世界充满了视觉和听觉，为大脑呈现了各种可能的焦点。然而，大多数动物都能专注于最引人注目的景象。然后，与该景象相关的声音——无论是爱人的谈话还是美味的食物在灌木丛中疾驰而过——都变得更加清晰。这就是注意力，新的研究表明猫头鹰的大脑如何建立这种状态。它还提供了诱人的证据，表明整个动物界的动物大脑以相同的方式工作。
斯坦福大学的神经学家丹尼尔·温科夫斯基和埃里克·克努森在 12 只猫头鹰的大脑中处理视觉或听觉输入的区域植入了电极。每个区域都真实地描绘了声音或视觉的世界，确定它来自上方还是下方，左侧还是右侧。向猫头鹰的视觉大脑区域——所谓的视弧顶注视场——发送微小的电荷，导致它朝特定方向移动头部和眼睛。当同时发生的音频刺激与该方向匹配时，猫头鹰的大脑对该噪音的反应更强烈。它还阻挡了来自其他方向的竞争噪音。
作者在发表于最新一期《自然》杂志的论文中指出，猫头鹰已经非常擅长专注于特定声音，但将声音与视觉配对甚至进一步增强了这种能力。“听力能力和注视方向不一定相关，”温科夫斯基说。但是，“大脑中控制注视方向的回路会影响大脑处理听觉信息的方式。”
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类似的视听回路已经在猴子和人类身上得到证实，但猫头鹰代表了第一个表现出这一点的非灵长类动物。“基本机制可能在所有脊椎动物中都是相同的，因为即使是青蛙和鱼类也具有注视控制能力，”克努森说。“这里的希望是，因为我们正在猫头鹰身上进行这项研究，我们可以深入了解其工作机制。”
研究人员希望通过进一步操纵猫头鹰的大脑来确定参与信号注意力的实际神经递质和受体，从而实现这一希望。最终，这可能会提高患有注意力障碍的人的机能。“一旦我们了解了注意力的回路，我们计划利用它来有效地驱动学习，”克努森补充道。“如果你从机制上理解[注意力]是如何运作的，那么你就会知道如何最好地修复它。”