Інформаційний портал

height = "379" width = "420" / gt;

Але якщо випити, наприклад, десять чашок кави, то це навпаки, тільки ускладнить завдання, оскільки оператори кожну нову точку на екрані будуть сприймати як ворожий літак. Так що краще уникати крайнощів. Співвідношення між рівнем неспання і результатами роботи має вигляд кривої. З цієї діаграми випливає, що ми найкраще справляємося із завданнями, коли рівень неспання - середній, а максимальний або мінімальний рівні не оптимальні.

Стрес впливає на рівень неспання приблизно таким же чином, як кава впливає на тонус. Легкий стрес може надати протверезне вплив, але надмірні стреси вибивають нас з колії, і тоді ми не в змозі міркувати і діяти адекватно.

неуважність

Ми навряд чи запам`ятаємо то, на що не звернули уваги.

Неуважність - одна з найбільш поширених причин забудькуватості, або, як висловився дослідник пам`яті і письменник Деніел Шактер, один з «семи гріхів пам`яті». Епізод з втраченої скрипкою Страдіварі - наочний і повчальний приклад забудькуватості¹⁹.

Струнний квартет тільки що виконав концерт в Лос-Анджелесі. Соліст квартету грав на скрипці Страдіварі вартістю в кілька мільйонів доларів. Після концерту музиканти в повному складі збиралися їхати на машині в готель. Стомлений після концерту скрипаль розмірковував про те, як вони грали і які рецензії будуть опубліковані в ранкових газетах. Він кладе скрипку на дах автомобіля. Автомобіль від`їжджає від концертного залу і направляється в готель. Тільки коли музиканти приїжджають в готель, виявляється, що скрипка пропала.

Скрипка знайшлася через 27 років, в майстерні, куди її здали на реставрацію.

Цей епізод демонструє, наскільки важливий фактор уваги. Якщо ми на що-небудь відволікаємося, то важлива інформація негайно вислизає з нашої пам`яті. Якщо, наприклад, нас відверне якусь подію або об`єкт, ми обов`язково забудемо, де залишили окуляри.

Якщо ж увага спрямована на якусь подію або об`єкт, то ми краще і швидше запам`ятовуємо і інтерпретуємо інформацію, яку нам звідти посилають.

Наприклад, Лотта пізно ввечері повертається додому, і їй доводиться пройти через неосвітлену арку. На якусь мить їй здається, що в арці майнув підозрілий силует, вона зупиняється і напружено вдивляється в темряву. Природно, вона не залишить поза увагою і сусідні ворота, а раптом там хтось причаївся. Вона обов`язково зверне увагу на співвідношення тіні і світла і на будь-які інші деталі. Таким чином, завдяки концентрації уваги і пильності вона помітить загрозу і миттєво на неї відреагує.

Як виміряти увагу в мілісекундах

Кожен з нас досить суб`єктивно інтерпретує поняття концентрації. Однак вчених такий стан речей не влаштовує, їм завжди хочеться перевести результати своїх досліджень в кількісний формат, виміряти те, що вони вивчають. Сьогодні стало можливим виміряти рівень уваги.

Психолог Майкл Познер провів серію простих, але ефектних експериментів²⁰. Вони виконуються на комп`ютері. Кожне завдання вимагає різного ступеня концентрації.

В одному із завдань на екрані монітора виникає «мета» - невеликий квадратик. Учасник експерименту повинен - якомога швидше - натиснути на клавішу. Таким чином вимірюється швидкість реакції на зовнішній стимул, або рівень довільної уваги. В іншому тесті на дисплеї спливає трикутник, який попереджає про те, що скоро на екрані з`явиться «мета». Таким чином, вимірюється рівень неспання. У третьому завданні на екрані виникає стрілка - за кілька секунд до того, як з`явиться «мета». Стрілка не тільки попереджає про подію, а й підказує, де саме його слід чекати. Тепер учасник експерименту може заздалегідь направити свою увагу туди, де виникне мета.

Вимірюючи швидкість реакції, можна виміряти і рівні різних типів уваги. Примітно, що різні типи уваги функціонують незалежно один від одного. А це означає, що людина може відчувати труднощі тільки з одним типом уваги, а з завданнями, які вимагають іншого типу уваги, справляється цілком успішно²¹.

Австралійські вчені провели серію експериментів. Діти, які страждають синдромом дефіциту уваги, і здорові діти грали в дві відеоігри²².

Перша гра називається «Постріл в упор» ( «Point Blank»). Мета її - виявити і обстріляти мішені, які по черзі з`являються на дисплеї. Діти навперебій натискають на клавіші. Результат гри залежить від рівня уваги і швидкості реакції.

Друга гра називається «бандикут на ім`я Креш» ( «Crash Bandicoot»). Герой гри, бандикут, австралійський борсук, прокладає дорогу через джунглі, намагаючись не потрапити в пастку, і попутно виконує різні завдання. Сенс гри полягає не тільки в тому, щоб своєчасно звернути увагу на певний об`єкт, але і в тому, щоб стежити за його переміщеннями по екрану.

У грі «Постріл в упор» діти з обох груп показали однакові результати. Однак з другої грою - «бандикут на ім`я Креш» - вони впоралися по-різному. Діти, які страждають синдромом дефіциту уваги і гіперактивності, отримали набагато менше балів, ніж діти з контрольної групи: вони часто помилялися, і бандикут у них раз у раз гинув.

Отримані дані свідчать про те, що різні системи - мимовільного і довільного уваги - функціонують по-різному. І це в свою чергу може означати, що різні області або різні процеси в мозку відповідають за увагу різного типу. Які біологічні механізми уваги і концентрації?

прожектор

Уявіть собі, що ви знаходитесь у великій кімнаті з білими стінами, яка виглядає як експериментальна лабораторія. Біля стін стоять полки, на яких штабелями лежать коробки, доверху набиті пластиковими рукавичками, медичними пластирами, стрічками і подушками. В кімнаті є також білі і блакитні пластмасові кулі різного розміру і об`єкти, схожі на величезні гратчасті шоломи. У об`єктів, які стоять штабелями біля стін, є одна властивість, яка їх об`єднує: вони не є магнітними. Посеред кімнати стоїть білий куб - приблизно два на два метри, він оснащений електромагнітом, що створює потужне магнітне поле, здатне перетворити маленький сталевий кисневий балончик в справжній снаряд.

Щоб створити таке сильне магнітне поле, потрібні електромагніти, які охолоджуються рідким гелієм при температурі мінус 296 ° С.В центрі куба є циліндричний отвір, а також висувається кушетка, на якій можна помістити пацієнта і транспортувати його всередину куба, з тим щоб скласти карту його мозкової активності.

Куб - це магнітно-резонансний томограф, один з найскладніших і розумних приладів, що дозволяють нам простежити, як функціонує людський мозок і, зокрема, як функціонує механізм уваги. Помістивши пацієнта в томограф, експериментатори давали йому різні завдання, наприклад переключити увагу з однієї частини картини на іншу. А камера тим часом фіксувала стан мозку. Приблизно через півгодини після початку експерименту була отримана інформація, що дозволила точно визначити, які саме ділянки мозку активізувалися.

Техніка дозволяє простежити за процесами кровотоку в мозку. Коли нейрони в окремо взятій області мозку активізуються, туди потрапляє потік крові, збагаченої киснем.

У 1990-ті роки вчені виявили, що оскільки гемоглобін впливає на магнітне поле по-різно му, в залежності від того, чи присутній в гемоглобіні молекула кисню чи ні, магнітно-резонансна камера може використовуватися для отримання зображень мозкової активності. Камера також дозволяє отримати деталізовані знімки мозку, з тим щоб визначити місцезнаходження пухлин та інших аномалій. Але найчастіше, використовуючи ефект збагаченого киснем гемоглобіну, вчені намагаються проаналізувати функціональну діяльність мозку.

Цю методику називають магнітно-резонансним скануванням або функціональним магнітно-резонансним дослідженням.

Вчені з медичного коледжу в Вісконсині Джулія Брефчінскі-Льюїс і Едгар Дейо використовували функціональну магнітно-резонансну методику, щоб виміряти рівень уваги²³. Випробовуваних помістили в магнітно-резонансну камеру і дали їм завдання - дивитися на екран, що показує коло, розділений на різнокольорові сектора, на кшталт мішені. Таким чином вчені вивчали механізм довільного уваги. В цьому експерименті було використано ще одна властивість уваги - сумісність центрального фокусної уваги і периферичного уваги. Наприклад, ми можемо дивитися на один предмет і в той же час звернути увагу - на інший. Спробуйте дивитися на центр циферблата і в той же час не випускати з зони уваги цифри.

Щоб оцінити результати цього експерименту, нам потрібно знати, як в мозку обробляються візуальні враження. За допомогою магнітно-резонансного томографа вчені зазвичай вивчають різні функції мозку, і, перш за все, діяльність кори головного мозку. Кора головного мозку являє собою тонкий шар нервової тканини, що покриває всю поверхню великого мозку і утворює безліч складок. Завдяки складкам і звивинах вона вміщається в черепну коробку порівняно невеликого обсягу. Візуальні сигнали надходять в потиличну частку, яка називається первинної зорової корою. Звідси сигнали передаються далі, в більш спеціалізовані візуальні області. Різні частини зображення, різні сектори картини кодуються різними частинами візуальної області кори мозку. Таким чином, візуальна область мозку становить карту відбувається.

Коли випробовувані затримують погляд, перемикаючи увагу з однієї ділянки картини на інший, відповідні зони первинної візуальної області активізуються. Результати, отримані методом томографії, настільки переконливі, що за активністю мозку можна навіть визначити, куди випробовуваний направить свою увагу.

Ці експерименти дозволяють більш детально вивчити біологічні механізми уваги. Якщо візуальна область - це карта, то увагу можна уподібнити прожектору, який висвітлює певні частини цієї карти²⁴. Якщо будь-яка область освітлена, значить, нейрони в цій зоні мають високий ступінь активності, і, отже, більш сприйнятливі до прийому інформації²⁵.

По карті мозку можна визначити різні параметри. У соматосенсорной корі мозку, наприклад, міститься анатомічна карта - карта різних органів і частин тіла. В одному з перших досліджень мозкової активності і уваги нейрофізіолог Пер Роланд дав завдання контрольній групі - закрити очі і порахувати, скільки разів волосок доторкнеться до їх вказівного пальця. Однак під час експерименту ніхто не торкався до випробуваним. Але вже сам факт очікування змушував учасників експерименту направити свою увагу до вказівного пальця, і тому на сенсорному ділянці посилилася мозкова активність.

змагання нейронів

Одне з досліджень наочно демонструє, що увагу функціонує, використовуючи механізм вибору. Причому відбувається це на клітинному рівні. Вчені зареєстрували активність в візуальної області мозку, коли їм показували спочатку зелене коло, а потім зелений і червоний коло одночасно²⁶. Виявилося, що мозкова активність, яка виникає в зорової області при появі зеленого кола, зменшується, коли поруч із зеленим з`являється червоне коло. Це відбувається, швидше за все, тому, що нейрони в двох прикордонних областях зорової зони пригнічують імпульси один одного. Але цей експеримент продемонстрував ще одну особливість - коли випробуваний не звертав уваги на червоне коло і зосереджувався тільки на зеленому, то мозок виявляв таку ж активність, як тоді, коли випробуваному показували тільки одне коло.

В процесі цього експерименту вдалося розшифрувати один з найелементарніших механізмів уваги: активність однієї групи нейронів збільшується за рахунок інших. Цей ефект умовно називають biased competition - необ`єктивною або упередженої конкуренцією<sup>27</sup>. Коли випробуваний дивиться тільки на один об`єкт, в даному випадку тільки на зелене коло, йому не треба напружувати увагу, щоб утримувати його в поле зору. Але якщо з`являється безліч конкуруючої інформації, яку наш мозок повинен обробляти, то доводиться робити вибір.

Чи можемо ми застосувати ці знання до повсякденної ситуації в офісі? Якби у Лотти був кабінет, що нагадує монастирську келію, і у неї на столі лежала б тільки одна книга - Біблія, то проблема вибору відпала б сама собою. Але коли на столі знаходяться хоча б два предмети або документа, то вже доводиться вибирати, на який з них звернути увагу. А оскільки потік інформації збільшується, то і вимоги до уваги пред`являються більш високі.

Як наші думки, ідеї, спогади і імпульси змагаються один з одним за нашу увагу? Саме цей аспект з великими труднощами піддається вивченню. Необхідність контролювати увагу відпадає, якщо ми зосереджені лише на виконанні одного завдання. Але якщо ми прагнемо одночасно виконати декілька завдань, то нам доводиться контролювати і регулювати нашу увагу. Коли навколишнє середовище посилає нам сигнали, ми змушені реагувати на них. Наприклад, коли наш колега в офісі упускає чашку з кавою на підлогу або коли птах раптово влітає в кімнату, нашу увагу автоматично перемикається.

Дві паралельні системи уваги

Отже, зорова зона головного мозку проявляє підвищену активність у відповідь на зовнішні подразники. У зорової зоні спалахує прожектор і висвітлює карту, що відбувається. Але де саме знаходиться прожектор? Якби ми могли виміряти активність мозку саме в момент, коли мозок отримує команду звернути увагу на той чи інший об`єкт, то у нас з`явилася б можливість визначити місцезнаходження ділянок мозку, які відповідальні за функцію управління.

Кілька дослідницьких груп проводили експерименти, використовуючи тести Познера на кероване увагу. Результати тестів багато в чому збіглися. Познеру вдалося ідентифікувати дві області - одну в тім`яній частині, а іншу - в лобовій. Обидві активізуються в той самий момент, коли ми направляємо нашу увагу на який-небудь об`єкт. Можливо, нейрони в цих областях контактують з нейронами в зорової зоні і активізують певні точки. Можливо, в цей процес залучені і інші структури мозку.

В результаті багатьох досліджень вченим вдалося ідентифікувати області, які відповідають за процес активізації мимовільної уваги (наприклад, коли мета з`являється на дисплеї комп`ютера без завчасного попередження). В цьому випадку активізуються області, які знаходяться на стику тім`яної і скроневої часткою і трохи нижче лобової частки.

Дослідник мозку Мауріціо Корбетта (факультет медицини, Вашингтонський університет) зробив на основі безлічі експериментів висновок, що існують дві паралельні системи уваги: одна - система довільного (або контрольованого) уваги і інша - мимовільного (або неконтрольованого) уваги²⁸. Результати психологічних експериментів демонструють, що два різних типи уваги функціонують незалежно один від одного.

Приклад неуважності, продемонстрований в історії зі скрипкою на даху автомобіля, є формою розлади уваги, яка властива всім нам - в тій чи іншій мірі. Однак є люди, які страждають серйозним розладом уваги, перш за все мимовільної уваги. Такий феномен називають «ігноруванням» і пов`язаний він, як правило, з пошкодженням тім`яної області мозку²⁹. Тім`яна область в лівій півкулі головного мозку обробляє інформацію, яка надходить з правого поля зору, а права півкуля обробляє інформацію, що надходить і з правого, і з лівого поля зору. Після травми лівої півкулі права півкуля може функціонувати як дублююча система. Але права півкуля після травми не може впоратися з аналогічними завданнями, і симптоми порушень виявляються все виразніше. У людей з подібними травмами, як правило, звужується поле зору. Якщо кого-небудь з них попросять, наприклад, намалювати годинник, вони зможуть намалювати лише половину циферблата.

В одному дослідженні жінку з травмою тім`яної частки мозку попросили закрити очі і описати площа в її рідному місті в Італії, яка була їй добре знайома. Вона уявила собі, що стоїть на площі, віч-на-церкви. Але через травму вона змогла описати тільки ті будівлі, які розташовувалися в правому полі зору. Потім їй запропонували наблизитися до церкви і повернутися, так, щоб побачити площу з іншого боку. Тепер вона змогла описати будівлі, розташовані на іншій стороні площі.

Таким чином, певні обмеження пропускної здатності мозку пояснюються особливостями механізму уваги. Ми можемо, наприклад, направити нашу увагу на якийсь певний об`єкт. Але як пояснити обмежену пропускну здатність при виконанні більш складних інтелектуальних завдань, наприклад при управлінні увагою і при збереженні отриманої інформації? Чи можемо ми пояснити ці процеси?

Список літератури

¹⁷Існує безліч методик характеристики різних типів уваги. Наведені мною характеристики засновані на результатах новітніх досліджень активності мозку і різних типів уваги. Див. Наприклад: Corbetta, М. Shulman, G.L. Control of goal-directed and stimulusdriven attention in the brain. Nature Reviews Neuroscience, 2002. 3: 201-215- Kastner, S. Ungerleider, L.G. Mechanisms of visual attention in the human cortex. Annual Reviews of Neuroscience. 2000. 23: 315-341- Chronometric explorations of mind. Hillsdale, 1978. N. J .: Erlbaum- Posner, M.I.Orienting of attention. Quarterly Journal of Experimental Psychology. 1980. 32: 3-25- Posner, M.I. Petersen, S.E. The attention system of the human brain. Annual Review of Neuroscience, 1990. 13: 25-42.
¹⁸Mackworth, J.F. Vigilance and attention. Baltimore. 1970. Penguin.
¹⁹Приклад з життя скрипаля наведено з книги: Schacter, D.L.The seven sins of memory: how the mind forgets and remembers. New York: 2001. Houghton Mifflin.
²⁰Див. дослідження М. Познера: Posner, M. Chronometric explorations of mind. 1978. Hillsdale, N.J. Erlbaum- Posner, M.I. Orienting of attention. Quarterly Journal of Experimental Psychology. 1980. 32: 3-25.
²¹0 зв`язках між різного типу увагою див .: Fan, J., McCandliss, B.D., Sommer, T., Raz, A. Posner, M.I. Testing the efficiency and independence of attentional networks. Journal of Cognitive Neuroscience, 2002.14: 340-347.
<sup>22</sup>Про комп`ютерних іграх і синдромі дефіциту уваги і гіперактивності см.: Lawrence, V., Houghton, S., Tannock, R., Douglas, G., Durkin, K. Whiting, К ADHD outside the laboratory: boys `executive function performance on tasks in videogame play and on a visit to the zoo. Journal of Abnormal Child Psychology, 2002. 30: 447-462.
<sup>23</sup>Про дослідженнях феномена уваги на функціональному магнітно-резонансному томографі див .: Brefczyn- ski, J. А. DeYoe, Е. A. A physiological correlate of the `spotlight` of visual attention. Nature Neuroscience, 1999. 2: 370-374.
<sup>24</sup> Багато дослідників порівнюють увагу з прожектором. Див. Зокрема: Sengpiel, Е Hubener, М. Visual attention: spotlight on the primary visual cortex. Current Biology, 1999. 9: R318 - R321.
<sup>25</sup> Пізніші дослідження продемонстрували, що нейрони активізуються, коли виникає стимул. У той же час вони стають більш синхронізованими, тобто різні нейрони активізуються одночасно. Ритм частішає, досягаючи 40-70 коливань в секунду. Вимірюючи ступінь синхронізації нейронів, можна обчислити швидкість реакції. Див .: Womelsdorf, T., Fries, P., Mitra, P.P. Desimone, R. Gammaband synchronization in visual cortex predicts speed of change detection. 2006. Nature. 439: 733-736.
<sup>26</sup>Про більш ранніх дослідженнях уваги см.: Roland, P.Е.: Somatotopical tuning of the postcentral gyrus during focal attention in man. A regional cerebral blood flow study. Journal of Neurophysiology, 1981. 46: 744-754- Roland, P.E. Cortical regulation of selective attention in man. A regional cerebral blood flow study. Journal of Neurophysiology. 1982. 48: 1959-1978.
<sup>27</sup> Про дослідженнях феномена змагальності нейронів см.: Motter, B.C. Focal attention produces spatially selective processing in visual cortical areas VI, V2, andV4 in the presence of competing stimuli. Journal of Neurophysiology. 1993. 70: 909-919.
<sup>28</sup> Про різних типах уваги см.: Corbetta, М. Shulman, G.L. Control of goal-directed and stimulus-driven attention in the brain. Nature Reviews Neuroscience. 2002. 3: 201-215. Результати досліджень в цій області описані в наступних роботах: Kastner, S., Pinsk, М .А., De Weerd, P., Desimone, R. Ungerleider, L. G. Increased activity in human visual cortex during directed attention in the absence of visual stimulation. Neuron, 1999. 22: 751-761- Hopfinger, J.B., Buonocore, M.H. Mangun, G.R.The neural mechanisms of top-down attentional control. Nature Neuroscience, 2000. 3: 284-291. Слід зазначити, що в процесі селективного уваги задіяні не тільки фронтальна і париетальная області мозку. Давид Лаберж і інші вчені підкреслюють, що важливу роль відіграє група нейронів під назвою «colliculus superior» ( «верхній горбок»). Вони функціонують як просторова карта, звідти контакти ведуть в кору головного мозку. Інша область головного мозку - таламус - також виконує важливу роль в процесі концентрації уваги. Йдеться про групу нейронів в самому центрі мозку, що складається з заднього горбка таламуса і ретикулярних ядер. Ці ядра пов`язані з великими фрагментами кори головного мозку, таке розташування дозволяє їм брати активну участь у функції уваги. Френсіс Крік, який отримав Нобелівську премію за свої відкриття в області ДНК, потім змінив сферу своїх наукових інтересів. Він включився в дослідження мозку, і, перш за все, вивчав кордону і механізми пізнання. У 1984 році написав статтю «Функції ретикулярного комплексу таламуса: гіпотеза прожектора». І в цій статті він порівнює увагу з прожектором.
²⁹Gazzaniga, М., Iviy, R.B. Mangun, G.R. Cognitive neu- roscience. Second edition. 2002. New York: Norton.

Торкель Клінгберг

Увага, тільки СЬОГОДНІ!