استراتيجيات للتعامل معها.

الميزة الرئيسية للنموذج المقترح من مجموعة Dosenbach هي أن هذه المعالجة تتم بالتوازي، مع شبكتين عصبيتين تعالجان معلومات ذات صلة بالمهمة، لكن سيطرتهما العلوية مختلفة.

من جهة، تعالج الشبكة الجبهية-الجدارية المعلومات ذات الصلة بالتحكم التكيفي، محافظة بنشاط في الذهن على معلومات مهمة للمهمة لعدد محدود من التجارب، بهدف تنفيذ ضبط سريع لـ معلمات الأولوية عند اكتشاف خطأ. بينما الشبكة الحزامية-الغطائية، التي تتضمن الحفاظ على الاستعداد المعرفي، تظهر نشاطًا مستمرًا عبر تجارب مختلفة، وتكتشف الخطأ في وقت مبكر، لكنها لا تُحدث تغييرًا في المعلمات أثناء تنفيذ المهمة.

يتماشى هذا الاكتشاف مع اقتراح Corbetta و Shulman (2002) و Corbetta وآخرون (2008)، اللذين يقترحان شبكة مزدوجة للتنفيذ الانتباهي: شبكة بطنية مسؤولة عن كشف بروز المحفزات البيئية، وشبكة ظهرية تنشط في مهام الانتباه المركّز ذات المدة الممتدة، والتي تُسترشد أيضًا بالشبكة البطنية.

مع ذلك، لا ترتبط الشبكتان مباشرة، بل تتشابكان عبر القشرة الجبهية الأمامية. في حالة Dosenbach وفريقه، يمكننا أن نستخلص جزئيًا أن شبكة التحكم الجبهية-الجدارية تقابل هياكل من الشبكة الظهرية للانتباه، في حين يمكننا إجراء تشبيه بين اكتشاف بروز المحفز البيئي (البطني) واكتشاف الخطأ أثناء أداء مهمة.

خلاصة

ختامًا، لم يكن نموذج Posner الذي يضمّ الـ CCA كجزء من نظام التحكم الانتباهي كاملاً تمامًا، ونماذج Dosenbach وCorbetta توسّعانه، مقترحة أنظمة أكثر تعقيدًا تُشير إلى تداخل أكبر بين الشبكات على نطاق واسع في بنية “العالم الصغير”، وتحكّم انتباه لا يعتمد تقريبًا حصريًا على البنى الجبهية الأمامية.

في هذا الصدد، يبدو أن الـ CCA –وخاصة الـ CCA الظهرية– تشكّل عقدة معالجة تكتسب أهمية مقارنة بالبنى الجبهية الأمامية كعنصر ضروري لأداء مهام معرفية عليا؛ خاصة عندما يكون من الضروري الحفاظ على استعداد معرفي وللكشف عن فشل هذا الاستعداد أثناء تنفيذ مهمة.

في الواقع، تطورت خلايا فون إكونومو العصبية في وقت لاحق مقارنة بخلايا أخرى التي تُكوّن بنى عصبية تشمل وظائف تكيفية. أي بفضل هذه الخلايا، يصبح سلوكنا الموجّه نحو هدف أكثر امتدادًا مقارنةً بحيوانات أخرى، وهو ما يمكن ملاحظته أونتوجينيًا أيضًا بالنسبة للتطور التطوري للبشر.

المراجع

• Allen G¹, Buxton RB, Wong EC, Courchesne E (1997). تفعيل الانتباه للمخيخ مستقل عن المشاركة الحركية.
• Corbetta M¹, Shulman GL (2002). التحكم في الانتباه الموجه نحو الهدف والانتباه المدفوع بالمؤثرات في الدماغ.
• Dosenbach, N. U. F., Fair, D., Cohen, A. L., Schlaggar, B. L., & Petersen, S. E. (2008). هيكلية ذات شبكتين للسيطرة العلوية. 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). وضع افتراضي لوظيفة الدماغ

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

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