在你一边看着这篇文章，一边做着饭，一边又跟家里打着电话的时候，你有想过你的一心多用的能力到底有多重要吗？当我们同时处理n件事情的时候，大脑是如何有条不紊的运转的呢？大脑是如何判断每个事件的优先级的呢？今年10月，《自然》杂志刊登的一篇文章揭示了我们一心多用的秘密来自于大脑里一块小小的贝壳形区域——丘脑网状核。
在某一时刻，我们的大脑会接收到大量的感官信息。所以作为中枢系统，大脑必须要分辨出在这一时刻哪些信息是最重要的，然后集中处理这些信息并过滤掉其他信息。丘脑网状核就像是一个任务信号交换控制台。它能使我们的大脑在某个时刻只专注于某些最重要的感官信息。这一发现可以帮助人们更好的理解大脑是如何同时处理多个任务的，也有助于研究和治疗包括自闭症、精神分裂症、多动症在内的多种疾病。
其实，科学家很早就知道大脑多任务处理系统的存在，只是苦于没有设计出科学合理实验来识别大脑的哪一个部分是主管多任务处理的，所以就未能阐明人类到底是如何做到一心多用的。
早在上世纪80年代，诺贝尔奖得主Francis Crick就曾猜想位于大脑深处丘脑网状核能够协助大脑专注或忽略感官信息，从而控制信息的流动。
但在当时，没有办法来准确记录丘脑网状核解剖结构发出的信号，并且也不能将与丘脑网状核有关信号的进行分离，所以Crick几乎没有什么证据来支持他的这一猜想。直到最近，纽约大学的科学家们对Crick的猜想进行了验证。他们利用实验小鼠进行了一场游戏。结果证明正是丘脑网状核区域的神经元调控着大脑优先处理哪些感官信息或者过滤哪些感官信息。
Halassa研究小组用一种二选一方法，以牛奶作为奖励，反复训练，使小鼠能够根据外界刺激将注意力集中于光信号或者声音信号，并通过用干扰信号来分散小鼠的注意力（例如，被训练将注意力集中于光信号的小鼠研究人员会使用声音信号来分散他的注意力）的方法，证明老鼠确实是通过相应的刺激信号完成识别任务而非依靠低水平的重复动作。之前的研究已经证实大脑前额叶皮质在控制大脑信息传递，进行任务执行方面发挥着重要作用。
科学家猜想在大脑多任务执行过程中前额叶皮质通过与感觉皮质的相互作用控制重要感觉信号的选择。科学家们试图通过实验来证实这一猜想。研究人员利用光遗传方法抑制小鼠大脑前额叶皮质区，发现有干扰信号时，小鼠信息识别的错误率升高。而只有单一信号时，小鼠的识别行为几乎不受影响，说明前额叶皮质区在多任务选择和执行中发挥着重要作用。
而对小鼠视觉皮层进行抑制后，不管是同时有声音信号和光信号还是只有光信号，小鼠对光信号识别错误率均升高，说明感觉皮层在脑部信息传输只发挥识别作用，未发挥选择作用。
当丘脑网状核被扰乱后，研究人员发现，无论有没有干扰信号，小鼠专注力和信号识别行为的正确率都明显下降。这意味着丘脑网状核在多任务处理中发挥着类似交换控制机的功能，它与前额叶皮质共同调控着重要任务信号的传递和过滤。
那么丘脑网状核是如何对信号选择进行调控的呢？通过检测小鼠丘脑网状核神经元，研究人员发现，当小鼠被训练将注意力集中于声音信号而忽略光信号时，控制视觉部位的丘脑网状核神经元（visTRN）高度活跃。小鼠抑制了视觉信号为的就是更专注于声音信号。当用光信号来训练小鼠时，控制视觉部位的丘脑网状核神经元活跃度降低，视觉信号得以向下传递。
一系列实验证实了丘脑网状核通过正反馈抑制动态调节丘脑对信号的选择，分清楚该优先传递哪种信息，从而使多个任务能够无缝衔接和切换。
Halassa和他的团队期望通过这一新发现能够搞清楚如自闭症、多动症、精神分裂症等以大脑过度刺激为特征的疾病，到底是哪里出了问题。“这些神经疾病的共同特征是患者的大脑很难抑制住那些分散他们注意力的刺激。” Halassa说。那些大多数人都会毫不在意的事件却会使多动症患者难以集中注意力，或者是让某些类型的自闭症患者觉得因此很难和其它人交往。
这一发现将有助于未来的研究以及临床应用。既然我们已经知道了调控感觉信息的路径，我们就可以着手研究能否通过药物或者其他的医疗手段使自闭症患者发生改变的丘脑网状核得到修复。在此之前，希望能够先弄清大脑额前叶皮质和丘脑部位的是如何相互作用的，进而开发出针对多任务调控部位的药物。
或许你正在为一大波正在靠近的事情辗转反侧，但还是放松一些为好，因为你的大脑会精确地帮助你筛选重要的信息，无需杞人忧天。