Согласно предыдущим работам, при концентрации внимания в мозге изменяется электрическая активность неокортекса. Нейроны перестают синхронно передавать сигналы, что позволяет каждому из них реагировать на сенсорную информацию по-разному. Запуск этой рассинхронизации связан с работой холинергической системы.

Ученые из Австралии задались вопросом, какую роль в процессе концентрации внимания играют B-пирамидные нейроны пятого уровня, которые часто называют «выходными» нейронами неокортекса. Именно эти клетки первыми принимают информацию от органов чувств.

Чтобы разобраться в этой теме, исследователи воспользовались методами оптогенетики. Они модифицировали нейроны в холинергической системе мозга мышей таким образом, чтобы в ответ на вспышку синего света они выделяли ацетилхолин.

Эксперимент показал, что выброс ацетилхолина увеличивает активность возбужденных B-пирамидных нейронов пятого уровня. Однако если эти клетки неактивны, они никак не реагируют на работу холинергической системы.

По мнению исследователей, сходные механизмы действуют и в человеческом мозге, позволяя нам быстро переключать внимание. Эту идею подтверждает тот факт, что дегенерация холинергической системы — например, в случае болезни Альцгеймера — негативно отражается на когнитивных способностях. 

По мнению португальских исследователей, потеря нейронов при нейродегенеративных заболеваниях — не всегда плохой симптом. В некоторых случаях мозг таким образом очищается от дефектных клеток, позволяя выжить здоровым. Гибель нейронов становится своеобразным «механизмом контроля качества».