Badania Richardsa i współpracowników (Richards i Casey, 1992; Richards, 1997) rzuciły światło na fizjologiczne podstawy stanów rozpoczęcia i zakończenia przetwarzania informacji przez niemowlęta, wykorzystując tętno do zdefiniowania stanów, kiedy niemowlę jest skupione (tj. uwaga utrzymana) w przeciwieństwie do stanów, kiedy niemowlę jest nieuważne (tj. zakończenie uwagi). Według tych badań, utrzymana uwaga charakteryzuje się utrzymanym spadkiem tętna poniżej poziomów przed bodźcem, podczas gdy zakończenie uwagi towarzyszy powrót tętna do poziomów przed bodźcem w połączeniu z kontynuacją patrzenia na bodziec. Richards i współpracownicy (Reynolds i in., 2010; Xie i in., 2018) wykazali również, że stany te są związane z określonymi zmianami neuronalnymi, w tym ze wzrostem amplitudy komponentu ERP NC, synchronizacją rytmu theta EEG i desynchronizacją rytmu alfa EEG podczas utrzymanej uwagi w porównaniu z zakończeniem uwagi. Chociaż ujawnia to zależności mózg-zachowanie na poziomie stanowym, badania te nie rzucają światła na indywidualne różnice i pozostają korelacyjne z natury, nie wyjaśniając, co decyduje o tym, że wystarczająco dużo "starego" bodźca zostało poznane. Chociaż informacja musi być przetworzona, aby odwrócić się od badanego bodźca i zaangażować się w nowy, szybkość takiego przetwarzania może ostatecznie nie być jedynym mechanizmem leżącym u podstaw indywidualnych różnic w poszukiwaniu nowych i różnorodnych bodźców sensorycznych.

Nasze odkrycia rozszerzają wyniki z poprzedniego badania (Munn i in., 2021), ponieważ podstawowa łączność strukturalna między układem cholinergicznym i noradrenergicznym wiąże się ze zdolnością do zachowania równowagi między spłaszczonym i pogłębionym krajobrazem energetycznym mózguNasze odkrycia sugerują, że podstawowa siła łączności między węzłami neuromodulacyjnymi powoduje modulację dynamicznej topologii sieci, w której początkowo po aktywności fazowej LC istnieje mniejsze prawdopodobieństwo dużych odchyleń ("pogłębionych studni") w krajobrazie atraktorów mózgu w porównaniu z wzajemnymi połączeniami między LC i nbMSiła połączeń strukturalnych między LC i nbM była odwrotnie proporcjonalna do aktywności fazowej po nbM, co wskazuje, że silniejsze połączenie między ośrodkami neuromodulacyjnymi ułatwia niższe zapotrzebowanie na energię krajobrazu atraktora, aby przejść do trudnych stanów mózgu po aktywności nbM Powielamy i rozszerzamy wcześniejsze prace, które pokazują silny związek między rosnącym systemem pobudzenia a dynamiczną rekonfiguracją na poziomie sieci w ludzkim mózguNasze wyniki podkreślają znaczenie podstawowej łączności strukturalnej między układem cholinergicznym i noradrenergicznym w ułatwianiu rekonfiguracji topologii sieci, co może mieć ważne implikacje w zrozumieniu roli wstępującego systemu pobudzenia w ułatwianiu adaptacyjnej rekonfiguracji neuronalnej w funkcji wymagań poznawczych