Forskere har brukt data fra skanninger av 183 personer å identifisere hjernen områder som konsekvent blir aktive i en rekke kognitive oppgaver, som å lese, lære en rytme eller analyse av et bilde.
Dersom hjernen i aksjon kan sammenlignes med en symfoni, med spesialiserte seksjoner som kreves for å banen i rett tid å produsere den ønskede melodien, så regionene fremhevet av den nye studien kan sammenlignes med ledere, forskere ved Washington University School of Medicine i St. Louis hevde.
"De ser ut til å være med på å avgjøre hvilke områder av hjernen vil bidra til en kognitiv oppgave, og når disse regionene vil spille en rolle i denne oppgaven," sier hovedforfatter Nico Dosenbach, en MD / Ph.D. student. "Hver gang du går fra ikke arbeider med en oppgave å arbeide med en oppgave, disse områdene ser ut til å bli aktive."
Studien, publisert i Neuron , uthevet tre regioner, dorsal anterior cingulate og venstre og høyre frontal operculum. Den cingulate er funnet i nærheten av midtlinjen av toppen av hjernen, den opercula er på undersiden av hjernen i både venstre og høyre hjernehalvdelen.
"For år, når du sett på kart over hva ulike deler av hjernen gjør, har opercula ofte vært blank," bemerker senior forfatteren Steven Petersen, Ph.D., James S. McDonnell professor i kognitiv nevrovitenskap, professor i nevrovitenskap, i nevrobiologi og radiologi, og førsteamanuensis i nevrologisk kirurgi. "Vi har lenge forsøkt å finne ut hva de gjør, og nå disse dataene antyder opercula kan være involvert i etableringen av hva nevrologer kaller en oppgave sett."
Task sett er planer for tilgang til ulike deler av hjernen for å oppnå et mål, som å lese ordet "hund" kommer opp med verb assosiert med ordet "hund" eller bestemme fargen på bokstavene i ordet "hund".
Mye av den menneskelige hjernens makt stammer fra det Petersen kaller "fleksibel konfigurasjon behandlingssystemer" eller evnen til å ta en stimulans og behandle den på ulike måter å produsere forskjellige tilbakemeldinger. Ulike deler av hjernen har spesialiserte evner som kan bidra på ulike måter til ferdigstillelse av ulike oppgaver. De må bare være stilt opp for å spille sin rolle når deres evner er nødvendig.
Andre nevrologer tidligere har impliserte cingulate i en rekke spesialiserte kognitive oppgaver, Dosenbach notater, men den nye analysen kan endre sin tenkning.
"Det er et spørsmål om hvorvidt cingulate har spesifikke bidrag til å gjøre i alle disse oppgavene, eller om det spiller en veldig enkel rolle at dets deltakelse er nesten alltid nødvendig," forklarer han.
Forskernes teorier er forsterket av akinetic mutisme, en tilstand som oppstår hos pasienter som lider en skade fra slag eller kirurgi som inkluderer cingulate. I varierende grad, slike pasienter er minimalt aktive.
"Hvis du gir dem en kopp kaffe, vil de drikke det, men de hadde aldri be om en kopp kaffe," Petersen forklarer. "Hvis du spør dem hvordan de er, vil de fortelle deg," Jeg har det bra, men de vil ikke fortelle dere en historie. "
"De synes å ha problemer med frivillig inn i en oppgave staten," Dosenbach sier. "De kan gjøre oppgavene med svært eksplisitte instruksjoner, men er mye mindre dyktige på det som kalles tilfeldig generasjon oppgaver, som kommer opp med tilfeldige ord. Så det er noen andre bevis på at cingulate virkelig er en viktig bidragsyter til oppgaven sett."