Что с точки зрения психофизиологии представляет собой внимание – —

diplomba.ru

ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ внимания — Мегаобучалка

Что такое внимание

Большое место в жизни древних римлян и греков занимала риторика. Как искусство и как средство передачи информации она была эффективной только в том случае, если ораторы прекрасно поставленными голосами могли часами вещать согражданам хорошо продуманные и запомненные тексты. Тогда и появилась потребность в практическом руководстве по тренировке у ораторов хорошей памяти. В одном из сводов правил по тренировке памяти, составленном в 400 г. до н. э., записано: «Первое, что нужно знать: если вы направите внимание на события, проходящие через ваш разум, то вы лучше их воспримете» [Norman, 1969]. По-видимому, это — одно из самых ранних письменных упоминаний о внимании. Как термин, определяющий определенный психологический феномен, внимание прочно вошло в повседневную речь, и с бытовой точки зрения мы хорошо понимаем его значение.

С научной точки зрения внимание, как и любое другое явление, требует точного определения, которое, с одной стороны, показывает уровень знаний о нем, а с другой стороны — обозначает направление и методы его исследования. Несмотря на то что во всех существующих формулировках внимание в явной или неявной форме определяется через избирательность или селективность — феномен, который можно уловить и при внутреннем самонаблюдении, и при наблюдении за внешними проявлениями поведения, общепринятого определения внимания к настоящему времени в психологии не существует. Объясняется это несколькими причинами.

Одним из основных противоречий в определении внимания было и остается отношение к нему со стороны одних ученых как к самостоятельному психическому процессу, а других — как к одной из характеристик взаимодействия психических процессов. Сторонники первой точки зрения выделяют разные формы внимания — сенсорное (зрительное, слуховое, тактильное и т. п.), моторное, интеллектуальное и эмоциональное [Хрестоматия по вниманию, 1976]. Вторая точка зрения становится все более распространенной — внимание не имеет собственного продукта или своего особого содержания; это, в первую очередь, динамическая характеристика протекания познавательной деятельности [Рубинштейн, 1946].

Другая причина, пожалуй, самая важная, кроется в методологических подходах к изучению поведения и деятельности. Сейчас уже никто не сомневается в том, что человек активен в своей деятельности, т. е. на основании своего жизненного опыта он предвосхищает текущие события внешнего мира, целенаправленно взаимодействует с ними и обучается новым формам взаимодействия с внешним миром, формируя свой индивидуальный опыт. Но в постановке задачи экспериментального исследования, в методах исследования и построенных на результатах исследований теоретических моделях добровольно участвовавшие в экспериментах субъекты с их активным отношением к внешнему миру и жизни выступают у целого ряда исследователей как некое пассивное и неизменное машиноподобное образование, принимающее и обрабатывающее информацию для того, чтобы совершить то или иное действие. Подобные представления в явной или скрытой форме являют собой продолжение традиций декартовского линейного детерминизма. Практически все экспериментальные исследования в психологии, и в том числе в психофизиологии, до недавнего времени придерживались этого принципа. Рассмотрим некоторые модели внимания, сформулированные в этих исследованиях.

Теории фильтра

Первую теоретическую модель внимания, или модель фильтра, создал Д. Е. Брод-бент [Broadbent, 1958]. Он предполагал, что нервная система, несмотря на множество входов, в какой-то степени работает как одиночный коммуникационный канал с ограниченными возможностями. Именно поэтому на входах канала осуществляется операция селекции, т. е. выбирается сенсорная информация обо всех событиях, имеющих некоторый общий признак. Селекция не совсем случайна. Селективный фильтр может быть настроен на принятие желаемой информации. Вероятность выбора определенного класса событий усиливается определенными свойствами самих событий и определенным состоянием организма. Физические признаки (например, интенсивность, высота и пространственная локализация звука) могут служить основой селекции. Для всей остальной информации фильтр блокирует входы, но эта невостребованная информация какое-то время хранится в блоке кратковременного хранения, который находится перед фильтром, и затем может пройти через коммуникационный канал, если произошел сдвиг селективного процесса с одного класса сенсорных событий на другой. Схема Д. Е. Бродбента не отвечает на вопрос, поставленный еще Е. К. Черри [цит. по: Norman, 1969], а именно: почему мы переключаем внимание на какой-либо вход, если не знаем, что на него поступило?

Ответ на этот вопрос может быть получен в рамках модели А. Трейсман [Treisman, 1964]. Весь поток информации, как и в предшествующей модели, поступает в организм через множество параллельных каналов. На некотором уровне нервной системы находится фильтр, где происходит выделение по физическим свойствам одного из каналов, по которому сигналы проходят беспрепятственно, и одновременно происходит ослабление сигналов по другим каналам. Ослабленные и неослабленные сигналы проходят через логический анализатор (словарь), представленный нейронами, активность каждого из которых связана с определенным словом, составляющим словарь индивида, и приводит к осознаванию субъектом слов. Эти нейроны активируются неослабленными сигналами, а некоторые из них с достаточно низким порогом чувствительности могут быть активированы и ослабленными сигналами.

Согласно модели Дж. Дойч и Д. Дойч [Deutsch, Deutsch, 1963], все сигналы доходят до логического анализатора, где каждый из них анализируется на предмет специфичности. Чем важнее сигнал для организма, тем выраженнее активность нейронов логического анализатора, на которые он поступил, вне зависимости от его исходной силы. Важность сигнала оценивается на основе прошлого опыта. Работа логического анализатора не контролируется сознанием. Осознается только информация, выходящая из него.

Следует отметить, что описанные ранее модели построены по данным экспериментов на избирательное слушание одного из двух или нескольких одновременно читаемых текстов, предложенное в 1950-х гг. Е. К. Черри [Norman, 1969].

megaobuchalka.ru

Глава 9 ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ ВНИМАНИЯ. Основы психофизиологии

1. ЧТО ТАКОЕ ВНИМАНИЕ

Большое место в жизни древних римлян и греков занимала риторика. Как исскуство и как средство информации она была эффективной только в том случае, если ораторы прекрасно поставленными голосами могли часами вещать согражданам хорошо продуманные и запомненные тексты. Тогда и появилась потребность в практическом руководстве по тренировке (формированию) у ораторов хорошей памяти. В одном из сводов правил по тренировке памяти, составленном в 400 г. до н.э., записано: «Первое, что нужно знать: если вы направите внимание на события, проходящие через ваш разум, то вы лучше их воспримете» [Norman, 1969]. По-видимому, это – одно из самых ранних письменных упоминаний о внимании. Как термин, определяющий определённый психологический феномен, внимание прочно вошло в повседневную речь, и с бытовой точки зрения мы хорошо понимаем его значение.

С научной точки зрения внимание, как и любое другое явление, требует точного определения, которое, с одной стороны, показывает уровень знаний о нём, а с другой стороны, – обозначает направление и методы его исследования. Несмотря на то, что во всех существующих формулировках внимание в явной или неявной форме определяется через избирательность или селективность – феномен, который можно уловить и при внутреннем самонаблюдении, и при наблюдении за внешними проявлениями поведения, общепринятого определения внимания к настоящему времени в психологии не существует. Объясняется это несколькими причинами.

Одним из основных противоречий в определении внимания было и остаётся отношение к нему со стороны одних учёных как к самостоятельному психическому процессу, а других – как к одной из характеристик взаимодействия психических процессов. Сторонники первой точки зрения выделяют разные формы внимания – сенсорное (зрительное, слуховое, тактильное и т.п.), моторное, интеллектуальное и эмоциональное [Хрестоматия по вниманию, 1976]. Вторая точка зрения становится всё более распространённой – внимание не имеет собственного продукта или своего особого содержания; это, в первую очередь, динамическая характеристика протекания познавательной деятельности [Рубинштейн, 1946].

Другая причина, пожалуй, самая важная, кроется в методологических подходах к изучению поведения и деятельности. Сейчас уже никто не сомневается в том, что человек активен в своей деятельности, т.е. на основании своего жизненного опыта он предвосхищает текущие события внешнего мира, целенаправленно взаимодействует с ними и обучается новым формам взаимодействия с внешним миром, формируя свой индивидуальный опыт. Но в постановке задачи экспериментального исследования, в методах исследования и построенных на результатах исследований теоретических моделях добровольно участвовавшие в экспериментах субъекты с их активным отношением к внешнему миру и жизни выступают у целого ряда исследователей как некое пассивное и неизменное машиноподобное образование, принимающее и обрабатывающее информацию для того, чтобы совершить то или иное действие. Подобные представления в явной или скрытой форме являют собой продолжение традиций декартовского линейного детерминизма. Практически все экспериментальные исследования в психологии, и в том числе в психофизиологии, до недавнего времени придерживались этого принципа. Рассмотрим некоторые модели внимания, сформулированные в этих исследованиях.

Следующая глава >

bio.wikireading.ru

3. ПРОБЛЕМА ВНИМАНИЯ В ТРАДИЦИОННОЙ ПСИХОФИЗИОЛОГИИ. Основы психофизиологии

3. ПРОБЛЕМА ВНИМАНИЯ В ТРАДИЦИОННОЙ ПСИХОФИЗИОЛОГИИ

Общая идея описанных ранее моделей внимания заключается в том, что на пути прохождения нервных импульсов от рецепторов, подвергшихся воздействию внешних раздражителей, до коры имеет место механизм (фильтр), подобный «воронке Шеррингтона», в которой большое количество афферентных влияний конкурируют между собой за «общее двигательное поле». Нейрои психофизиологи в своих исследованиях мозговых механизмов внимания взяли на вооружение эту идею. Все экспериментальные физиологические и психофизиологические исследования направлены на изучение судьбы афферентных возбуждений, вызванных тем или иным сенсорным раздражением в ситуации привлечения к нему или отвлечения от него внимания.

Поскольку существуют морфологически выделяемые пути от рецепторов до коры головного мозга, предполагалось, что процесс фильтрации (торможения) происходит на этапах переключения этих путей в релейных ядрах. При этом допускалось, что показателем торможения является уменьшение импульсной активности нейронов этих ядер, что должно сопровождаться уменьшением их суммарной активности, регистрируемой в виде вызванных потенциалов (ВП).

Результаты первых исследований подтвердили эти предположения. В известных экспериментах Р. Эрнандец-Пеона [1979] предъявления «незнакомого» звукового щелчка вызывали у кошки ориентировочное поведение в виде заинтересованности этими щелчками и большие по амплитуде ВП в кохлеарном ядре. Дальнейшие однообразные предъявления этого щелчка приводили к угашению внимания к щелчкам (габитуации), что сопровождалось первоначальным исчезновением ориентировочного поведения (кошка засыпала) и лишь через длительный промежуток времени уменьшением амплитуды ВП вплоть до его исчезновения. Если звук щелчка, внимание к которому угасили, внезапно изменяли (изменяли громкость, локализацию или тембр), то кошка пробуждалась (дисгабитуация) и наблюдались изменения активности нервных клеток как в корковых, так и в подкорковых областях, а в ЭЭГ отмечалась десинхронизация альфа-ритма и увеличивалась амплитуда ВП.

В других опытах на кошках и человеке Р. Эрнандец-Пеоном и его последователями было показано, что ВП на сенсорные сигналы в коре и подкорковых образованиях уменьшаются по амплитуде при отвлечении внимания от этих сигналов. Отвлекающим фактором для кошек могли быть запах пищи, появление в поле зрения мыши или крысы, писк крысы, электрокожное раздражение. У человека внимание от раздражителей отвлекали тем, что испытуемые решали какие-либо задачи, читали или вспоминали события своей жизни.

Казалось, что проблема фильтров близка к разрешению – повышение внимания к сигналу сопровождается усилением связанного с ним афферентного потока и, наоборот, угашение внимания к сигналу ослабляет этот поток. Р. Эрнандец-Пеон даже выдвинул предположение о том, что это угашение и отвлечение внимания связаны с активностью ретикулярной формации, участвующей в блокаде сенсорного входа. Однако Ф. Дж. Уорден [1979], проводя аналогичные исследования, не обнаружил каких-либо закономерных изменений амплитуды ВП в слуховых путях на щелчки при угашении к ним внимания: в правом и левом ядрах и даже в разных точках одного ядра он наблюдал разнонаправленные изменения амплитуды ВП. С. Шарплес и Г. Джаспер [Sharpless, Jasper, 1956] обнаружили усиление корковой активности в ответ на звук, к которому у кошки предварительно угасили внимание. Более того, если интенсивность сигнала, к которому было выработано привыкание (т.е. фильтры не должны пропускать от него афферентацию), внезапно снизить до порогового уровня, то наблюдается дисгабитуация со всеми её проявлениями [Соколов, 1979]. На основании подобных данных уже невозможно утверждать, что невнимание к сигналу осуществляется через блокаду афферентации где-то в проводящих путях. Вместо этого было выдвинуто предположение о том, что все афферентные влияния поступают в центр. На последнем предположении построена «нервная модель стимула» Е.Н. Соколова (подробнее см. гл. 10).

Согласно этой гипотезе, в процессе привыкания к внешним раздражителям в коре формируется нервная модель стимула, в которой фиксированы все параметры знакомого комплекса раздражителей. Такая модель обеспечивает высокий уровень внимания, поскольку «позволяет воспринимать знакомые предметы за более короткое время и более надёжно, чем малознакомые объекты» [Соколов, 1979, с. 203]. Поступившая в центр от незнакомого раздражителя афферентация приводит к рассогласованию её с нервной моделью, в результате чего формируется «ориентировочное поведение», которое можно рассматривать как внимание, направленное на этот раздражитель.

Развивая гипотезу о нервной модели стимула, Р. Наатанен с коллегами [Наатанен и др., 1987] предположили возможность формирования трёх различных типов нервных моделей стимула. Одна из них – «пассивная» или непроизвольная, – формируется после предъявления любого стимула даже при отвлечении внимания и сохраняется в течение примерно 5 с. Если в пределах этого интервала предъявляется какой-либо другой стимул, то происходит рассогласование афферентных влияний от него с нервной моделью предшествовавшего стимула. И хотя этот процесс рассогласования не осознается, он, тем не менее, может вызвать привлечение внимания к изменениям в последовательности предъявляемых стимулов. В связанных с событием потенциалах (ССП; см. гл. 16) это рассогласование проявляется в виде негативной волны, связанной с рассогласованием (HP), которая развивается через 100 мс после предъявления стимула.

При привлечении внимания к предъявляемым стимулам, например когда испытуемый считает какой-то определённый редкий стимул, у него формируется «активная» или произвольная нервная модель часто предъявляемого стимула. Время существования этой модели определяется тем, насколько долго испытуемый сохраняет внимание к выполняемой задаче. Данная модель является своего рода стандартом, с которым сравнивается поступающая от сигналов афферентация. Афферентация от редкого сигнала вызывает процесс рассогласования, который и обеспечивает узнавание редкого сигнала. В ССП процесс рассогласования с «активной» моделью сопровождается негативным колебанием N2 которое состоит из HP и N2 b. Чем больше выражены рассогласования афферентации от стимула с пассивной или активной моделями, тем больше амплитуда колебаний. На основании этих данных авторы считают, что пассивная и активная модели существуют одновременно и обеспечиваются активностью нейронов разных областей мозга.

Когда вероятность появления стимула, который нужно обнаружить (его ещё называют целевым стимулом), возрастает до определённого уровня, уже формируется нервная модель именно этого стимула. Авторы называют эту модель «следом внимания», поскольку она формируется и поддерживается стимулом, к которому привлечено внимание. «След внимания» существует только тогда, когда у субъекта актуализирован ясный образ целевого стимула. Распознавание целевого стимула в этом случае происходит за счёт процесса согласования поступающей от него афферентации с его нервной моделью. Манифестирующая этот процесс негативная волна или негативность, связанная с обработкой информации, начинается на нисходящем фронте N. и продолжается в течение нескольких сотен мс. Чем больше афферентация от целевого стимула соответствует «следу внимания», тем большую амплитуду и длительность имеет эта волна.

В своём обзоре Т.В. Пиктон и др.[ Picton et al., 1978], определив внимание как «процесс, лежащий в основе селекции и организации доступной информации для соответствующего ответа» (с.430) связывают последовательность этих процессов с последовательными компонентами ССП: ранние позитивные компоненты ССП отражают регистрацию и анализ приходящей информации; внимание, с помощью которого осуществляется селекция этой информации, отражается в более поздней негативной волне; поздняя позитивная волна отражает процесс выбора ответа.

В основе описанных ранее моделей и концепций внимания лежат афферентные влияния от внешних раздражителей. Но хорошо известно, что существуют эфферентные влияния от корковых и подкорковых структур на нейроны релейных ядер и рецепторные образования. Ф.Б. Сайммонс и Д.Л. Битти (см. [Уорден, 1979]), регистрируя активность мышц внутреннего уха, регулирующих передачу звуковых колебаний на рецепторы, и микрофонные потенциалы от рецепторов, обнаружили, что одни и те же звуковые сигналы не вызывали сокращения этих мышц у кошки, находящейся в знакомой комнате, и вызывали сильные их сокращения, если кошку помещали в незнакомую ей комнату; соответственно регистрировались и разные микрофонные потенциалы в этих ситуациях. Ю.И. Александров [1989] при регистрации импульсов, идущих по афферентным волокнам непосредственно от механорецепторов руки, показал, что активность этих рецепторов при тактильной стимуляции зависит от того, какую задачу в это время решал испытуемый. Эти и другие подобные эксперименты убедительно показали, что отвлечение внимания от предъявляемого раздражителя сопровождается изменением порога чувствительности к нему соответствующих рецепторов, а это, несомненно, связано с эфферентными влияниями на них [Coquery, 1978].

Возникает парадоксальная ситуация: с одной стороны, весь афферентный поток должен поступить в центр, чтобы организм совершил адекватную поведенческую реакцию, а с другой стороны, существуют эфферентные влияния, которые изменяют этот поток.

Следующая глава >

bio.wikireading.ru

Психофизиология внимания

Московский психолого-социальный институт

Рославльский филиал

Факультет психологии

Р Е Ф Е Р А Т

по дисциплине: «ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ »

на тему: « Психофизиология внимания »

Выполнила:

студентка 3 курса

группа: 04 РП

Лихобабина Ю.О.

Научный руководитель:

д.м.н., проф.

Козлов С.Б.

Рославль 2007г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………….2

1. Теории фильтра………………………………………………….….5

2. Проблемы внимания в традиционной психофизиологии………..8

2.1. Теории вызванного внимания……………………………………8

2.2. Теории предварительного эффекта……………………………..14

3. Проблемы внимания в системной психофизиологии…………..17

Заключение……………………………………………………………20

Список используемой литературы………………………………….24

ВВЕДЕНИЕ

Внимание характеризует динамику любого психического процесса: это тот фактор, который обеспечивает селективность , избирательность протекания любой психической деятельности, как простой так и сложной. Проблема внимания чрезвычайно сложна как с теоретической, так и с методологической точки зрения. Она принадлежит к числу тех проблем, которые многократно пересматривались в истории науки и которые до настоящего времени таят в себе много противоречивого и неясного. В истории изучения этой проблемы были разные периоды.

Термин «внимание» рядом авторов трактуется как сенсорный феномен (зрительное, слуховое, тактильное внимание) т.е. как фактор, который способствует только избирательному протеканию приема и переработки различной информации. . Другая трактовка внимания представлена в книге «Общая психология» С.Л. Рубинштейна, где внимание рассматривается как фактор, который обеспечивает селективность протекания всех познавательных процессов. Таким образом, сфера действия внимания расширяется до познавательных процессов в целом. Проблема внимания имеет древнюю историю, уходящую к Аристотелю, который рассматривал этот феномен как сужение диапазона чувств . Первое и самое распространенное психологическое определение внимания дал У. Джемс в 1890 г.: «Каждый знает, что такое внимание. Это овладение разумом в чистой и яркой форме только одним из многих одновременно представленных объектов или одной мыслью из целой череды мыслей». Конечно, это определение внимания нельзя отнести к строгому научному определению, в котором, с одной стороны, должен быть показан уровень знаний о внимании, а с другой – обозначены направление и методы его исследования. Как термин, относящийся к определенному психологическому фено­мену, внимание прочно вошло в повседневную речь, и с обыденной точки зрения мы хорошо понимаем его значе­ние. Каждый на основании своего повседневного опыта знает, что наше внимание может быть привлечено к како­му-то одному внешнему событию из большого количест­ва одновременно протекающих событий, что мы можем сосредоточить внимание на какой-то своей мысли, идее или выбрать определенное действие. Поэтому в опреде­лениях Аристотеля и У.Джемса и всех последующих ис­следователей подчеркивается основная характеристика внимания – избирательность , или селективность , в ак­тивности организма . Внимание есть состояние исключительное, ограниченное во времени, так как оно находится в противоречии с основным условием психической жизни – изменяемостью. Внимание есть состояние неподвижное. Говорить о внимании, его наличии или отсутствии можно только применительно к какой-нибудь деятельности практической или теоретической . Человек внимателен, когда направленность его мыслей регулируется направленностью его деятельности, и оба направления при этом совпадают.

Однако, несмотря на, казалось бы, полную очевидность феномена внимания, общепринято­го научного определения внимания к настоящему време­ни нет. Причин этому несколько.

Одной из основных причин отсутствия общепринятого определения внимания является неоднозначное отноше­ние к этому феномену со стороны ученых. Одни ученые рассматривают внимание как самостоятельный психический процесс , а другие ­как одну из характеристик взаимодействия психических процессов.

Сторонники первой точки зрения выделяют разные формы внимания — сен­сорное (зрительное, слуховое, тактильное и т. п.), моторное, интеллектуальное и эмоциональное . Вторая точка зрения становится все более распространенной ­внимание не имеет собственного продукта или своего особого содержания ; это в первую очередь, динамическая характеристика протекания познавательной дея­тельности.

Другая причина отсутствия общепринятого определения внимания кроется в методологических подходах к изучению поведения и деятельности. Сейчас уже никто не сомневается в том, что человек активен в своей деятельности, т. е. на основании своего индивидуального опыта он предвосхищает текущие события внешнего мира, целенаправленно взаимодействует с ними и обучается новым формам взаимодействия с внешним миром , формируя свой индивидуальный опыт. Но субъекты с активным отношением к внешнему миру и жизни, добро­вольно участвовавшие в экспериментах, в постановке задачи, в методах экспериментального исследования и построенных на результатах исследований теорети­ческих моделях выступают у целого ряда исследователей как некое пассивное и неизменное машиноподобное образование, принимающее и обрабатывающее ин­формацию для того, чтобы совершить то или иное действие. Такие представления в явной или скрытой форме являют собой продолжение традиций картезианского линейного детерминизма.

Проблемы внимания, которые возникли в общей и когнитивной психологии, возникают и в психофизиологии. Перед психофизиологами встает вопрос: что именно изучать в активности мозга, что могло бы быть связано с вниманием? Практически все экспериментальные исследования внимания в психологии, в том числе в психофизиологии, до недавнего времени развивались в рамках информа­ционной парадигмы. Согласно этой парадигме, вызванное стимулом возбуждение проходит через последовательные этапы обработки. Рассмотрим некоторые теории или модели внимания, сформулированные в этих исследованиях.

1. ТЕОРИИ ФИЛЬТРА

Толчком к построению первых моделей внимания были результаты эксперимен­тов по дихотическому прослушиванию , в которых испытуемый должен избира­тельно слушать один из двух или нескольких одновременно читаемых текстов . Первые такие эксперименты были проведены в 1950-х г.г. Е. Черри. Он приводит пример вечеринки с коктейлями, на которой человек может слушать собеседника и не слышать разговоры других участников. Это фокусирование внuманuя. Иногда этот человек слышит от других беседующих свое имя. Это разделение внuманuя. На основании этого примера Е. Черри ставит ряд вопросов. Как мы можем на­строиться на определенный источник информации, оставаясь чувствительным и к значимой информации от других источников? Как наше внимание может быть сфокусировано и разделено одновременно? С момента появления работ по дихо­тическому прослушиванию избирательные и произвольные аспекты внимания стали рассматривать с формальных позиций информационной теории. Согласно этим представлениям, нервная система представляет коммуникационный канал (т. е. канал связи) с ограниченными перцептивными возможностями . Для выбора одного канала информации из множества параллельных каналов в нервной систе­ме предполагалось наличие специальных фильтров .

Первую теоретическую модель внимания , или модель фильтра , создал Д. Бродмент. Согласно его модели, информация от рецепторов поступает в цен­тральную нервную систему через множество параллельных сенсорных каналов связи. Однако нервная система, несмотря на множество входов, может работать как одиночный коммуникационный канал с ограниченными возможностями. Поэтому на входах этого канала осуществляется операция селекции, т. е. выбирается определенная сенсорная информация . Селекция не совсем случайна. Селективный фильтр может быть настроен на принятие желаемой информации. Предпо­лагается, что в мозге есть нейронная репрезентация информации, которая контро­лирует работу фильтра по физическим признакам , например, по интенсивности, где и пространственной локализации звука. Для всей остальной информации фильтр блокирует входы, но эта невостребованная информация какое-то время хранится в блоке кратковременной памяти, который находится перед фильтром. Первоначально невостребованная информация из блока кратковременной памяти может пройти через коммуникационный канал, если произойдет сдвиг селек­тивного процесса с одного класса сенсорных событий на другой. Схема Д. Брод­а не отвечает на вопрос, поставленный еще Е. Черри: почему мы переключаем внимание на какой-либо сенсорный вход, если не знаем, что на него поступило ?

Ответ на этот вопрос может быть получен в рамках модели А. Трейсман . В ее модели постyлируется двухстадийная фильтрация . Весь поток информации, как и в предшествующей модели, поступает в организм через множест­во параллельных каналов. На некотором уровне нервной системы находится 1-й фильтр, где происходит выделение по физическим свойствам (громкость, высота, позиция в пространстве, цвет, яркость и т. д.) одного из каналов, по которому сигналы проходят беспрепятственно, и одновременно происходит ослабление сигналов по другим каналам. Ослабленные и неослабленные сигналы проходят через 2-й фильтр — логический анализатор (словарь) , который представлен спе­циализированными нейронами . Активность каждого такого нейрона связана с оп­ределенным словом , составляющим словарь индивида, и приводит к осознанию субъектом слов. Эти нейроны активируются неослабленными сигналами, а неко­е из них с достаточно низким порогом чувствительности могут быть активированы и ослабленными сигналами.

mirznanii.com

Лекция 8. Психофизиология познавательной деятельности — Мегаобучалка

Кодирование информации в нервной системе. Нейроны-детекторы, их виды. Кодирование характеристик стимула в импульсе. Обобщенная модель сенсорного восприятия. Формирование гештальта.Опознание образа. Переработка информации нейронными ансамблями нервной системы. Перцептивная специализация полушарий. Психофизиология внимания. Ориентировочная реакция как основа непроизвольного внимания. Физиологические проявления ориентировочной реакции. Нервная модель стимула и выраженность ориентировочной реакции. Организация внимания: нейроны новизны, ретикулярная формация, таламическая система, фронтальные зоны коры. Произвольное внимание.

Человек воспринимает окружающий мир при помощи специализированных сенсорных систем. Рецепторы представляют собой преобразователи, превращающие один вид энергии в другой. Все многообразие действующих на нас раздражителей преобразуется в универсальные, понятные ЦНС коды. Носителями этих кодов являются нейроны.

Кодирование информации в нервной системе. Информация о действии химических, механических раздражителей, имеющих разнообразную природу, преобразуется рецепторами в универсальные для мозга сигналы — нервные импульсы. Таким образом, рецепторы кодируют информацию о среде, преобразуя сигналы, непонятные мозгу, в сигналы, понятные ему.

Кодирование качества. Различение действующих на организм внешних раздражителей по их физической и химической природе происходит уже при первой встрече с ними соответствующих рецепторов. Это различение достигается избирательной чувствительностью рецепторов к определенному виду энергии и очень низкими порогами возбуждения. Глаз, например, возбуждается светом, но не реагирует на звук, а ухо чувствительно к звуку, но безразлично к свету и т. д. Как же мозг “узнает” модальность действующего раздражителя? Если потенциалы действия всех нервных волокон в принципе одинаковы, то почему раздражители разных модальностей ощущаются по-разному? Анализ отдельных признаков сенсорных стимулов в нервной системе не может основываться на показании только одного рецепторного образования, а должен осуществляться их совокупной деятельностью.

Сенсорный проводящий путь состоит из ряда модально-специфических нейронов, которые соединены синапсами. Такой принцип организации получил название меченой линии или топической организации. Суть этого принципа заключается в пространственно упорядоченном расположении нейронов на различных уровнях сенсорных систем соответственно характеристикам их рецептивных полей.

Рецептивное поле с морфологической точки зрения — это участок рецепторной поверхности, с которым данная нервная структура (волокно, нейрон) связана анатомически (жестко). С функциональной точки зрения — рецептивное поле — понятие динамическое, означающее, что один и тот же нейрон в различные отрезки времени в зависимости, например, от характеристики воздействия, может оказаться связанным с различным числом рецепторов.

Принципу меченой линии противопоставлялась теория “структуры ответа”, согласно которой рецепторы кодируют качественные особенности раздражителей структурой импульсного ответа. Эта теория предполагала отсутствие жестких связей между рецепторами и центральными нейронами. Основанием для нее послужили экспериментальные данные, показавшие, что кодирование информации осуществляется не одиночными импульсами, а группой равномерно следующих потенциалов действия. В качестве сигнальных признаков могут быть использованы дополнительные параметры активности рецепторов, например, частота импульсации или продолжительность межимпульсных интервалов.

Для равномерно следующих импульсов сигнальными признаками могут служить число импульсов в пачке или продолжительность пачек, а также интервалы между ними и периодичность их следования. Такое кодирование открывает безграничные возможности, т. к. вероятны самые разнообразные вариации с пачками импульсов. Пространственно-временное распределение электрической активности нервных волокон называют паттернами. Разнообразные качества стимулов, согласно этой теории, отображаются характерными “узорами” паттернов. Нейроны способны расшифровать эти сигналы и в зависимости от их структуры формировать ощущение, которое соответствует раздражителю, кодируемого определенными паттернами.

Нейрон, по-разному реагируя на различные паттерны, может участвовать в выполнении нескольких функций. Каждый оттенок качества ощущения возникает в результате деятельности комплекса нейронов, образующих динамические ансамбли, формирование которых зависит от характера паттернов, приходящих от рецепторов.

Для каждой модальности имеется своя форма кодирования информации в соответствии с физическими свойствами различаемых стимулов. Одни качества распознаются сенсорными системами, функционирующими по принципу топической организации, другие кодируются паттернами. Например, распознавание многих качеств зрительных образов осуществляется мечеными линиями, а вкусовые раздражители кодируются паттернами.

Кодирование интенсивности. Так как частота афферентной импульсации зависит от амплитуды рецепторного потенциала, которая в свою очередь пропорциональна интенсивности раздражения, то кодирование интенсивности стимула осуществляется посредством изменения частоты следования нервных импульсов от рецепторов в нервные центры. Увеличение интенсивности раздражителя кодируется увеличением частоты импульсной активности.

Между интенсивностью стимула и частотой потенциалов действия существует логарифмическая зависимость — ощущение увеличивается пропорционально логарифму интенсивности раздражения. Эта зависимость получила название закона Вебера-Фехнера.

Одним из способов кодирования интенсивности сенсорных стимулов является кодирование числом нервных элементов, участвующих в ответе. Этот способ кодирования имеет существенное значение, т. к. не все афференты обладают одинаковым порогом возбуждения. Есть основания полагать, что ЦНС “считывает” интенсивность по числу реагирующих элементов, умноженному на среднюю частоту импульсации. Таким образом, изменения интенсивности раздражителя отображаются колебаниями частоты импульсации в отдельных афферентных волокнах и количеством каналов связи, по которым сигнализация поступает в мозг.

Пространственное кодирование. В некоторых сенсорных системах естественная стимуляция рецепторов характеризуется тем или иным распределением локальных стимулов. Способность определять место или конфигурацию стимулов называется пространственным различением. В зрительной и слуховой системах выделены афферентные каналы, пространственно разнесенные в центральных структурах и связанные с обработкой информации о локализации источника раздражения, его перемещении, хроматических и частотных качествах сигнала.

Временное кодирование. Способность оценки времени неотделима от других аспектов кодирования. Частота нервных разрядов — это универсальная переменная величина, которая изменяется во времени. Кодирование информации осуществляется группой равномерно следующих импульсов – частотным кодом. В качестве сигнальных признаков используются такие временные параметры выходных сигналов, как частота импульсации или продолжительность межимпульсных интервалов.

Таким образом, уже на уровне рецепторов осуществляется первичное кодирование качества стимулов и их количественных характеристик — переход из присущей им формы физической и химической энергии в форму нервных импульсов. Преобразованная информация поступает на следующий уровень сенсорной системы, где подвергается дальнейшим преобразованиям, приводящим к изменению кода. Ни на одном уровне сенсорной системы не происходит восстановления стимула в его первоначальной форме, т. е. декодирование. Это основное отличие физиологического кодирования от большинства технических систем связи, где сообщение, как правило, восстанавливается в первоначальном, декодированном виде.

Сведения, накопленные за последние десятилетия о нейронах сенсорных систем, подтверждают детекторный принцип нейронной организации самых разных анализаторов. Для зрительной коры описаны нейроны-детекторы, избирательно отвечающие на элементы фигуры, контура – линии, полосы, углы . Д. Хьюбел и Е.Визель разработали классификацию нейронов детекторов зрительной коры. Я.Кацуки изучил нейроны детекторы звуковысотного слуха. С.Зеки – показал существование детекторов цвета. Были открыты константные нейроны-детекторы, учитывающие сигналы о положении глаз в орбитах. Они образуют в теменной коре константный экран.

Изучение вертикальных и горизонтальных связей нейронов-детекторов привело к открытию общих принципов нейронной организации коры. В Маунткасл в 60-е годы впервые описал вертикальный принцип организации коры больших полушарий. Он показал, что нейроны соматосенсорной коры кошки по модальности сгруппированы в вертикальные колонки. Колонки имели вид трехмерных прямоугольных блоков и проходили через все клеточные слои. По Маунткаслу основной единицей активности в коре служит вертикально расположенная группа клеток с множеством связей между этими клетками. Между корковыми колонками существуют специфические связи. В зрительной коре обнаружены ориентационные колонки.цветочувствительные колонки, колонки, реагирующие на направление движения.

В зависимости от сложности обрабатываемой информации в зрительной коре выделено три типа колонок. Микроколонки — реагируют на отдельные свойства признака – определенную ориентацию линии. Макроколонки — объединяют микроколонки, выделяющие один общий признак — ориентацию вообще. Гиперколонки или модули представляют локальный участок зрительного поля и отвечают на все стимулы, попадающие на него. Модуль — вертикально организованный участок коры, выполняющий обработку разных характеристик стимула (ориентации, цвета, глазодоминантности и др.). Модуль собирается из макроколонок, каждая из которых реагирует на свой признак объекта в локальном участке зрительного поля. Членение коры на мелкие вертикальные подразделения не ограничивается зрительной корой. Оно присутствует и в других областях коры (в теменной, префронтальной, моторной коре и др.).

В коре существует не только вертикальная (колончатая) упорядоченность размещения нейронов, но и горизонтальная (послойная). Нейроны в колонке объединяются по общему признаку. А слои объединяют нейроны, выделяющие разные признаки, но одинакового уровня сложности. Нейроны-детекторы, реагирующие на более сложные признаки, локализованы в верхних слоях.

Таким образом, колончатая и слоистая организации нейронов коры свидетельствуют, что обработка информации о признаках объекта, таких, как форма, движение, цвет, протекает в параллельных нейронных каналах. Вместе с тем изучение детекторных свойств нейронов показывает, что принцип дивергенции путей обработки информации по многим параллельным каналам должен быть дополнен принципом конвергенции в виде иерархически организованных нейронных сетей. Чем сложнее информация, тем более сложная структура иерархически организованной нейронной сети требуется для ее обработки.

Восприятие. Образование целостного образа в результате совокупной активации некоторого числа нейронов-детекторов объясняется в контексте теории векторного кодирования. В соответствии с этой теорией «вектор возбуждения», отвечающий за восприятие целостного образа (гештальта), представляет собой комбинацию возбуждений в определенном ансамбле нейронов. Объединение нейронов-детекторов, отвечающих за элементарные признаки воспринимаемого объекта, происходит в результате их включения в иерархически организованную нейронную сеть по типу пи­рамиды, вершиной которой является так называемая «гностическая единица» — нейрон, осуществляющий синтез воспринимаемого образа – гештальта.

Например, восприятие человеческого лица происходит за счет вектора возбуждения, компонентами которого являются возбуждения нейронов детекторов отдельных его признаков. Возбуждения этих нейронов конвергируют на нейроне более высокого уровня (гностической единице), избирательно реагирующем именно на восприятие конкретного человеческого лица, при этом выполняется принцип «один гештальт — один нейрон».

Считается, что нейроны, функционирующие в качестве гностических единиц, являются продуктами обучения. Экспериментальные доказательства их существования были получены в опытах на обезьянах. Однако остается неясным, по каким критериям следует дифференцировать сложные и сверхсложные нейроны-детекторы и гностические единицы.

Обобщенная модель сенсорного восприятия. Детекторный принцип кодирования положен в основу «обобщенной модели сенсорной системы, выполняющей активный синтез при внутреннем отображении внешнего стимула» (Соколов, Вайткявичус). Модель воспроизводит все этапы процесса переработки информации от возникновения возбуждения на выходах рецепторов до формирования целостного образа.

Преобразование информационного потока в ней осуществляется с помощью нескольких типов нейронов (детекторов, гностических нейронов, нейронов-модуляторов, командных), связанных между собой стабильными и пластическими связями двух типов: информационными и модулирующими.

Предполагается, что

1) внешний раздражитель через органы чувств создает распределенное возбуждение на выходе рецептора.

2) В результате первичного анализа из этого потока возбуждения выделяются отдельные признаки стимула.

3) На следующем этапе происходит организация целостного образа, в ходе этой стадии в зрительной системе человека по отдельным фрагментам возникает гипотеза о том, что это может быть.

4) Гипотетические представления об объекте (ожидаемый образ) извлекаются из памяти и сопоставляются с той информацией, которая поступает из сенсорной системы.

5) Далее принимается решение о соответствии или несоответствии гипотезы объекту, проверяются уточняющие гипотезу признаки.

Концепция частотной фильтрации. Применительно к работе зрительной системы описан и другой предполагаемый механизм восприятия: частотная фильтрация. Предполагается, что зрительная система, в первую очередь кора мозга, настроена на восприятие пространственной информации разного частотного диапазона. Другими словами, допускается, что зрительная система человека содержит нейронные комплексы, которые наделены свойствами двумерных пространственно-частотных фильтров, осуществляющих анализ параметров стимула по принципу, который описывается разложением Фурье. Причем существует, по-видимому, множество относительно «узких» фильтров, настроенных на восприятие разных пространственных частот.

Преимущество системы, основанной на частотном анализе, заключается в том, что она упрощает узнавание знакомых объектов, которые имеют увеличенные или уменьшенные размеры. При этом предполагается, что в системе памяти фиксируется только гармонический состав (перечень волновых составляющих, полученный в результате разложения), он не зависит от реального размера объекта, и это делает опознание стимула более экономным.

Детекторная концепция и концепция частотной фильтрации не дают четкого ответа на один вопрос: как из некоторого числа элементов, будь это реакции нейронов-детекторов или узкополосные характеристики частотных нейронов-фильтров, создается целостный образ, т.е. неопределенным остается механизм визуального синтеза и константности зрительного образа.

Один из основателей детекторной концепции Д.Хьюбел так характеризует эту проблему: «…часто спрашивают, каковы наиболее правдоподобные предположения относительно того, каким образом распознаются видимые объекты, становятся ли клетки при переходе к более центральным уровням все более специализированными, так что на каком-то уровне могут найтись клетки, реагирующие на лицо одного единственного конкретного человека — например, чьей-то бабушки? Такое представление, называемое «теорией бабушкиной клетки», вряд ли можно принимать всерьез. Можем ли мы обнаружить отдельные клетки для бабушки улыбающейся, плачущей или занимающейся шитьем? Или отдельные клетки, отражающие понятие или определение «бабушки»? И если бы у нас действительно имелись «бабушкины клетки», куда они посылали бы свои выходные сигналы?».

Концепция нейронного ансамбля. В качестве возможного решения проблемы синтеза целостного образа восприятия предлагается следующий механизм. Воспринимаемый объект активирует определенную группу клеток — «нейронный ансамбль», каждый член которого может принадлежать также и другим ансамблям. Поскольку известно, что разрушение небольшого участка мозга обычно не ведет к исчезновению определенных воспоминаний, приходится предполагать, что клетки одного ансамбля не сосредоточены в одной корковой зоне, а разбросаны по многим зонам. Таким образом, «бабушке», занимающейся шитьем, должен соответствовать более крупный ансамбль, включающий бабушку по определению, бабушкино лицо и процесс шитья. Предлагаемая схема, однако, носит скорее гипотетический характер

Наряду с этим экспериментально доказано существование специализированных нейронов, связанных с восприятием стимулов различной сенсорной модальности, в мозге человека. Многочисленные данные такого рода были получены в клинических исследованиях Н.П. Бехтеревой с сотрудниками. Более того, ими был сформулирован общий психофизиологический принцип, в соответствии с которым кодирование содержания психической деятельности осуществляется комбинациями частот импульсной активности в паттернах разрядов нейронов мозга и в характеристиках их взаимодействия. В частности, например, было показано, что паттерны текущей частоты разрядов нейронов некоторых структур мозга при восприятии вербальных стимулов способны отражать акустические и общие смысловые характеристики слов.

Тем не менее в исследованиях восприятия, выполняемых с помощью регистрации активности нейронов, проблема формирования и опознания образа остается мало изученной.

Внимание. В настоящее время внимание — одно из самых популярных понятий в психофизиологии. Проблема внимания стала центральной при изучении психологических механизмов познавательных процессов — восприятия, памяти, мышления, принятия решения. Внимание интенсивно изучается в связи с выявлением факторов, влияющих на эффективность деятельности человека, включая его обучение. Оно включено в контекст изучения механизмов регуляции уровня бодрствования, функций модулирующей системы мозга, а также проблемы сознания.

Во многом современное представление о внимании и его функциях интуитивно было описано более 100 лет назад Уильямом Джеймсом, который дал следующую характеристику вниманию. Внимание — «это овладение умом в четкой и яркой форме одним из нескольких наличествующих объектов. Суть этого процесса — фокусирование, концентрирование сознания. Внимание приводит к отвлечению от некоторых вещей для того, чтобы можно было эффективно заняться другими. Состояние внимания противоположно рассеянному, затемненному состоянию». Сегодня внимание определяют как «сосредоточенность деятельности субъекта в данный момент времени на каком-либо реальном или иде­альном объекте (предмете, событии, образе, рассуждении и т.д.)», что по существу мало, чем отличается от его описания, сделанного У. Джеймсом.

К характеристикам внимания относят его селективность, объем, устойчивость, возможность распределения и переключения. Селективность, или избирательность, внимания характеризует его направленность на любой аспект стимула: на его физическую или лингвистическую характеристику. Изменение селективности внимания подобно изменению фокуса проектора, создающего либо точечное изображение, либо расплывчатое пятно, которое не зависит от физических характеристик стимула. Поэтому внимание может характеризоваться либо узкой, либо широкой настройкой селективности. Под влиянием стресса фокус внимания обычно сужается. Объем внимания измеряется количеством одновременно отчетливо осознаваемых объектов и характеризует ресурсы внимания человека. Объем внимания близок объему кратковременной памяти и составляет 7-9 стимулов, или элементов. Эффективность выполнения второго задания часто используют в качестве меры запасов ресурсов внимания, не востребованных первым, основным заданием. Распределение внимания предполагает распределение его ограниченных ресурсов для одновременного выполнения двух или более заданий. Оно часто измеряется в экспериментах с дихотическим прослушиванием. Устойчивость внимания определяется по длительности выполнения задания, требующего непрерывного внимания или «бдительности», например, оператора при обнаружении им редких и слабых сигналов на экране локатора. Под переключением внимания понимается возможность более или менее легкого перехода от одного вида деятельности к другому.

Психологи выделяют три вида внимания: произвольное, непроизвольное и постпроизвольное.

Произвольное, или активное, внимание характеризуется направленностью субъекта на сознательно выбранную цель. Описанные выше характеристики внимания в основном рассмотрены на примерах произвольного внимания.

Однако существует форма и пассивного, или непроизвольного, внимания. Оно выражается в переключении внимания на неожиданное изменение физических, временных, пространствен­ных характеристик стимулов или на появление значимых сигналов.

Третий вид внимания называется постпроизвольным вниманием. Оно появляется в процессе освоения деятельности и увлеченности выполняемой работой. Оно не требует усилий воли, так как поддерживается интересом к ней.

Непроизвольное внимание оперирует только в настоящем времени, тогда как произвольное внимание может быть обращено как в прошлое, так и в будущее. Например, мы можем направить свое внимание на след в эхоической памяти, т.е. на те стимулы, которые звучали несколько секунд назад, — случай, когда мы пытаемся восстановить смысл слов, только что сказанных нашим собеседником, которого мы невнимательно слушали. Другой пример обращения внимания в прошлое — попытка извлечь определенную информацию из долговременной памяти. Примером внимания, направленного в будущее, является антиципирующее внимание, когда человек ожидает появления определенного сигнала, события, на которое он должен отвечать некоторой реакцией. Функция антиципирующего внимания состоит в облегчении и ускорении опознания цели. Информация, содержащаяся в предупреждающем сигнале о месте появления императивного сигнала — стимула, на который нужно реагировать, влияет на время реакции. Если предупреждающий сигнал правильно указывает место появления императивного, то латентное время реакции сокращается. При формировании предупреждающим сигналом ошибочной установки на место появления императивного стимула время реакции на него удлиняется. Правильное ожидание стимула гарантирует «успех», ошибочное ведет к потерям при обнаружении стимула.

Непроизвольное внимание на поведенческом уровне проявляется ориентировоч­ным рефлексом, или рефлексом «что такое?». Человек обращает лицо в сторону источника, вызвавшего внимание, следит за ним глазами, в некоторых случаях разворачивается к нему всем телом. В зависимости от интенсивности нового стимула, кроме поведенческих реакций фиксируются вегетативные компоненты ориентировочного рефлекса: расширяются зрачки, меняется КГР, частота сердечных сокращений, дыхания, расширяются сосуды головы и сужаются сосуды конечностей. На ЭЭГ отмечается реакция активации в виде блокады альфа-ритма и усиления высокочастотных колебаний. Возможно снижение порогов восприятия рецепторов соответствующих анализаторов.

Предъявление любого нового стимула выявляет активность прежде всего в той области мозга, которая является специфичной для данного анализатора. Если в дальнейшем оказывается, что стимул является индифферентным (незначимым) для человека или животного, происходит угасание внимания, или габитуация (привыкание). В поведении она обнаруживается в том, что человек перестает обращать внимание на этот стимул, а несколько позднее исчезают и вызванные потенциалы на ЭЭГ. Однако любое изменение привычного сигнала вновь вызывает реакцию десинхронизации на ЭЭГ и активирует поведенческий комплекс ориентировочной реакции. То же произойдет и при появлении более сильного раздражителя: активность нейронов и, соответственно, вызванных потенциалов в области предыдущей активности ослабляется.

Таким образом, причина возникновения непроизвольного внимания – новизна. Будучи безусловным (врожденным) рефлексом, ориентировочный одновременно обладает свойством условного рефлекса, которому соответствует угасание — постепенное ослабление величины реакции по мере привыкания.

Изучение нейронных коррелятов ориентировочного рефлекса выявило существование особого класса нейронов — нейронов новизны, которые были обнаружены в разных структурах мозга. Впервые нейроны новизны были найдены в зрительной покрышке. Эти клетки переставали отвечать па повторяющееся движение зрительного объекта, совершаемое в одном и том же направлении. Изменение траектории движения восстанавливало ответ нейрона в виде спайковых разрядов. Эти нейроны сходны с «нейронами внимания», выделенными в слуховой коре кошки. Нейроны со сходными характеристиками были также найдены в ретикулярной формации ствола мозга кошки. Изучение неспецифического таламуса кролика показало существование особой формы нейронной реакции активации, отличной от простого учащения спайковых разрядов. Новые стимулы вызывали десинхронизацию спайковой активности нейрона, которая состояла из разрушения его пачечной активности, коррелирующей с волнами ЭЭГ, и замену ее на одиночные спайки, появление которых совпадало с блокадой альфа-подобной активности. Реакция десинхронизации нейронов таламуса демонстрирует все свойства ориентировочной реакции.

Совместное действие «нейронов новизны» и «нейронов тождества» подчеркивает новизну раздражителей и ослабляет действие привычных стимулов за счет их противоположного влияния на активирующую и инактивирующую части модулирующей системы мозга.

Произвольное внимание относится к контролируемым и осознаваемым процессам. Оно обладает ограниченной пропускной способностью и поэтому обеспечивает не параллельную, а последовательную обработку информации. Эффект интерференции произвольного внимания с текущей психической деятельностью является следствием конкуренции двух задач, которые могут решаться только последовательно. Непременной характеристикой произвольного внимания является усилие (effort), направленное на выделение и обработку той информации, которая диктуется целью, задачей, в частности содержащейся в инструкции. В психологических теориях внимания ранней и поздней селекции произвольное внимание представлено на этапе после автоматических процессов обработки информации, на уровне фильтра (воронки), который и символизирует ограниченность ресурсов произвольного внимания. Контролируемое произвольное внимание определяет приоритеты в последовательной обработке информации.

Структурно-функциональный уровень организации внимания. Известно, что ретикулярная формация наряду с лимбической системой образуют блок модулирующих систем мозга, основной функцией которых является регуляция функциональных состояний организма. Первоначально к неспецифической системе мозга относили в основном лишь сетевидные образования ствола мозга и их главной задачей считали диффузную генерализованную активацию коры больших полушарий. По современным представлениям, восходящая неспецифическая активирующая система простирается от продолговатого мозга до зрительного бугра (таламуса). В 1955 г. Г.Джаспером было сформулировано представление о диффузно-проекционной таламической системе. Опираясь на целый ряд фактов, он утверждал, что диффузная проекционная таламическая система (неспецифический таламус) в определенных пределах может управлять состоянием коры, оказывая на нее как возбуждающее, так и тормозное влияния.

По современным представлениям, переключение активирующих влияний с уровня ретикулярной формации ствола мозга на уровень таламической системы означает переход от генерализованной активации коры к локальной:

1) первая отвечает за глобальные сдвиги общего уровня бодрствования;

2) вторая отвечает за избирательное сосредоточение внимания.

Ретикулярная формация ствола мозга и неспецифический таламyc тесно связаны с корой больших полушарий. Особое место в системе этих связей занимают фронтальные зоны коры. Предполагается, что возбуждение ретикулярной формации ствола мозга и неспецифического таламуса по прямым восходящим путям распространяется на передние отделы коры. При достижении определенного уровня возбуждения фронтальных зон по нисходящим путям, идущим в ретикулярную формацию и таламус, осуществляется тормозное влияние. Фактически здесь имеет место контур саморегуляции: ретикулярная формация изначально активизирует фронтальную кору, а та в свою очередь тормозит активность ретикулярной формации. Поскольку все эти влияния носят градуальный характер, т.е. изменяются постепенно, то с помощью двухсторонних связей фронтальные зоны коры могут обеспечивать именно тот уровень возбуждения, который требуется в каждом конкретном случае.

Таким образом, фронтальная кора — важнейший регулятор состояния бодрствования в целом и внимания как избирательного процесса. Она модулирует в нужном направлении активность стволовой и таламической систем. Благодаря этому, можно говорить о таком явлении как управляемая корковая активация.

Изложенная выше схема характеризует общие принципы нейрофизиологической организации внимания и адресуется, главным образом, к так называемому модально-неспецифическому вниманию. Более детальное изучение позволяет специализировать внимание, выделив его модально-специфические виды. Как относительно самостоятельные можно описать следующие виды внимания: сенсорное (зрительное, слуховое, тактильное), двигательное, эмоциональное и интеллектуальное. Клиника очаговых поражений показывает, что эти виды внимания могут страдать независимо друг от друга и в их обеспечении принимают участие разные отделы мозга. В поддержании модально-специфических видов внимания принимают активное участие зоны коры, непосредственно связанные с обеспечени­ем соответствующих психических функций.

Наряду с этим, с помощью метода регистрации локального мозгового кровотока установлено, что правая фронтальная область коры вносит больший вклад в обеспечение функций селективного внимания, чем левая. Этим же методом установлено, что при восприятии речевых стимулов возрастает активация преимущественно в височно-теменных отделах левого полушария, причем этот эффект не зависит от того, в какое ухо подается стимул. В то же время при прослушивании музыки кровоток усиливается в правом полушарии. При привлечении внимания к слуховым или зрительным стимулам радикально меняется паттерн возбуждения мозговых структур. При зрительной направленности внимания возбуждение преимущественно сконцентрировано в экстрастриарной коре, а при внимании к слуховым стимулам возбуждены височные области, фронтальная кора и ряд подкорковых образований.

Известный американский исследователь М. Познер утверждает, что в мозге человека существует самостоятельная система внимания, которая анатомически изолирована от систем обработки поступающей информации. Внимание поддерживается за счет работы разных анатомических зон, образующих сетевую структуру, и эти зоны выполняют разные функции, которые можно описать в когнитивных терминах. Причем выделяется ряд функциональных подсистем внимания. Они обеспечивают три главные функции: ориентацию на сенсорные события, обнаружение сигнала для фокальной (сознательной обработки) и поддержание бдительности или бодрствующего состояния. В обеспечении первой функции существенную роль играет задняя теменная область и некоторые ядра таламуса, второй — латеральные и медиальные отделы фронтальной коры. Поддержание бдительности обеспечивается за счет деятельности правого полушария.

Клинические и экспериментальные данные свидетельствует о том, что правое полушарие в основном обеспечивает общую мобилизационную готовность человека, поддерживает необходимый уровень бодрствования и сравнительно мало связано с особенностями конкретной деятельности. Левое в большей степени отвечает за специализированную организацию внимания в соответствии с особенностями задачи.

Лекция 9. Психофизиология сознания.

Определение сознания. Связь сознания с уровнем бодрствования и вниманием. Восприятие и сознание. Основные концепции сознания. «Светлое пятно». «Информационный синтез». Связь сознания с речью. Механизмы осознаваемого и неосознаваемого восприятия. Бессознательное в психофизиологии и психологии. Временные связи на неосознаваемом уровне. Асимметрия мозга и бессознательное. Функции сознания. Измененные состояния сознания (медитация, гипноз, кома).

Единого общепринятого определения сознания в психологии и психофизиологии не существует. В большинстве случаев сознание определяют через функции, которые оно выполняет. Например, нейрофизиолог X. Дельгадо, автор широко известной книги «Мозг и сознание», приводит определение сознания как организованной группы процессов в нервной ткани, возникающих немедленно на предшествующие интрапсихические или экстрапсихические события.

При анализе сознания как психофизиологического феномена необходимо четко различать два его аспекта. Во-первых, сознанию соответствует определенный диапазон в существующем континууме «сон-бодрствование». Известно, что при сильном снижении уровня бодрствования развивается состояние, которое определяется как кома («без сознания»). Очевидно также, что при относительно низких уровнях бодрствования, например во сне, сознание в полном объеме своих функций не выявляется. Именно поэтому сон предлагается квалифицировать как измененное состояние сознания. Физиологическим условием проявления сознания служит состояние пассивного и активного бодрствования.

Во-вторых, в качестве самостоятельной характеристики предлагается выделять содержание сознания. Последнее непосредственно связано с психическим отражением и выполняет все функции, перечисленные в определении, данном выше.

Очевидно, что обе стороны сознания тесно связаны между собой. Так при пробуждении ото сна по мере возрастания уровня бодрствования содержание сознания становится все более насыщенным, то же время при очень сильном эмоциональном напряжении, когда уровень бодрствования достигает наиболее высоких значений, удержание сознания начинает страдать, происходит его своеобразное «сужение». Наконец, существует словосочетание «ясное сознание», т.е. такое состояние, когда человек свободно реализует все перечисленные выше функции сознания, и принятые им решения наиболее осознаны. Есть все основания полагать, что этому соответствует особый уровень возбуждения коры больших полушарий, который именуется оптимальным.

Итак, в психофизиологии сознание понимается, в первую очередь, как особое состояние мозга, при котором только и возможна реализация высших психических функций.

megaobuchalka.ru

Психофизиология внимания

Содержание 
 
 
 

     Все процессы познания — будь то восприятие или мышление или иной объект, который в них отражается: мы воспринимаем что-то, думаем о чем-то, что-то себе представляем или воображаем. Вместе с тем воспринимаем не восприятие само по себе, и мыслит на сама мысль; воспринимает и мыслит человек – воспринимающая и мыслящая личность. Поэтому в каждом из изученных до сих пор процессов всегда имеется какое-то отношение личности к миру, субъекта к субъекту, сознания к предмету. Это отношение находит себе выражение во внимании. Внимание своего содержания не имеет; оно проявляется внутри восприятия, мышления. Оно – сторона всех познавательных процессов сознания, и при том та их сторона, в которой они выступают как деятельность, направленная на объект. Во внимании находит себе заостренное выражение связь сознания с предметом; чем активнее сознательная деятельность, тем отчетливее выступает объект; чем более отчетливо выступает в сознании объект, тем интенсивнее и само сознание. Внимание проявление этой связи сознания и предмета который в нем осознается. Говорить о внимании, его наличии или отсутствии можно только применительно к какой-нибудь деятельности практической или теоретической. Человек внимателен, когда направленность его мыслей регулируется направленностью его деятельности, и оба направления при этом совпадают.

     Цель  работы – изучение психофизиологии внимания

     Задачи  работы:

1. Изучение проблемы внимания в психофизиологии;
2. Рассмотреть характеристику и виды внимания;
3. Изучение методов исследования внимания.

     Внимание  характеризует динамику любого психического процесса: это тот фактор, который обеспечивает селективность, избирательность протекания любой психической деятельности, как простой так и сложной. Проблема внимания — одна из сложный проблем в психологии. В истории изучения этой проблемы были разные периоды. Внимании рядом авторов трактуется как сенсорный феномен (зрительное, слуховое, тактильное внимание) т.е. как фактор, который способствует только избирательному протеканию приема и переработки различной информации. Таким образом, сфера действия внимания расширяется до познавательных процессов в целом.

     При написании использовалась учебно-методическая литература, научные труды, периодические  издания.

     Структура курсовой работы: работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы.

1. Проблема  внимания в психофизиологии

     Интерес к проблеме внимания и его психофизиологическим механизмам возродился в середине 60-х  годов нашего столетия. Характерная  для начала XX в. потеря интереса к процессам внимания связана с сильным влиянием на психологию бихевиоризма, который отвергал роль психики в поведении и деятельности человека. С точки зрения бихевиоризма предмет психологии — освобожденное от психики поведение, понятое как совокупность реакций организма на стимулы, подчиняющихся законам случая. Метод «проб и ошибок» был возведен им в ранг основного закона обучения и становления новых форм поведения.

       Бихевиористы отрицали роль активности  субъекта в поведении и по  этой причине исключали возможность  использования таких понятий, как «внимание» и «сознание». Хотя со временем, когда выяснилась полная несостоятельность отказа от всех опосредующих факторов между стимулом и реакцией, в более поздних концепциях бихевиоризма были введены разного рода «промежуточные переменные» (мотив, значение и др.).¹

     Другая  причина игнорирования проблемы внимания психологами связана с  сильным влиянием гештальтпсихологии на формирование научного мышления. В  качестве главной характеристики психологических  процессов гештальтпсихология рассматривает предметность, которая ярко представлена в феномене выделения фигуры или предмета из фона. Понятие структуры (гештальта), отражающей предметную целостность объекта и имеющей преимущество над ее элементами, составляет основное ядро концепции. Формирование гештальта подчиняется своим собственным законам, таким, как группировка частей в направлении максимальной простоты, близости, равновесия, тенденция любого психического феномена принимать более определенную, отчетливую, завершенную форму и др., которые не требуют участия процессов внимания.

     Появление нового направления в прикладной психологии: исследование деятельности человека-оператора, следящего за сигналами  на экране, цифровыми шкалами, пультом  управления в период второй мировой  войны и сразу после ее окончания, — стимулировало пробуждение интереса к вниманию. Результаты изучения восприятия и эффективности действий человека-оператора вскрыли неустойчивость, широкую вариабельность их показателей.² Для описания особенностей деятельности оператора были введены две новые переменные: чувствительность и критерий принятия решения, меняющийся в зависимости от установки, направленности и концентрации внимания субъекта. У операторов, авиадиспетчеров было обнаружено явление перцептуальной перегрузки, характеризующееся снижением эффективности анализа одновременно поступающих многих сообщений, которое было увязано с определенными свойствами процессов внимания. Эти данные стимулировали проведение многих экспериментов с так называемым дихотическим прослушиванием.

     Форма опыта с дихотическим прослушиванием впервые была предложена в 1953 г. инженером-акустиком Коллином Черри из Массачусетского технологического института для изучения феномена «вечеринки с коктейлем», когда человек получает речевую информацию из нескольких источников одновременно.³ В опытах с дихотическим прослушиванием различные потоки сообщений подавались параллельно на правое и левое ухо. Испытуемый должен был прислушиваться только к одному из сообщений — релевантному, поступающему только через определенный наушник и обладающему признаками, которые задавались инструкцией. Релевантными сигналами могли быть списки слов, цифр, отдельные звуковые сигналы и т.п. О степени селективности внимания испытуемого судили либо по числу правильно обнаруженных целевых сигналов, либо по их последующему воспроизведению по памяти. В некоторых случаях испытуемый должен был отвечать на вопросы, касающиеся содержания текста. Кроме того, была разработана методика вторения, состоявшая в том, что по ходу предъявления релевантных стимулов требовалось непрерывно повторять их вслух, что дополнительно затрудняло восприятие сигналов, поступающих через игнорируемый канал. Впоследствии методика К. Черри с дихотическим прослушиванием получила самое широкое распространение при изучении селективного внимания.⁴

     Результаты  опытов К. Черри показали, что селекция стимулов может проводиться как  по их разным физическим характеристикам (направлению, интенсивности, высоте звука), так и по грамматическим и синтаксическим особенностям сообщения. Используя  процедуру вторения при дихотическом прослушивании, К. Черри установил, что нерелевантная информация полностью не отвергается. Хотя испытуемые ничего не могли сообщить о содержании нерелевантного текста, тем не менее они реагировали на грубые изменения физических характеристик текста и замечали появление нового звукового тона или смену голоса. Применение экспериментальной парадигмы с дихотическим прослушиванием привело к раскрытию многих психологических закономерностей внимания.

     Интерес к вниманию усилился с возникновением новых направлений в науке: когнитивной психологии и психофизиологии. В настоящее время внимание — одно из самых популярных понятий в психофизиологии. Дихотическое прослушивание наряду с методом установки нашло широкое примение и в психофизиологических исследованиях внимания с регистрацией ЭЭГ, ПСС, вегетативных показателей, а также в томографических исследованиях метаболической активности мозга методами ПЭТ, функциональной МРТ и с помощью измерения локального мозгового кровотока.⁵

     Проблема  внимания стала центральной при изучении психофизиологических механизмов познавательных процессов — восприятия, памяти, мышления, принятия решения. Внимание интенсивно изучается в связи с выявлением факторов, влияющих на эффективность деятельности человека, включая его обучение. Оно включено в контекст изучения механизмов регуляции уровня бодрствования, функций модулирующей системы мозга, а также проблемы сознания.

     Во  многом современное представление  о внимании и его функциях интуитивно было описано более 100 лет назад Уильямом Джеймсом, который дал следующую характеристику вниманию. Внимание — «это овладение умом в четкой и яркой форме одним из нескольких наличествующих объектов.⁶ Суть этого процесса — фокусирование, концентрирование сознания. Внимание приводит к отвлечению от некоторых вещей для того, чтобы можно было эффективно заняться другими. Состояние внимания противоположно рассеянному, затемненному состоянию». Сегодня внимание определяют как «сосредоточенность деятельности субъекта в данный момент времени на каком-либо реальном или идеальном объекте (предмете, событии, образе, рассуждении и т.д.)», что по существу мало чем отличается от его описания, сделанного У. Джеймсом.

2. Характеристики  и виды внимания

     К характеристикам внимания относят  его селективность, объем, устойчивость, возможность распределения и переключения. Селективность, или избирательность, внимания характеризует его направленность на любой аспект стимула: на его физическую или лингвистическую характеристику. Изменение селективности внимания подобно изменению фокуса проектора, создающего либо точечное изображение, либо расплывчатое пятно, которое не зависит от физических характеристик стимула. Поэтому внимание может характеризоваться либо узкой, либо широкой настройкой селективности. Под влиянием стресса фокус внимания обычно сужается. Объем внимания измеряется количеством одновременно отчетливо осознаваемых объектов и характеризует ресурсы внимания человека. Объем внимания близок объему кратковременной памяти и составляет 7—9 стимулов, или элементов.⁷ Эффективность выполнения второго задания часто используют в качестве меры запасов ресурсов внимания, не востребованных первым, основным заданием. Распределение внимания предполагает распределение его ограниченных ресурсов для одновременного выполнения двух или более заданий. Оно часто измеряется в экспериментах с дихотическим прослушиванием. Устойчивость внимания определяется по длительности выполнения задания, требующего непрерывного внимания или «бдительности», например, оператора при обнаружении им редких и слабых сигналов на экране локатора. Под переключением внимания понимается возможность более или менее легкого перехода от одного вила деятельности к другому.⁸

     Психологи выделяют три вида внимания. Произвольное, или активное, внимание характеризуется направленностью субъекта на сознательно выбранную цель. Описанные выше характеристики внимания в основном рассмотрены на примерах произвольного внимания. Однако существует форма и пассивного, или непроизвольного, внимания. Оно выражается в переключении внимания на неожиданное изменение физических, временных, пространственных характеристик стимулов или на появление значимых сигналов. Третий вид внимания называется постпроизвольным вниманием, которое появляется в процессе освоения деятельности и увлеченности выполняемой работой. Оно не требует усилий воли, так как поддерживается интересом к ней.

     Непроизвольное  внимание оперирует только в настоящем  времени, тогда как произвольное внимание может быть обращено как  в прошлое, так и в будущее. Например, мы можем направить свое внимание на след в эхоической памяти, т.е. на те стимулы, которые звучали несколько секунд назад, — случай, когда мы пытаемся восстановить смысл слов, только что сказанных нашим собеседником, которого мы невнимательно слушали. Другой пример обращения внимания в прошлое — попытка извлечь определенную информацию из долговременной памяти.⁹ Примером внимания, направленного в будущее, является антиципирующее внимание, когда человек ожидает появления определенного сигнала, события, на которое он должен отвечать некоторой реакцией. Функция антиципирующего внимания состоит в облегчении и ускорении опознания цели. Информация, содержащаяся в предупреждающем сигнале о месте появления императивного сигнала — стимула, на который нужно реагировать, влияет на время реакции. Если предупреждающий сигнал правильно указывает место появления императивного, то латентное время реакции сокращается. При формировании предупреждающим сигналом ошибочной установки на место появления императивного стимула время реакции на него удлиняется. Правильное ожидание стимула гарантирует «успех», ошибочное ведет к потерям при обнаружении релевантного стимула.

     2.1. Метод исследования Вызванные потенциалы (ВП)

     Термин  «внимание» употребляется при описании таких разных явлений, как ориентировочная реакция на неожиданные стимулы (непроизвольное внимание), состояние поддерживаемой готовности к восприятию стимулов и реакции на них, колебания показателей деятельности при длительных заданиях, избирательность восприятия, ограниченная пропускная способность канала передачи информации и т.д. Вызванные потенциалы (ВП) являются перспективным методом для исследования всех видов внимания¹⁰

stud24.ru