Психофизиология внимания

     Именно  благодаря регистрации ВП за последние  годы произошел существенный сдвиг в представлениях о физиологических механизмах избирательного внимания. Успехи были достигнуты не сразу, а лишь после существенных методологических и методических усовершенствований экспериментальных подходов к изучению избирательного внимания.

     Рассмотрим  применение ВП в исследованиях видов  внимания или связанных с вниманием  явлений(привыкание, изменение ВП при  само стимуляции и т.п.)

     Исследование  связи ВП с колебаниями показателей  деятельности при длительном выполнении задания дали разноречивые результаты. В разных исследованиях либо получены корреляции времени реакции или показателей обнаружения с фазными компонентами, либо не выявлению никаких корреляций.¹¹ Видимо, корреляции выявляются тогда, когда среди множества разных факторов, определяющих исследуемые показатели, доминируют и закономерно меняются общие факторы. Разноречивыми были и результаты множества работ, в которых сравнивались ВП на один и тот же стимул в покое или при отвлечении внимания и при наличии задания, связанного со стимулом. В целом преобладающим результатом является увеличение амплитуды положительного колебания с латентным периодом около 200 мс при повышении активации.

     В ряде работ можно встретить указания на то, что ВП увеличивается с  повышением уровня активации, но начиная с какого-то момента дальнейшее повышение активации приводит к снижению ВП.

     К явлениям, несомненно связанным с  вниманием относится привыкание ВП. Один из предположительных механизмов привыкания- это сопоставление воспринятого стимула с «нервной моделью».¹² Предполагается, что если действующий стимул совпадает с заготовленной моделью, возникает Эфферентное торможение активирующих влияний, идущих через коллатерали от специфических сенсорных путей к ретикулярной формации.

     Это означает, что для развития привыкания, конкретные условия, например, определенная информационная нагрузка, могут быть, так же существенны, как идея развития внимания. Более того, не отражает ли, например, снижение амплитуды ВП на назначенные стимулы в обычных условиях исследования избирательного внимания то же самое явление, что снижение амплитуды при действии индифферентных стимулов в ситуациях, обычно создаваемых для изучения привыкания. Тот факт, что в исследованиях привыкания описывается изменение амплитуды компонента П200, а не предшествующей негативности, может быть обусловлен тем, что измерения амплитуды обычно производилось от пика до пика, а, кроме того, ситуации привыкания соответствует и снижение уровня активации. В работе Коппела исследовалось действие на ВП двух препаратов, нарушающих внимание.¹³ В соответствии с поведенческими признаками обнаружено, что тироксин вызывал увеличение ВП на незначительные стимулы, а кортизон - снижение и усиления ВП на значительные стимулы. Изучение индивидуальных и особенностей увеличения и снижения ВП в связи с привыканием и с избирательным вниманием и определение внутри индивидуальных корреляций также могут быть способом исследования общности или различия механизмов привыкания и внимания.

     Явление снижения величины реакции на стимул при совпадении ожидания и реальности, и сопровождавших первые предъявления сенсорного стимула. В результате ориентировочная реакция не возникает, амплитуда ответов снижается. Иными словами привыкает рассматривается как результат торможения активизирующих ретикулярных влияний при повторении индифферентного стимула благодаря формированию его модели в коре мозга. Формирование модели ожидаемого события является необходимым элементом и для развития произвольного избирательного внимания.¹⁴ Таким образом, привыкание, как и внимание это изменение реакций на стимулы, обусловленное предварительно сформированными «моделями» Изменение состоит либо в снижении реакции (привыкание), либо в усилении ответов на значимые стимулы (внимание). Поскольку внимание «стимулоспецифично», возникает мысль, что его можно рассматривать как поддерживаемое избирательное невнимание. Исходя из представления о единстве привыкания и внимания, следует ожидать, что привыкание к индифферентным стимулом будет развиваться быстрее, если одновременно будет выполняться какое-то задание в связи с другими стимулами, которое должно увеличить потребность в « экономичном распределении ресурсов».

     В работе Омана и Лейдера отмечено появление привыкания ВП на стимулы  только при наличии какого-либо задания, выраженное тем сильней, чем больше степень совпадения, наблюдается в ряде ситуаций помимо привыкания. В работе BODDY,1973¹⁵ показано, что в ситуации просто двигательной реакции наличие предварительного стимула снижает амплитуду ВП на пусковой стимул настолько, что она становится меньше амплитуды ВП на то же стимул в покое, но без предварительного сигнала.

     Метод ВП создал новую эру в исследовании внимания, обеспечив исследователей новым инструментом для проверки теоретических схем.

     В свете накопленных в современной  психологии и психофизиологии фактических данных и развиваемых представлений внимание следует рассматривать как один из процессов само регуляции, направленный на такую организацию активности индивидуума, которая обеспечивает наилучшее выполнение стоящих перед ним задач при наименьших энергетических затратах или при сохранении и поддержании оптимального для данного индивида уровня бодрствования.¹⁶

     Одной сторон проявления внимания экономная  организация сенсорного потока в  соответствии с текущей деятельностью( выделение ревлентных и ирревалентных признаков с последующим распределением анализа наличного сенсорного входа соответственно выделенным признаком по разным уровням сенсорного анализа, что аналогично «торможению» одних и усилению» других элементов сенсорного входа, другая аналогична организация Иерархии « готовности» реагирующих систем, третьей- изменение скорости некоторых центральных процессов и т.д. При этом один и тот же результат (например, улучшение каких-либо показателей деятельности, служащих характеристикой внимания) может в разных условиях достигаться различными способами, обеспечиваться разными структурами и соответственно иметь разные физиологические корреляты. Иными словами, в разных условиях одна и та же структура может обеспечивать разные функции, наоборот, одна и та же функция может обеспечена разными структурами.

     Наличие физиологических коррелятов поведенческих  проявлений внимания позволяет идентифицировать или хотя бы операционально определить некоторые «уровни» или «механизмы» и сопоставлять возникающие в разных исследованиях схемы.

     Избирательное внимание СПОНГ и д.р. (1965) создавали экспериментальную ситуацию, в которой бы поддерживалось состояние сосредоточенного внимания в отношении определенных сигналов при отвлеченном внимании от других.¹⁷ Испытуемому давали инструкции нажимать на ключ на сравнительно редкие и более слабые щелчки или тусклые вспышки, появлявшиеся среди более громких слуховых или ярких зрительных стимулов. В серии опытов с привлечением внимания к зрительным стимулам испытуемый должен был нажимать на ключ при появлении редких тусклых вспышек и не реагировать на щелчки. В эксперименте с привлечением внимания к слуховым нажимать на ключ следовало на редкие слабые щелчки, появлявшиеся среди более многочисленных громких щелчков. Стимулы другой модальности, чем те к которым согласно инструкции привлекалось внимание, игнорировались. Когда испытуемый в эксперименте с избирательным привлечением внимания сосредоточивался на вспышках, ответы на них были больше, чем ответы на те же самые вспышки, когда внимание концентрировалось на щелчках. Точно так же ВП на щелчки имели большую амплитуду, когда на них концентрировалось внимание. Сатерфоилд и Читам (1964) производили электрическое раздражение правого и левого запястья и предлагали испытуемому игнорировать раздражение одного запястья и сосредотачивать внимание на раздражении другого.¹⁸ Реакции на стимулы, которые испытуемый «игнорировал» не изменилась, тогда как ответы на стимулы на которых он сосредоточился, в большинстве случаев увеличивались, хотя у 5 из 25 испытуемых они, наоборот увеличивались.

     Сатерфоилд (1966) в другом эксперименте попеременно  предъявлял щелчки и электрические  стимулы и просил испытуемых сосредотачивать  внимание на одном, то на другом стимуле.

     Следует отметить что начальные компоненты ВП на электро-кожное раздражение не изменялось под влиянием инструкций, изменяющих уровень внимания. записал также потенциалы периферического нерва у нескольких испытуемых и не обнаружил изменений связанных с вниманием. Результаты полученные у 7 из 47 испытуемых не соответствовали основной тенденции, т.е. у этих испытуемых не наблюдалось увеличение амплитуды поздних компонентов при концентрации внимания.

     Чепмен  и Брегдон (1964) обнаружили, что зрительный ВП на цифровые стимулы был больше если испытуемого просили определить относительную величины цифр, чем не на цифровые, которые не требовали привлечения внимания.¹⁹

     В другом эксперименте Чепмен (1965) показал, что получаемые им результаты не зависят  от разницы в световой энергии  раздражителя.

     Шеврин и Ренник (1967) обнаружили, что поздние компоненты ВП на тактильные стимулы при привлечении внимания к стимулам были увеличены по сравнению с аналогичными компонентами в ответах, зарегистрированных в том случае, когда испытуемому не давали никаких инструкций или когда испытуемый выполнял устный счет.

     Время реакции. Небольшое время реакции можно рассматривать как свидетельство высокого уровня внимания. В ряде экспериментов, проведенных различными исследователями было обнаружено, что амплитуда зрительных ВП была больше, если время реакции на вспышку было короче. Изон и д.р. установили, что при большем времени реакции амплитуда зрительного ВП была меньше, чем последняя зависела от меньшей интенсивности света. ИЗОН и УАЙТ не обнаружили корреляции между зрительными ВП и временем реакции у одного испытываемого.

     Вилкенсон и Морлок (1967) получили разноречивые данные при исследовании корреляции между амплитудой слухового ВП и  временем реакции.

     В целом, таким образом, имеющееся  данные позволяют предположить, что  привлечение внимания к стимулам вызывает увеличение амплитуды ВП. Это увеличение наблюдается у компонентов ВП, появляющиеся через 100 мс или позже и не наблюдается у ранних компонентов.²⁰ Следует отметить, что увеличение амплитуды поздних компонентов при привлечении внимания наблюдается не во всех случаях, у некоторых амплитуда ответов уменьшается. Однако многие исключения модно объяснить тем, что словесные инструкции не достигают цели, т.е. не вызывают соответствующего привлечения внимания.

     Нээтайнен (1967) в одном эксперименте измерял ВП на щелчке при сосредоточенности внимания на зрительных стимулах и во время релаксации . Оказалось, что ВП на щелчке также увеличивается, как когда внимание привлекалось к зрительным стимулам.

     Этот  факт он расценил как свидетельство того, что изменение реакции мозга, связанные с вниманием, оказывают одинаковое внимание на потенциалы вызванные стимулами всех модальностей, либо повышая, либо понижая их амплитуды. Этот вывод отрицает наличие избирательности. Во втором эксперименте он просил испытуемых различать значимые (ревалентные) и не значимые ирревалентные стимулы, которые предъявлялись в случайном порядке и с различными интервалами. Статистически значимых различий между ВП на ревалентные и ирревалентные²¹

     Щелчки  в тех случаях когда испытуемые правильно различали стимулы не было.

     В третьем эксперименте Нээтайнен  продемонстрировал увеличение амплитуды  на ревалентные стимулы в том  случае когда они в определенном порядке чередовались с ирревалентными. Однако, если этим же испытуемым стимулы предъявлялись в случайном порядке различий в ВП не наблюдалось. Нээтайнен прыжком увеличение ВП на регулярно подаваемые стимулы ожиданию и подготовительной активации, а также активации, предшествующей ревалентности ситуации.

     Потенциалы  с длинными латентными периодами

     В некоторых работах посвященных  изучению корреляций ВП с вниманием, описание этих компонентов ведется  баз дифференциации их от более ранних компонентов. Саттон (1969) представил обширное и глубокое обсуждение концептуальных методических вопросов, связанных и исследованием коррелятов волны Р_3. Он обратил внимание на то что, фактически Нээтайнен (1967) получил положительные данные показывающие увеличение амплитуды Р3 на релевантные стимулы, но не принял их в расчет.²²

     Основной  вывод, к которому пришел Саттон состоял в том, что амплитуда волны Р3 связана обратной зависимостью с вероятностью появления стимула. Однако Теутинг (1968) показала, что, хотя волна Р3 значительно уменьшалась, когда испытуемый заранее знал какой стимул последует, амплитуда этой волны все-таки еще могла изменяться в зависимости от вероятности щелчка данной интенсивности. Эти результаты свидетельствует о том, что степень неопределенности стимула не полностью объясняет этот феномен. САТТОН также предпринимает попытку доказать что не следует применять термин «значимость» при обоз значении корреляций психологических явлений, он не согласен с концепцией о генерализованной реакции активации. Другое объяснение которое предлагается для анализа данных касается степени вовлечения испытуемого в выполнение задания. Сатон предположил что механизм волны Р3, вероятнее всего связан с ориентировочной реакцией или дехабитуацией. Риттер и Воган высказали предположение что волна Р3 связанна главным образом с механизмом сопоставления поступающих стимулов и уже накопленной информации, которой по-видимому, является составной частью ориентировочной реакции. Однако поскольку в ответе на не сигнальные символы волна Р3 не обнаруживается, авторы пришли к выводу что эта волна не отражает непосредственно механизм сопоставления.

     Их  окончательный вывод сводится к  тому что Р3 по видимому, является коррелятом центральных процессов участвующих  в оценки значимости стимулов.