Тема 6. Психофизиология внимания

Внимание – состояние настройки субъекта на восприятие приоритетной информации и выполнение поставленных задач. При этом обеспечивается направленность и сосредоточенность психической деятельности. Внимание подобно фонарику: что-то освещает ярко, оставляя окружающее в темноте (направленность) и может иметь разную степень яркости (сосредоточенность). Существует непроизвольное внимание (без цели и волевых усилий) и произвольное (с целью и волевыми усилиями).

6.1. Ориентировочная реакция (ор)

Самым простым проявлением внимания является ориентировочная реакция, составляющая физиологическую основу непроизвольного внимания. Она описана Павловым как двигательная реакция (поворот головы, глаз) на новый внезапный раздражитель и торможение текущей деятельности. ОР угасает при повторении стимула, но легко восстанавливается при изменении обстановки.

Физиологические показатели ОР

Полиграф показывает целый спектр вегетативных изменений – компонентов ОР: двигательный (повышение мышечного тонуса), сердечный (учащение сердечного ритма), дыхательный (замедление дыхания), кожно-гальванический (возрастание электрической активности кожи), сосудистый (сужение сосудов), зрачковый (расширение зрачков), сенсорный (снижение порогов) и электроэнцефалографический.

Со времен В. Вундта методами изучения внимания, которое рассматривалось как ориентировочная реакция, были измерения кожно-гальванической реакции (КГР) и ЧСС, а также электромиография. Позже было обнаружено, что эти методы мало подходят для изучения внимания, так как отражают широкие активационные и эмоциональные сдвиги в организме, которые характеризуются чрезвычайной инертностью. Поэтому эти методы не позволяют шаг за шагом проследить последовательность процессов селекции информации, составляющих сущность внимания.

Теория нервной модели стимула

Какие нервные механизмы обусловливают возникновение ОР?

В результате повторения стимула в нервной системе формируется определенная конфигурация следа («модель»), которая фиксирует все параметры стимула. ОР возникает, если есть рассогласование между новым стимулом и «нервной моделью». Реакция тем сильнее, чем больше рассогласование, и длится до тех пор, пока существует эта разница.

Почему же тогда ОР возникает не ежесекундно, когда реально изменяются стимулы? Выяснилось, что она возникает при изменении не всех параметров стимула, а только значимых для человека. Большую реакцию могут вызвать ничтожные изменения ситуации, если они адресованы основным потребностям человека. Значит, нервная система после оценки изменений ситуации по критериям новизны и интенсивности оценивает изменения по критерию значимости. И это целесообразно, поскольку ОР обеспечивает адаптацию организма к меняющимся условиям среды.

6.2. Нейрофизиологические механизмы внимания

Анализ механизмов внимания осуществляется на нейронном и структурно-функциональном уровнях.

Нейронный уровень организации внимания

Есть ли в мозге специальные клетки, отвечающие за внимание?

В 60-е годы ΧΧ века Г. Джаспер во время операций выделил в таламусе нейроны – детекторы новизны, реагирующие на первые предъявления стимула. Позднее и в нейронных сетях больших полушарий были найдены как нейроны новизны, так и нейроны тождества. В нейронах новизны возрастает активность при действии новых стимулов разной модальности. По возбуждающим синапсам эти нейроны получают информацию от детекторов из разных сенсорных зон. При повторении стимула активность нейронов новизны подавляется. В нейронах тождества при действии нового раздражителя активность подавляется, а при действии привычных раздражителей возрастает. По тормозным синапсам эти нейроны получают информацию от детекторов из сенсорных зон.

Есть данные о нейронах, работающих при произвольном внимании. В таламусе и в структурах ближайшей подкорки зафиксированы стремительно возникающие вспышки импульсной активности, которые в 2-3 раза превышают уровень фона. Эти вспышки продолжаются на протяжении всего задания, требующего волевого сосредоточения внимания, и исчезают при его завершении.

Структурно-функциональный уровень организации внимания

Какие участки мозга регулируют внимание?

Основу этого направления заложили работы Г. Моруцци и Г. Мэгун (книга «Ретикулярная формация мозгового ствола и реакция активности в ЭЭГ», 1949 г.).

Ретикулярная формация (РФ), как модулирующая система мозга, регулирует функциональное состояние человека по шкале «сон – бодрствование». Она состоит из двух отделов.

Восходящая ретикулярная формация простирается от продолговатого мозга через неспецифические ядра таламуса к ассоциативным зонам коры (рис. 10). В таламусе еще находятся специфические ядра, направляющие информацию в проекционные зоны. Восходящая РФ включается при появлении потока раздражителей любой модальности и через неспецифические ядра таламуса может возбуждать кору. Конечный пункт воздействия – фронтальные (лобные) зоны коры. Например, во время сна ваши слуховые рецепторы уловили какой-то сильный шум. Эта информация через специфические ядра таламуса поступит в височные доли коры. Но в то же время через неспецифические ядра таламуса пойдут активирующие сигналы на лобные доли мозга, что позволит вам проснуться.

Нисходящая ретикулярная формация обеспечивает произвольное внимание. Решение, принятое лобными долями («быть внимательным к этому объекту»), по нисходящей РФ поступает к рецепторам, что повышает их чувствительность. Например, команда «не пропустить звонок телефона», принятая лобными долями и направленная по нисходящей РФ, так повышает чувствительность слуховых рецепторов, что вы начинаете слышать телефонный звонок в другой квартире.

Интересно, что возбуждение восходящей РФ, достигая определенной величины, вызывает в передних отделах коры реакцию торможения, которая по нисходящим путям воздействует на таламус и ретикулярную формацию. Следовательно, работает механизм саморегуляции, который обеспечивает уровень возбуждения, необходимый в конкретном случае.

Существуют модально-специфические виды внимания (зрительное, слуховое, двигательное, эмоциональное и др.). Их механизмы функционируют независимо друг от друга (при повреждениях мозга эти виды внимания страдают избирательно) и обеспечиваются работой тех зон коры, которые регулируют данные психические функции. Следовательно, внимание поддерживается за счет работы разных анатомических зон, образующих сетевую структуру.

Электрофизиологические показатели внимания выявляются методом электроэнцефалографии. В ЭЭГ внимание проявляется вначале генерализованным подавлением альфа-ритма, а затем появлением высокочастотной активности («волны ожидания»). В результате возникает состояние мобилизационной готовности организма.

При произвольном (интеллектуальном) внимании наблюдается дистантная синхронизация отделов мозга по функциональному принципу (а не по пространственному), что говорит о тесной взаимосвязи многих зон коры при особой роли передних отделов левого полушария.

Контрольные вопросы и задания

1. По каким поведенческим проявлениям можно судить о наличии ОР?

2. По каким вегетативным изменениям можно судить об ОР?

3. Как теория нервной модели стимула объясняет механизмы возникновения ОР?

4. По каким критериям нервная система оценивает изменения в окружающем мире?

5. Какими методами изучаются физиологические механизмы внимания?

6. Какие специальные нейроны обеспечивают работу непроизвольного внимания? Почему существует два вида этих нейронов?

7. Как проявляют себя нейроны, работающие при произвольном внимании?

8. Что такое «ретикулярная формация»? Через какие отделы мозга она проходит?

9. Как взаимодействуют восходящая и нисходящая РФ для обеспечения уровня возбуждения, адекватного ситуации?

10. Докажите, что модально-специфические виды внимания работают независимо.