Внимание и его физиологические основы

Что-то находится в поле ясного сознания, что-то осознается не вполне отчетливо, что-то весьма смутно, а многое вообще не замечается. Из массы окружающих объектов — пред­метов и явлений — человек выделяет те, которые представляют для него интерес, соответствуют его потребностям, жизненным планам. Любая деятельность человека требует выделения объекта и сосредоточенности на нем.

Вниманием называют направленность и сосредоточенность соз­нания на определенных объектах или определенной деятельности при отвлечении от всего остального. Внимание всегда есть выде­ление чего-то и сосредоточенность на этом. В выделении объекта из массы других проявляется так называемая избирательность внимания: внимание к одному есть одновременно невнимание к другому.

Учительница ведет школьников за город (в поле и лес) соби­рать лекарственные растения. Дети весело переговариваются, рассматривают окружающую местность, холмы и овраги, расти­тельность, обращают внимание на пролетающих птиц, бабочек, на причудливую форму облаков, обмениваются впечатлениями.

Но вот учительница напоминает детям о конкретной цели экскур­сии. Круг внимания детей сужается. Они уже не отвлекаются на другие объекты, целеустремленно осматривают цветы и травы, пытаясь отыскать среди них лекарственные растения, о которых рассказывала учительница и изображения которых они видели в книге. «Нашел!»—вдруг кричит один из мальчиков. Все броса­ются к нему и тщательно рассматривают найденное растение — его корни, стебель, листочки, цветы. Круг внимания детей еще более сузился. Направленность и сосредоточенность на опреде­ленном объекте (растении) дали ученикам возможность изучить его и определить, что это и есть нужное растение.

Как менялась организация психической деятельности школь­ников? Вначале психическая деятельность была направлена и сосредоточена на дороге, на окружающей местности, именно их отчетливо воспринимали путешественники — все внимание было занято только восприятием этого. Но затем внимание переключи­лось на растительность вообще, затем на травянистые растения.

Первоначальная форма внимания — ориентировочный реф­лекс, или, как его назвал

И. П. Павлов, рефлекс «что такое?», который является реакцией на все новое, неожиданное, неизве­стное. На уроке ученики с интересом слушают учителя. Дверь скрипит и приотворяется. Все невольно поворачиваются к двери:

«Что такое?» Подростки входят в мастерскую, где стоит новый для них прибор. Все подходят к столу и с интересом рассмат­ривают: «Что за машина?»

Внимание само по себе не есть такой же психический процесс, каким являются, например, восприятие, запоминание, мышление или воображение. Мы можем воспринимать, запоминать, мыслить, но не можем быть «заняты вниманием». Внимание — это особая форма психической активности человека, необходимое условие всякой деятельности. Играет ли ребенок, учится ли ученик, мыслит ли ученый, трудятся ли рабочий и колхозник, творят ли композитор, художник, писатель, непременное условие их успешной деятельности — хорошо развитое внимание.

Каждый учитель знает, что без специальной организации внимания уча­щихся на уроке, без повседневной, систематической работы по развитию внимания у школьников невозможно полноценное усво­ение учебного материала. Как бы ни был талантлив ученик, у него всегда будут пробелы в знаниях, если внимание его плохо организовано, если он часто невнимателен и рассеян.

Когда ученик внимателен, то создаются наилучшие условия для продуктивной учебной работы, для активного мышления. Вни­мание в значительной мере определяет ход и результаты учебной работы школьника. Оно содействует быстрейшему включению ученика в познавательную деятельность, создает предварительную готовность к предстоящей работе.

В зависимости от характера объекта, на который направлено внимание человека, различают внешнее и внутреннее внимание. Внешнее внимание — внимание, направленное на окружающие нас предметы и явления. Внутреннее внимание — внимание, на­правленное на собственные мысли, чувства и переживания.

Это деление, конечно, до известной степени условно, так как в ряде случаев мы сосредоточенно мыслим в связи с восприятием какого-либо предмета или явления, стараясь понять его, глубоко про­никнуть в его сущность.

Внимание имеет внешнее выражение, проявляющееся в ряде активных приспособительных движений для лучшего восприятия объекта. Человек принимает специфическую позу, всматривается, вслушивается, излишние движения задерживаются, дыхание замедляется; при сосредоточенном внутреннем внимании человек порой застывает в неподвижной позе, «затаив» дыхание, его взгляд словно отсутствует» устремляется вдаль, благодаря чему окружающее не отвлекает его. Приспособительные движения очень целесообразны — все, что мешает быть внимательным, за­тормаживается, создаются условия для лучшего выполнения той деятельности, которой занят человек.

С первого года обучения учитель приучает школьника быть внимательным, тренирует детей во внешнем проявлении внима­ния. «Смотрите все на меня»; «Сядьте как следует» — подобные обращения целесообразны, но особенно увлекаться такой трени­ровкой не следует, так как отдельные ученики невольно привы­кают только к внешнему выражению внимания. В этих случаях поза, сосредоточенное выражение лица ученика не соответствуют действительному состоянию его внимания — мысли ученика могут быть далеки от того, что происходит в классе. Ученик попросту симулирует внимание. «Примешь внимательный вид, а сам в это время «сбегаешь» на стадиончик, припомнишь вчерашний футбольный матч»,— откровенно заявил один из семиклассников. Заученная поза и выражение лица школьника нередко вводят в заблуждение учителя, который и сам привыкает судить о вни­мании учеников по внешним признакам.

Реже наблюдаются обратные случаи — за кажущейся невни­мательностью ученика (отсутствующий взгляд, импульсивные движения, вольная поза) скрывается глубокое, устойчивое вни­мание. Поэтому нужно не столько ориентироваться на внешнее выражение внимания, сколько осуществлять постоянный и неос­лабный контроль за деятельностью учащихся. Для этого полезно (как делают иногда опытные учителя) вызвать иного внешне внимательного ученика и попросить его повторить только что сказанное учителем.

Сущность внимания, как уже говорилось, в направленности и сосредоточенности сознания на одних объектах при отвлечении от других. С физиологической стороны это значит, что в коре головного мозга возбуждаются одни нервные центры и тормозятся другие. Иначе говоря, физио­логическая основа внимания — механизм взаимодействия нервных процессов возбуждения и торможения, протекающих в коре голов­ного мозга. Это взаимодействие происходит как вам уже извест­но, на основе установленного

И. П. Павловым закона индукции нервных процессов, согласно которому процессы возбуждения, возникающие в одних участках коры головного мозга, вызывают (индуцируют) тормозные процессы в других участках мозга. Если человек сосредоточил внимание на каком-либо предмете, то это и означает, что данный предмет вызвал возбуждение в соответствующем участке коры полушарий, остальные же участки коры оказались заторможенными, вследствие чего человек ничего не замечает, кроме данного предмета. Так как то один, то другой объект действительности вызывает возбуждение в мозгу человека, то возникает впечатление что возбужденный очаг в коре полу­шарий как бы перемещается по ней, чем и обусловливается пере­ключение внимания с одного предмета на другой.

И. П. Павлов прибегал к образному сравнению для того, чтобы объяснить это явление: «Если бы можно было видеть сквозь черепную крышку и если бы место больших полушарий с оптимальной возбудимостью светилось, то мы увидали бы на думающем сознательном человеке как по его большим полуша­риям передвигается постоянно изменяющееся в форме и величине причудливо неправильных очертаний светлое пятно, окруженное на всем остальном пространстве полушарий более или менее значительной тенью» ¹.

Это «светлое пятно» соответствует оптимальному очагу воз­буждения, а «тень» — участкам, находящимся в заторможенном состоянии.

Заметим, что Павлов часто употреблял выражение «оптималь­ный очаг (участок) возбуждения». Что это значит?

——————-

¹ Павлов И. П. Двадцатилетний опыт объективного изучения высшей нерв­ной деятельности (поведения) животных.— Поли. собр. соч. 2-е изд. доп. М.— Л., Изд-во АН СССР 1951 т. III кн. 1 с. 248.

Дело в том, что в каждый момент в коре обычно существует несколько очагов возбуждения, причем один из них преобладаю­щий, но не в том смысле, что он самый сильный, а в том смыс­ле, что он наиболее благоприятен (слово «оптимальный» и озна­чает «наилучший», «.наиболее благоприятный») для протекания психических процессов, для познавательной и творческой деятель­ности. В нем создаются наиболее благоприятные условия для образования новых временных связей, с ним связано отчетливое восприятие, ясная работа мысли, продуктивное запоминание. Часто очаг оптимального возбуждения является и самым сильным очагом возбуждения, но так бывает не всегда. Напри­мер, спльнейший очаг возбуждения, возникший в результате нервного потрясения или обилия впечатлений, отнюдь не опти­мальный.

Итак, физиологическая основа внимания — наличие в коре области оптимального возбуждения и торможения других участ­ков (по закону индукции нервных процессов). Этим создаются такие условия, при которых устраняется или ослабляется влия­ние посторонних раздражителей, так как их сигналы попадают на заторможенные участки коры головного мозга.

Иногда под влиянием ярко выраженной целеустремленности человека, наличия у него твердых жизненных установок и захватывающих интересов в коре головного мозга возникает сильный оптимальный центр возбуждения, названный доминантой (от латинского слова «доминанс» — господствующий). Этот центр возбуждения доминирует, господствует над всеми другими центра­ми возбуждения не только в том смысле, что он подавляет, тор­мозит их. Доминантный очаг способен усиливаться за счет других, второстепенных центров возбуждения, словно «притягивая» к себе их процесс возбуждения. Доминанта отличается от очага оптимального возбуждения большей силой и, главное, повышен­ной устойчивостью, длительностью, стойкостью. Известно, напри­мер, что композитор Бетховен, изобретатель Эдисон, писатель Бальзак сутками могли обходиться без сна и еды, захваченные процессом творчества. Наличие доминанты можно наблюдать и у некоторых подростков или старших школьников, когда они, безмерно увлеченные каким-нибудь делом (техническим конст­руированием, шахматами и т. д.), длительное время поглощены этим занятием, забывая все остальные и реагируя на различного рода раздражители (например, призывы и требования родителей) еще большим напряжением и активным противодействием (т. е. доминанта усиливается за счет возникающих других очагов воз­буждения).

Если у человека сформировалась при­вычка быть всегда внимательным, то внимание становится закреп­ленной, постоянной его особенностью, которая называется внима­тельностью. Внимательность — важное качество личности. Внима­тельный человек отличается наблюдательностью, он полнее и точнее воспринимает окружающее, обучается и трудится гораздо успеш­нее, чем человек, не обладающий этим свойством личности.

Внимание связано с другими чертами личности. Идейная нап­равленность, мировоззрение, убеждения — эти свойства личности определяют, что надо сделать основным и поставить в центр внимания человека, определяют, почему человек так много уде­ляет внимания данной деятельности, дают возможность понять мотивы направленности и сосредоточенности его деятельности.

Внимательность человека проявляется и как моральная черта личности, как выражение привычных форм поведения в отноше­нии к другим людям — чуткости, отзывчивости. Прошел человек мимо страданий и горя другого человека, не заметил, не обратил внимания и один и другой раз на то, что товарищ нуждается в помощи,— вот и формируется постепенно сухой и безучастный к другим людям эгоист. Проявив внимание к окружающим один, другой раз, человек не сможет быть равнодушным и в следую­щий раз — так формируется чуткость, отзывчивость, проявляется интерес к жизни других людей. Подобную внимательность по отношению к людям учитель должен постоянно воспитывать у школьников. Старый учитель рассказывал, как он учит детей по глазам, речи, движениям, по мельчайшим, деталям поведения почувствовать горе, смятение, отчаяние другого человека.

Крутецкий В. А. Психология: Учебник для учащихся пед. училищ.
— М.: Просвещение, 1980. — 352 с. С. 86-91.

45 Внимание Физиологические основы внимания

Внимание — направленность и сосредоточенность сознания на каком-нибудь предмете, явлении или деятельности. Внимание можно представить как когнитивный процесс, который обеспечивает упорядочивание поступающей извне информации в зависимости от первичности и важности стоящих перед человеком задач.

Уже из определения внимания следует, что оно характеризуется, с одной стороны, направленностью на то, чем занято сознание, а с другой стороны сосредоточенностью сознания на чем-то, требующим особой осознанности.

В жизни каждого человека могут быть случаи, когда что-то лучше выполнять при рассредоточенном внимании, а иногда от человека требуется четкая концентрация внимания на каком-то предмете.

Внимание, как действие концентрации умственных усилий, возможно лишь в отношении сознательного внимания, когда оно направляется на объект под влиянием необходимости и поставленной цели, в этом проявляется избирательность внимания, когда выбирается раздражитель, на котором человек и должен сосредоточиться.

Рассредоточенное внимание также необходимо человеку в том случае, если он должен выполнять одновременно несколько действий. Большие трудности при выполнении сложных заданий уменьшаются в случае постоянных тренировок внимания, и выполнение этих заданий становится привычным. Человек достигает автоматизма, т.е. происходит автоматическая обработка информации, следовательно требуется меньше когнитивных ресурсов для выполнения этих заданий.

Одни считают, что внимание — это по­знавательный психический процесс. Другие связывают внимание с волей и дея­тельностью человека, основываясь на том, что любая деятельность, в том числе и познавательная, невозможна без внимания, а само внимание требует проявления определенных волевых усилий.

физиологическая основа внимания — механизм взаимодействия нервных процессов возбуждения и торможения, протекающих в коре головного мозга. Это взаимодействие происходит как вам уже известно, на основе установленного И. П. Павловым закона индукции нервных процессов, согласно которому процессы возбуждения, возникающие в одних участках коры головного мозга, вызывают (индуцируют) тормозные процессы в других участках мозга. Если человек сосредоточил внимание на каком-либо предмете, то это и означает, что данный предмет вызвал возбуждение в соответствующем участке коры полушарий, остальные же участки коры оказались заторможенными, вследствие чего человек ничего не замечает, кроме данного предмета. Так как то один, то другой объект действительности вызывает возбуждение в мозгу человека, то возникает впечатление что возбужденный очаг в коре полушарий как бы перемещается по ней, чем и обусловливается переключение внимания с одного предмета на другой.

И. П. Павлов прибегал к образному сравнению для того, чтобы объяснить это явление: «Если бы можно было видеть сквозь черепную крышку и если бы место больших полушарий с оптимальной возбудимостью светилось, то мы увидали бы на думающем сознательном человеке как по его большим полушариям передвигается постоянно изменяющееся в форме и величине причудливо неправильных очертаний светлое пятно, окруженное на всем остальном пространстве полушарий более или менее значительной тенью» 1.

Это «светлое пятно» соответствует оптимальному очагу возбуждения, а «тень» — участкам, находящимся в заторможенном состоянии.

Заметим, что Павлов часто употреблял выражение «оптимальный очаг (участок) возбуждения». Что это значит?

Дело в том, что в каждый момент в коре обычно существует несколько очагов возбуждения, причем один из них преобладающий, но не в том смысле, что он самый сильный, а в том смысле, что он наиболее благоприятен (слово «оптимальный» и означает «наилучший», «.наиболее благоприятный») для протекания психических процессов, для познавательной и творческой деятельности. В нем создаются наиболее благоприятные условия для образования новых временных связей, с ним связано отчетливое восприятие, ясная работа мысли, продуктивное запоминание. Часто очаг оптимального возбуждения является и самым сильным очагом возбуждения, но так бывает не всегда. Например, спльнейший очаг возбуждения, возникший в результате нервного потрясения или обилия впечатлений, отнюдь не оптимальный.

Итак, физиологическая основа внимания — наличие в коре области оптимального возбуждения и торможения других участков (по закону индукции нервных процессов). Этим создаются такие условия, при которых устраняется или ослабляется влияние посторонних раздражителей, так как их сигналы попадают на заторможенные участки коры головного мозга.

Иногда под влиянием ярко выраженной целеустремленности человека, наличия у него твердых жизненных установок и захватывающих интересов в коре головного мозга возникает сильный оптимальный центр возбуждения, названный доминантой (от латинского слова «доминанс» — господствующий). Этот центр возбуждения доминирует, господствует над всеми другими центрами возбуждения не только в том смысле, что он подавляет, тормозит их. Доминантный очаг способен усиливаться за счет других, второстепенных центров возбуждения, словно «притягивая» к себе их процесс возбуждения. Доминанта отличается от очага оптимального возбуждения большей силой и, главное, повышенной устойчивостью, длительностью, стойкостью. Известно, например, что композитор Бетховен, изобретатель Эдисон, писатель Бальзак сутками могли обходиться без сна и еды, захваченные процессом творчества. Наличие доминанты можно наблюдать и у некоторых подростков или

46. По активности человека в организации внимания различают три вида внимания: непроизвольное, произвольное и послепро-извольное.

Непроизвольное внимание. В психологической литературе употребляется несколько синонимов для обозначения непроизвольного внимания. В некоторых исследованиях его называют пассивным, в других — эмоциональным. Оба синонима помогают раскрыть особенности непроизвольного внимания. Когда говорят о пассивном внимании к объекту, то подчеркивают отсутствие усилий со стороны человека, направленных на сосредоточение на объекте. Когда непроизвольное внимание называют эмоциональным, то выделяют связь между объектом внимания и переживаниями, интересами, потребностями личности, связываемыми с этим объектом.

Итак, непроизвольное внимание — это сосредоточение сознания на объекте в силу его особенности как раздражителя. Более сильный раздражитель на фоне действующих привлекает внимание человека.

Излагая учебный материал, учитель может повысить, замедлить темп речи, изменить интонацию и этим вызвать непроизвольное внимание к важному отрывку материала. Монотонная, невыразительная речь неспособна внешней стороной привлечь и поддержать внимание. Выразительная речь приковывает внимание своей формой.

Вызывает непроизвольное внимание новизна раздражителя. Машина новой марки, появившаяся на улице, свежий номер стенгазеты всегда будут замечены. Вызывает внимание начало и прекращение действия раздражителя. Помня это, выгоднее иногда приостановить рассказ, сделать длительную паузу, чтобы привлечь внимание учеников, чем делать Произвольное внимание. Синонимами слов произвольное внимание являются слова активное и волевое. Все термины подчеркивают, что в сосредоточении внимания на объекте инициатива принадлежит субъекту.

Произвольное внимание — это сознательно регулируемое сосредоточение на объекте, направляемое требованиями деятельности. При произвольном внимании сосредоточение происходит не только на том, что эмоционально приятно, а в большей мере на том, что должно делать. Поэтому психологическое содержание произвольного внимания связано с постановкой цели деятельности и волевым усилием. им замечания.

Включаясь в трудовую деятельность, человек независимо от его отношения к работе имеет цель, которую необходимо осуществить. Когда шофер ведет машину, бухгалтер подсчитывает колонки цифр, ученый продумывает результаты эксперимента, то ни один из них не может быть несосредоточенным, если он хочет получить положительные результаты.

Произвольное сосредоточение на объекте предполагает волевое усилие, которое и поддерживает внимание. Произвольное внимание, как свойство личности, не может быть сформировано независимо от самой личности. Поэтому при организации внимания педагог должен учесть ряд условий, облегчающих произвольное сосредоточение.

Сосредоточение внимания на умственной деятельности облегчается, если в познание включено практическое действие. Например, легче удержать внимание на содержании научной книги, когда чтение сопровождается конспектированием. К условиям, облегчающим поддержание произвольного внимания, относятся особенности обстановки рабочего места. В помещении не должно быть отвлекающих раздражителей. Например, разговоры между учащимися во время урока затрудняют сосредоточение внимания тех, которые активно работают. Поддерживает произвольное внимание словесное напоминание самому себе о целях деятельности, при выполнении которой необходимо быть особенно внимательным.

Важным условием поддержания внимания является психическое состояние человека. Утомленному человеку очень трудно сосредоточиться.

Послепроизвольное внимание. Третий вид внимания — после-произвольное. Сам термин подсказывает, что этот вид внимания возникает после того, как было вызвано произвольное внимание. В послепроизвольном внимании снижается волевое напряжение, необходимое при сосредоточении в произвольном внимании. Послепроизвольное внимание — сосредоточение на объекте в силу его ценности для личности. \’позволяет понять некоторые особенности личности. Внешне-И правленное внимание включено в перцептивную деятельность НЗтовека и регулирование предметной деятельности. Внутреннее внимание связано с осознанием личностью своей деятельности, своего внутреннего мира, с самосознанием. Оно не имеет места в животном мире, где нет осознания своей психической жизни. Внешнее и внутреннее внимание тормозят друг друга; трудно быть одновременно сосредоточенным на внешних и внутренних явлениях. Объектами внутреннего внимания являются чувства, воспоминания, мысли. Поддерживанию внутреннего внимания способствуют редуцированные внешние действия: шевеление губами, проговаривание отдельных слов, жестикуляция, непроизвольное рисование и др. Внутреннее внимание способствует моделированию будущего действия и его последствий, является необходимым условием развития сознания и самосознания.

В зависимости от форм учебной деятельности, организуемых педагогом, можно выделить коллективное, групповое и индивидуальное внимание.

Коллективное внимание — сосредоточение всех учеников на одном предмете.

Групповое внимание — сосредоточение внимания группами в условиях работы в коллективе.

Индивидуальное внимание — сосредоточение внимания на своем задании.

47

Свойства внимания —направленность, объем, распределенность, сосредоточенность, интенсивность, устойчивость и переключаемость —связаны со структурой деятельности человека.

Концентрация внимания (сосредоточенность) — выделение сознанием объекта и направление на него внимания. Роль концентрированного внимания может быть различна.

Устойчивость внимания — продолжительность времени, в течение которого человек может поддерживать свое внимание на объекте. Она особенно нужна в условиях однообразной и монотонной работы, когда длительное время выполняются сложные, но однотипные действия.

Объем внимания — это количество объектов, которое человек может строго одновременно осознать при восприятии в связи с какой-нибудь одной задачей. Одновременно можно охватить 3-7 объектов, хотя объекты бывают разные.

Распределение — это способность одновременно выполнять несколько действий. Оно зависит от индивидуальных особенностей личности и от профессиональных навыков. Никто не сможет одновременно делать два дела, не умея делать каждое в отдельности.

Переключение — это перемещение внимания с одного объекта на другой или с одной деятельности на другую в связи с постановкой новой задачи

Недостаток внимания, который называют рассеянностью. Первый вид рассеянности — это частая непроизвольная отвлекаемость от основной деятельности. Человек ни на чем не может сосредоточиться, все время отвлекается, даже интересная деятельность иногда прерывается из-за неустойчивости внимания. Подобная рассеянность — результат плохого воспитания. Второй вид рассеянности — следствие чрезмерной сосредоточенности человека на работе, когда он, кроме своей работы, ничего не замечает и порой не отдает себе отчета в окружающих событиях. Такой вид рассеянности наблюдается у людей, увлеченных работой, охваченных сильными переживаниями, — у ученых, творческих работников в области искусства.

Историю развития внимания, как и многих других психических функций, пытался проследить Л.С. Выготский в русле своей культурно-исторической концепции их формирования. По его мнению, история внимания ребенка есть история развития организованности его поведения, что ключ к генетическому пониманию внимания следует искать не внутри, а вне личности ребенка.

Произвольное внимание возникает, когда окружающие малыша люди направляют его внимание, руководят им, подчиняют его и таким образом дают в руки ребенка те средства, с которыми он в дальнейшей жизни сам овладевает своим вниманием.

Культурное развитие внимания заключается в том, что при помощи взрослого малыш усваивает ряд искусственных стимулов-средств (знаков), посредством которых он дальше направляет свое собственное поведение и внимание.

Возрастное развития вниманияПроцесс возрастного развития внимания по идеям Л. С. Выготского представил А.Н. Леонтьев. С возрастом внимание ребенка улучшается, однако развитие внешне опосредствованного внимания идет гораздо быстрее, чем его развитие в целом, тем более натурального внимания.

Управление персоналом, образование, личное развитие. Тесты. Внимание. Память. IQ-тесты. Effecton Studio. Эффектон

Введение

Если хорошо поразмыслить, то любое живое существо станет внимательнее к тому, что может грозить опасностью или неожиданностью. Затем оно оценит важность поступившей информации, и стоит ли прервать свою деятельность, и уделить внимание настораживающему явлению, прислушаться, присмотреться. Далее, оценив, либо возвращается к прерванной деятельности, либо тревожный сигнал будет передан в соответствующие мозговые центры и последует соответствующая реакция. Особенно хорошо это прослеживается на животных.

У нас нет возможности в повседневной жизни наблюдать за дикими животными, но вот домашние собаки и кошки в нашем распоряжении. Обратите внимание, как, например собака, даже глодая вкусную косточку, вдруг услышит посторонний шум, мгновенно оставляет свое приятное занятие. Она поднимает мордочку, настораживается, прислушивается, и, если не происходит ничего опасного, продолжает свое занятие. Но, вдруг раздастся стук в дверь или другой резкий звук, и она, бросив свою кость, бросится на шум, бурно реагируя громким лаем.

Внимание — физиологический многоуровневый фильтр

Получается, что внимание — это физиологический многоуровневый фильтр, который что-то пропускает, а что-то задерживает.

Вообще вопрос о физиологических основах внимания вызывал много споров. На протяжении долгого времени больше всего привлекала исследователей органическая интерпретация процессов внимания. Делались попытки представить физиологическую схему произвольного внимания, связанного с волевым усилием, возникающим в процессе припоминания.

Теории внимания

Т. Рибо предложил так называемую моторную теорию внимания, согласно которой основную роль в процессах внимания играют движения. Благодаря их избирательной и целенаправленной активизации концентрируется и усиливается внимание на предмете, а также поддерживается внимание на данном предмете в течение определенного времени.

Аналогично о физиологическом механизме внимания высказывался А. А. Ухтомский, считающий физиологической основой внимания доминантный очаг возбуждения, и представление И.П. Павлова тоже неплохо сочетается с этими представлениями.

Нервные процессы возбуждения и торможения

Психическая деятельность концентрируется в нужном направлении и одновременно отвлекается от всего остального, что достигается вследствие закона взаимной индукции нервных процессов возбуждения и торможения в коре больших полушарий головного мозга. Очаг возбуждения в коре больших полушарий, появившийся при воздействии внешнего сигнала, вызывает торможение в других участках коры. Так создаются наилучшие условия для восприятия того, на что направлено внимание. И. П. Павлов описывал этот процесс так:

«Если бы можно было видеть сквозь черепную крышку и если бы место больших полушарий с оптимальной возбудимостью светилось, то мы увидали бы на думающем сознательном человеке, как по его большим полушариям передвигается постоянно изменяющееся в форме и величине причудливо неправильных очертаний светлое пятно, окруженное на всем остальном пространстве полушарий более или менее значительной тенью».

По мнению физиолога А.А. Ухтомского в нервной системе человека под влиянием внешних или внутренних причин появляется очаг возбуждения, который на определенное время подчиняет себе остальные участки, доминирует, господствует над ними, управляет поведением. В этом проявляется диалектика психической жизни человека, его увлеченности, вдохновения, интуиции, неожиданных открытий.

Нейропсихология внимания

Благодаря развитию нейронауки мы можем изучать процессы, происходящие в головном мозге во время его работы. На животных, например, на кошках, проводят эксперименты, вживляя им в мозг электроды, в ту часть, которую собираются исследовать, наблюдая затем за их поведением. Человеческий мозг исследуют при помощи снятия электроэнцефалограммы (ЭЭГ) мозга в разных состояниях организма (сон, бодрствование).

Но если говорить именно о физиологических механизмах активного внимания, то естественно, отбор информации возможен только при общем бодрствовании организма, связанного с активной мозговой деятельностью.

Уровни бодрствования определяются и по внешним признакам, и с помощью электроэнцефалографа (ЭЭГ), определяющего по слабым токам мозга его электроактивность. Можно выделить 5 стадий бодрствования: глубокий сон, дремотное состояние, спокойное бодрствование, активное (настороженное) бодрствование, чрезмерное бодрствование.

Самое эффективное внимание будет происходить на стадии активного и спокойного бодрствования, в то время как на других стадиях основные характеристики внимания изменяются и могут выполнять лишь какие либо отдельные функции.

Так, в состоянии дремоты может произойти реакция лишь на 1-2 раздражителя, а на другие реакции может не быть. Приведу классический пример, мать спокойно спит при любом шуме, но мгновенно проснется при малейшем движении ребенка.

Физиологические основы внимания

Физиологическими основами внимания занимались В.М Бехтерев, Л.А. Орбели, П.К. Анохин. Ведущая роль корковых механизмов в регуляции внимания установлена благодаря нейрофизиологическим исследованиям.

Установлено, что избирательное внимание основано на общем бодрствовании коры головного мозга, повышении активности ее деятельности. Оптимальный уровень возбудимости коры придает активизации внимания избирательный характер. При наличии очагов оптимального возбуждения человек постоянно к чему-либо проявляет внимание. Если же человек невнимателен в своей деятельности, значит, его внимание в это время отвлечено или направлено на что-то постороннее, не связанное с родом его деятельности.

Особенно подчеркивается важная роль лобных областей мозга в отборе информации. С помощью нейрофизиологических исследований в мозгу обнаружены особые нейроны, получившие названия «нейронов внимания». Это клетки-детекторы новизны, которые наблюдаются на всей поверхности коры головного мозга и даже во внутренних структурах.

Установлено, что в глубоких отделах мозга имеется скопление нервных клеток и волокон, идущих в различных направлениях и тесно переплетающихся между собой. Это вроде сети нервных путей, соединяющих рецепторы органов чувств с участками коры мозга.

Скопление нервных клеток, расположенное в стволовой части мозга, получило название ретикулярной формации. Нервные импульсы, идущие от этой части мозга, возникают в результате воздействия на органы чувств сильных, новых или неожиданных раздражителей, которые и возбуждают кору больших полушарий.

Мозг активизируется неспецифической системой, которая включает ретикулярную формацию, диффузную таламическую систему, гипоталамические структуры, гиппокамп и т.д.

Ретикулярная формация

При раздражении восходящей ретикулярной формации появляются быстрые электроколебания в коре головного мозга (происходит десинхронизация), растет подвижность нервных процессов, снижаются пороги чувствительности, что имеет сходство с общим состоянием внимания организма.

Благодаря ретикулярной формации, связанной с явлениями внимания, находящейся на пути нервных импульсов, касающихся практически всех познавательных процессов, человек способен настораживаться, реагировать на незначительные изменения в окружающей среде, то есть это нервное образование является механизмом, лежащим в основе возникновения ориентировочного рефлекса.

Таким образом, ретикулярная формация вместе с органами чувств обуславливает появление ориентировочного рефлекса, являющегося первичной физиологической основой внимания.

А одним из механизмов запускающих ретикулярную формацию можно считать ориентировочный рефлекс. Это врожденная реакция организма на любое изменение окружающей среды у людей и животных. Например, кто-то входит в комнату, вы, несмотря на занятость, мгновенно поворачиваетесь к двери. И. П. Павлов назвал этот рефлекс — «что такое?».

Периферические механизмы внимания

Для того чтобы объяснить избирательный характер внимания необходимо более глубоко ознакомиться со сложными процессами, происходящими в организме. Две основные группы механизмов осуществляют фильтрацию раздражений из среды — это периферические и центральные.

Периферические механизмы — это как бы настройка органов чувств. Человек, прислушиваясь, поворачивает голову в сторону звука, и соответствующая мышца натягивает барабанную перепонку, повышая при этом ее чувствительность. Если звук очень сильный, то натяжение барабанной перепонки ослабевает, и колебания хуже передаются во внутреннее ухо.

Обострению слуха в моменты наивысшего внимания также способствуют остановка или задержка дыхания. Д. Бродбент предположил, что внимание — это фильтр, производящий отбор информации как раз на входах, т.е. на периферии. По его мнению, если человеку подавать информацию одновременно в оба уха, но, однако по инструкции, он должен воспринимать ее лишь левым, то подававшаяся в правое ухо другая информация игнорируется.

Позже было показано, что периферические механизмы отбирают информацию по физическим характеристикам. У. Найсер назвал эти механизмы пред-вниманием, когда происходит сравнительно грубая обработка информации (выделение объекта из общего фона, наблюдение за неожиданными изменениями во внешнем поле).

Состояние сосредоточенности связано с повышением возбудимости и соотносится с активностью отдельных частей ретикулярной формации. Те ее отделы, которые своей деятельностью порождают общий эффект возбуждения, входят в структуры, связанные с ориентировочным рефлексом, автоматически возникающим при любых неожиданных и заметных изменениях стимулов, воздействующих на организм.

А те отделы ретикулярной формации, которые вызывают специфический эффект возбуждения, функционируют, вероятно, в рамках анатомо-физиологической системы доминанты. С ней же, скорее всего, соотносим в своем действии и избирательный механизм регуляции внимания через актуализацию потребностей, а также механизм волевого управления вниманием через кортикально-подкорковые связи.

Модель Е.Н. Соколова

Важной моделью в психологии внимания можно считать модель Е.Н. Соколова. Он использовал ЭЭГ для исследования привыкания — того момента, который наступает при неоднократном повторении стимула, после чего человек перестает на этот стимул реагировать. Паттерны возбуждения исчезали на ЭЭГ при многократном повторении стимула.

По модели Соколова, мозг — администратор, решающий противоречит или нет внешняя информация внутренней и необходимо ли возбуждение. Согласно этой модели ослабление внимания можно объяснить привыканием, и когнитивная энергия сберегается при отключении повторяющихся или непрерывных стимулах.

В результате мы можем сказать, что любой психический процесс, состояние или свойство человека специфически связаны с работой мозга и всей центральной нервной системы. Пусть к настоящему времени нам не так уж много известно о характере связей, существующих между психическими явлениями и работой отдельных участков и структур мозга, но все же, кое какая информация об этом есть.

Эксклюзивный материал сайта «www.effecton.ru — психологические тесты и коррекционные программы». Заимствование текста и/или связанных материалов возможно только при наличии прямой и хорошо различимой ссылки на оригинал. Все права защищены.

Физиологические основы внимания. Основы общей психологии

Читайте также

Физиологические основы памяти

Физиологические основы памяти Конечно, многие из читателей этой книжки слышали о мнемонике, или «искусстве приобрести хорошую память», но, наверное, очень немногие знают, что такое мнемоника на самом деле. Если бы такое искусство в действительности было возможно, то оно

Выработка устойчивого внимания, снижение агрессии и формирование произвольности у детей младшего школьного возраста, страдающих синдромом дефицита внимания с гиперактивностью. Психокоррекционная программа

Выработка устойчивого внимания, снижение агрессии и формирование произвольности у детей младшего школьного возраста, страдающих синдромом дефицита внимания с гиперактивностью. Психокоррекционная программа Пояснительная запискаСиндром дефицита внимания с

§16. Физиологические основы восприятия

§16. Физиологические основы восприятия Так как восприятие всегда включает в себя ощущения, получаемые от разных органов чувств, то и физиологические процессы, лежащие в основе восприятия, включают в себя процессы возбуждения, начинающиеся в органах чувств под

§22. Физиологические основы и внешнее выражение внимания

§22. Физиологические основы и внешнее выражение внимания В основе внимания лежит один из важнейших законов работы больших полушарий мозга, подробно изученный И. П. Павловым,— закон индукции нервных процессов (стр. 8). Согласно этому закону, всякий возникающий в коре

Физиологические объяснения

Физиологические объяснения Чаще всего предлагается следующий вариант физиологического объяснения: поскольку мозг в фазе клинической смерти оказывается в состоянии кислородного голодания, то психические явления, воспринимающиеся умирающим, могут быть последней

53. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВНИМАНИЯ

53. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВНИМАНИЯ Говоря о физиологических основах внимания, нельзя не сказать еще о двух очень важных явлениях: об иррадиации нервных процессов и доминанте. Закон индукции нервных процессов, установленный Ч. Шерринг-тоном и широко использованный И.П.

Физиологические и психологические основы внимания

Физиологические и психологические основы внимания Говоря о внимании, мы в первую очередь имеем в виду активное внимание, физиологические механизмы которого связаны с активной мозговой деятельностью. Следовательно, их изучение возможно только при общем бодрствовании

Физиологические основы внимания

Физиологические основы внимания Первичный факт, в котором выражается внимание, заключается в том, что некоторые моменты, как бы выступающие на передний план, приобретают господствующее, доминирующее значение для течения психических процессов. Физиологической основой

Физиологические основы памяти

Физиологические основы памяти Сохранение следов в нервной системеЯвления длительного сохранения следов раздражителя отмечались исследователями на всем протяжении развития животного мира.Многократно наблюдался факт, что однократное раздражение электрическим ударом

Физиологические потребности

Физиологические потребности На самом нижнем уровне пирамиды располагаются потребности, обеспечивающие физическое выживание индивида. Соответственно, они являются наиболее неотложными и обладают самой мощной побудительной силой. Они должны быть удовлетворены хотя бы

§ 2. Физиологические основы эмоций

§ 2. Физиологические основы эмоций Эмоции и чувства связаны с различным функциональным состоянием головного мозга, возбуждением его определенных подкорковых областей и с изменениями в деятельности вегетативной нервной системы. И. П. Павлов отмечал, что эмоции связаны с

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ Анатомия Структуры, ответственные за память, разбросаны по многим участкам головного мозга, хотя особое значение имеет область, называемая гиппокампом, в основании височной доли каждого из полушарий. Если эта область

Физиологические симптомы

Физиологические симптомы Застенчивые люди описывают следующие физиологические симптомы своего состояния: пульс учащается, сердце колотится, выступает пот, начинается нервная дрожь. Однако мы все испытываем подобные реакции в связи с любой сильной эмоцией – будь то

УРОК № 7. Тема: Концентрация внимания. Переключение внимания. Объемное зрение.

УРОК № 7. Тема: Концентрация внимания. Переключение внимания. Объемное зрение. Этот урок состоит из трех частей. Каждую из них необходимо осваивать отдельно.Концентрация вниманияЭта тема уже частично знакома тебе. Все предыдущие уроки содержат в себе соответствующую

Физиологические основы внимания — Дисциплина «Общая психология». Ответы к экзамену.

Физиологической основой внимания является общая активация мозга, связанная с деятельностью ретикулярной формации. В деятельности мозга выделяют несколько стадий или уровней, которые в разной степени обеспечивают внимание. Важнейшей основой внимания является достижение определенного функционального состояния мозга.

Внимание состоит в реакции ориентирования на какой-то стимул или объект. Для того, чтобы событие было воспринято, нужно, чтобы оно могло вызвать ориентировочную реакцию, которая позволит нам “настроить” на него свои органы чувств. Т.е. внимание носит рефлекторный характер и возникает в результате особого ориентировочного рефлекса.

Центральные механизмы внимания связаны с возбуждением одних нервных центров и торможением других. В Н.С. одни из возникающих возбуждений оказываются настолько сильными, что выступают в роли главенствующих, подавляющих все прочие. Это основное возбуждение принято называть доминантой, все прочие очаги в нервной системе – субдоминанты. Т.о., важнейшим механизмом, обеспечивающим внимание, является механизм доминанты, открытый Ухтомским А.А.

Доминанта – временно господствующий в коре очаг возбуждения, который тормозит работу других нервных центров. Доминантный (господствующий) в данный момент времени очаг возбуждения, обеспечивающий выполнение какой-либо деятельности, притягивает к себе возбуждение из других центров и одновременно подавляет их, что блокирует посторонние, не относящиеся к выполняемой деятельности, раздражители, и, вместе с тем, усиливает энергию возбуждения основного доминантного очага. Доминанта является устойчивым очагом возбуждения, благодаря ей создаются условия для высокой концентрации, длительной сосредоточенности внимания. Так, человек, увлеченный работой, не замечает голода, посторонних шумов, голосов других людей.

 Доминанта является физиологической основой внимания.

Таким образом, внимание осуществляет контроль поведения и поддерживает устойчивость активности.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

Физиологические основы внимания

Говоря о физиологических механизмах активного внимания, следует заметить, что отбор значимых воздействий возможен только на фоне общего бодрствования организма, связанного с активной мозговой деятельностью. Выявление уровней бодрствования возможно как по внешним признакам, так и с помощью прибора электроэнцефалографа (ЭЭГ), определяющего по слабым токам мозга его электроактивность. Обычно выделяют 5 стадий бодрствования: глубокий сон, дремотное состояние, спокойное бодрствование, активное (настороженное) бодрствование, чрезмерное бодрствование. Эффективное внимание возможно лишь на стадии активного и спокойного бодрствования, в то время как на других стадиях основные характеристики внимания изменяются и могут выполнять лишь отдельные функции. Например, в дремотном состоянии возможна реакция лишь на 1—2 наиболее важных раздражителя, в то время как на остальные реакции полностью отсутствует. Поэтому, например, уставшая мать может крепко спать при различных шумах, но просыпаться от легкого движения ребенка в кроватке. Активизация мозга осуществляется его неспецифической системой, включая ретикулярную формацию, диффузную таламическую систему, гипоталамические структуры, гиппокамп и т.д. Так, раздражение восходящей ретикулярной формации вызывает появление быстрых электроколебаний в коре головного мозга (явление десинхронизации), повышает подвижность нервных процессов, снижает пороги чувствительности, что очень сходно с общим состоянием внимания организма.

Среди «пусковых» механизмов ретикулярной формации следует прежде всего отметить ориентировочный рефлекс. Он представляет собой врожденную реакцию организма на всякое изменение окружающей среды у людей и животных. В комнате раздался шорох, и котенок встрепенулся, насторожился, как говорят, навострил уши и устремил глаза в сторону звука. На уроке все ученики сосредоточенно пишут сочинение. Но вот дверь в классе слегка приоткрылась; несмотря на поглощенность работой, все школьники и сам учитель повернули голову к двери. Этот рефлекс И.П.Павлов очень метко назвал рефлексом «что такое?».

Однако всего вышесказанного явно недостаточно для объяснения избирательного характера внимания и, следовательно, необходимо более глубоко ознакомиться со сложными процессами, происходящими в организме. Обычно выделяют две основные группы механизмов, осуществляющих фильтрацию раздражений из среды: периферические и центральные. К периферическим механизмам можно отнести настройку органов чувств. Прислушиваясь к слабому звуку, человек поворачивает голову в сторону звука и, одновременно, соответствующая мышца натягивает барабанную перепонку, повышая ее чувствительность. При очень сильном звуке натяжение барабанной перепонки ослабевает, что ухудшает передачу колебаний во внутреннее ухо. Остановка или задержка дыхания в моменты наивысшего внимания также способствуют обострению слуха. По мнению Д.Е.Бродбента, внимание — это фильтр, отбирающий информацию именно на входах, т.е. на периферии. Он установил, что если человеку подавали информацию одновременно в оба уха, но, согласно инструкции, он должен был воспринимать ее лишь левым, то подававшаяся при этом в правое ухо другая информация полностью игнорировалась. В дальнейшем было показано, что периферические механизмы отбирают информацию по физическим характеристикам. У.Нейсер назвал эти механизмы предвниманием, связывая их с относительно грубой обработкой информации (выделение фигуры из фона, слежение за внезапными изменениями во внешнем поле).

Центральные механизмы внимания связаны с возбуждением одних нервных центров и торможением других. Выделение внешних раздражений и течение процессов в данном направлении определяется прежде всего силой нервных возбуждений, которая в первую очередь зависит от силы внешнего раздражения. Более сильные возбуждения подавляют возникающие одновременные с ними слабые возбуждения и определяют течение психической деятельности в соответствующем направлении. Возможно, однако, и слияние действий двух или нескольких одновременных раздражителей, усиливающих друг друга. Этот вид взаимодействия возбуждений также является одной из основ выделения раздражений и течения процессов в определенном направлении.

Существенно важен для понимания физиологической картины динамики внимания установленный Ч.Шеррингтоном и широко использованный И.П.Павловым закон индукции нервных процессов, согласно которому, возбуждение, возникающее в одной области коры головного мозга, вызывает торможение в других ее областях (так называемая одновременная индукция) или сменяется торможением данного участка мозга (последовательная индукция). При этом данный участок характеризуется благоприятными оптимальными условиями для возбуждения, поэтому здесь легко вырабатываются диф-ференцировки, успешно образуются новые условные связи, это в данный момент — «творческий отдел больших полушарий». Деятельность же других участков мозга связана в это время с тем, что обычно называется неосознанной, автоматической деятельностью человека.

Возбуждение в коре полушарий не закреплено в одном пункте, а постоянно перемещается. Этот процесс Павлов образно описал так: «Если бы можно было видеть сквозь черепную крышку и если бы место больших полушарий с оптимальной возбудимостью светилось, то мы бы увидели на думающем сознательном человеке, как по его большим полушариям передвигается постоянно изменяющееся по форме и величине причудливое, неправильных очертаний светлое пятно, окруженное на всем остальном пространстве полушарий более или менее значительной тенью» [И.П.Павлов. Поли. собр. соч. Т. 3, кн. 1. С. 248]. Именно этому «светлому пятну» и соответствует более ясное осознание нами того, что воздействует на нас и вызывает это повышенное возбуждение.

Большое значение для выяснения физиологических основ внимания имеет также принцип доминанты, выдвинутый академиком АА.Ухтомским. Понятие «доминанта» обозначает временно господствующий очаг возбуждения, обусловливающий работу нервных центров в данный момент и придающий тем самым поведению определенную направленность. Благодаря особенностям доминанты суммируются и накапливаются импульсы, текущие в нервную систему, одновременно подавляя активность других центров, за счет чего очаг возбуждения еще больше усиливается. Благодаря этим свойствам, доминанта является устойчивым очагом возбуждения, что, в свою очередь, позволяет объяснить нервный механизм длительной интенсивности внимания. Основой возникновения господствующего очага является не только сила данного раздражения, но и внутреннее состояние нервной системы, обусловленное предшествующими воздействиями и уже закрепленными в предшествующем опыте нервными связями.

Ни закон индукции нервных процессов, ни учение о доминанте не вскрывают до конца механизмы внимания, особенно его произвольный характер. В отличие от животных люди целенаправленно управляют своим вниманием. Именно постановка и уточнение целей деятельности вызывает, поддерживает и переключает внимание. Объяснить механизм возникновения доминирующего очага возбуждения можно через взаимодействие первой и второй сигнальной систем, осуществляемое путем избирательной иррадиации возбуждения из речевой (второй) сигнальной системы в первую. В свою очередь, первоначальные раздражители, отражаясь в речи, способствуют уточнению цели и усилению очага оптимальной возбудимости.

В последнее время исследователи физиологических механизмов внимания отмечают большую роль в его динамике нейрофизиологических процессов. В частности, выявлено, что у здоровых людей в условиях напряженного внимания возникают изменения биоэлектрической активности в лобных долях мозга. Данную активность связывают с работой особого типа нейронов, располагающихся в лобных отделах. Первый тип нейронов — «детекторы новизны» — активизируются при действии новых стимулов и снижают активность по мере привыкания к ним. В отличие от них нейроны «ожидания» возбуждаются только при встрече организма с предметом, способным удовлетворить актуальную потребность. По сути дела, в этих клетках закодирована информация о различных свойствах предметов и, в зависимости от возникающих потребностей организм, сосредоточивается на той или иной их стороне. Так, сытая кошка не воспринимает мышь как пишу, но с удовольствием будет играть с ней.

Таким образом, внимание обусловлено деятельностью целой системы иерархически зависимых между собой мозговых структур, но их роль в регуляции разных видов внимания неравноценна.

Физиологические основы внимания | Статья на тему:

Физиологические основы внимания  Воспитатель: Мухаметзянова С.В.
Что лежит в основе процессов направленности и сосредоточения психической деятельности с точки зрения физиологической? Какие нервные процессы связаны с отбором одних воздействий от других? 
В коре больших полушарий мозга протекают два процесса: возбуждение и торможение. Когда человек внимателен к чему-либо, это значит, что у него в коре мозга возник очаг возбуждения. Остальные участки мозга в это время находятся в состоянии торможения. Это происходит по закону индукции нервных процессов. Поэтому человек, сосредоточенный на чем-то одном, может ничего другого в этот момент не замечать. По словам Павлова, в участке больших полушарий с оптимальной возбудимостью легко образуются новые условные связи.
Деятельность же других участков мозга связана в это время тем, что обычно называется неосознанной, автоматической деятельностью человека. 
Возбуждение в коре полушарий не закреплено в одном пункте, а постоянно перемещается.
Большое значение для появления внимания имеет так называемый ориентировочный рефлекс. Он представляет собой врожденную реакцию организма на всякое изменение окружающей среды. Этот рефлекс есть у людей и у животных. В комнате раздается шорох, и котенок встрепенулся, насторожился, как говорят, «навострил» уши и устремил глаза в сторону звука. На занятии дети с интересом слушают рассказ педагога. Но вот дверь слегка приоткрылась; несмотря на увлечение рассказом, все дети и сам педагог  невольно повернули голову в сторону двери. Этот рефлекс Павлов образно назвал рефлексом «что такое?». 
Способность настораживаться, реагируя иногда на очень незначительные изменения в окружающей среде, объясняется наличием в больших полушариях мозга сети нервных путей, соединяющих ретикулярную формацию с разными участками коры больших полушарий. Нервные импульсы, идущие по этой сети, возникают вместе с сигналами от органов чувств и возбуждают кору, приводя ее в состояние готовности реагировать на ожидаемые дальнейшие раздражения. Таким образом, ретикулярная формация вместе с анализаторами (органами чувств) обусловливает появление ориентировочного рефлекса, являющееся первичной физиологической основой внимания. 
В последние десятилетия в исследованиях советских и зарубежных ученых получено много новых данных, раскрывающих нейрофизиологические механизмы протекания явлений внимания. 
Селективный отбор воздействий, в котором и заключается сущность внимания, возможен, согласно этим данным, прежде всего на фоне общего бодрствования организма, связанного с активной мозговой деятельностью. В состоянии бодрствования выделяют ряд уровней (стадий). Так глубокий сон постепенно может смениться дремотным состоянием. Оно может перейти в состояние покойного бодрствования, которое также называют пассивным, расслабленным, диффузным бодрствованием или сенсорным покоем. Это состояние может смениться более высоким уровнем бодрствования – активным (настороженным, напряженным) бодрствованием, или бодрствованием внимания. Последнее может перейти в состояние резкого эмоционального возбуждения, страха, беспокойства – чрезмерное бодрствование. Если активное избирательное внимание возможно при состоянии повышенного, настороженного бодрствования, то трудности сосредоточения, отвлекаемость возникают как на фоне расслабленного, диффузного бодрствования, так и на фоне чрезмерного бодрствования. 
Непрерывные изменения бодрствования являются функцией уровней активности нервных процессов. Всякая нервная активация (под активацией понимают относительно быстрое повышение активности центральной нервной системы и одновременно вызванную им интенсификацию периферических процессов) выражается в усилении бодрствования. Показателем этой активности является изменение электрической активности мозга.
Переход от спокойного бодрствования к обостренному, настороженному – бодрствованию в поведенческом плане проявляется в различных ориентировочных реакциях. Эти ориентировочные реакции очень сложны (данные Е.Н. Соколова и др.) Они связаны с активностью значительной части организма. Так в ориентировочный комплекс входят внешние движения (поворот глаз и головы в сторону раздражителя), в то же время происходит и изменения чувствительности и определенных анализаторов, изменяется характер обмена веществ; изменяются сердечные, сосудистые и кожно-гальванические реакции, т.е. происходят вегетативные изменения; возникают и изменения электрической активности мозга. Безусловные ориентировочные реакции рассматривают как физиологические механизмы актов пробуждения, возникновения внимания. 
Таким образом, физиологической основой внимания является общая активация деятельности мозга, обеспечивающая переход от сна к бодрствованию и от пассивного бодрствования к активному бодрствованию.
Однако общая активация мозга и неорганизованные ориентировочные реакции не объясняют особенности избирательного протекания процессов внимания. Каковы же нейрофизиологические механизмы этих процессов? Селективное внимание связывают прежде всего с наличием специальных механизмов, облегчающих проведение значимых, релевантных раздражителей и одновременно блокирующих проведение иррелевантных (незначимых, несущественных) воздействий. Анатомо-физиологическим субстратом этих механизмов считают некоторые отделы неспецифической системы мозга. 
За последние годы, в связи с работами отечественных  и зарубежных ученых, все большую роль начинают играть представления о ведущей роли коры больших полушарий в системе нейрофизиологических механизмов внимания. На роль коры в регуляции процессов внимания указывали еще И.П. Павлов, и А.А. Ухтомский. Для понимания физиологических основ внимания существенно важен открытый И.П. Павловым закон индукции нервных процессов. Согласно этому закону, процессы возбуждения, протекающие в одной области коры головного мозга, вызывают торможение в других ее областях. И наоборот, торможение одной части коры влечет за собой повышение возбуждения в других частях коры. В каждый момент времени в коре имеется какой-либо очаг повышенной возбудимости, характеризующийся благоприятными, оптимальными условиями для возбуждения. 
Большое значение для выяснения физиологических основ внимания имеет также принцип доминанты, выдвинутый А.А. Ухтомским согласно этому принципу, в мозгу всегда имеется доминирующий, господствующий очаг возбуждения, который как бы привлекает к себе все возбуждения, идущие в это время в мозг, и благодаря этому в еще большей степени доминирует над ними. Основой возникновения такого очага является не только сила данного раздражителя (иногда она может не играть существенной роли), но и внутреннее состояние всей нервной системы, обусловленное предшествующими раздражителями и наличием уже проторенных путей в мозгу, связей, закрепленных в предшествующем опыте, наличием определенной совокупности доминирующих возбуждений и торможений. С психологической стороны это выражается во внимании к одним раздражителям и отвлечении от других действующих в данный момент раздражителей. 
Современные данные показывают наличие корковых влияний, поддерживающих ретикулярный тонус и обеспечивающих длительную избирательную активацию. Так, раздражение неспецифических отделов коры приводит к распаду организованного направленного поведения, (и ориентировочные реакции) сохраняется.
С процессом внимания на уровне коры больших полушарий связывают и наличие (преимущественно в лимбической области и лобных долях мозга) особого типа нейронов, которые не являются сенсорно-специфическими, т.е. не связаны с действием раздражителей определённой модальности. Это так называемые нейроны внимания (детекторы новизны) и клетки установки (клетки ожидания). Предполагается, что первые как бы сравнивают действия раздражителей и реагируют только на их изменение на новизну. Вторые реагируют только в случае несоответствия действующих раздражителей ожидаемым. 
Согласно предположениям многих исследователей, в регуляции высших произвольных форм внимания большую роль играют лобные доли мозга. Физиологические концепции, объясняющие явление селективного внимания, подвергались изменениям по мере накопления конкретных анатомо-физиологических сведений о мозге. В целом, однако, следует отметить неполноту современных знаний относительно психофизических механизмов разных форм и явлений внимания. Прежде всего, современные физиологические теории направлены главным образом на объяснение сенсорного внимания, т.е. явлений внимания, проявляющихся в сфере разных видов восприятия отсутствуют какие-либо попытки объяснить явления внимания в двигательных, мнестических, интеллектуальных сферах, но и при анализе явлений сенсорного внимания авторы, как правило, более подробно описывают физиологические корреляты внимания на ствольном и подкорковом уровнях и менее определенно указывает специфику работы корковых механизмов. 
     Таким образом, согласно современным данным, процессы внимания связаны как с корой, так и с подкорковыми образованьями, но их роль в регуляции разных форм внимания различна. 

Внимание | психология | Британника

Внимание , в психологии — концентрация внимания на одном явлении с исключением других стимулов.

Внимание — это осознание здесь и сейчас фокусным и проницательным образом. Для ранних психологов, таких как Эдвард Брэдфорд Титченер, внимание определяло содержание сознания и влияло на качество сознательного опыта. В последующие годы меньше внимания уделялось субъективному элементу сознания и больше — моделям поведения, по которым внимание могло быть распознано в других.Хотя человеческий опыт определяется тем, как люди направляют свое внимание, очевидно, что они не имеют полного контроля над этим направлением. Бывают, например, случаи, когда человеку трудно сосредоточить внимание на задаче, беседе или наборе событий. В других случаях внимание человека «захватывается» неожиданным событием, а не направляется на него добровольно.

Внимание имеет отношение к непосредственному опыту человека; это состояние текущего осознания.Конечно, в мире постоянно происходит бесчисленное множество событий, каждое из которых затрагивает чувства человека. В теле также происходят события, влияющие на внимание, точно так же, как есть репрезентации прошлых событий, которые хранятся в памяти, но доступны для осознания при определенных обстоятельствах.

Хотя можно было ожидать, что текущая осведомленность — это совокупность всех этих событий в любой данный момент, очевидно, что это не так. В этом обширном поле потенциального опыта человек сосредотачивается или уделяет внимание некоторому ограниченному подмножеству целого.Это подмножество составляет субъективное поле осведомленности. Причину этого ограничения можно определить. Контроль и координация множества входных данных и накопленного опыта, а также организация соответствующих паттернов реакции являются прерогативой мозга. Мозг имеет впечатляющие возможности обработки, но его возможности ограничены. Человек не может сознательно пережить все события и информацию, доступную одновременно. Точно так же невозможно инициировать одновременно неограниченное количество различных действий.Вопрос заключается в том, как выбрать подходящее подмножество входов, промежуточных процессов и выходов, чтобы привлечь внимание и задействовать доступные ресурсы.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Таким образом, внимание можно понимать как состояние избирательного осознавания, которое определяет степень и качество взаимодействия человека с окружающей средой. Он не обязательно находится под добровольным контролем. Некоторые факты из истории внимания и методов, с помощью которых психологи и другие специалисты пришли к нему, чтобы охарактеризовать и понять его, представлены в нижеследующем обсуждении.

Ранние взгляды на внимание

Корни XIX века

Психологи начали изучать внимание во второй половине XIX века. До этого философы обычно рассматривали внимание в контексте апперцепции (механизма, с помощью которого новые идеи ассоциировались с существующими идеями). Таким образом, Готфрид Вильгельм Лейбниц предположил, что потеря осознания постоянного звука водопада иллюстрирует, как события могут перестать восприниматься (то есть представляться в сознании) без особого внимания.Он предположил, что внимание определяет, что будет воспринято, а что нет. Термин апперцепция все еще использовался в XIX веке Вильгельмом Вундтом, одним из основоположников современной психологии. Вундт, однако, был одним из первых, кто указал на различие между центральными и более общими чертами человеческого сознания. Он писал о широком поле зрения (которое он назвал Blickfeld ), внутри которого находится более ограниченный фокус внимания ( Blickpunkt ).Он предположил, что ассортимент Blickpunkt составляет около шести предметов или групп. Он также предположил, что внимание — это функция лобных долей мозга.

Одним из самых влиятельных психологов на рубеже веков был Уильям Джеймс. В своей основной работе The Principles of Psychology (1890) он говорит:

Каждый знает, что такое внимание. Это овладение разумом в ясной и яркой форме одним из того, что кажется несколькими одновременно возможными объектами или последовательностями мыслей.Фокусировка, концентрация сознания — вот его сущность. Это подразумевает отказ от одних вещей, чтобы эффективно справляться с другими.

Джеймс считал, что внимание заставляет людей более эффективно воспринимать, понимать, различать и запоминать и ускоряет их реакцию.

В 1906 году другой выдающийся психолог, У.Б. Пиллсбери предложил три метода измерения внимания. Первый основан на тестах, которые измеряют внимание через выполнение задачи, которая, как считается, требует высокой степени внимания; во втором измерялось снижение внимания из-за снижения производительности; а третий измерял силу внимания по уровню стимула, необходимого для отвлечения человека.

По мере развития 20-го века психология и изучение поведения подвергались новым влияниям, которые имели далеко идущие последствия для представлений о внимании. Одна из таких сфер влияния возникла в работах русского физиолога Ивана Петровича Павлова, который сообщил о том, что сейчас принято называть ориентировочной реакцией. У собак и других животных это включает в себя такие признаки внимания, как встревоженные уши, повернутую к раздражителю голову, повышенное мышечное напряжение и физиологические изменения, обнаруживаемые с помощью инструментов.Дальнейшее влияние оказала работа по рефлексологии одного из конкурентов Павлова, россиянина Владимира М. Бехтерева. Многие психологи стали рассматривать условный рефлекс (непроизвольная реакция, обусловленная вознаграждением) как основной строительный блок всего человеческого обучения.

Бдительность, бдительность или постоянное внимание: физиологические основы и измерения

Недосыпание — чрезвычайно распространенная проблема, которая может быть вызвана недосыпанием или фрагментацией сна. В последнее время имеется обширный обзор литературы по вопросам депривации сна (Durmer and Dinges, 2005; Kusida, 2004a, b), поэтому выделены только отдельные части литературы, относящиеся к уже упомянутым темам.

Недостаточное время сна в течение ночи (средняя продолжительность сна <6,5 ч), по оценкам, наблюдается примерно у 1/3 здоровых молодых людей, и у аналогичного процента было обнаружено, что значения MSLT <7 мин (нормальное значение> 10 мин) ( Бонне и Аранд, 1995b, 2005; Левин, 1988). Фрагментация сна также является частью синдрома сопротивления верхних дыхательных путей и приводит к чрезмерной дневной сонливости (Black et al., 2000; Bonnet and Arand, 2003; Guilleminault et al., 1993). Хроническая потеря сна также встречается у работающих в ночную смену, сменных рабочих и дежурных по вызову и усугубляется нарушениями циркадного ритма (Humphrey et al., 1994; Torsvall and Akerstedt, 1987, 1988a), рассмотренный в (Akerstedt, 1988). Эти проблемы по отдельности или в комбинации накапливаются в течение недели и более (Van Dongen et al., 2003). Возникает «недосыпание», которое приводит к когнитивному дефициту и дефициту работоспособности, особенно во время ночных и полуденных пиков аркадного давления во сне (Mitler et al., 1988).

3.2.1. Клинические эффекты

Недостаток ночного и частичного ночного сна неизменно ассоциируется с чрезмерной дневной сонливостью, что измеряется как субъективными индексами, так и MSLT (Beaumont et al., 2001; Бонне и Аранд, 1995a, 2003; Карскадон и Демент, 1982; Гилберг и др., 1994; Roehrs et al., 1989; Розенталь и др., 1993). Сонливость увеличивается пропорционально общей продолжительности недосыпания (Rosenthal, 1993). Могут быть разные эффекты, основанные на стадии депривации сна: депривация REM-сна не влияет на оценки MSLT (Nykamp et al., 1998). Фрагментация сна (частые кратковременные прерывания сна через равные промежутки времени) аналогичным образом увеличивает субъективную дневную сонливость, ухудшает настроение и сокращает время MSLT, даже если общее время сна является нормальным на основе обычных методов визуальной оценки сна, и даже если возбуждение носит субклинический характер (т.е. только на основании изменений ЭЭГ) (Bonnet, Arand, 2003; Cote et al., 2003; Kingshott et al., 2000; Levine et al., 1987; Martin et al., 1996; Stepanski, 2002). Перерывы во сне могут происходить не чаще, чем каждые 10 минут, но все же оказывать влияние на показатели MSLT (Stepanski, 2002). Эффекты недосыпания кумулятивны, вплоть до недели и более от частичного недосыпания (Carskadon, 1981; Dinges et al., 1997; Van Dongen, 2003).

Влияние лишения сна на тесты производительности было тщательно изучено, в частности влияние на время реакции (RT) и тесты на устойчивое внимание, включая симуляцию вождения, рассмотренную в (Dinges, 1992).ЛТ удлиняется даже при частичном недосыпании, и наблюдается прогрессивное удлинение ЛТ с более длительными периодами депривации (Beaumont, 2001; Cochran et al., 1992; Dinges, 1997; Doran et al., 2001; Downey and Bonnet, 1987; Gauthier). и Gottesmann, 1983; Gillberg, 1994; Humphrey, 1994; Koslowsky, Babkoff, 1992; Lorenzo et al., 1995; Magill et al., 2003; Pilcher and Huffcutt, 1996; Smith et al., 2002; Wesenten et al. , 2002; Уилкинсон, 1965). Подобные результаты наблюдаются при использовании классических тестов на бдительность с использованием длинных повторяющихся задач, в которых присутствует компонент обнаружения сигнала (Akerstedt, 1988; Gillberg, 1994; Magill, 2003; Strauss et al., 1984; Ван Донген и др., 2001, 2004; Уилкинсон, 1965). Задачи на бдительность показывают более длительные RT и повышенные ошибки пропусков через более длительные интервалы времени, что согласуется с результатами тестов RT с меньшей продолжительностью. Влияние лишения сна на RT и задачи бдительности представляет как увеличение среднего RT, так и удлинение правого хвоста распределения RT с повышенным коэффициентом вариабельности (Smith, 2002; Wilkinson, 1965). Считалось, что последний эффект представляет собой кратковременную потерю внимания, которая приводит к ошибкам пропусков или очень долгим временным задержкам (перерывам или пропускам), и может быть связан с короткими эпизодами сна продолжительностью от нескольких до 15 секунд (микросон) (Johnson et al., 1990; Кословский и Бабкофф, 1992; Маккарти и Уотерс, 1997; Уилкинсон, 1965). И продолжительность задачи, и продолжительность недосыпания оказывают значительное влияние на производительность (Gillberg, 1994; Lorenzo, 1995; Smith, 2002; Steyvers and Gaillard, 1993; Wilkinson, 1965). Например, Lorenzo et al. (1995) продемонстрировали линейную тенденцию к увеличению RT и увеличению пропусков (пропусков) в течение 40-часового периода недосыпания (Lorenzo, 1995). Кроме того, существует взаимосвязь между продолжительностью задачи и продолжительностью недосыпания с производительностью, так что более короткая продолжительность задачи может быть не столь чувствительна к эквивалентной длительности депривации сна (Caldwell and Ramspott, 1998).

Несколько факторов влияют на влияние недосыпания на RT и выполнение задач бдительности. На длительные, простые, малоинтересные, самостоятельные тесты RT больше всего влияет потеря сна (Wilkinson, 1965). Влияние депривации сна на RT частично отменяется, когда предоставляется обратная связь, когда задача короче или сложнее, или когда есть вознаграждение, используемое в качестве стимула для выполнения, предполагая, что повышенная мотивация или интерес могут, по крайней мере, частично компенсировать последствия недосыпания (Steyvers and Gaillard, 1993; Wilkinson, 1965).Этот мотивационный эффект может быть похож на улучшение показателей бдительности, которое происходит, когда испытуемые знают, что они приближаются к концу задания (эффект конечного рывка) (Bergum and Lehr, 1963). Увеличение RT больше, когда существует относительно длинный интервал между предупреждающим сигналом и императивным стимулом, и меньше, если интервал короткий, что позволяет предположить, что фазовое возбуждение или бдительность быстро ухудшается при депривации сна (Cochran, 1992). Показатели ЛТ у субъектов, лишенных ночного сна, замедляются в сидячем положении, но остаются нормальными в положении стоя (Caldwell et al., 2002). Эффекты депривации сна усложняются взаимодействием суточных колебаний (циркадная фаза) с монотонными эффектами (длительность лишения сна), что согласуется с двухпроцессной моделью, предложенной Borbely (Achermann and Borbely, 2003; Babkoff et al., 1991). ; Cajochen, 1999). Кроме того, влияние недосыпания на работоспособность неоднородно, и существует значительная межпредметная изменчивость, вероятно, представляющая индивидуальные характеристики (Bonnet and Arand, 2005; Van Dongen, 2004).

Влияние недосыпания на другие когнитивные задачи было менее последовательным, чем влияние на RT и задачи бдительности. В некоторой степени это отсутствие консенсуса связано с различными экспериментальными условиями и дизайном исследований (продолжительность недосыпания, продолжительность батареи тестирования, сложность задачи и т. Д.). Например, на изменение производительности Струпа повлиял характер недосыпания (Beaumont, 2001; Binks et al., 1999; Herscovitch et al., 1980). Различные эффекты на память могут быть связаны с трудностью задания (Cajochen, 1999; Harrison et al., 2000; Хамфри, 1994; Линде и Бергстром, 1992; Маккарти и Уотерс, 1997; Смит, 2002). Значительные эффекты были также продемонстрированы при выполнении задания на рабочую память Штернберга и коррелировали со снижением активации фМРТ во многих областях мозга, особенно в двусторонней теменной коре (Mu et al., 2005). Влияние депривации сна на матрицы Рэйвена (Linde and Bergstrom, 1992), беглость речи (Horne, 1988), лондонский Тауэр (невербальное планирование) (Horne, 1988), тест на добавление темпа слуховых последовательностей (Martin, 1996) и Trails B (Martin, 1996).Влияние фрагментации сна на когнитивные способности обычно менее выражено, чем эффекты недосыпания, несмотря на аналогичные эффекты на показатели MSLT (Cote, 2003; Kingshott, 2000; Philip et al., 1994; Stepanski, 2002).

Меры субъективной сонливости (шкала сонливости Каролинской или Стэнфордская шкала сонливости), как правило, чувствительны к снижению бдительности и снижению работоспособности во время недосыпания, но плохо коррелируют с эффективностью при ЛТ, бдительностью и когнитивными задачами у людей (Binks, 1999; Gillberg). , 1994; Herscovitch, Broughton, 1981).Мета-анализ подчеркнул, что, хотя на двигательные и когнитивные задачи обычно влияет недосыпание, субъективные показатели настроения показали наибольший эффект (Pilcher and Huffcutt, 1996).

3.2.2. Электрофизиологические мероприятия

3.2.2.1. ЭЭГ

Как уже было описано, переход из состояния бодрствования в состояние сна включает несколько изменений ЭЭГ, включая замедление и антериоризацию доминирующего заднего ритма, увеличение лобно-центральной тета-мощности, уменьшение числа морганий глаз с последующим увеличением количества медленных движения глаз и, в конечном итоге, ослабление заднего доминирующего ритма и развитие вершинных резких волн.Эти особенности также наблюдаются при недосыпании. Во время и после лишения сна наблюдается прогрессирующее увеличение абсолютной мощности и относительной тета- и дельта-мощности на фоне ЭЭГ, сопровождающееся увеличением медленных движений глаз и коррелирующим с субъективной сонливостью (Caldwell, 2002; Cajochen et al., 1995). ; Lorenzo, 1995; Smith, 2002; Torsvall, Akerstedt, 1988b). Это замедление ЭЭГ постепенно увеличивается до тех пор, пока лишенный сна субъект не засыпает (Torsvall and Akerstedt, 1988b).Этот феномен наблюдался у машинистов поездов на работе и коррелировал с субъективной сонливостью и ошибками вождения (Torsvall and Akerstedt, 1987). Увеличение абсолютной мощности связано с замедлением RT и увеличением ошибок при выполнении задачи бдительности (Corsi-Cabrera, et al. 1996; Lorenzo, 1995). Вертикальное положение ослабляет повышение тета-активности, наблюдаемое при депривации сна (наряду с изменениями RT; см. Выше) (Caldwell, 2002). Изменения ЭЭГ бодрствования также наблюдаются после фрагментации сна, несмотря на нормальное общее время сна.Уменьшение отношения альфа: тета наблюдалось после одной ночи фрагментации сна, увеличивалось после второй ночи и коррелировало с субъективными жалобами, несмотря на отсутствие значительного влияния на показатели производительности (Cote, 2003). Хотя лишение сна достоверно влияет на спектр мощности ЭЭГ и выполнение задания, оно не влияет на связанную с заданием фронтальную срединную тета-активность (Smith, 2002).

Увеличение фронтальной медленной волны ЭЭГ после лишения сна, по-видимому, не зависит от циркадных колебаний (Cajochen, 1999).Однако в том же эксперименте нейроповеденческие показатели (RT, краткосрочная память) показали циркадные эффекты с ухудшением после секреции мелатонина (примерно после 16 часов бодрствования). Эти нейроповеденческие изменения коррелируют с учащением медленных движений глаз и изменениями доминирующего заднего ритма, что позволяет предположить, что некоторые компоненты ЭЭГ привязаны к фазе циркадного цикла, а другие нет (Cajochen, 1999). Повышенная фронтальная медленная активность — характерная черта ЭЭГ, лишенной сна, что подтверждает гипотезу о том, что лобные области более восприимчивы к эффектам депривации сна, чем другие области мозга (Cajochen, 1999; Horne, 1993).Во время медленного сна мозговой кровоток (измеренный с помощью позитронно-эмиссионной томографии) в орбитофронтальной и передней поясной коре отрицательно коррелирует с дельта-активностью ЭЭГ (Hofle et al., 1997).

ЭЭГ также использовалась для изучения динамики снижения работоспособности, связанного с депривацией сна. Во время выполнения задачи на слуховую бдительность наблюдалась картина увеличения тета около 4 Гц (низкая) и снижения гамма около 40 Гц во время пропущенных целей (провалы) с противоположной картиной во время точного обнаружения цели (попадания) (Makeig and Jung, 1996).Увеличение низкой тета-мощности при плохой производительности было впоследствии подтверждено в более сложной задаче непрерывной производительности с участием субъектов, которых изучали в течение 42 часов лишения сна (Makeig et al., 2000). Оба исследования выявили периодичность около 18 с как для производительности, так и для низкой тета-активности ЭЭГ в периоды относительно низкой производительности, связанной с сонливостью, при этом два показателя коррелировали друг с другом (Makeig and Jung, 1996; Makeig, 2000). После ночного или дневного сна наблюдается усиление межполушарных корреляций по сравнению с исходным уровнем до сна, с противоположным эффектом, наблюдаемым после ночного лишения сна (Corsi-Cabrera et al., 1992). Все эти изменения на ЭЭГ связаны с функциональным нарушением и, следовательно, имеют потенциальное практическое применение для мониторинга показателей (Corsi-Cabrera, 1992; Jung, 1997).

3.2.2.2. Потенциалы, связанные с событием

P3

ERP с большой задержкой в ​​основном использовались как мера фазового внимания. Латентность потенциала P3 увеличивается, а амплитуда постепенно уменьшается во время ночного лишения сна, что указывает на проблемы с оценкой стимула и вниманием (Humphrey, 1994; Lorist et al., 1994; Моррис и др., 1992; Смит, 2002). Эти изменения можно увидеть даже при отсутствии изменений RT (Morris, 1992). Однако наибольшее снижение амплитуды P3 коррелировало с увеличением RT, снижением точности ответа и увеличением вариабельности ответа (Smith, 2002). Неясно, являются ли уменьшение амплитуды P3 и увеличение латентности проявлением уменьшения величины ответа или большей вариабельности ответа. Результаты с фрагментацией сна (сохранение общего времени сна) противоречивы: одно исследование показало уменьшение амплитуды без изменения латентности, а другое не показало никаких изменений ни в одном из параметров (Cote, 2003; Kingshott, 2000).

VEP

Ночная депривация сна вызывала прогрессирующее снижение амплитуды и увеличение латентного периода поздних компонентов зрительного вызванного потенциала (P180 и выше), полученных во время задачи зрительной бдительности (Corsi-Cabrera et al., 1999). Поздний компонент соответствовал временному окну для потенциала N2, который коррелирует с процессом принятия решения для RT (Ritter et al., 1979). Ранние компоненты (P100) не изменились, что позволяет предположить, что затронутые процессы были связаны с сенсорной дискриминацией и выбором цели.В ходе 100-минутной задачи на зрительную бдительность (световые вспышки) амплитуда потенциала N160 уменьшалась, а его латентность постепенно увеличивалась в зависимости от количества неудачных попыток обнаружения (Haider, 1964). Средние значения ошибок обнаружения показали гораздо большее затухание, электрофизиологический коррелят поведенческих «провалов», как определено выше. В задаче на визуальную рабочую память n-back N170 замедлялся и ослаблялся из-за недосыпания, предполагая эффект «выборочной фокусировки внимания на определенных атрибутах стимула» (Smith, 2002).

AEP (N1, P1)

Латентные периоды слуховых вызванных потенциалов P1 и N1 были увеличены, а амплитуда N1 уменьшена после 48 часов лишения сна, что свидетельствует о задержке процессов сенсорного кодирования (Cote, 2003 ; Gauthier, Gottesmann, 1983). Амплитуда N1 также слегка снижалась после 1 и 2 ночей фрагментации сна, хотя P3 не изменился (Cote, 2003).

От 24 до 36 часов лишения сна также происходит умеренное, но значительное снижение амплитуды негативности слухового несоответствия (потенциал, связанный с девиантными стимулами в поезде без сопровождения), в то время как потенциал N1 ​​сохраняется (Raz и другие., 2001). Это говорит о том, что при сохранении сенсорного кодирования затрагивается более поздний процесс, возможно, связанный с временным (рефлексивным) захватом внимания.

Условное отрицательное изменение. Условные отрицательные вариации уменьшались по амплитуде и увеличивались по вариабельности после 24–48 часов лишения сна (Gauthier and Gottesmann, 1983; Naitoh, 1971). Неясно, влияет ли это на лишение сна на внимание или неспецифический эффект на возбуждение (Gauthier and Gottesmann, 1983).

(PDF) Физиологические основы модуляции внимания в экстра-полосатых областях зрения

естественная нейробиология • том 2 № 7 • июль 1999 г. 675

подкорковые области, такие как легочная артерия. Области, специально предназначенные для опосредования зрительного внимания, включают лобную кору,

затылочной коры, теменную кору, медиальный таламус и верхний бугорок

11

. Эти афференты могут увеличивать прирост neu-

ронов за счет эмерджентной динамики на уровне популяции, ren-

делая их более чувствительными к сопровождаемому стимулу.

M

ETHODS

Презентация стимула. Испытуемые просматривали визуальный стимул, проецированный назад

на экран просмотра в сканере с помощью ЖК-видеопроектора, и

, обновленный с частотой 33,5 Гц. Активная площадь экрана составляла 37 ° квадрата. Субъекты

были проинструктированы поддерживать визуальную фиксацию на центральной точке. Улус стим-

был идентичным во всех условиях и состоял из случайно расположенных,

стационарных, зеленых точек 0,1 ° на зеленом фоне контрастного свечения.Временные зрительные стимулы предъявлялись с перерывами и состояли из случайно расположенных красных точек, которые перемещались радиально на зеленом фоне

. На экране всегда было 500 точек. В предыдущем исследовании

с помощью фМРТ

1

мы охарактеризовали активность V5 как функцию скорости стимула

и нашли оптимальные ответы на скорости около 10 градусов за

секунды. Мы использовали это как скорость наших двигательных стимулов. В 25% случаев

скорость была снижена до 7 ° в секунду или точки были немного более светлого оттенка красного цвета

.

Субъекты попеременно просматривали визуальный дисплей в течение 98 секунд

и пустой экран (низкоуровневый контроль). Перед каждой презентацией визуального дисплея

использовалась визуальная подсказка, чтобы проинструктировать испытуемых обратить внимание на

, движения или цветовые атрибуты стимула. В состоянии внимания к движению

испытуемым предлагалось отличать медленно движущиеся точки

от более быстро движущихся точек и реагировать нажатием клавиши.В состоянии внимания с цветом

испытуемым было предложено обнаружить слегка более розовые точки

. Поскольку эти события лишь незначительно отличались от нормальных событий,

, и испытуемые не знали об их 25% разреженности, внимание было основным —

на высоких уровнях. Сложные события цветового стимула длятся

ед. В течение одной секунды и представлялись спорадически, где

межстимульных интервалов (ISI) выбирались из случайного «однородного» распределения, которое варьировалось от одной до 36 секунд.Одна особая проблема дизайна, с которой мы столкнулись, заключалась в том, чтобы гарантировать, что эффекты внимания на исходную активность

и модуляцию вызванных ответов были как можно более необоснованными или

ортогональными, насколько это возможно. Это было достигнуто путем удаления случайных событий

, так что каждое состояние внимания имело по крайней мере одну «длинную» ISI 33 ± 3 с.

Эти интервалы были необходимы для устранения неоднозначности эффектов внимания на переходный гемодинамический ответ

на стимульные события от фоновой активности

, связанной с определенным набором внимания

24

(см. Ниже).

Сбор данных. Система 2T Magnetom VISION (Siemens, Erlangen) MRI

использовалась для получения T

2

* -взвешенных объемов изображений fMRI. Каждый объем

содержал 32 аксиальных среза толщиной 3 мм (с разрешением в плоскости 3 мм ×

3 мм), что дало время повторения на объем 2,8 с. Каждое экспериментальное условие

длилось 98 секунд (35 сканирований объема), после чего следовало пустое окно

, продолжавшееся 19,6 с (7 сканирований объема).Мы повторили каждое соединение 10 раз за сеанс, продолжительностью 39 минут и 12 секунд. В каждом сеансе

было получено 840 томов изображений (20 условий репликации).

Три нормальных правши-добровольца (в возрасте 19–26 лет) дали информированное согласие

отправили и приняли участие в исследовании, которое было одобрено Национальным комитетом по этике неврологии и нейрохирургии

.

Анализ данных и статистическая модель. Обработка изображений и статистический анализ

проводились с использованием SPM97.Все тома были перенесены на

первый том

25

. Среднее изображение было создано с использованием повторно выровненного объема

мкм. Структурная МРТ, полученная с использованием стандартной трехмерной

T

1

-взвешенной последовательности MPRAGE (размер вокселя 1 ´ 1 ´ 1,5 мм), была сопоставлена ​​с этим средним значением (T

2

*). ) изображение. Это гарантировало, что функциональное изображение

и структурное изображение

находятся в одном пространстве. Структурное изображение было пространственно нормализовано к стандартному шаблону

26

с использованием нелинейного преобразования

.Наконец, преобразованное структурное сканирование МРТ T

1

было отображено на шаблоне

. Данные были сглажены с использованием 6-миллиметрового изотропного ядра Гаусса

с полной шириной на полувысоте. Наша статистическая модель с фиксированными эффектами

включала в себя эффекты, специфичные для субъекта (исходные эффекты внимания,

ответов на стимулы и взаимодействие между этими двумя), и смешивала

(постоянный член для каждого субъекта, низкочастотные компоненты, глобальная активность

и реакции на стимульные события).Этот анализ представляет собой тематическое исследование

трех субъектов, позволяющее указать контрасты как для

каждого субъекта в отдельности, так и для усредненных эффектов (рис. 1).

Наши выводы во многом зависят от способности отделить связанную с набором

базовую активность от активности, вызванной стимулом в той же области мозга.

Для этого мы использовали полилинейную регрессию вместе со статистическим параметрическим картированием

в каждом вокселе с помощью программного обеспечения SPM97

17

.Последующая модель регрессии

представляет собой линейную комбинацию регрессоров или переменных, изменяющихся во времени, которые лучше всего объясняют наблюдаемые временные ряды. Мы определили три регрессора inter-

es для моделирования эффекта набора внимания, связанных с событием гемодинамических реакций

es и взаимодействия между этими двумя факторами. Первый регрессор был установлен

на 1 при внимании к движению и –1 для сканирования, полученного при внимании к цвету

. Вызванные ответы моделировались дельта-функцией («всплеск») после

каждого события.Взаимодействие было просто продуктом этих двух, и

объясняет различные вызванные реакции на обоих уровнях внимания.

Гемодинамические реакции на эти эффекты были смоделированы путем объединения регрессоров

с синтетической функцией гемодинамического ответа и ее временной производной

. Вариации корковой активности относительно среднего значения каждого временного ряда вокселей

выражаются в терминах относительного вклада этих трех эффектов

или, точнее, соответствующих оценок параметров, полученных

с помощью наименьших квадратов.Статистические выводы основаны на t-статистике (оценки счетчика para-

, разделенные на их стандартную ошибку), которые собраны в SPM

(t). T-значения использовались только для определения значимости описанных эффектов

(см. Ниже). Сами эффекты представлены в виде

оценок параметров, а именно разницы в исходной активности, связанной с набором внимания, степенью вызванной гемодинамической реакции

и зависимым от внимания компонентом этих вызванных ответов (что

, взаимодействие).Для обеспечения эффективной оценки параметров важно избегать корреляций между независимыми переменными. Это был критический аспект

нашего экспериментального плана и включал по крайней мере один длинный ISI

во время каждого состояния внимания. Полученные в результате небольшие коэффициенты корреляции (<0,3) между регрессорами набора внимания и теми, которые моделируют

посещаемых событий, не гарантируют независимости, но делают нашу оценку

отдельных эффектов более эффективной.Таким образом, наши оценочные ответы были консервативными и, поскольку они оставались значительными, устойчивыми. Без такой минимизации коллинеарности регрессора в нашем эксперименте

эффект

внимания (потому что он может быть смоделирован взаимодействием) и эффект

вызванной модуляции ответа (потому что он может быть смоделирован изменениями в

внимания ) мог быть упущен. Фактические оценки активности на рис. 2

,

и 3 соответствуют оценкам параметров, в которых постоянный член был

, добавленным к базовым оценкам внимания.Рисунки 2a, c и e и 3a,

,

, c и e показывают среднюю базовую активность, выше которой наблюдались эффекты стимульного события

. На рис. 2b, d и f и 3b, d и f, точки, окружающие оценки согласованных гемодинамических ответов

, соответствуют исходным данным фМРТ, скорректированным на искажения и исходные эффекты внимания.

Путем использования соответствующих контрастов эффектов, специфичных для условий, были созданы SPM (t} s

для проверки региональных специфических основных эффектов и взаимодействий.

SPM (t) были преобразованы в SPM (Z) для отображения и табуляции.

Статистические выводы были сделаны с использованием теории случайного поля Гаусса, чтобы исправить

для множественных зависимых сравнений. Однако, поскольку мы

ограничили нашу гипотезу V1, V5, V3a и V4, мы сообщаем о максимумах только

, если области были при p <0,05 (нескорректированные) у всех трех субъектов. SPM

, показанные на рис. 1, представляют собой анализ конъюнкции по всем предметам; показывая эффект

только в вокселях, где он одновременно достиг значимости в каждом предметном анализе

.Из-за разделяемости матрицы проекта

это соответствует значимости p <0,05 (нескорректированная)

3

.

A

ЗНАНИЯ

Мы благодарим рентгенологов отделения когнитивной медицины Wellcome

Neurology за их помощь. Работа поддержана фондом Wellcome Trust.

ПОЛУЧЕНО 9 НОЯБРЯ 1998 ГОДА; ПРИНЯТО 20 АПРЕЛЯ 1999 ГОДА

1. Чавла, Д., Филлипс, Дж., Бючел, К., Эдвардс, Р. и Фристон, К.J. Speed-

зависимых чувствительных к движению ответов в V5: исследование фМРТ. Neuroimage

7, 86–96 (1998).

2. Tootell, R. B. et al. Функциональный анализ МТ человека и связанных зрительных

областей коры с использованием магнитно-резонансной томографии. J. Neurosci. 15,

3215–3230 (1995).

статей

© 1999 Nature America Inc. • http://neurosci.nature.com

© 1999 Nature America Inc. • http://neurosci.nature.com

Внимание — когнитивные способности

Внимание — это способность выбирать и концентрироваться на соответствующих стимулах .Внимание — это когнитивный процесс, который позволяет нам ориентироваться на соответствующие стимулы и, следовательно, реагировать на них. Эта когнитивная способность очень важна и является важной функцией в нашей повседневной жизни. К счастью, внимание можно тренировать и улучшать с помощью соответствующих когнитивных тренировок.

Внимание — это сложный процесс, который мы используем практически во всех наших повседневных делах. Со временем ученые и исследователи выяснили, что внимание — это не отдельный процесс, а скорее группа подпроцессов внимания.Наиболее приемлемой моделью для подкомпонентов внимания в настоящее время является иерархическая модель Зольберга и Матира (1987, 1989), которая основана на клинических случаях экспериментальной нейропсихологии. Согласно этой модели внимание можно разделить на следующие части:

• Возбуждение : Относится к нашему уровню активации и уровню бдительности, независимо от того, устали мы или полны энергии.
• Сосредоточенное внимание : Относится к нашей способности фокусировать внимание на стимуле.
• Устойчивое внимание : Способность уделять внимание стимулу или действию в течение длительного периода времени.
• Избирательное внимание : Способность уделять внимание определенному стимулу или действию в присутствии других отвлекающих стимулов.
• Переменное внимание : Способность переключать внимание между двумя или более стимулами.
• Разделенное внимание : Способность одновременно обращать внимание на разные стимулы или внимание.

Системы внимания и нейроанатомия

Согласно нейроанатомической модели Познера и Петерсена (1990), существует три различных системы внимания. Это следующие:

• Ретикулярная система активации (RAS) или система оповещения : Эта система в основном отвечает за возбуждение и устойчивое внимание. Он тесно связан с ретикулярной формацией и некоторыми ее связями, такими как лобные области, лимбическая система, таламус и базальные ганглии.
• Система заднего внимания (PAS) или система ориентации : Эта система отвечает за сфокусированное внимание и избирательное внимание к визуальным стимулам. Области головного мозга, связанные с этой системой, — это задняя теменная кора, латеральное легочное ядро ​​таламуса и верхний бугорок.
• Передняя система внимания (AAS) или система исполнения : Эта система отвечает за выборочное внимание, устойчивое внимание и разделенное внимание.Он тесно связан с префронтальной дорсолатеральной корой, орбитофронтальной корой, передней поясной корой, дополнительной моторной областью и неостриатумом (полосатым ядром).

• Когда мы ведем машину, мы почти постоянно используем все наши подпроцессы внимания. Мы должны бодрствовать (возбуждение), мы должны уметь фокусировать внимание на стимулах на дороге (сосредоточенное внимание), уделять внимание в течение длительного времени (устойчивое внимание), не отвлекаться на нерелевантные стимулы ( избирательное внимание), уметь переключать фокус с одной полосы на другую, в зеркало и обратно на свою полосу движения (попеременное внимание), а также уметь выполнять все действия, необходимые для вождения, например, использование педалей, поворот колесо и переключение передач (разделенное внимание).
• Внимание — один из первых и наиболее важных аспектов учебы дома или в школе. Когда вы учитесь, вам нужно бодрствовать и внимательно относиться к тому, что вы читаете или слышите. Устойчивое внимание особенно важно во время учебы, потому что чтение одной и той же информации во время учебы может со временем наскучить и однообразно. Постоянное внимание помогает вам оставаться сосредоточенным на учебе в течение нескольких часов, что помогает не терять время и не забывать прочитанную вами информацию.
• Внимание также необходимо для любого типа работы, от офисной работы, требующей определенного количества чтения или письма, до авиадиспетчеров, спортсменов, кассиров, водителей, врачей и руководителей. Каждая профессия требует всевозможного внимания.
• В повседневной жизни мы используем внимание для выполнения бесчисленного количества задач. С момента пробуждения до того момента, когда мы ложимся спать, мы постоянно используем разные типы внимания. Плохое внимание может привести к тому, что вы забудете, что делаете, выбросите ложку в мусор, а пустую коробку поставите в холодильник.Чтобы избежать этого, читать, смотреть фильм, готовить еду, принимать душ или встречаться с друзьями — все это требует внимания.

СДВГ, невнимательность и другие расстройства, связанные с проблемами внимания

Внимание необходимо для правильного функционирования других наших когнитивных навыков, поэтому изменение любого из процессов внимания может затруднить выполнение любой повседневной деятельности . Однако важно помнить, что совершенно нормально, что уровни внимания меняются в течение дня, и наличие проблем с вниманием в середине дня не обязательно означает наличие каких-либо изменений.Некоторые факторы, которые могут повлиять на уровень внимания, — это усталость, утомляемость, высокие температуры, употребление наркотиков или других веществ, а также ряд других. Состояния чрезмерного внимания (типичные для делириозных состояний) известны как гиперпросексия. Напротив, это называется гипопрозексией или невниманием.

Гиперактивное расстройство с дефицитом внимания (СДВГ) или Расстройство с дефицитом внимания (СДВ), вероятно, наиболее известные расстройства с сильным компонентом измененного внимания.СДВГ характеризуется трудностью контролировать и направлять внимание на раздражитель и контролировать поведение в целом. Было показано, что мозг людей с СДВГ имеет ряд анатомических различий в прилежащем ядре, полосатом ядре, скорлупе, миндалине, гиппокампе, префронтальных областях и таламусе. Эти нейроанатомические различия и симптомы могут быть следствием позднего созревания мозга.

Помимо СДВГ и СДВ, существует ряд других расстройств, которые характеризуются изменением внимания.Измененные состояния сознания, такие как кома (или апросексия), вегетативное состояние и состояние минимальной сознательности — все они имеют изменения в возбуждении или сосредоточенном внимании и более сложных подпроцессах внимания. Эти нарушения вызваны повреждением головного мозга, например инсульта или хронической травматической энцефалопатии (ХТЭ) . Повреждение мозга может также вызвать другие проблемы с вниманием, такие как отвлекаемость или чрезмерная усталость, или другие более специфические проблемы, такие как heminegligence , dementias , например болезнь Альцгеймера .С другой стороны, тревожных расстройств или депрессивных расстройств , как правило, имеют повышенный уровень внимания, особенно к негативным или вызывающим тревогу стимулам.

Как вы измеряете и оцениваете внимание?

Оценка внимания может быть полезна для понимания внимания в различных областях. Academic Area , чтобы узнать, возникнут ли у студента проблемы с учебой или им потребуются дополнительные перерывы. Клинические или медицинские направления , чтобы узнать, может ли пациент выполнять свои повседневные задачи независимо и безопасно. Профессиональные области , чтобы узнать, может ли работник хорошо работать на определенных должностях или сможет ли он оставаться сосредоточенным и хорошо работать в течение всей смены.

С помощью полного нейропсихологического обследования можно легко и эффективно оценить ряд различных когнитивных навыков, например сосредоточенное внимание. Оценка CogniFit для оценки сфокусированного внимания была основана на тесте непрерывной производительности (CPT), классическом тесте Струпа, тесте переменных внимания (TOVA) и задаче визуальной организации Хупера (VOT).Этот тест помогает оценить другие поведенческие изменения, время отклика, зрительное восприятие, смещение, торможение, обновление, пространственное восприятие, скорость обработки, визуальное сканирование и зрительно-моторную координацию.

• Тест одновременности DIAT-SHIF: пользователь должен следить за белым шаром, беспорядочно движущимся по экрану, и обращать внимание на слова, которые появляются в центре экрана. Когда слово в середине соответствует цвету, которым оно написано, пользователь должен будет дать ответ (обращая внимание на два стимула одновременно).В этом упражнении пользователь увидит изменения в стратегии, новые ответы и должен будет одновременно использовать свои навыки обновления и визуализации.
• Тест скорости REST-HECOOR: на экране появится синий квадрат. Пользователь должен щелкнуть как можно быстрее и как можно больше раз в середине квадрата. Чем больше раз пользователь нажимает, тем выше оценка.
• Тест разрешения REST-SPER: на экране появится ряд движущихся стимулов. Пользователь должен нажимать на целевые стимулы как можно быстрее, не нажимая на нерелевантные стимулы
• Тест на невнимательность FOCU-SHIF: в каждом углу экрана появится световой сигнал.Пользователь должен будет нажимать желтые огни как можно быстрее и избегать нажатия на красные огни.

Как вы можете восстановить или улучшить внимание?

Каждый познавательный навык, включая внимание, можно тренировать и улучшать. CogniFit может помочь вам со своими программами тренировок.

Пластичность мозга является основой восстановления внимания и других когнитивных навыков. Мозг и его нейронные связи можно укрепить, бросая им вызов и работая с ними, поэтому, часто тренируя эти навыки, структуры мозга, связанные с вниманием, становятся сильнее.

CogniFit был создан командой профессионалов, специализирующихся в области нейрогенеза и синаптической пластичности, именно так мы смогли создать персонализированную программу когнитивной стимуляции , которая была бы адаптирована к потребностям каждого пользователя. Эта программа начинается с оценки сфокусированного внимания и ряда других фундаментальных когнитивных областей, и на основе результатов создает индивидуальную программу тренировки мозга для каждого пользователя. Программа автоматически собирает данные этой начальной когнитивной оценки и с использованием сложных алгоритмов создает программу, которая работает над улучшением когнитивных слабостей пользователя и тренировкой их когнитивных сильных сторон.

Ключом к повышению устойчивого внимания является адекватное и последовательное обучение. CogniFit предлагает профессиональные инструменты для оценки и обучения , которые помогают как отдельным лицам, так и профессионалам оптимизировать эту функцию. Это занимает всего 15 минут в день, два-три раза в неделю.

Программы оценки и стимуляции CogniFit доступны в Интернете и могут использоваться на большинстве компьютеров и мобильных устройств. Программа состоит из забавных интерактивных игр для мозга, и в конце каждой тренировки пользователь автоматически получает подробный график, показывающий когнитивный прогресс пользователя .

• Внимание — это когнитивный процесс, который позволяет нам выбирать соответствующие стимулы и концентрироваться на них.
• Согласно модели Sohlberg и Mateer (1987, 1989), существует несколько типов: возбуждение, сфокусированное, устойчивое, избирательное, чередующееся и разделенное.
• Внимание может быть изменено некоторым расстройством или состоянием, таким как синдром дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ) или без гиперактивности (СДВ), инсульт, дислексия, беспокойство и т. Д.
• Он оценивается с помощью нейропсихологических тестов и может быть измерен в различных сферах жизни (академической, клинической, профессиональной и т. Д.).).
• Внимание может быть улучшено или восстановлено с помощью тренировок с CogniFit, что повысит пластичность мозга.

Ссылки: Peretz C, Korczyn AD, Shatil E, Aharonson V, Birnboim S, Giladi N. — Компьютерное персонализированное когнитивное обучение в сравнении с классическими компьютерными играми: рандомизированное двойное слепое проспективное исследование когнитивной стимуляции — Нейроэпидемиология 2011; 36: 91-9. Хаимов И., Шатиль Э. (2013) Когнитивная тренировка улучшает качество сна и когнитивные функции у пожилых людей с бессонницей.PLoS ONE 8 (4): e61390. doi: 10.1371 / journal.pone.0061390 Прейсс М., Шатил Э, Чермакова Р., Цимерманова Д., Флешер I (2013) Персонализированная когнитивная тренировка при униполярном и биполярном расстройстве: исследование когнитивного функционирования. Границы нейробиологии человека doi: 10.3389 / fnhum.2013.00108. Корчин А.Д., Перец С., Ахаронсон В. и др. — Компьютерные когнитивные тренировки с CogniFit улучшили когнитивные способности по сравнению с эффектом классических компьютерных игр: проспективное, рандомизированное, двойное слепое исследование с участием пожилых людей.Болезнь Альцгеймера и слабоумие: Журнал Ассоциации Альцгеймера, 2007 г .; 3 (3): S171. Хаимов И., Ханука Э., Горовиц Ю. — Хроническая бессонница и когнитивные функции у пожилых людей — Поведенческая медицина сна 2008; 6: 32-54. Thompson HJ, Demiris G, Rue T, Shatil E, Wilamowska K, Zaslavsky O, Reeder B. — Telemedicine Journal and E-health Дата и том: декабрь 2011 г .; 17 (10): 794-800. Epub 19 октября 2011 г.

Как психологи определяют внимание

Внимание — это способность активно обрабатывать конкретную информацию в окружающей среде, при этом настраивая другие детали.Внимание ограничено как по мощности, так и по продолжительности, поэтому важно иметь способы эффективного управления доступными нам ресурсами внимания, чтобы разобраться в мире.

В своей книге «Принципы психологии» 1890 года психолог и философ Уильям Джеймс писал, что внимание «есть овладение разумом в ясной и яркой форме одним из того, что может казаться несколькими одновременно возможными объектами или цепочками мыслей … Это подразумевает отказ от одних вещей, чтобы эффективно справляться с другими.»

Понимание внимания

Думайте о внимании как о маркере. Когда вы читаете часть текста в книге, выделенный раздел выделяется, заставляя вас сосредоточить свой интерес на этой области.

Дело не только в том, чтобы сосредоточить ваше внимание на одной конкретной вещи; это также включает игнорирование большого количества конкурирующей информации и стимулов. Внимание позволяет вам «отключиться» от информации, ощущений и восприятий, которые не актуальны в данный момент, и вместо этого сосредоточить свою энергию на важной информации.Взаимодействие с другими людьми

Наша система внимания не только позволяет нам сосредоточиться на чем-то конкретном в нашей среде, исключая несущественные детали, но также влияет на наше восприятие окружающих нас стимулов.

Роль внимания в обучении и мышлении

Внимание — это основной компонент нашей биологии, он присутствует даже при рождении. Наши ориентировочные рефлексы помогают нам определить, какие события в нашем окружении необходимо принять во внимание, и этот процесс помогает нам выжить.

Новорожденные обращают внимание на раздражители окружающей среды, такие как громкие звуки. Прикосновение к щеке запускает рефлекс укоренения, заставляя ребенка поворачивать голову, чтобы кормить грудью и получать пищу. Эти ориентировочные рефлексы продолжают приносить нам пользу на протяжении всей жизни.

Внимание играет решающую роль почти во всех сферах жизни, включая школу, работу и отношения. Это позволяет людям сосредоточиться на информации, чтобы создать воспоминания. Это также позволяет людям избегать отвлекающих факторов, чтобы они могли сосредоточиться на конкретных задачах и выполнить их.

Было проведено огромное количество исследований, посвященных тому, сколько именно вещей мы можем уделить и как долго. Ключевые переменные, которые влияют на нашу способность продолжать выполнять задачу, включают то, насколько мы заинтересованы в стимуле и сколько отвлекающих факторов.

Типы внимания

Люди могут использовать много разных типов внимания. Некоторые из них включают:

Устойчивое внимание

Эта форма внимания, также известная как концентрация, — это способность постоянно концентрироваться на чем-то одном.В течение этого времени люди сосредотачиваются на текущей задаче и продолжают вести себя до тех пор, пока задача не будет выполнена или пока не истечет определенный период времени.

Исследования показывают, что устойчивое внимание достигает пика в начале 40-х годов, а затем постепенно снижается с возрастом.

Чередование внимания

Этот тип внимания включает в себя многозадачность или легкое переключение внимания между двумя или более вещами с разными когнитивными потребностями. Речь идет не о том, чтобы сосредоточиться на нескольких вещах одновременно, а о том, чтобы перестать уделять внимание одному делу и затем переключиться на следующую задачу.

Выборочное внимание

Поскольку внимание — это ограниченный ресурс, мы должны избирательно подходить к тому, на чем мы решаем сосредоточиться. Мы должны не только сосредоточить свое внимание на конкретном элементе в нашей среде, но мы также должны отфильтровать огромное количество других элементов.

Избирательное внимание включает в себя способность выбирать и выборочно реагировать на определенные стимулы в окружающей среде, в то же время отключая другие вещи. Например, вы можете выборочно смотреть книгу, которую читаете, при этом отключая звук автомобильной сигнализации вашего ближайшего соседа.

Этот тип внимания требует от вас способности отключать посторонние внешние раздражители, а также внутренние отвлекающие факторы, такие как мысли и эмоции, чтобы оставаться избирательно настроенным на задачу.

Сосредоточенное внимание

Этот тип внимания предполагает способность внезапно быть привлеченным к определенным визуальным, слуховым или тактильным раздражителям, таким как громкий шум или вспышка света. Это способ быстрой реакции на внешние раздражители, что может быть особенно важно в ситуациях, когда что-то в окружающей среде требует немедленного внимания и быстрых действий.

Ограниченное внимание

Ограниченное внимание или разделенное внимание — это форма внимания, которая также предполагает многозадачность. Однако в этом случае внимание распределяется между несколькими задачами. Вместо того чтобы смещать фокус, люди обращают внимание на эти стимулы одновременно и могут одновременно реагировать на несколько требований.

Иллюзия безграничности внимания заставила многих людей практиковать многозадачность. Исследование, опубликованное в 2018 году, показало, что многозадачность редко работает хорошо, потому что на самом деле наше внимание ограничено.

Повышение внимания

По большей части наша способность сосредоточить внимание на чем-то одном, блокируя конкурирующие отвлекающие факторы, кажется автоматической. Однако способность людей избирательно фокусировать свое внимание на одном предмете, игнорируя другие, очень сложна.

Но даже люди без проблем с вниманием могут извлечь выгоду из использования стратегий, направленных на улучшение внимания и концентрации. Вот некоторые вещи, которые вы можете попробовать:

• Избегайте многозадачности : Если вы хотите улучшить свое внимание, старайтесь избегать многозадачности.Попытки совмещать несколько задач вредит продуктивности, поэтому вы можете максимально использовать свои ограниченные исследования внимания, работая только над одним делом за раз.
• Высыпание : Исследования показали, что достаточный сон необходим для поддержания оптимального уровня внимания. Мало того, эти двое, похоже, имеют двунаправленные отношения; сон помогает регулировать внимание, но требования к вниманию также могут играть роль во сне.
• Практика осознанности : Осознанность, которая включает в себя внимание к настоящему моменту, иногда понимается как форма внимания.Исследования показали, что тренировка внимательности может быть полезна для улучшения внимания.

На горизонте также могут появиться новые способы улучшения внимания. Это может быть полезно для лечения проблем с вниманием, возникающих в результате некоторых заболеваний.

Например, в исследовании, опубликованном в 2017 году, говорится, что нейронные цепи (проводящие пути в мозге), связанные с вниманием, неразрывно связаны с такими состояниями, как синдром дефицита внимания / гиперактивности (СДВГ). Достижение более глубокого понимания этого процесса обещает лучшее лечение для тех, кто справляется с этим заболеванием в будущем.

Внимание | Безграничная психология

Внимание

Внимание — это ограниченный ресурс, используемый для выборочного сосредоточения на некоторой информации при игнорировании другой воспринимаемой информации.

Цели обучения

Оценить последствия внимания как ограниченного ресурса

Основные выводы

Ключевые термины

• когнитивная нагрузка : общее количество умственных усилий
  , используемых в рабочей памяти.
• внимание : избирательная концентрация на дискретном стимуле при игнорировании других воспринимаемых стимулов.

Внимание — это поведенческий и когнитивный процесс выборочного сосредоточения на отдельном стимуле при игнорировании других воспринимаемых стимулов. Это основная область исследований в области образования, психологии и нейробиологии. Внимание можно рассматривать как выделение ограниченных ресурсов обработки: ваш мозг может уделять внимание только ограниченному количеству стимулов.Внимание играет важную роль во многих психологических вопросах, включая память (более внимательные стимулы запоминаются лучше), зрение и когнитивную нагрузку.

Визуальное внимание

Обычно считается, что визуальное внимание работает как двухэтапный процесс. На первом этапе внимание равномерно распределяется по внешней визуальной сцене и обработке информации. На втором этапе внимание концентрируется на определенной области визуальной сцены; он ориентирован на конкретный стимул.Существуют две основные модели для понимания того, как работает зрительное внимание, обе из которых являются нечеткими метафорами для реальных происходящих нейронных процессов.

Прожектор Модель

Термин «прожектор» был вдохновлен работой Уильяма Джеймса, который описывал внимание как имеющее фокус, отступ и край. В центре внимания находится центральная область, которая извлекает информацию «высокого разрешения» из визуальной сцены, на которую направлено внимание. Вокруг фокуса находится бахрома внимания, которая извлекает информацию гораздо более грубо.Эта бахрома простирается до указанной области, и обрезка называется полем.

Модель прожектора : В модели прожектора фокус — это центральная область внимания, которая получает очень подробную информацию. Бахрома вбирает в себя менее подробную информацию, а запас — это предел для любой информации.

Зум-объектив

Модель

Впервые представленная в 1986 году, эта модель наследует все свойства модели прожектора, но имеет дополнительное свойство изменения размера.Этот механизм изменения размера был вдохновлен зум-объективом, который можно найти в фотоаппарате, и любое изменение размера можно описать как компромисс в эффективности обработки. Зум-объектив внимания можно описать как обратный компромисс между размером фокуса и эффективностью обработки. Поскольку предполагается, что ресурсы внимания фиксированы, чем больше фокус, тем медленнее будет обрабатываться эта область визуальной сцены, поскольку этот фиксированный ресурс будет распределен по большей области.

Когнитивная нагрузка

Подумайте о компьютере с ограниченным объемом памяти: вы можете дать ему столько задач, пока он не сможет обработать больше. Мозг работает по схожему принципу, называемому теорией когнитивной нагрузки. «Когнитивная нагрузка» относится к общему количеству умственных усилий, затрачиваемых на рабочую память. Внимание требует рабочей памяти; поэтому уделение внимания чему-либо увеличивает когнитивную нагрузку.

Многозадачность и разделенное внимание

Многозадачность можно определить как попытку одновременного выполнения двух или более задач; однако исследования показывают, что при одновременном выполнении нескольких задач люди совершают больше ошибок или медленнее выполняют свои задачи.Каждое задание увеличивает познавательную нагрузку; внимание должно быть распределено между всеми составляющими задачами для их выполнения.

Предыдущее исследование включало изучение пределов возможностей людей, выполняющих одновременные задачи, таких как чтение историй, когда они слушали и писали что-то еще, или слушание двух отдельных сообщений разными ушами (т. Е. Дихотическое слушание). Подавляющее большинство текущих исследований многозадачности человека основано на одновременном выполнении двух задач, обычно связанных с вождением и выполнением другой задачи, например, текстовых сообщений, еды и разговоров с пассажирами в автомобиле или разговоров по мобильному телефону.Это исследование показывает, что человеческая система внимания имеет пределы того, что она может обрабатывать: характеристики вождения ухудшаются при выполнении других задач; водители совершают больше ошибок, сильнее и позже тормозят, чаще попадают в аварии, поворачивают на другую полосу движения и меньше осознают свое окружение, когда заняты ранее обсужденными задачами.

Выборочное внимание

Исследования показывают, что если присутствует много стимулов (особенно если они связаны с задачей), гораздо легче игнорировать стимулы, не связанные с задачей, но если стимулов мало, разум будет воспринимать не относящиеся к делу стимулы, а также подходящий.

Некоторые люди могут обрабатывать несколько стимулов с практикой. Например, обученные операторы азбуки Морзе смогли скопировать 100% сообщения, продолжая содержательный разговор. Это зависит от рефлексивной реакции, возникающей в результате «чрезмерного изучения» навыка транскрипции кода Морзе, так что это автономная функция, не требующая особого внимания для выполнения.

Нейронная основа внимания: скорость по сравнению с синхронизационной модуляцией

Экспериментальная парадигма

Мы предлагаем модель для учета результатов визуальной задачи на внимание, использованной Fries et al.(2001). В этом задании обезьяне нужно было зафиксировать центральную точку. Через 1500–2000 мс появлялись два стимула, состоящие из черно-белой решетки яркости. Мы будем называть обслуживаемый стимул целевым, а тот, который остается без присмотра, — отвлекающим фактором. Сигнал указывал, где сосредоточить внимание. Сигнал был либо цветом точки фиксации, либо линией рядом с точкой фиксации, указывающей на местоположение цели. Через 500–5000 мс один из двух стимулов изменил свой цвет на желтый. Это изменение было близко к порогу обнаружения обезьяны.Если изменение цвета происходило у цели, обезьяна должна была отреагировать, выпустив полосу. Если это произошло в дистракторе, обезьяна должна была проигнорировать это. Обезьяна была вознаграждена только в том случае, если она выпустила полосу после изменения цели. Обезьяны показали правильные результаты на ~ 85%.

Все записи были сделаны в экстрастриарной области коры V4 зрительной коры. Из двух предъявленных стимулов один находился внутри зарегистрированного рецептивного поля (RF), а другой — снаружи. Состояние, в котором обезьяна проявляла внимание к стимулу внутри РФ, называется «с вниманием», а состояние с вниманием за пределами РФ — «без внимания».«Чтобы измерить синхронизацию между пиками и потенциалом локального поля (LFP), используется среднее значение, инициируемое пиками (STA), и его спектр мощности (см. Ниже).

Fries et al. (2001) обнаружили, что есть две доминирующие полосы частот в STA во время периода стимула: одна ниже 10 Гц, а другая между 35 и 50 Гц. В течение периода задержки в состоянии «внимательность» наблюдалось снижение низкочастотной синхронизации (рис. 1 а ). В период стимула в состоянии сосредоточения наблюдалось снижение низкочастотной синхронизации и усиление гамма-частотной синхронизации (рис.1 б ). Одновременно медиана скоростей стрельбы увеличилась на 16% во время состояния внимания.

Фигура 1.

Спектры мощности STA. Пунктирная кривая — внимание за пределами РФ; сплошная кривая, внимание в РФ. По материалам Fries et al. (2001). a , Спектр мощности периода задержки STA. Период задержки — это интервал в 1 секунду до появления стимула. b , Спектр мощности STA периода стимула. Период стимула длился от 300 мс после появления стимула до тех пор, пока один из стимулов не изменил свой цвет.

Теоретические основы

В качестве описания на нейронном уровне мы используем модели нейронов с просачивающейся динамикой ПЧ. Мы следуем модели Брунеля и Ванга (2001). Блок с утечкой ПЧ состоит из одной мембранной емкости C, _м для интегрирования заряда, передаваемого синаптическим входом, сопротивления мембраны R _м , учитывающего токи утечки через мембрану, и фиксированного порога напряжения В. _th для инициирования всплеска.Мембрана заряжается до своего стационарного значения, пока мембранный потенциал остается ниже В _th . Если он достигает порогового значения, запускается потенциал действия. Все подключенные нейроны получают входной сигнал, цепь шунтируется на рефрактерный период времени τ _refr , и мембранный потенциал сбрасывается до В, , _{, сбрасывается,} .

Синаптические токи опосредуются возбуждающими рецепторами AMPA и NMDA (активируются глутаматом) и ингибирующим рецептором GABA _A (активируются GABA).Есть два типа возбуждающих синапсов. Рецепторы AMPA и NMDA имеют разные постоянные времени: AMPA распадается очень быстро (2 мс), тогда как NMDA распадается медленно (100 мс). Константа распада ГАМК (10 мс) находится между ними. Эти константы затухания определяют частоту колебаний сети (см. Ниже).

Сеть организована в пулы. Пулы создаются потому, что разные части сети по-разному подвергаются воздействию раздражителей. Нейроны в одном пуле характеризуются повышенной силой взаимной связи и входными данными, которые они получают.Синаптическая эффективность сохраняется фиксированной посредством моделирования. Они установлены в соответствии с правилом Хебба: синапс между двумя клетками является сильным, если в прошлом они были активны коррелированным образом. Следовательно, ячейки в одном пуле имеют сильные повторяющиеся соединения ( w ₊ ), тогда как связи между пулами слабые ( w _— ). Подробности для всех весов в сети ( w ₊ , w _— , w _I , w _n ) приведены ниже.

Наша модель, показанная на рисунке 2, состоит из двух уровней (соответствующих V1 и V4). Каждый слой состоит из 800 пирамидных нейронов и 200 интернейронов. Эти пропорции наблюдаются в коре головного мозга. Сеть полностью подключена. Было показано, что разреженная связь в основном увеличивает шум в сети в результате эффектов конечного размера (Mattia and Del Giudice, 2002, 2004). Поскольку шум не был явным аспектом этого исследования, мы использовали упрощение универсальной связи.Каждый слой разделен на четыре пула. Есть три пула возбуждающих нейронов (два избирательных пула и неспецифические нейроны), которые все связаны с одним пулом тормозных нейронов. Выборочные пулы — это те пулы, которые получают вход либо извне (как в V1), либо от нижнего уровня (как в V4). У них есть сильные повторяющиеся связи ( w ₊ ). Неспецифический пул имитирует спонтанную активность в окружающих областях мозга. Нейроны в неспецифическом пуле связаны с избирательными возбуждающими пулами посредством прямого соединения w _n = (- fJ _b — fK _b ) / (1-2 f ) + w _— в слое V4 и w ′ _n = (- fJ _f — fK _f ) / (1-2 f ) + w _— в слое V1.( f — это доля возбуждающих нейронов в каждом селективном пуле, т.е. каждый селективный пул содержит f × N _E нейронов, N _E — общее количество возбуждающих нейронов в сети. Эти соединения нормализуют каждый слой, так что общий рекуррентный возбуждающий синаптический привод в спонтанном состоянии остается постоянным, как и внешние связи J _f , J _b , K _f и K _b разные.Селективные пулы (S1, S2, S1 ‘, S2’) двух слоев соединены друг с другом. Внутри одного слоя эта связь задается соотношением w _— = 1 — f ( w ₊ — 1) / (1 — f ), так что общий повторяющийся возбуждающий драйв в спонтанном состояние остается постоянным при изменении w ₊ . Между слоями мы учитываем, что стимул, который является предпочтительным для S1 (S2), также вызывает сильную стимуляцию S1 ′ (S2 ′).Следовательно, соединения J более прочны, чем соединения K ( K _x = cJ _x , при c = 0,1).

Фигура 2.

Схематическое изображение сети. Сеть состоит из тормозных и возбуждающих нейронов. Возбуждающие нейроны организованы в три пула на слой: неспецифические нейроны и два селективных пула (S1, S2 или S1 ‘, S2’), которые получают входной сигнал, кодирующий стимул v _в .Один из двух выборочных пулов получает дополнительное смещение против _{смещение} . Все нейроны в сети получают входной сигнал v _ext , который имитирует спонтанную активность в коре головного мозга. Селективные пулы двух уровней связаны. Существуют сильные ( J _f ) и слабые ( K _f ) связи с прямой связью, а также сильные ( J _b ) и слабые ( K _b ) связи с обратной связью.Повторяющиеся соединения обозначаются как w ₊ , а соединения между пулами обозначаются как w _— . w _I , w ‘ _I — это веса соединений от тормозящего пула к возбуждающему, а w _n , w ′ _n — веса соединения от неспецифического к возбуждающему бассейну. селективные бассейны.

Два избирательных пула на уровне V1 (S1, S2) кодируют два неперекрывающихся RF.RF в слое V4 больше, каждый из них покрывает два селективных пула в V1. Из-за перекрывающихся RF конкуренция в V4 сильнее, чем в V1. Это учитывается путем установки запретов на w _I = 1 в V1 и w ′ _I = 1,35 в V4.

Имея только один пул подавления на слой, каждый слой имеет глобальное подавление. Deco and Rolls (2004) показали, что в модели с предвзятой конкуренцией торможение постепенно приобретает глобальный характер на протяжении зрительного пути.Поскольку в этом исследовании мы реализуем только минимальную модель, мы напрямую используем глобальное торможение. Чем активнее возбуждающие пулы, тем активнее будет тормозной пул и, следовательно, возбуждающие пулы будут конкурировать. Путем введения внешнего смещения сверху вниз, т. Е. Увеличения возбуждающего воздействия на пул, представляющий наблюдаемый стимул, конкуренцию можно сместить в пользу определенного пула. Таким образом, данная вычислительная модель реализует гипотезу о предвзятой конкуренции. Deco и его коллеги показали, что локальная конкуренция нейронов между пулами в сочетании со смещением этой конкуренции сверху вниз приводит к процессу, который можно идентифицировать с помощью фильтрации внимания (Deco et al., 2002; Сабо и др., 2004). Это согласуется с моделью внимания, основанной на предвзятой конкуренции Chelazzi et al. (1993).

В нашей модели внимания мы предполагаем, что стимул ( против , _в ) передается в смоделированную область мозга V1 в виде последовательности импульсов Пуассона с частотой обычно 250 Гц. Смещение внимания ( против _{смещение} ) было смоделировано как последовательность всплесков Пуассона с частотой обычно 4–8 Гц, принимаемая только обслуживаемым пулом S1. В дополнение к периодическому соединению сеть подвергается воздействию внешнего тока ( v _ext ), моделируемого как последовательность пуассоновских спайков из 800 нейронов, срабатывающих с частотой 3 Гц.Это согласуется со спонтанной активностью, наблюдаемой в коре головного мозга.

В сети, состоящей из возбуждающих и тормозных нейронов с рекуррентными связями, колебания генерируются петлей пирамид-интернейрон (Brunel and Wang, 2003). Эта частота колебаний зависит от относительных временных масштабов постоянных затухания. Более быстрое возбуждение, чем торможение, или более высокое отношение возбуждения / торможения способствует петле обратной связи и вызывает колебания в гамма-диапазоне (Brunel and Wang, 2003).Поэтому в нашей сети колебания генерируются путем регулировки проводимости g _AMPA и g _NMDA . Увеличение на г _AMPA и уменьшение на г _NMDA эквивалентно увеличению отношения возбуждения / торможения и приведет к увеличению колебаний. Проводимость в нашей сети варьируется в соответствии со следующим правилом: г _NMDA = г _NMDA (1 — δ) и г _AMPA = г _AMPA (1 + 10δ) .На протяжении всей статьи мы будем называть параметр δ соотношением g _AMPA / g _NMDA . Коэффициент 10 связан с тем фактом, что около порога срабатывания отношение компонентов NMDA / AMPA становится равным 10 с точки зрения поступления заряда, как заявили Брунель и Ван (2001). Следовательно, чтобы не изменять самопроизвольное состояние, уменьшение g _NMDA компенсируется 10-кратным увеличением g _AMPA . Все повторяющиеся проводимости (как тормозящие, так и возбуждающие) изменяются в соответствии с этими правилами.Соотношение возбуждения / торможения регулируется так, чтобы сеть показывала колебания только во время предъявления стимула.

Все симуляции начинались с периода 1000 мс, в течение которого стимул не предъявлялся, за которым следовали период в 1000 мс, состоящий из предъявления стимулов и смещения внимания, за которым следовали еще 200 мс, в течение которых стимул не предъявлялся. Эволюция пиковой активности была усреднена по всем нейронам в пуле, и было инициировано более 200 испытаний с разными случайными начальными числами.

Математические детали сети и таблицу со значениями по умолчанию для всех параметров можно найти в дополнительных данных (доступны на www.jneurosci.org в качестве дополнительных материалов).

Анализ

Локальный потенциал поля.

В своем эксперименте Fries et al. (2001) использовали отдельные внеклеточные электроды для регистрации спайков и активности LFP. Спайки, измеренные с одного электрода, принадлежат 2–10 нейронам. Они утверждают, что LFP отражает средние трансмембранные токи нейронов в объеме радиусом в несколько сотен микрометров вокруг кончика электрода.

В наших симуляциях у нас есть доступ ко всем спайкам всех нейронов в одном пуле, и поэтому мы вычисляем LFP как среднее значение по всем нейронам в одном пуле. Считается, что LFP представляет собой средневзвешенное значение входных сигналов нейронной популяции (для уточнения см. Logothetis, 2003). Поскольку не совсем ясно, какая мера в моделировании соответствует этому, мы использовали три разных способа вычисления LFP. Первый метод заключался в усреднении частоты спайков всех нейронов в одном пуле.Второй — усреднение мембранных потенциалов всех нейронов в одном пуле. Третий — усреднить входящие синаптические токи к нейрону по всем нейронам. Мы обнаружили, что в нашем случае эти три измерения сильно коррелировали и что качественные результаты не зависели от способа вычисления LFP. Приведенные здесь результаты получены с использованием первого метода. Из сходства трех измерений можно было сделать вывод, что рассмотрение корреляций спайк-спайк вместо корреляций спайк-LFP может быть достаточным.Однако, чтобы иметь возможность сравнивать наши результаты с экспериментальными результатами, нам все равно необходимо рассчитать LFP.

Среднее значение, вызванное скачком.

Чтобы измерить синхронизацию между пиками и LFP, мы использовали STA. Мы использовали тот же метод, что и Fries et al. (2001), чтобы иметь возможность сравнить результаты нашего моделирования с экспериментальными. Пояснительный рисунок способа расчета STA показан на дополнительном рисунке 1 (доступен на www.jneurosci.org в качестве дополнительного материала).Примерно после каждого всплеска из LFP вырезается окно предопределенного размера (обычно ± 100 мс). Эти временные окна отображаются в виде заштрихованных областей. Среднее значение по всем этим окнам называется STA. Чтобы охарактеризовать STA, мы вычисляем его спектр мощности, используя быстрое преобразование Фурье. Результирующий спектр мощности затем нормализуется путем деления его на полную мощность в спектре. Идея, лежащая в основе STA, заключается в том, что, если время спайков имеет надежную временную связь с локальной нейронной активностью, измеряемой LFP, эти колебания складываются в процессе усреднения.В противном случае, если нет временной связи между временем всплеска и активностью окружающих нейронов, колебания LFP усредняются во время усреднения. Мы определяем диапазон низких частот как 0–20 Гц и диапазон гамма-частот как 35–65 Гц.

Внимание модуляция.

Обозначим стационарные значения усредненной скорости стрельбы в обслуживаемом состоянии v ^att и в автоматическом состоянии v ^noatt . Скорость возбуждения усредняется за период от 200 мс после начала стимула до конца предъявления стимула.Точно так же мы вычисляем STA со всеми всплесками, возникающими в период от 200 мс после начала стимула до конца предъявления стимула, один раз для пула нейронов, кодирующих посещаемый стимул (STA ^att ), и один раз для пул, кодирующий автоматический стимул (STA ^noatt ). Спектр мощности этих двух STA обозначим как pSTA ^att и pSTA ^noatt соответственно. Модуляция внимания в селективных пулах тогда задается где ξ является одним из v или pSTA.

.