看看你最喜欢的杯子;它可能看起来和以往一样，但你的神经元可能不这么认为。神经元正在响应他们看到的视觉刺激而射击，但他们每次都不会以完全相同的方式射击。
 
贝勒医学院的研究人员想知道这种变异的重要性，以及这种变异的部分是否可能是由于个体注意力的变化所致。
 
“例如，当你看着马克杯并考虑喝咖啡时，神经元可能会以一种方式反应，但当你想到咖啡将帮助你度过难关的工作时，另一种方式。我们没有好处理解当你的注意力集中在一个物体或者你的注意力被分裂时神经活动是如何变化的，“乔治·丹菲尔德说，他现在是医学科学家培训计划的四年级医学生，曾在贝勒斯的Andreas Tolias博士实验室接受过培训。。“其中一个主要的假设是，大脑只是一种嘈杂的状态，神经元根据生理学的反应方式存在随机特征。因此，有些人会根据随机性来改变这种可变性。”
 
然而，在最近发表在Nature Communications上的一项研究中，该研究的主要作者Denfield及其同事发现了证据表明变异不仅仅是噪音。这可以归因于内部产生的信号如注意力的波动，因此更多的注意力被分开，神经元反应的“嘈杂”似乎来自外部。
 
该研究涉及接受过简单任务培训的非人类灵长类动物。他们会盯着一个监视器，在他们的周边视觉中显示出两种模式，并被提示要同时注意一种模式或两种模式，类似于将聚焦的大脑与多任务大脑进行比较。
 
模式会随机变化，但猴子会接受训练以寻找一个特定的图像。当他们看到那个图像时，他们会移动眼睛专注于它。研究人员能够跟踪眼球运动，同时记录大脑活动。
 
“因此，变异性反映了大脑中与人们所从事的行为相关的重要变化，而不是噪声，这些变化就像他们不断变化的注意状态一样，”Denfield说。“虽然我们只专注于大脑的一个区域，视觉皮层，而且只关注一定数量的神经元，但我们相信这些研究结果向我们展示了一个重要的过程，我们可以利用它来学习更多东西。关于我们的大脑是如何工作和专注的。“
 
接下来是什么？丹菲尔德说这只是一个开始。
 
“随着我们继续我们的工作并扩展到大脑的不同区域，这些发现可能对跟踪注意状态和理解神经元群体如何在整个大脑中协同工作以帮助我们专注于我们环境中的重要特征具有意义。”
 
有一天，统计模型可以描述某人注意力的实时变化，可能为患有自闭症或注意力缺陷症等神经系统问题的人提供诊断工具。