Переключаемость внимания проявляется как: Психология внимания | Диплом по психологии

Содержание

Основные свойства внимания

избирательность
концентрация
объем
распределение
переключение
устойчивость

Избирательность внимания заключается в способности отбирать значимые стимулы и игнорировать второстепенные. Через наушники испытуемому подавались в оба уха одновременно две магнитные записи. Когда, испытуемого просили внимательно слушать одну из них, испытуемый легко повторял услышанные слова. Но из другой записи он не улавливал почти ничего. Складывается впечатление, что в мозгу существует как бы “фильтр”, который ограничивает способность улавливать сигналы, идущие из разных источников. Однако было установлено, что этот фильтр не всегда действует безотказно. Так, при слуховом восприятии достаточно, чтобы в другое ухо испытуемого было произнесено особо важное для него слово, например, его имя, чтобы он автоматически поменял канал восприятия.

Это ограничение возможностей внимания проявляется и тогда, когда одновременно действуют слуховая и зрительная системы. Например, во время лекции студент может читать интересную книгу. Однако даже если его внимание будет перескакивать с одного канала на другой, вряд ли он сможет хорошо понять хотя бы то, что передается по одному из них, а тем более по обоим.

Концентрация внимания означает, что имеется фокус, в котором собрана вся психическая или сознательная деятельность. Под концентрацией внимания подразумевается степень или интенсивность сосредоточенности внимания. Концентрация является следствием возбуждения в доминантном очаге при одновременном торможении остальных зон коры головного мозга.

Объем. Внимание может быть охарактеризовано со стороны его объема. Под объемом внимания в психологии понимают то количество впечатлений, которое может быть с полной ясностью и отчетливостью воспринято в одном акте внимания.

По подсчетам В. Вундта, человеческое сознание может охватить одновременно от 16 до 40 простых впечатлений, в то время как внимание способно подготовить организм к реагированию одновременно на гораздо меньшее количество впечатлений – от 6 до 12 – такого же характера. Отсюда делается совершенно ясным его избирательный характер.

Объем внимания — величина индивидуально изменяющаяся, но обычно его показатель у людей равен 5+2. Объем внимания является изменчивой величиной, зависящей от того, насколько связано между собой то содержание, на котором сосредоточивается внимание, и от умения осмысленно связывать и структурировать материал.

Распределение внимания – способность человека выполнять несколько видов деятельности одновременно. Например, одновременно вспоминать вслух стихотворение и письменно производить вычисления. Хрестоматийным примером служат феноменальные способности Юлия Цезаря, который, согласно преданию, мог одновременно делать семь не связанных между собой дел.

Известно также, что Наполеон мог одновременно диктовать своим секретарям семь важных дипломатических документов. Вероятно, что в данном случае несколько дел совершаются не совсем одновременно: скорее всего, здесь имеет место очень быстрое чередование внимания от одного к другому. Еще В. Вундт доказал, что человек не может сосредоточиваться на двух одновременно предъявляемых раздражителях. Однако иногда человек действительно способен выполнять одновременно два вида деятельности: в тех случаях, когда один из видов выполняемой деятельности полностью автоматизирован и не требует присутствия внимания (пример с глажкой белья и телевизором, вышиванием и беседой). Если же это условие не соблюдается, совмещение деятельности невозможно.

Как правило, между распределением внимания и его интенсивностью существует обратное соотношение: чем большему числу предметов уделяется одновременно внимание, тем меньше его приходится на каждый отдельный предмет.

Переключаемость – сознательное и осмысленное перемещение внимания с одного объекта на другой. Способность к переключению означает гибкость внимания, умение быстро ориентироваться в сложной изменяющейся ситуации. Легкость переключения внимания неодинакова у разных людей и зависит от целого ряда условий (прежде всего от соотношения между предшествующей и последующей деятельностью и отношения субъекта к каждой из них). Чем интереснее деятельность, тем легче на нее переключиться. Известную роль в быстроте переключаемости играют также индивидуальные особенности индивида, в частности, его темперамент. При этом следует отметить, что переключаемость внимания принадлежит к числу хорошо тренируемых качеств.

Переключаемость относится к числу тренируемых качеств

Рассеянность, в житейском смысле слова, является по преимуществу плохой переключаемостью.

Устойчивость внимания заключается в способности определенное время сосредоточиваться на одном и том же объекте.

Кроме того, устойчивость внимания зависит от целого ряда условий. К числу их относятся: особенности материала, степень его трудности, понятности, отношения к нему со стороны индивида – степени его интереса к данному материалу – и, наконец, индивидуальные особенности личности.

Таким образом, внимание – это проявление избирательной направленности психической деятельности, выражение избирательного характера процессов сознания. Внимание неразрывно связано со всеми сторонами психики. В частности, роль эмоциональных факторов ярко сказывается в зависимости внимания от интереса, роль воли находит себе непосредственное выражение в факте произвольного внимания.

Особенности свойств внимания: концентрация, устойчивость и переключаемость у младших школьников

В статье рассматриваются свойства внимания у младших школьников и их особенности их проявления в учебной деятельности, представлены результаты эмпирического исследования.

Ключевые слова: внимание, свойства внимания у младших школьников, концентрация внимания, устойчивость внимания, переключаемость внимания.

Внимание имеет огромное значение в жизни человека. Внимание — необходимое условие выполнения любой деятельности. Именно внимание делает все наши психические процессы полноценными, дает возможность воспринимать окружающий нас мир. Внимание является основой успешной познавательной деятельности и принадлежит к числу важных психических процессов, влияющих на успешность обучения младших школьников. Именно от особенностей внимания зависит, может ли ребенок достаточно быстро перейти от одной деятельности к другой, как долго он может работать с одним и тем же материалом, насколько четко ему удается выделять объект и рассматривать, изучать его достаточно долгое время.

Исследования отечественных ученых показали роль и значение внимания и отдельных его свойств на развитие общего интеллекта ребенка. Между тем вопрос о механизмах влияния внимания на общую обучаемость учащихся до сих пор остается предметом острых дискуссий в психологической науке. От его решения зависит выбор стратегии развивающего обучения младших школьников.

Проблема внимания нередко рассматривается лишь в связи с другими психическими функциями: памятью, мышлением, воображением, восприятием. Действительно, проявления внимания нельзя увидеть отдельно от них, в чистом виде. Однако в настоящее время оно все чаще начинает рассматриваться учеными как принципиально важная для жизни и деятельности человека способность, без которой невозможно как его физическое выживание, так и достижение высот творческой деятельности.

Проблемы, связанные с развитием внимания у школьников, сегодня вызывают беспокойство и у педагогов, и у родителей, и у психологов, работающих с детьми. Многие взрослые жалуются на невнимательность детей, их неумение сосредоточиться, сколько либо долго удерживать внимание при решении учебных задач.

Учителю важно знать и изучать психологические и физиологические механизмы внимания учеников, так как именно организация внимания детей обеспечивает эффективность осуществления учебно-воспитательного процесса.

У детей младшего школьного возраста регулирующее влияние высших корковых центров постепенно совершенствуется, в связи, с чем и происходят существенные преобразования характеристик внимания, начинается интенсивное развитие его свойств, а именно: увеличивается объем внимания, повышается его устойчивость, переключаемость и распределение. Развитие произвольного внимания младшего школьника является важнейшим приобретением личности на данном этапе онтогенеза. Оно связано с формированием у ребенка волевых качеств и находится во взаимодействии с развитием интеллектуальных операций. Внимание поддерживается активной умственной деятельностью учащегося.

Внимание теснейшим образом связано с эмоционально-волевой сферой личности, что и определяет особенности формирования данного процесса у детей младшего школьного возраста. Индивидуальные особенности личности младших школьников оказывают влияние на характер внимания. У детей сангвинистического темперамента кажущаяся невнимательность проявляется в чрезвычайной активности. Сангвиники подвижны, непоседливы, много успевают сделать во время урока. Флегматики и меланхолики пассивны, вялы, часто кажутся невнимательными. На самом деле они сосредоточены на изучаемом предмете.

Преобладающим видом внимания младшего школьника является непроизвольное. В этом возрасте все еще сильная реакция на все новое, яркое, непривычное.

Ребенок еще не умеет в достаточной степени управлять своим вниманием. Это объясняется преобладанием наглядно-образного характера мыслительной деятельности. Произвольное внимание в младшем школьном возрасте развивается вместе с развитием мотивов учения. Возможности волевого регулирования внимания в младшем школьном возрасте ограничены, младший школьник обычно может сосредоточенно работать лишь при наличии близкой мотивации (перспективы заработать высокую отметку, получить похвалу учителя).

Объем внимания младшего школьника меньше, чем у взрослого человека, распределение внимания — гораздо слабее. У учащихся начальных классов невысокая устойчивость внимания, это связано с возрастной слабостью процесса торможения. Первоклассники чаще всего имеют рассеянное и неразвитое внимание. Младшие школьники также не могут быстро переключать свое внимание с одного объекта на другой, такие свойства внимания, как переключение и распределение менее развиты в младшем школьном возрасте. На протяжении школьного возраста они интенсивно развиваются.

Со временем внимание младшего школьника приобретает выраженный произвольный, преднамеренный характер.

Вообще, внимание является неразрывной частью познавательных процессов, чувств и воли, оно делает успешным весь процесс обучения. Внимание необходимо воспитывать. Возникая в активной деятельности ребенка, внимание не только вызывается, но и поддерживается рационально организованной деятельностью детей, и прежде всего их активным умственным трудом. Когда говорят о развитии внимания, имеют в виду совершенствование свойств внимания.

Выделяют основные свойства внимания: объем, концентрация, распределение, устойчивость, переключение. Свойства внимания в большей степени независимы друг от друга. Внимание хорошее в одном отношении может быть не очень совершенным в другом. Основные свойства внимания можно развивать.

Организация учителем учебной деятельности детей, основанной на разных формах их мыслительной активности, формирует особую черту личности — внимательность. Подводя итог, можно сказать следующее, что современный учитель обладает всеми необходимыми средствами и возможностями для полноценного развития внимания младших школьников.

Исследованием проблемы внимания занимались выдающиеся ученые: Л. С. Выготский, П. Я. Гальперин, Д. Б. Эльконин, А. В. Петровский, Н. Ф. Добрынин, Н. Н. Ланге, В. Вундт, С. Л. Рубинштейн и другие.

Нами проведено эмпирическое исследование свойств внимания у младших школьников таких как: концентрация, устойчивость и переключаемость. В Таблице 1 представлены средние показатели по испытуемым по методике «Тест Бурдона» корректурная проба (буквенный вариант).

Таблица 1

Средние показатели по методике «Тест Бурдона» концентрация, устойчивость ипереключаемость внимания умладших школьников

Исходя из выше представленных данных, можно констатировать следующее: концентрация внимания у младших школьников имеет относительно низкий уровень, поскольку концентрация внимания зависит от типа нервной системы и с трудом поддается корректировке; в свою очередь, устойчивость внимания имеет достаточно высокий показатель, так как к третьему классу оно уже достаточно хорошо сформировано у детей; переключаемость — находится на среднем уровне. Но наши данные имеют отношение только к данной выборке испытуемых.

Чтобы узнать зависит ли уровень развития свойств внимания от пола, необходимо сравнить между собой результаты исследования свойств внимания по группе мальчиков и группе девочек, применив t-критерий Стьюдента. Расчет t-критерия Стьюдента производится по формуле в программе Excel. В Таблице 2 приведены данные по расчету t-критерия Стьюдента по каждому свойству внимания у девочек и мальчиков.

Таблица 2

Данные расчета t-критерия Стьюдента по каждому свойству внимания удевочек имальчиков

При интерпретации данных расчета t-критерия Стьюдента следует, что статистических значимых различий между группами мальчиков и девочек нет, соответственно уровень развития свойств внимания не зависит от пола.

Внимание зависит, в том числе от потребностей, интересов, направленности, темперамента и волевых качеств младшего школьника, независимо от пола.

Целью данного экспериментального исследования было изучение свойств внимания: концентрация, устойчивость, переключаемость у младших школьников.

Одним из исследуемых нами свойств внимания являлась концентрация. По результатам диагностики мы констатировали достаточно низкий уровень концентрации внимания по группе исследуемых младших школьников. Другие раздражители будут отвлекать учащихся от выполняемого задания. Это может негативно сказываться на их учебной деятельности.

Следующим изучаемым свойством внимания младших школьников явилась устойчивость. По данным исследования — высокий уровень показателя. Это значит, что младшие школьники, принявшие участие в нашем исследовании, способны долгое время удерживать внимание на предложенном задании, доделывать задание до конца, не нарушая инструкции.

Ну и третьим исследуемым нами свойством внимания у младших школьников — переключаемость внимания имеет средний уровень. У исследуемых младших школьников нет особых трудностей при переходе с одного, выполняемого задания к другому. В целом, переключаемость внимания поддается тренировке легче, чем другие свойства.

Таким образом, можно сделать вывод, что свойства внимания взаимосвязаны между собой, и нарушение отдельного свойства может влиять на другие, а может компенсировать его. В то же самое время каждое из свойств можно рассматривать отдельно от других, и при нарушении одного свойства все прочие могут иметь достаточно высокий уровень выраженности.

Чем лучше у учащихся будет развито внимание, тем они будут более успешны в учебной деятельности.

Таким образом, мы видим, что цель проведенного эксперимента достигнута. У детей младшего школьного возраста свойства внимания имеют разную степень развития. Высокий уровень развития одного свойства внимания не означает высокого уровня развития других его свойств.

Литература:

Веккер Л. М. Психика и реальность: единая теория психических процессов. М.: Смысл, 1998.
Добрынин Н. Ф. О теории и воспитании внимания. М.: РПО, 1976.
Дружинин В. Н., Ушаков Д. В. Когнитивная психология. М.: Пер Сэ, 2002.
Ланге Н. Н. Психический мир. М.: МОДЭК, 1996.
Макарова К. В., Таллина О. А. Психология человека. М.: Прометей, 2011.
Рибо Т. А. Психология внимания. М.: УРСС, 2011.
Шадриков В. Д. Диагностика познавательных способностей. Методика и тесты. М.: Альма Матер, 2009.
Шадриков В. Д., Мазилов В. А. Общая психология. М.: Юрайт, 2018.

Основные термины (генерируются автоматически): свойство внимания, внимание, младший школьник, младший школьный возраст, школьник, концентрация внимания, расчет t-критерия, ребенок, учебная деятельность, долгое время.

Внимание. Свойства внимания. Виды внимания.

Общая психология ↓

Внимание не является самостоятельным познавательным процессом, так как оно само по себе ничего не отражает и как отдельно взятое психическое явление не существует. Вместе с тем внимание является одним из важнейших компонентов познавательной деятельности человека, так как оно, возникая на основе познавательных процессов, организует и регулирует их функционирование. Поскольку познавательная деятельность осуществляется сознательно, то внимание выполняет одну из функций сознания.

Внимание – это особое состояние сознания, благодаря которому субъект направляет и сосредотачивает познавательные процессы для более полного и четкого отражения действительности. Внимание связано со всеми сенсорными и интеллектуальными процессами. Наиболее заметно эта связь проявляется в ощущениях и восприятиях.

Характеристики внимания:

Устойчивость – длительность привлечения внимания к одному и тому же объекту или к одной и той же задаче.

Концентрация внимания – повышение интенсивности сигнала при ограниченности поля восприятия. Концентрация предлагает не только длительное удержание внимания на объекте, но и отвлечение от всех других воздействий, не имеющих значения для субъекта в данный момент.

Сосредоточенность внимания проявляется в результате концентрации сознания на объекте с целью получения наиболее полной информации о нем.

Распределение внимания – субъективно переживаемая способность человека удерживать в центре внимания определенное число разнородных объектов одновременно.

Переключаемость – это скорость перехода от одного вида деятельности к другому (рассеянность – плохая переключаемость).

Предметность внимания связана со способностью выделять определенные комплексы сигналов в соответствии с поставленной задачей, личной значимостью, актуальностью сигналов и т.д.

Объем внимания характеризуется количеством объектов, на которые может направить и сосредоточить внимание субъект в доли секунды. Определяется объем внимания посредством специальных приборов-тахистоскопов. В одно мгновение человек может обратить внимание только на несколько объектов (от 4 до 6).

Виды внимания:

Проявление внимания связано как с сенсорными, так и с интеллектуальными процессами, а также с практическими действиями и с целями и задачами деятельности. В связи с этим выделяют следующие виды внимания: сенсорное, интеллектуальное, моторное, преднамеренное и непреднамеренное внимание.

Сенсорное внимание возникает при действии объектов на органы чувств. Оно обеспечивает четкое отражение предметов и их свойств в ощущениях и в восприятиях человека. Благодаря сенсорному вниманию возникающие в сознании образы предметов являются ясными и отчетливыми. Сенсорное внимание может быть зрительным, слуховым, обонятельным и т.д. В основном у человека проявляется зрительное и слуховое внимание. Лучше всего в психологии изучено зрительное внимание, так как его легко обнаружить и зафиксировать.

Моторное внимание направлено на движения и действия, совершаемые человеком. Оно дает возможность более четко и ясно осознавать приемы и способы, применяемые в практической деятельности. Моторное внимание регулирует и контролирует движения и действия, направленные на предмет, особенно в тех случаях, когда они должны быть особенно четкими и точными. Интеллектуальное внимание направлено на более эффективное функционирование таких познавательных процессов как: память, воображение и мышление. Благодаря этому вниманию человек лучше запоминает и воспроизводит информацию, создает более четкие образы воображения, ясно и продуктивно мыслит. Поскольку это внимание имеет внутренний характер и мало доступно для исследования, то оно менее всего изучено в психологии.

Преднамеренное (произвольное) внимание возникает при наличии у субъекта цели или задачи быть внимательным к какому-либо внешнему предмету или к внутреннему умственному действию. Оно в основном направлено на регулирование внешних сенсорных и моторных действий и внутренних познавательных процессов. Преднамеренное внимание может стать произвольным, когда субъекту необходимо проявить волевое усилие для того, чтобы направить и сосредоточить внимание на объекте, который необходимо познавать или с которым надо действовать

Если направленность и сосредоточенность внимания связаны с сознательной целью, речь идет о произвольном внимании. Н. Ф. Добрынин выделил еще один вид внимания – послепроизвольное внимание (это внимание, естественно сопровождающее деятельность личности; возникает оно, если личность поглощена деятельностью; связано с наличной системой ассоциаций). Это может иметь место в том случае, когда цель проявлять внимание остается, но исчезают волевые усилия. Такое внимание начинает проявляться, когда деятельность, требующая волевых усилий, становится увлекательной и осуществляется без особых затруднений.

Если направленность и сосредоточенность носят непроизвольный характер, речь идет о непроизвольном внимании. По мнению К.К. Платонова, одной из форм непроизвольного внимания является установка (состояние готовности или предрасположенности личности к действию определенным образом). Непреднамеренное (непроизвольное) внимание возникает само собой без всякой цели со стороны человека. Его вызывают значимые для человека свойства и качества предметов и явлений внешнего мира. Одним из таких свойств является новизна объекта. Непроизвольное внимание привлекают также все сильные раздражители: яркий свет, громкий звук, резкий запах и т.д. Иногда внимание могут привлечь и не очень заметные раздражители, если они соответствуют потребностям, интересам и установкам личности.

Патопсихология

8.1 Общее понятие о внимании.

8.2 Нарушение внимания.

8.3 Нарушения внимания при разных психологических и соматических заболеваниях.

8.1 Общее понятие о внимании.

Внимание – процесс направленности и сосредоточенности психической деятельности на определенном

объекте или виде деятельности. Психический процесс сознательного регулирования человеком своих

действий и поступков, требующих преодоления внутренних и внешних трудностей.

Внимание — процесс «сквозной, незавершенный» как бы пронизывает всю психическую сферу: направленность психической активности на объект.

Внимание рассматривается не как психический процесс, являющийся самостоятельной формой отражения, а как процесс, организующий другие формы отражения (ощущения, восприятия, память, мышление, воображение, эмоции), в результате чего что-то отражается в сознании более отчетливо, а другое менее отчетливо.

В соответствии с характером подкрепления процесса внимания волевой деятельностью выделяют непроизвольное (пассивное) и произвольное (активное) внимание. Их различие заключается в степени контролирования человеком процессов внимания.

Непроизвольное (пассивное) внимание складывается стихийно, т.е. направленность и сосредоточенность на объекте или виде деятельности диктуется объектом и текущими состояниями субъекта. Пассивное внимание – это физиологический процесс, присущий всем живому и направлен на реализацию инстинктов.

В то время, как в механизмах произвольного (активного) внимания существенную роль играют общие навыки и умения к сосредоточенности, формирующиеся в процессе обучения. Это – целенаправленное, осознанное внимание.

На процесс внимания существенное влияние оказывают три фактора:

— тип высшей нервной деятельности – темперамент;

— навыки и умения в данной сфере;

— заинтересованность человека в той или иной деятельности (аффективная вовлеченность), требующая сосредоточенности.

Внимание обладает пятью основными свойствами:

— устойчивость;

— сосредоточенность;

— переключаемость;

— распределение;

— объем.

Под устойчивостью внимания понимается способность в течение длительного времени сохранять состояние внимания на каком-либо объекте, предмете деятельности, не отвлекаясь и не ослабляя внимание. Это свойство в большей степени зависит от состояния высшей нервной деятельности, чем от иных факторов. Именно поэтому данное свойство может входить в структуры некоторых характерологических особенностей (в частности, эпилептоидной и паранойяльной акцентуаций характера). Тесная зависимость устойчивости внимания с психофизиологическими процессами приводит к тому, что любое соматическое страдание, проявляющееся астеническими симптомами (быстрой утомляемостью, гиперестезией, слабостью, вялостью), нарушает данное свойство внимания.

Сосредоточенностью внимания называют способность концентрировать внимание на одних объектах при игнорирование иных. Сосредоточенность внимания в меньшей степени, чем устойчивость связано с психофизиологическими процесса. Причиной большей или меньшей степени концентрации (сосредоточенности) кроются часто в мотивации. Деятельность человека, которая является значимой для него, интересует его, способна привести к большей сосредоточенности, чем безразличная и не интересная. Вследствие этого можно говорить о том, что нарушение концентрации внимания также может быть связано с мотивацией.

Переключаемость внимания характеризует способность перевода сосредоточенности с одного объекта на другой без существенной потери свойства концентрации. В рамках этого свойства существенным оказывается скорость, с которой человек способен совершать переключение внимания. В клинической психологии данное качество повышенно значимо, к примеру, в хирургии, при оказании экстренной помощи. О свойстве переключаемости можно судить как по оценке произвольного, так и непроизвольного внимания. В структуре упоминавшихся ранее акцентуации характера (эпилептоидной и паранойяльной), устойчивость внимания часто сочетается с замедлением процесса переключаемости.

Способность рассредоточить внимание на значительном числе предметов или деятельности, параллельно с одинаковой сосредоточенностью выполнять несколько видов деятельности называется распределением внимания.

Данное свойство существенно при работе, в которой требуется одновременный контроль за большим числом процессов.

Под объемом внимания понимают количество информации, которая одновременно способна сохраняться в сфере внимания человека. Подсчитано, что средний объем внимания человека составляет 5-7 единиц информации.

8.2 Нарушения внимания

Истощаемость — снижение устойчивости и концентрации внимания, человек не может долго удержать активное внимание, что связано с повышенной утомляемостью. Через непродолжительное время после начала деятельности появляется чувство усталости, потребность в отдыхе или перемене деятельности, повышенная отвлекаемость. Различают гиперстенический и гипостенический тип утомляемости.

При гиперстеническом типе после периода понижения внимания возникает непродолжительное спонтанное его улучшение.

При гипостеническом типе регистрируется непрерывное понижение показателей внимания.

Характерно для всех расстройств астенического круга, главным образом астенического синдрома, неврастении, выявляется в беседе.

Отвлекаемость — преобладание пассивного внимания над активным называют уменьшением глубины внимания. Клинически это выражается в неустойчивости внимания, повышенной отвлекаемости. Тяжелая степень отвлекаемости внимания – гиперметаморфоз – проявляется полной утратой способности к активному сосредоточению.

Наблюдается как при астенических, так и при маниакальных состояниях (легкая, патологическая переключаемость, чрезмерная отвлекаемость — когда малые стимулы отвлекают.).

Затрудненная переключаемость (тугоподвижность внимания). Нарушение переключаемости внимания проявляется неспособностью к быстрому и частому изменению установок, их инертностью. Для больного невозможно быстро переключаться с одного вида деятельности на другой, сохранять контроль над разными одновременно текущими процессами.

Характерно для эпилепсии, ограниченных поражений головного мозга.

Сужение объема внимания — сужение объема внимания проявляется в неспособности больных удерживать в кругу произвольной целенаправленной деятельности достаточное число представлений и оперировать ими. Больные становятся рассеянными, забывчивыми. Они легко теряют мысль, забывают, что хотели сказать. При счете, особенно в уме, они начинают ошибаться, как только количество цифр и операций с ними становится больше, чем они могут удержать в зоне активного внимания. Уменьшается возможность делать несколько дел одновременно. Сужение объема внимания характеризует астенические состояния разного генеза, встречается при сосудистых заболеваниях головного мозга (атеросклероз).
Ослабление распределения внимания — сложно удержать внимание несколько сфер деятельности.
Гипопрозексия – нарушение внимания, связанное со снижением способности активно направлять и фиксировать внимание. Часто для обозначения подобных нарушений некорректно используется термин «апрозексия».

Гипопрозексия довольно распространенное нарушение, проявляющееся в рассеянности (неспособности длительно сосредотачиваться), отвлекаемости (частым переходам от одного объекта к другому). Нередко рассеянность сочетается с истощаемостью внимания. При этом в начале какой-либо деятельности больной сосредотачивается удовлетворительно, но по прошествии какого-то времени способность к фиксации снижается, углубленная работа становится невозможной, падает её интенсивность.

Гипопрозексия встречается часто при астенических состояниях, связанных с тяжелыми соматическими заболеваниями, церебрастениями, а также невротическими расстройствами по астеническому типу.

Гипопрозексия, связанная в основном с повышенной отвлекаемостью, типична для маниакальных больных.

Апрозексия – снижение способности активно направлять и фиксировать внимание.

В 1887 г. был предложен термин «апрозексия» для описания нарушений сосредоточения активного внимания у детей с хроническими ринитами и аденоидами. В настоящее время термин понимается более широко для обозначения грубых расстройств активного внимания независимо от вызвавшей их причины (Блейхер В. М., Крук И. В., 1995).

Способность к пассивному вниманию у страдающих апрозексией еще сохранена, но глубина расстройства приводит больного к полному отсутствию интереса к происходящему. Пробудить этот интерес внешними стимулами, поощрением или угрозой не представляется возможным.

Апрозексия характерна для синдромов нарушения сознания (особенно аменции), для органического поражения лобных отделов мозга со слабоумием, отмечается при апатоабулическом синдроме, при аспонтанно-апатическом варианте атонической формы общего психического недоразвития, при ранней детской шизофрении.

Гиперметаморфоз – неустойчивость, сверхотвлекаемость внимания, приводящая к его практическому отсутствию. Может приводить к непоследовательности суждений, цельной, логической мыслительной деятельности, а в результате к состояниям, близким к спутанности.

Впервые гиперметаморфоз был описан в 1859 г. Н. Neuman, который видел в нем самостоятельное заболевание. Позднее К. Wernicke (1859) доказал, что это всего лишь симптом, встречающийся чаще всего при острых экзогенноорганических психозах.

Гиперпрозексия – патологически усиленная концентрация внимания на отдельных предметах, явлениях, мыслях, ощущениях. При этом возрастает инертность внимания и сужается его объем. Патологически усиленное сосредоточение обусловлено слабостью распределения внимания, оно ограничено лишь объемом, имеющим ситуативную значимость для больного. Он патологически фиксирован на размышлениях о каких-то событиях или виде деятельности.

Гиперпрозексия отмечается у депрессивных больных. При этом их размышления сосредоточены на собственных недостатках, мнимых или истинных несчастьях, переживаниях чувства стыда, обиды и т.д. Сужение объема внимания может быть при тревожном синдроме и при патологических идеях. Патологическая концентрация и трудность быстрого переключения внимания свойственны больным эпилепсией.

Паранойяльные психопаты фиксируют внимание на своем здоровье (ипохондрики), на изобретении (изобретатели), на борьбе за «справедливость» (кверулянты) и т.п. Гиперпрозексия проявляется у них неспособностью переключиться и поговорить на другую тему. Гиперпрозексия может быть связана с неудовлетворенным влечением. При этом всё внимание человека сосредоточено на возможностях его удовлетворить, и чем больше напряженность влечения, тем сильнее гиперпрозексия.

8.3 Нарушения внимания при разных психических и соматических заболеваниях.

При неврозах отмечается ухудшение активного внимания (концентрации, переключаемости, устойчивости).

При шизофрении — снижение внимания не характерно, невысокий уровень показателей связан с низкой мотивацией к деятельности, часто более трудная часть (красно-черная таблица) может быть сделана даже лучше, чем более простая; показатели внимания существенно меняются при стимулировании мотивации к деятельности (например, сообщение о том, что «это последняя таблица и Вы сможете пойти покурить»).

У больных с органическими заболеваниями и локальными поражениями головного мозга отмечаются повторы одного и того же действия, трудности в переключении, повышенная отвлекаемость, истощаемость внимания и др.

У соматических больных (например, туберкулезом, при травматических или сосудистых заболеваниях и др.) отмечаются трудности концентрации внимания, замедленное врабатывание, трудности переключения, сужение объема внимания.

При алкоголизации диэнцефальном синдроме отмечается снижение концентрации и устойчивости внимания.

При эпилепсии отмечаются трудности переключения (тугоподвижность внимания), и снижение устойчивости внимания, при достаточном уровне произвольного внимания, выявляются замедленная врабатываемость, повышенной истощаемости не выявляется.

У депрессивных больных — снижение внимания не характерно, часто отмечается замедленная врабатываемость в связи с постепенным переключением от своих переживаний на деятельность (т.е. эта замедленная врабатываемость имеет иную природу, чем при эпилепсии).

При олигофрении — неустойчивость произвольного внимания, повышенная отвлекаемость, снижен объем внимания (4 стимула вместо 7), переключаемость внимания обычно более снижена, чем произвольное внимание.

Б.В.Зейгарник отмечает, что многие виды нарушения внимания есть частные нарушения умственной работоспособности, являющиеся следствием психических или соматических заболеваний.

Синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) — устойчивые проявления личности, характеризующиеся повышенной двигательной активностью и затрудненностью сосредоточения внимания на объекте, задачах, требованиях окружения. СДВГ это нозологическая категория, описывающая хроническое расстройство поведения в детском возрасте.

«Психология» («Общая психология»)

Параграф первый. Определение внимания.

Значение внимания в жизни человека достаточно велико. Оно органично связано практически со всеми психическими процессами. Внимание в психологии определяют как сосредоточенность деятельности индивида в определенный момент времени на идеальном объекте. В качестве объекта могут выступать предметы, события, образы, мысли и так далее.

В качестве характеристик внимания принято выделять следующие:

Первое — избирательность

Второе — объем

Третье — устойчивость

Четвертое — возможность распределения

Пятое — переключаемость

Избирательность внимания проявляется в целенаправленном восприятии информации. Например, человек из большого количества информации выбирает именно ту, которая необходима ему, или сильно его интересует. Это может быть чтение любимой книги, хобби и так далее.

Объем внимания проявляется в количестве одновременно отчетливо осознаваемых объектов. Чаще всего он принимается равным пяти-семи объектам. Объем внимания зависит от характера и процесса организации запоминания необходимой информации. Например, человек из пятнадцати предлагаемых слов может запомнить порядка пяти-семи слов. Но, если процесс запоминания правильно организовать, то он может запомнить гораздо больше.

Устойчивость внимания связана со способностью человека в течение длительного времени сосредоточиваться на одном каком-либо объекте, предмете или деятельности. Например, человек в течение нескольких лет может заниматься понравившимся ему видом деятельности.

Распределение внимания характеризуется способностью личности одновременно заниматься несколькими видами деятельности. Например, такой способностью славился Юлий Цезарь. Он одновременно выполнял несколько действий. Распределение внимания зависит от физиологического и психологического состояния личности. Если человек утомлен или устал, то область его распределения сужается.

Переключаемость внимания характеризуется быстрой сменой целей деятельности. Человек переключается с одного объекта на другой. Составными процесса переключаемости являются включение и отключение внимания.

Все вышеназванные характеристики связаны со свойствами нервной системы: возбуждение, торможение и лабильность, под которой понимают скорость возникновения и прекращения нервного процесса.

Параграф второй. Виды внимания.

В психологии в основном выделяют три вида внимания. Это произвольное. непроизвольное и постпроизвольное внимание. Попытаемся их кратко охарактеризовать.

Непроизвольное внимание имеет пассивный характер, оно не связано с участием воли. Человек не проявляет усилий, чтобы сосредоточить свое внимание на каком-то определенном объекте. Например, внимание человека может случайно сосредоточиться на какой-нибудь яркой вывеске или рекламе, предмете и так далее.

Произвольное внимание имеет активный характер, оно связано с участием воли. В данном случае человек сознательно выбирает объект внимания, подчиняя ему всю свою деятельность. Например, при проведении конкурса жюри сосредоточивает внимание на выборе победителя.

Постпроизвольное внимание характеризуется направленностью на сознательную целенаправленную деятельность, но выполнение ее уже не требует специальных усилий.

В современной психологии выделяют и другие виды внимания, такие как чувственное, интеллектуальное, природное и так далее. Так, например, чувственное внимание связано с эмоциями, а интеллектуальное внимание — с умственной деятельностью.

Различают также внешнее и внутреннее внимание. Внутренним называют внимание, направленное на себя, а внешним — внимание, направленное на другие объекты.

Развитие внимания начинается с момента рождения человека. Это проявляется в первые недели и месяцы жизни в виде ориентировочного рефлекса как врожденного признака непроизвольного внимания. Уже в конце первого — начале второго года жизни обнаруживаются зачатки произвольного внимания. В это время ребенок активно реагирует на речь взрослого человека и сосредоточивает свое внимание на различных объектах под влиянием слов окружающих людей. Начиная с дошкольного периода внимание ребенка от непроизвольного постепенно обретает произвольный характер. А уже в школьном возрасте начинает доминировать произвольное внимание.

Вопросы для самоконтроля.

Чтобы проверить, насколько хорошо вы усвоили эту тему, ответьте на вопросы.

ЗАДАНИЕ ПЕРВОЕ.

Первый вопрос. Что такое внимание? Дайте ему определение.

Второй вопрос. Назовите основные характеристики внимания.

Третий вопрос. Какие виды внимания Вы знаете? Охарактеризуйте их.

ЗАДАНИЕ ВТОРОЕ (тест). Выберите правильный ответ. Ответы можете записывать на бумаге.

Первый вопрос. Внимание — это …

Ответ А: направленность и сосредоточенность сознания на определенных объектах или определенной деятельности при отвлечении от всего остального

Ответ Б: отражение в коре головного мозга предметов и явлений, действующих на анализаторы человека

Второй вопрос. Внимание, возникающее в результате поставленной цели и требующее волевых усилий — это …

Ответ А: непроизвольное внимание Ответ Б: произвольное внимание

Ответ В: постпроизвольное внимание

Третий вопрос. Внимание, направленное на самого себя — это …

Ответ А: внешнее внимание

Ответ Б: внутреннее внимание

Четвертый вопрос. К характеристикам внимания относятся:

Ответ А: сосредоточенность, объем

Ответ Б: избирательность, объем, устойчивость, распределяемость, переключаемость

Пятый вопрос. Устойчивость внимания — это …

Ответ А: количество объектов, которые воспринимаются одновременно с достаточной ясностью, то есть охватываются вниманием одномоментно

Ответ Б: длительное удержание внимания на предмете или какой-нибудь деятельности

Шестой вопрос: Объем внимания — это:

Ответ А: количество объектов, которые воспринимаются одномоментно с достаточной ясностью

Ответ Б: одновременное внимание к двум или нескольким объектам при одновременном выполнении действий с ними или наблюдении за ними

Седьмой вопрос. Переключаемость внимания — это:

Ответ А: перемещение внимания с одного объекта на другой или с одной деятельности на другую

Ответ Б: это одновременное внимание к двум или нескольким объектам

Восьмой вопрос. В дошкольном возрасте преобладает:

Ответ А: произвольное внимание

Ответ Б: непроизвольное внимание

ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ!!!

Правильными являются следующие ответы: вопрос первый — А; вопрос второй — Б; вопрос третий — Б; вопрос четвертый — Б; вопрос пятый — Б; вопрос шестой — Б; вопрос седьмой — А; вопрос восьмой — Б.

ЗАДАНИЕ ТРЕТЬЕ. НА ДОСУГЕ ВЫПОЛНИТЕ УПРАЖНЕНИЯ, НАПРАВЛЕННЫЕ НА РАЗВИТИЕ ВНИМАНИЯ

Упражнение № 1. Для выполнения данного упражнения Вам потребуются старые газеты или журналы. Выберите колонку какого-либо текста. Вам предлагается вычеркнуть как можно быстрее и точнее в колонке какую-либо одну букву на Ваш выбор, например, букву «а». Качество выполнения упражнения оценивается по времени его выполнения и количеству допущенных ошибок.

Упражнение № 2. Данное упражнение немного сложнее. С целью тренировки переключения и распределения внимания следует зачеркивать одну букву вертикальной чертой, другую — горизонтальной. Успешность выполнения оценивается также, как в предыдущем упражнении.

Упражнение № 3. Вам предлагается написать ряд чисел от одного до двадцати и одновременно громко вслух считать в обратном порядке — от двадцати до одного.

Упражнение № 4. В данном упражнении следует по порядку называть буквы алфавита и после каждой из них — число, прибавляя при названии следующей буквы к каждому числу по три. Например: «а — один», «б — четыре», «в — семь» и так далее.

Развитие внимания младших школьников — сайт Разумейкин

3897

На протяжении младшего школьного возраста идет интенсивное развитие всех свойств внимания: особенно резко (в 2,1 раза) увеличивается объем внимания, повышается его устойчивость, развиваются навыки переключения и распределения. К 9—10 годам дети способны достаточно долго выполнять произвольно заданную программу действий, работая сосредоточенно, без отвлечения и ошибок. Хорошо развитые свойства внимания и его организованность являются важным фактором успешности в младшем школьном возрасте. Как правило, хорошо успевающие школьники имеют лучшие показатели развития внимания. При этом специальные исследования показывают, что различные свойства внимания имеют неодинаковый «вклад» в успешность обучения по разным школьным предметам. Так, при овладении математикой ведущая роль принадлежит объему внимания; успешность усвоения русского языка связана с точностью распределения внимания, а обучение чтению — с устойчивостью внимания. Из этого напрашивается естественный вывод: развивая различные свойства внимания, можно повысить успеваемость школьников по разным учебным предметам.

Часто дети, концентрирующие внимание не на учебных занятиях, а на чём-то другом (на своих мыслях, далеких от учёбы, рисовании на парте и т. д.), из-за отсутствия нужной направленности производят впечатление рассеянных, хотя внимание у них может быть достаточно развито. В данном случае проблема, скорее всего, заключается в отсутствии достаточной учебной мотивации.

Свойства внимания, как правило, развиты неодинаково. Поэтому разные дети внимательны по-разному. Одни ученики имеют устойчивое, но плохо переключаемое внимание, они старательно решают одну задачу, но быстро перейти к следующей им трудно. Другие легко переключаются в процессе учебной работы, но также легко отвлекаются на посторонние моменты. У третьих хорошая организованность внимания сочетается с его малым объёмом.

Если ребенок не может сконцентрироваться одновременно на нескольких предметах, удерживать их в уме, у него недостаточный объем внимания. Неустойчивость внимания, трудности концентрации проявляются в том, что ученик не может работать сосредоточенно, не отвлекаясь. О недостаточной избирательности внимания говорят, если ребенок не может сосредоточиться именно на той части материала, которая необходима для решения поставленной задачи. Плохо развитая переключаемость внимания проявляется в том, что детям трудно переключаться с выполнения одного вида деятельности на другой. Например, если вы сначала проверяли, как ваш ребенок сделал домашнее задание по математике, а потом, заодно, решили проэкзаменовать его по русскому языку, то он будет допускать ошибки, хотя и знает правильные ответы. Просто ему тяжело быстро переключиться с одного вида заданий (математических) на другой (по русскому языку). Плохо развитая способность распределения внимания — неумение эффективно (без ошибок) выполнять одновременно несколько дел. Недостаточная произвольность внимания проявляется в том, что ребенок затрудняется сосредоточивать внимание по требованию. Подобные недостатки для их преодоления требуют, как показывают исследования, специально организованной работы. Такая работа должна вестись по двум направлениям:

1. Использование специальных упражнений, тренирующих основные свойства внимания: объем, распределение, концентрацию, устойчивость и переключение.

2. Формирование внимательности как свойства личности. Часто дети ориентируются на общий смысл текста, фразы, задачи или выражения, схватывают этот смысл и, довольствуясь им,

«пренебрегают частностями». Необходимо преодолевать это глобальное восприятие, научить ребенка воспринимать содержание с учетом элементов на фоне смысла целого.

Доказано, что разные свойства внимания поддаются развитию в неодинаковой степени. Наименее подвержен влиянию объём внимания, он индивидуален. Свойства распределения и устойчивости можно и нужно тренировать. Успешность тренировки внимания в значительной мере определяется также индивидуально-типологическими особенностями, в частности свойствами высшей нервной деятельности. В частности, люди с сильной, подвижной, уравновешенной нервной системой (сангвиники) имеют устойчивое, легко распределяемое и переключаемое внимание. Для лиц со слабой нервной системой (меланхолики) более характерно неустойчивое, плохо распределяемое и переключаемое внимание. При сочетании инертности и силы (флегматики) показатели устойчивости повышаются, свойства переключения и распределения достигают средней эффективности. Таким образом, необходимо учитывать, что индивидуально-типологические особенности каждого конкретного ребенка позволяют тренировать его внимание лишь в определенных пределах. Однако относительно слабое развитие свойств внимания не является фактором фатальной невнимательности, поскольку решающая роль в успешном осуществлении любой деятельности принадлежит организованности внимания, т. е. навыку управления собственным вниманием, способностью поддерживать его на должном уровне, гибко оперировать его свойствами в зависимости от специфики выполняемой деятельности.

Предлагаем несколько упражнений для развития внимания младших школьников:

1. Игра «Сегодня лучше, чем вчера». В основе — корректурный тест, состоящий в следующем: построчно, справа налево, просматривать печатный текст и отмечать определенный элемент за отведенное время (5 минут). Ежедневно фиксируется количество просмотренных элементов и количество ошибок (пропуск элемента, ошибочное вычеркивание). Лучше отмечать результаты на графике, чтобы сделать наглядным их улучшение. Вычеркивать буквы можно в текстах детских книг с крупным шрифтом. Сложность заданий увеличивается по этапам протяженностью в неделю: так, в течение первой недели ребенок вычеркивает только один знак; на второй неделе — 2 знака и т.д. При этом вариантами усложнения задания на последующих этапах могут быть следующие:

• введение более двух элементов;

• разные способы отметки элементов (справа-налево наискосок; слева направо наискосок; обвести кружком; обвести квадратом; один обвести, другой — зачеркнуть разными способами; подчеркнуть; увеличение и уменьшение шрифта; использование значков и т. п.)

2. Чтение текста до заранее указанного выражения.

3. «Каждой руке — свое дело»: ребенка просят левой рукой медленно перелистывать в течение 1 мин книгу с иллюстрациями (запоминая их), а правой чертить геометрические фигуры или записывать решения несложных примеров.

4. Счет с помехой: учащийся называет цифры от 1 до 20, одновременно записывая их в обратном порядке: произносит 1, пишет 20, произносит 2, пишет 19 и т. д. Подсчитывается время выполнения задания и количество ошибок.

5. Чтение с помехой: ребенок читает текст, одновременно выстукивая карандашом какой-либо ритм. При чтении он должен найти ответы на заданные заранее вопросы.

Представленные на нашем сайте задания направлены на развитие внимания школьника 9-10 лет. Надеемся, они будут не только полезны, но и интересны вашим детям.

Понравилось? Поделитесь с друзьями:

Онлайн-занятия на сайте «Разумейкин»:

развивают внимание, память, мышление, речь — а именно это является основой для успешного обучения в школе;

помогают изучить буквы и цифры, научиться читать, считать, решать примеры и задачи, познакомиться с основами окружающего мира;

обеспечивают качественную подготовку ребёнка к школе;

позволяют ученикам начальных классов освоить и закрепить наиболее важные и сложные темы школьной программы;

расширяют кругозор детей и в доступной форме знакомят их с основами различных наук (биологии, географии, физики, химии).

Сосредоточение и переключение внимания у детей с тяжелым внутриутробным воздействием алкоголя

Список журналов
Рукописи авторов HHS
PMC1764506

Нейропсихология. Авторская рукопись; доступно в PMC 2007 8 января.

Опубликовано в окончательной редакции как:

Нейропсихология. 2006 май; 20(3): 361–369.

doi: 10.1037/0894-4105.20.3.361

PMCID: PMC1764506

NIHMSID: NIHMS15311

PMID: 16719629

Author information Copyright and License information Disclaimer

Attention deficits are considered a hallmark of the teratogenic effects of alcohol. Однако характеристика этих дефицитов остается неубедительной. Дети с сильным пренатальным воздействием алкоголя и контрольная группа, не подвергавшаяся воздействию алкоголя, оценивались с использованием парадигмы, состоящей из трех условий: визуальный фокус, слуховой фокус и слухо-визуальное смещение внимания. Для всех условий визуальные (синие или желтые квадраты) и слуховые (высокие или низкие тона) стимулы предъявлялись случайным образом со скоростью 450–1450 мс и межцелевыми интервалами (ITI) 450–30000 мс. В условиях фокусировки участники должны были вручную реагировать на визуальные или слуховые цели. В условиях смены участники должны были чередовать ответы между визуальными и слуховыми целями. Таким образом, каждая цель служила сигналом для отключения и переключения внимания на альтернативную модальность. Что касается состояния зрительной фокусировки, дети, подвергшиеся воздействию алкоголя, реагировали с меньшей точностью и более медленным временем реакции для всех ИИТ. Напротив, в отношении состояния слухового фокуса дети, подвергшиеся воздействию алкоголя, были менее точными, но продемонстрировали более медленное время реакции только при самом длительном ITI. Наконец, для условия сдвига группа, подвергшаяся воздействию алкоголя, имела более медленное время реакции, но имела уровни точности, сравнимые с контрольной группой. Эти результаты показывают, что у детей с сильным внутриутробным воздействием алкоголя наблюдается повсеместный дефицит зрительного сосредоточенного внимания и дефицит поддержания слухового внимания в течение более длительных периодов времени. Тем не менее, не было отмечено дефицита способности отключать и повторно вовлекать внимание, когда требовалось переключать внимание между визуальными и слуховыми стимулами, хотя время реакции на переключение было медленнее.

Ключевые слова: фетальный алкогольный синдром, зрительное внимание, слуховое внимание, расстройства фетального алкогольного спектра , 1973; Jones, Smith, Ulleland, & Streissguth, 1973). Этот диагноз основан на триаде характеристик: 1) пре- и/или постнатальный дефицит роста, 2) дисморфология лица, такая как тонкая красная кайма, гладкий желобок и короткие глазные щели, и 3) дисфункция центральной нервной системы (ЦНС). (Бертран и др., 2004; Джонс и Смит, 1973; Лемуан, Аруссо, Бортейру и Менуэ, 1968; Stratton, Howe, & Battaglia, 1996). Хотя для диагностики ФАС необходимы все три характеристики, многие дети, подвергшиеся воздействию алкоголя в пренатальном периоде, не проявляют всех признаков и, таким образом, не подходят для постановки этого диагноза. Важно отметить, что, несмотря на отсутствие физических маркеров тератогенности алкоголя, у этих детей наблюдаются нарушения ЦНС, сходные с таковыми у детей с диагнозом ФАС (Conry, 1990; Mattson, Goodman, Caine, Delis & Riley, 19).99; Мэттсон, Райли, Грэмлинг, Делис и Джонс, 1998 г .; Шонфельд, Маттсон, Ланг, Делис и Райли, 2001). Поскольку последствия пренатального воздействия алкоголя существуют в непрерывном диапазоне (Day & Richardson, 1991; Korkman, Autti-Rämö, Koivulehto, & Granström, 1998), недавно был предложен термин расстройства алкогольного спектра плода (FASD), охватывающий различные алкогольные расстройства. сопутствующие (т. е. физические, поведенческие, эмоциональные) расстройства (Streissguth & O’Malley, 2000), включая ФАС.

Пренатальное воздействие алкоголя и внимание

Хотя ясная картина нейропсихологического дефицита у детей с ФАСН все еще вырисовывается, этот дефицит может иметь разрушительные последствия и влиять на общий интеллект, способность к обучению и зрительно-пространственную функцию (обзор см. в Mattson & Riley, 1998). Одной из характерных черт детей с тяжелым внутриутробным воздействием алкоголя является дефицит внимания. Более 60% детей с ФАСН демонстрируют дефицит внимания (LaDue, Streissguth, & Randels, 1992; Streissguth, Barr, Kogan, & Bookstein, 19).96), и многие получают психиатрические диагнозы расстройств внимания (Fryer, McGee, Matt, Riley, & Mattson, Submitted; Steinhausen & Spohr, 1998). Одно исследование случай-контроль (Mick, Biederman, Faraone, Sayer, & Kleinman, 2002) показало, что дети с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) в 2,5 раза чаще подвергались воздействию алкоголя в утробе матери , чем дети без СДВГ и на эту связь не влияли семейная психопатология, социальные невзгоды или коморбидное расстройство поведения. Кроме того, дефицит внимания часто наблюдался при лабораторных измерениях (Jacobson, Jacobson, & Sokol, 19).94; Якобсон, Якобсон, Сокол, Мартье и Агер, 1993; Нэнсон и Хискок, 1990; Streissguth и др., 1986; Streissguth и др., 1984; Streissguth et al., 1994), а также на родителей (Delaney-Black et al., 2000; Janzen, Nanson & Block, 1995; Mattson & Riley, 2000) и учителей (Brown et al., 1991; Carmichael Olson) , Sampson, Barr, Streissguth, & Bookstein, 1992) отчеты о поведении. В одном исследовании стандартные меры внимания использовались для статистической классификации детей с ФАСН и контрольной группы, не подвергавшейся воздействию, с высокой степенью точности (Lee, Mattson, & Riley, 2004).

Хотя не все исследования подтверждают обнаружение дефицита внимания у детей с пренатальным воздействием алкоголя (для обзора см. Linnet et al., 2003), большинство исследований указывает на распространенный дефицит внимания в этой популяции. В нескольких исследованиях была предпринята попытка определить, на какие аспекты внимания влияет пренатальное воздействие алкоголя, чтобы установить профиль функции (Streissguth et al. , 1986; Streissguth, Bookstein, Sampson, & Barr, 1995; Streissguth et al., 19).94). Важно, однако, то, что хотя и визуальное, и слуховое внимание важны для повседневной жизни, в большинстве исследований использовались только визуальные парадигмы оценки внимания (т. е. визуальные непрерывные тесты производительности). Было проведено три исследования по оценке слухового внимания у лиц, подвергшихся воздействию алкоголя. Два из этих исследований сравнивали зрительное и слуховое внимание и дали противоречивые результаты: одно исследование (Coles, Platzman, Lynch, & Freides, 2002) показало, что зрительное внимание нарушено сильнее, чем слуховое, а другое (Connor, Streissguth, Sampson, Bookstein, и Барр, 19 лет99) нашел обратное. Третье исследование (Kerns, Don, Mateer, & Streissguth, 1997) оценивало только слуховое внимание и обнаружило, что, хотя внимание к простым слуховым стимулам не ухудшалось, производительность снижалась по мере увеличения сложности задачи (и потребности во внимании). Учитывая противоречивые результаты этих исследований, необходимы дополнительные исследования, чтобы прояснить природу дефицита внимания, связанного с алкоголем.

Когнитивные модели внимания

В исследовании ФАСН рассматривалось несколько конкурирующих когнитивных моделей внимания. Коулз и его коллеги (Коулз и др., 1997) и Streissguth с коллегами (Connor et al., 1999) исследовали модель внимания, предложенную Mirsky et al. (Mirsky, Anthony, Duncan, Aearn, & Kellam, 1991), которая описывает внимание как состоящее из четырех факторов: фокус, кодирование, поддержание и сдвиг. Эти факторы, особенно поддерживающие, были исследованы в предыдущих исследованиях, цитируемых выше (Coles et al., 2002; Connor et al., 1999; Kerns et al., 1997). Познер и его коллеги (Posner & Cohen, 1984) предложили другую модель внимания, утверждая, что внимание включает в себя три компонента: отключение, смещение и вовлечение. В этой модели внимания нужно отвлечь внимание от текущей фиксированной цели (отключиться), переключить внимание на новую актуальную цель (сместиться или переместиться) и сфокусировать внимание на этой новой цели (задействовать). Познер продемонстрировал правильность своей модели в ряде экспериментов, использующих парадигму, в которой мишеням предшествуют сигналы (Posner, 19). 80; Познер и Коэн, 1984; Познер, Уокер, Фридрих и Рафал, 1984). В испытаниях, в которых сигнал соответствует последующему местоположению цели (действительное испытание), время отклика испытуемого короче, чем в случае, когда сигнал неверен (недействительное испытание), что позволяет предположить, что внимание к соответствующему местоположению экономит время по сравнению с отключением, смещением и повторное вовлечение (Posner, 1980; Posner & Cohen, 1984). Важно отметить, что смещение внимания в модели Познера — это смещение скрытого внимания с одного стимула или места на другое, что отличается от смещения когнитивной установки Мирского (Mirsky et al., 19).91), который используется в такой задаче, как Висконсинский тест сортировки карточек (WCST) (Heaton, Chelune, Talley, Kay, & Curtiss, 1993). Предыдущие исследования предполагали связанные с алкоголем дефициты как у детей с диагнозом ФАС, так и у детей без него, в переключении внимания на основании результатов теста WCST (Coles et al., 1997; Kodituwakku, May, Clericuzio, & Weers, 2001). но никаких предыдущих исследований, основанных на модели Познера, не существует. Важно отметить, что модель Познера постулирует нейробиологическую основу для различных аспектов внимания с участием теменных долей в компоненте отключения. Это особенно актуально, учитывая предполагаемое участие теменных долей в дисморфологии головного мозга при ФАСН (Sowell, Thompson, Mattson et al., 2002; Sowell, Thompson, Peterson et al., 2002).

В текущем исследовании использовалась парадигма, основанная на модели Познера, которая дает сигнал к отвлечению внимания от одной модальности (визуальной) и переключению на альтернативную модальность (слуховую). В частности, в исследовании проверяется, нарушается ли способность переключать внимание между сенсорными модальностями у людей с внутриутробным воздействием алкоголя, используя парадигму, разработанную Куршеном и его коллегами (Akshoomoff & Courchesne, 1992; Courchesne, Townsend, Akshoomoff, Saitoh et al., 1994). Задача включает в себя как визуальные, так и слуховые условия сфокусированного внимания, а также условие межмодального переключения. В состоянии переключения предоставляется сигнал для отключения внимания от одной модальности (визуальной) и переключения на альтернативную модальность (слуховую), и, таким образом, для успешного выполнения требуются компоненты внимания, важные для модели Познера (т. е. отключение, переключение, вовлечение). . Мы предположили, что визуальное фокусированное внимание будет более нарушено, чем слуховое, и что у детей, подвергшихся воздействию алкоголя, будет нарушено переключение внимания.

Участники

Сорок детей в возрасте 9–14 лет участвовали в этом исследовании. Эти дети были взяты из более крупного исследования тератогенности алкоголя (Mattson, Riley, Gramling, Delis, & Jones, 1997; Mattson et al., 1998; Mattson & Roebuck, 2002; Sowell et al., 2001; Sowell, Thompson). , Петерсон и др., 2002). Выборка состояла из двух групп: одной с тяжелым пренатальным воздействием алкоголя (FASD) и контрольной группы без воздействия (CON). Все дети в группе ФАСН родились от матерей, злоупотреблявших алкоголем во время беременности. Хотя конкретные дозы и сроки в целом не известны, тяжелое воздействие было подтверждено материнским или сопутствующим отчетом, а также записями медицинских, юридических или социальных служб. Примеры воздействия включают такие объемы, как пятая часть алкоголя или более в день или «пьянство днем и ночью». Детей, подвергшихся воздействию алкоголя, выявляли одним из двух способов. Во-первых, заинтересованные семьи были направлены доктором Кеннетом Лайонсом Джонсом, дисморфологом из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Во-вторых, детей направляли другие медицинские работники из сообщества или иногда они направлялись сами. Доктор Джонс осмотрел всех детей, подвергшихся воздействию алкоголя, либо до своего направления, либо в рамках участия в нашей исследовательской программе. Из 20 детей, подвергавшихся воздействию алкоголя в этом исследовании, 10 соответствовали диагностическим критериям ФАС, включая пре- и/или постнатальный дефицит роста, черепно-лицевые аномалии (например, эпикантальные складки, короткие глазные щели, гладкий желобок) и признаки центральной нервной системы. дисфункция. Те дети с задокументированными историями тяжелого пренатального воздействия алкоголя, но у которых не было дефицита роста и лицевой дисморфии для постановки диагноза ФАС (n = 10), были идентифицированы как имеющие пренатальное воздействие алкоголя (PEA). Эти дети, как правило, не имеют задержки роста и считаются структурно нормальными при обследовании на дисморфию. Большинство детей в группе ФАСН (n = 11, 55%) проживали в биологических семьях. Из оставшихся детей этой группы 7 были усыновлены и 2 проживали в приемных семьях. Дети в группе CON были набраны из сообщества различными способами (например, ответы из рекламных листовок, размещенных в сообществе, дети сотрудников и их друзей) и проверены на тератогенное воздействие, включая алкоголь, путем интервью и анкетирования. Матери этих детей сообщали о незначительном (т.е. <1 унции AA/день до признания беременности) употреблении алкоголя во время беременности. Группы были сопоставимы по возрасту, полу, этнической принадлежности и социально-экономическому положению. В рамках продолжающегося исследования все дети ранее прошли тест на IQ (WPPSI-R или WISC-III). Для получения однородной и репрезентативной выборки нормально развивающихся детей мы намеренно исключили из нашей контрольной группы детей с IQ выше 120 и ниже 80, а также тех, у кого был диагностирован синдром дефицита внимания с гиперактивностью. Других психических диагнозов в нашей контрольной группе на основании скринингового опросника отмечено не было. Все дети группы CON жили в биологических семьях. Мы также проверили с помощью анкеты для родителей наличие зрительных или слуховых проблем у всех участников. Хотя всего 59детей были протестированы, 14 детей (5 FASD и 9 CON) были исключены из-за ограничений на соответствие группам, а еще 5 детей с FAS были исключены, потому что они не смогли выполнить задание. См. сводку демографических данных группы.

Таблица 1

Демографические данные для детей в группах подверженных воздействию алкоголя (FASD) и не подвергавшихся воздействию алкоголя (CON).

Переменная	FASD	CON
N	20	20
Диагноз (%FAS)	50,0	—
Пол (%женщины)	50,0.00073	55.Sh 50,0	60,0
Руководство (%справа)	85,0	95,0
В возрасте
млн. 0061	Range	9.00–14.58	9.33–14.92
SES
Mn (SD)	40.98 (12.45)	46.30 (11.64)
Range	14–63	11–66
FSIQ
Mn (SD) ^*	85.60 (13.11)	102.25 (8.19)
Range	56–110	90–117
ВИК
Mn (SD) ^*	86. 65 (12.39)	103.25 (9.87)
Range	57–108	84–119
PIQ
Mn (SD ) ^*	86.90 (13.80)	101.45 (11.06)
Range	64–116	79–123

Open in a separate window

^* p ≤.001

Измерение

Дети с сильным пренатальным воздействием алкоголя и контрольная группа оценивались с помощью компьютеризированного теста внимания, который включал как условия фокусировки, так и переключения и оценивал как слуховое, так и зрительное внимание. Эта задача, разработанная Куршеном и его коллегами (Akshoomoff & Courchesne, 1992; Courchesne, Townsend, Akshoomoff, Saitoh et al., 1994; Courchesne, Townsend, Akshoomoff, Yeung-Courchesne et al., 1994), состоит из трех условий: зрительный фокус , слуховой фокус и слухо-зрительный сдвиг. Для всех условий визуальные (синие или желтые квадраты) и слуховые (высокие или низкие тона) стимулы предъявлялись случайным образом со скоростью 450–1450 мс и межцелевыми интервалами (ITI) 450–30000 мс. Зрительные стимулы располагались под углом зрения 1,2º и предъявлялись в центре монитора компьютера. Слуховые стимулы представляли собой бинауральные тоны частотой 1000 и 2000 Гц, воспроизводимые через наушники. Все стимулы имели продолжительность 50 мс и были упорядочены квазислучайно, с тем ограничением, что в каждом ITI было достаточное количество испытаний. Все участники получали одни и те же стимулы в одном и том же порядке, и не было никакой обратной связи относительно точности ответов. Для оценки импульсивности, характерной для детей с ФАСН, также регистрировались ложные тревоги.

В условиях визуального и слухового фокуса участники должны были вручную реагировать на визуальные (желтые прямоугольники) или слуховые (низкие тона) цели соответственно, игнорируя визуальные и слуховые отвлекающие факторы. В условиях сдвига участники должны были попеременно реагировать на визуальные и слуховые цели. Таким образом, правильное обнаружение цели служило сигналом к отключению и переключению внимания на альтернативную модальность. В частности, правильное обнаружение визуальной цели (желтый квадрат) служило сигналом о необходимости отвлечь внимание от зрительных стимулов и привлечь внимание к слуховым стимулам (низкий тон). Точно так же после правильного обнаружения слухового стимула участник должен отключить внимание от этой модальности и привлечь внимание к визуальной модальности. Таким образом, участник переключает внимание между двумя модальностями. За подробным описанием этой задачи читатель может обратиться к статьям Courchesne et al. (Акшумофф и Куршен, 19 лет. 92; Courchesne, Townsend, Akshoomoff, Saitoh и др., 1994; Courchesne, Townsend, Akshoomoff, Yeung-Courchesne et al., 1994).

Каждое условие применялось блоками по 100 стимулов; каждый блок длился примерно 90 секунд. Блоки, которые не соответствовали критериям точности 75% и менее 10 ложных тревог, повторяли, чтобы обеспечить достаточное количество достоверных испытаний. Различий между группами по количеству повторных попыток не было. Тестирование продолжалось до тех пор, пока не было получено 12 успешных фокус-блоков (6 зрительных и 6 слуховых) и 12 успешных шифт-блоков. Три условия применялись в одном и том же порядке (зрительный фокус, слуховой фокус, слухо-зрительный сдвиг) для всех детей. Практические испытания, которые были аналогичны пробным испытаниям, предшествовали пробным испытаниям, и дети были проверены на воздействии стимулирующих препаратов (только один ребенок, подвергшийся воздействию алкоголя, обычно принимал стимулирующие препараты; семь детей, подвергавшихся воздействию алкоголя, и один ребенок из контрольной группы обычно принимали другие психоактивные препараты, в основном антидепрессанты, и взял их в день тестирования). Попадания (правильные ответы), ложные тревоги (неправильные ответы) и время реакции на правильные ответы измерялись для пяти диапазонов ITI (0–2,5 с, 2,5–4,5 с, 4,5–6,5 с, 6,5–10,5 с и 10,5–30,0 с). ), как и в предыдущих исследованиях (Akshoomoff & Courchesne, 1992, 1994; Courchesne, Townsend, Akshoomoff, Saitoh и др., 1994; Courchesne, Townsend, Akshoomoff, Yeung-Courchesne et al., 1994).

Демографическая информация

Каждая группа состояла из 20 детей. Различий между группами по возрасту, F (1,38) = 0,46, p = 0,50, или по социально-экономическому статусу не наблюдалось, F (1,38) = 1,95, p = . 17, согласно четырехфакторному индексу социального статуса Холлингсхеда (A. B. Hollingshead, неопубликованные данные, 1975). Также не было выявлено существенных различий между группами по признаку пола, Χ ² (df = 1) = 0,10, p = 0,75, этнической принадлежности, Χ ² (df = 1) = 0,40, p . = 0,53, или хиральность, Χ ² (df = 1) = 1,11, p = 0,29. Как и ожидалось, группа ФАСН имела более низкие баллы, чем группа CON, по полной шкале IQ, F (1,38) = 23,19, p < 0,001, вербальному IQ, F (1,38) = 21,97, . p < 0,001 и IQ производительности, Ф (1,38) = 13,54, р = 0,001. Сводную демографическую информацию см.

Меры внимания

Данные о точности (% попаданий), ложных тревогах (%) и времени реакции (мс) были проанализированы с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с повторными измерениями. Поскольку предположение о сферичности было нарушено, сообщается многомерная статистика. Были исследованы три потенциальных ковариаты: SES, возраст и FSIQ. Только значимые ковариаты ( p < 0,05) были включены в окончательный анализ и отмечены вместе с соответствующим анализом. Незначимые ковариаты были исключены из окончательного анализа. Во всех случаях группа и пол были включены в качестве переменных между субъектами, однако, если не указано иное, не было никаких основных или интерактивных эффектов пола. Показатели размера эффекта рассчитывали с использованием коэффициента Коэна d или η ² в зависимости от ситуации.

Сфокусированное внимание

Данные слухового и зрительного фокуса были проанализированы в схеме повторных измерений 2 x 2 x 2 x 5 с группой (CON или FASD) и полом (мужской или женский) в качестве переменных между субъектами и типом стимула ( слуховой или визуальный) и интервал между мишенями (0–2,5 с, 2,5–4,5 с, 4,5–6,5 с, 6,5–10,5 с или 10,5–30 с) в качестве повторных измерений внутри субъекта. С точки зрения точности, группа FASD была менее точной, чем группа CON. Этот вывод был подтвержден основным эффектом группы для % совпадений, F (1,35) = 20,20, p < 0,001. Величина эффекта (Коэна d) для этой разницы составила 1,43 (т. е. «большой» силы по критериям Коэна). Возраст был важным ковариантом в этом анализе. Взаимодействие Тип x Интервал также было значительным, Pillais F (4,32) = 3,67, p = 0,01 с размером эффекта (η ² ) 0,064. Парные сравнения с коррекцией Бонферрони были проведены для сравнения точности зрительных и слуховых модальностей на каждом уровне ITI. Эти сравнения показали, что точность была незначительно ниже для слуховых тестов, чем для визуальных тестов в трех самых длинных ITI (0,01 < 9).0013 р < 0,05). Однако все показатели точности превышали 90%, и не было взаимодействия с группой по типу стимула или ITI. Данные о точности представлены в .

Открыть в отдельном окне

Точность (% совпадений) показателей концентрации внимания и переключения внимания для детей с тяжелым преантальным воздействием алкоголя (FASD) и контрольной группой без воздействия (CON). Данные представлены как среднее +/- SEM.

Для данных о времени реакции был проведен аналогичный анализ, который показал, что группа FASD реагировала медленнее, чем группа CON, но это отличалось типом стимула и интервалом между мишенями. В частности, группа с ФАСН медленнее реагировала на визуальные стимулы при всех ИИТ, но медленнее реагировала на слуховые стимулы только при самой продолжительной ИИТ. Эти результаты были подтверждены значительным взаимодействием группы x типа x интервала, Pillais F (4,31) = 3,21, p = 0,03. Величина эффекта (η ² ) составила 0,034. Возраст и СЭС были значимыми ковариантами в этом анализе. Попарные сравнения с коррекцией Бонферрони были проведены для сравнения групп на каждом уровне ITI по зрительной и слуховой модальностям отдельно. Эти сравнения показали, что для зрительных стимулов группа FASD была медленнее, чем группа CON на всех интервалах ( p < 0,01). Однако в отношении слуховых стимулов группа с ФАСН была относительно неповрежденной и была значительно медленнее, чем группа с КОН, только при самой продолжительной ИИТ ( р < 0,01). Группы незначительно различались по средним значениям ITI (0,01 < p < 0,05) и незначительно различались по двум самым коротким интервалам ( p > 0,05). Взаимодействие Группа x Интервал также было значительным, Pillais F (4,31) = 3,55, p = 0,02, как и основной эффект группы, F (1,34) = 17,34, p <0,001. Величина эффекта для этих анализов составила 0,044 (η ²) и 1,33 (Коэна d) соответственно. Кроме того, основной эффект типа стимула был незначительно значимым, Pillais F (1,34) = 3,96, p = 0,06 с величиной эффекта (η ² ) 0,088. Однако эти эффекты следует интерпретировать в свете значительного трехстороннего взаимодействия. Данные о времени реакции для условий фокусировки представлены в .

Открыть в отдельном окне

Время реакции на зрительные и слуховые показатели сосредоточенного внимания (а) и показатель смещения внимания (б) для детей с тяжелой преантальной алкогольной экспозицией (ФАСН) и не -выставленные элементы управления (CON). Данные представлены как среднее +/- SEM.

Переключение внимания

Данные, полученные в условиях переключения внимания, были проанализированы таким же образом, как и данные сфокусированного внимания, с планом повторных измерений 2 x 2 x 5 с группой (CON или FASD) и полом (мужской или женский) в качестве переменные между субъектами и межцелевой интервал (0–2,5 с, 2,5–4,5 с, 4,5–6,5 с, 6,5–10,5 с или 10,5–30,0 с) в качестве повторного измерения внутри субъекта. Для этого условия обе группы были одинаково точными, что не привело к существенным групповым различиям, Ф (1,35) = 0,01, р = 0,92. Величина эффекта (Коэна d) для этого сравнения составила 0,036 (т. е. «очень маленькая» сила в соответствии с критериями Коэна). FSIQ был важной ковариантой в этом анализе. Не было никаких существенных эффектов длины интервала или каких-либо значимых взаимодействий. Данные о точности представлены в .

Для данных о времени реакции аналогичный анализ показал, что группа FASD реагировала медленнее, чем группа CON, по всем ITI. Этому способствовал значительный основной эффект группы 9.0013 F (1,34) = 5,73, p = 0,02. Величина эффекта (Коэна d) для этой разницы составила 0,78 (т. е. «средней» силы в соответствии с критериями Коэна). Как ковариация, SES был значимым, а возраст был незначительно значимым ( p = 0,05). Не было никаких существенных эффектов длины интервала или каких-либо значимых взаимодействий. Данные о времени реакции для условий сдвига представлены в .

Ложные срабатывания

Количество ложных срабатываний в условиях фокусировки и смещения было проанализировано с использованием аналогичного анализа, описанного для данных точности и времени реакции. Ни в одном случае не было каких-либо существенных различий между группами или взаимодействиями с группой. Однако для сфокусированных условий значительное взаимодействие типа x Interval, Pillais F (4,33) = 5,67, p = 0,001, с величиной эффекта (η ² ) 0,142. Парные сравнения с коррекцией Бонферрони были проведены для сравнения точности зрительных и слуховых модальностей на каждом уровне ITI. Эти сравнения показали, что было больше ложных срабатываний при самом коротком ITI для слухового состояния, чем для визуального ( p < 0,01), а при среднем ITI было немного больше ложных срабатываний для зрительного состояния (0,01). < р < 0,05). SES была значимой ковариантой для анализа смен.

Испытания по критерию

Количество испытаний по критерию условий фокусировки и сдвига анализировали с использованием аналогичного анализа, как описано выше. Для сфокусированных условий наблюдался основной эффект группы F (1,35) = 7,27, p = 0,01, что указывает на то, что группе ФАСН потребовалось больше испытаний для достижения критерия, чем группе CON. Величина эффекта (Коэна d) для этой разницы составила 0,86 (т. е. «большой» величины в соответствии с критериями Коэна). Однако взаимодействие группы x типа также было незначительно значимым, F (1,35) = 3,61, p = 0,07, с величиной эффекта (η ² ) 0,067. Попарные сравнения с поправкой Бонферрони были проведены для сравнения групп для каждой модальности, свернутой по ITI. Эти сравнения выявили значимые групповые различия по слуховому состоянию ( p < 0,01), но не по зрительному состоянию ( p = 0,24). Возраст был важным ковариантом в этом анализе. По условиям сдвига различий между группами не было, F (1,35) = 0,08, p = 0,78, по числу испытаний по критерию. Величина эффекта (Коэна d) составила 0,10 (т. е. «очень маленькая» величина по критериям Коэна). FSIQ был важной ковариантой в этом анализе.

Сравнение подгрупп FAS и PEA

Все анализы были проведены повторно для сравнения подгрупп FAS (n=10) и PEA (n=10) друг с другом. Не было никаких различий между этими подгруппами по каким-либо демографическим показателям или показателям внимания.

Связь с FSIQ

Чтобы оценить взаимосвязь FSIQ с переменными, проанализированными для этого исследования, были рассчитаны корреляции Пирсона для точности, времени реакции, испытаний по критерию и показателей ложной тревоги для зрительных, слуховых и сдвиговых условий. Группы анализировались отдельно, чтобы групповые различия не приводили к корреляциям. Либеральный p < 0,10 был использован для уровня значимости. Для контрольной группы следующие переменные были связаны с FSIQ: количество попыток по критерию слухового состояния, r (18) = -0,54, p = 0,01 и точность переключения для двух из пяти ITI (0–2,5 с ITI, r (18) = 0,65, p = 0,002 4,5–6,5 с ITI, r (18) = 0,58, p = 0,007). Для группы, подвергшейся воздействию алкоголя, следующие переменные были связаны с FSIQ: количество испытаний для критерия условия переключения, r (18) = -0,44, p = 0,05 и точность переключения для одного из пяти ITI (2,5–4,5 с ITI, r (18) = 0,39, p = 0,09).

Эти данные свидетельствуют о том, что у детей с сильным внутриутробным воздействием алкоголя наблюдается дефицит внимания, который не носит глобальный характер. Скорее, они демонстрируют постоянный и значительный дефицит зрительного внимания, демонстрируя более низкие уровни точности и более медленное время реакции на всех интервалах. Напротив, в слуховой области, в то время как дети, подвергшиеся воздействию алкоголя, демонстрировали более низкие уровни точности, время их реакции относительно не изменилось, за исключением самых длинных интервалов, что предполагает трудности с поддержанием внимания в течение длительных интервалов (> 10 секунд). В условиях сдвига дети с ФАСН были одинаково точными, но продемонстрировали более медленное время реакции при всех ИИТ. В целом, время реакции в обоих условиях было медленнее в группе FASD, чем в группе CON. Недавние результаты нашей лаборатории (Simmons, Wass, Thomas, & Riley, 2002) позволяют предположить, что замедление времени реакции, наблюдаемое в текущем исследовании, вероятно, связано как с центральным (премоторным), так и с периферическим (моторным) замедлением.

В этом исследовании условия фокусировки изначально рассматривались как контрольные задачи для условия сдвига. Как условия фокусировки, так и переключения требуют одних и тех же задач, включая избирательное внимание, различение целей и моторные реакции (Courchesne, Townsend, Akshoomoff, Yeung-Courchesne et al., 1994). Разница между этими двумя состояниями заключается в том, что условие переключения требует переключения внимания между модальностями. Однако интересные находки появились в условиях фокуса. В частности, хотя время реакции на слуховые стимулы было медленнее, чем на зрительные, в обеих группах наблюдались модально-специфические эффекты с постоянным дефицитом зрительного внимания и ITI-зависимым дефицитом слухового внимания. Эти результаты согласуются с сообщениями о более медленной скорости обработки информации и более длительном времени реакции на визуальные стимулы в младенчестве после внутриутробного воздействия алкоголя (Jacobson et al., 19).94; Jacobson et al., 1993) и повторяют выводы Coles et al. (Coles et al., 2002), которые предположили специфический дефицит зрительного внимания, основанный на результатах CPT. Интересно, что межстимульный интервал в исследовании Coles et al. исследование составило 850 мс. В этот интервал между целями наши участники, подвергшиеся воздействию алкоголя, также демонстрировали слуховое внимание, сравнимое с контрольной группой. Однако следует отметить, что в отличие от задач с непрерывной производительностью, в текущем исследовании между целями были промежуточные стимулы (как зрительные, так и слуховые). Только при расширении ITI стал очевидным дефицит слухового внимания. Тот факт, что слуховое внимание ухудшается по мере увеличения задержки между целями, предполагает дефицит способности поддерживать слуховое внимание с течением времени. С короткими интервалами, как в наших более коротких ITI и задаче, используемой в Coles et al. исследование, дети с внутриутробным воздействием алкоголя, по-видимому, посещают его, а также контролируют слуховые раздражители. Однако, когда требования к задачам возрастают и от детей с ФАСН требуется поддерживать это сосредоточенное внимание с течением времени, их способности снижаются. Такой дефицит, вероятно, повлияет на повседневную деятельность, особенно когда требуется постоянное слуховое внимание, например, в классе. Дефицит слухового внимания при длинных, но не коротких ИИТ аналогичен дефициту зрительного внимания у детей с СДВГ, которые со временем демонстрируют трудности с поддержанием сосредоточенного внимания, хотя первоначальная ориентация на визуальные стимулы не нарушена (Swanson et al., 19).91). Модель производительности, продемонстрированная группой ФАСН в текущем исследовании, может отражать лежащий в основе дефицит объема рабочей памяти, учитывая, что групповые различия наблюдались только при более длительных ИИТ. Предположение Энгла и его коллег (например, Bleckley, Durso, Crutchfield, Engle, & Khanna, 2003) о том, что объем рабочей памяти на самом деле является механизмом внимания, согласуется с представленными здесь данными.

Задание на смену, используемое в этом исследовании, было разработано, чтобы представить экологически обоснованную меру, в которой стимулы представлены как в визуальной, так и в слуховой модальностях. Это отличается от предыдущих исследований, в том числе исследований лиц, подвергшихся воздействию алкоголя, в которых стимулы представлены только в одной модальности. Для обеих групп время реакции в условиях сдвига было промежуточным между временем зрительной и слуховой реакции (см. Группа FASD была одинаково точной, но продемонстрировала более медленное время реакции, чем контрольная группа. Этот образец производительности интересен, поскольку он предполагает, что дети с ФАСН способны переключаться между визуальными и слуховыми стимулами, но медленнее реагируют, что, возможно, предполагает большие когнитивные усилия для точного ответа.

Задание также было разработано для проверки способности отключать внимание от одной модальности и переключаться на альтернативную модальность в контексте быстро предъявляемых стимулов. Неспособность отключиться от задания на смену будет регистрироваться как ложная тревога, например, участник продолжает реагировать на визуальную цель, а не переключаться на слуховую модальность (Courchesne, Townsend, Akshoomoff, Yeung-Courchesne et al., 1994). Вопреки нашим ожиданиям, групповых различий по ложным тревогам не было. Мы не можем согласовать это отсутствие различий с предполагаемой ролью теменной доли в этом компоненте внимания, учитывая аномалии, о которых сообщается в этой области мозга при ФАСН (Sowell, Thompson, Mattson et al., 2002; Sowell, Thompson, Peterson). и др., 2002). Возможно, эта неудача в обнаружении групповых различий была связана с используемой методологией, поскольку при большом количестве ложных тревог испытания повторялись. Тем не менее, не было никаких различий в количестве испытаний для критерия условия сдвига, предполагая, что это не так. Кроме того, непредставленные предварительные анализы, сравнивающие подгруппу участников нескорректированных испытаний (т. е. с более либеральными критериями), привели к тем же результатам. Кроме того, FSIQ был значимой ковариантой в этом анализе, указывающим на то, что общий уровень способностей был связан с количеством ложных тревог, поданных в сменном компоненте. При тестировании без этой ковариаты между группами FASD и CON была обнаружена разница, что указывает на роль общего уровня способностей в этом показателе. Однако корреляция между FSIQ и количеством ложных тревог не была значимой ни для одной из групп ни при каких условиях.

С точки зрения способности повторно привлекать внимание, неспособность быстро привлекать внимание в противоположной модальности будет регистрироваться как пропущенная реакция и будет приводить к более низкой частоте попаданий (Courchesne, Townsend, Akshoomoff, Yeung-Courchesne et al., 1994). ). Не было никаких групповых различий в этом показателе по сменной задаче, что свидетельствует о том, что пренатальное воздействие алкоголя не оказывает пагубного влияния на способность быстро переключать внимание на альтернативную модальность. Различий в точности не было, но группа FASD в целом медленнее реагировала на условия смены, чем группа CON. Это замедление времени реакции также указывает на общее замедление реакции, которое явно не зависело от ITI. Учитывая недостатки, отмеченные в задаче на визуальную фокусировку, этот результат может быть связан с визуальными требованиями задачи. Однако наблюдалась небольшая тенденция к увеличению разницы во времени реакции при самых длительных ИИТ (см. ), что может быть связано с аддитивным эффектом повсеместного дефицита зрения и трудностями поддержания слухового внимания при этих длительных задержках. Однако эта тенденция не была подтверждена взаимодействием группы x интервала и должна рассматриваться как спекулятивная.

Еще одно интересное предположение возникает при сравнении с контрольной группой детей, включенных в исследования Акшумофф и Курчесн (Акшумофф и Курчесн, 1992; Курчесн, Таунсенд, Акшумофф, Сайтох и др., 1994). В это исследование были включены две контрольные группы: младшая (возраст Mn = 8,6 лет) и старшая (возраст Mn = 13,8 лет). Визуальное изучение среднего времени реакции на состояние сдвига позволяет предположить, что наша группа с ФАСН (Mn, возраст = 11,4 года) по времени реакции больше похожа на более молодую контрольную группу в исследовании Акшумоффа и Куршена. Время реакции нашей группы CON (возраст Mn = 11,8 лет) находилось между двумя контрольными группами в исследовании Akshoomoff и Courchesne, что позволяет предположить, что замедление времени реакции, наблюдаемое в нашей группе FASD в условиях смены, может представлять отставание или остановку развития. . Продольное исследование могло бы прояснить эту возможность. Интересно, что несколько исследований гиперактивных детей (Браун, 1982; Пирсон, Лейн и Суонсон, 1991; Prior, Sanson, Freethy, & Geffen, 1985) предполагают, что им трудно ориентироваться на слуховые стимулы и что эти навыки «качественно незрелы» (т. е. больше похожи на навыки детей младшего возраста). Будущие исследования пожилых людей, подвергшихся воздействию алкоголя, могут выяснить, улучшается ли дефицит времени реакции с возрастом.

Хотя на первый взгляд кажется, что эти результаты противоречат предыдущим исследованиям (Coles et al., 1997; Kodituwakku et al., 2001), в которых сообщалось, что переключение внимания было слабостью у подверженных воздействию алкоголя детей, расхождение скорее всего, из-за определения «сдвига» и используемых мер. В обоих предыдущих исследованиях использовался Висконсинский тест сортировки карточек, предложенный Мирским (Mirsky et al., 19).91) для меры смещения внимания. Висконсинский тест сортировки карточек требует, чтобы участник переключал внимание между характерными чертами стимула без подсказки. Этот тип когнитивного или концептуального смещения установок, по-видимому, отличается от межмодального сдвига, необходимого для выполнения текущей задачи.

Эти результаты также противоречат выводам Connor et al. которые предположили, что слуховое внимание у взрослых с ФАСН страдает больше, чем зрительное (Connor et al., 1999).). Это несоответствие может быть связано с факторами, специфичными для задачи, например, с изучаемыми ITI. Наши данные ясно показывают, что ITI является важным фактором в изучении внимания в этой популяции. Расхождение также может быть связано с различиями в выборке, например, возрастом участников. Коннор и др. изучали взрослых с ФАСН, и возможно, что способности к вниманию изменяются с возрастом в этой популяции. Исследования внимания у нормально развивающихся детей, а также у гиперактивных детей указывают на различия в развитии в этой области (Brown, 19).82).

Обобщаемость этого исследования может быть ограничена характеристиками, характерными для тестируемого образца. Например, участники этого исследования были проверены ретроспективно путем обращения к специалистам или самостоятельно. Возможно, семьи этих детей с большей вероятностью участвовали в нашем исследовании из-за проблем с поведением. Тем не менее, в предыдущих исследованиях мы продемонстрировали эффекты, подобные тем, о которых сообщалось в других исследованиях, которые не включали ретроспективно установленную выборку. Важно отметить, что исследование Coles et al. (Coles et al., 2002), которые продемонстрировали аналогичные дефициты зрительного, но не слухового внимания, были проведены в проспективно установленной выборке, что позволяет предположить, что источник направления не имеет значения в этом исследовании.

Кроме того, на результаты могли повлиять другие факторы, помимо пренатального воздействия алкоголя. В частности, были групповые различия в IQ. Хотя такое снижение IQ типично для этой популяции, возможно, наблюдаемые эффекты являются вторичными по отношению к этому дефициту IQ. Однако пренатальное воздействие алкоголя не оказывало одинакового влияния на все аспекты внимания, проверяемые в этом исследовании. Таким образом, отмеченная картина дефицита, скорее всего, не связана со снижением общего когнитивного функционирования, а скорее представляет собой специфический профиль дефицита внимания. Кроме того, FSIQ тестировался как ковариата для всех анализов, но в большинстве случаев не учитывал значительную дисперсию. Исключением, как отмечалось выше, был анализ точности и испытаний по критерию условия смены, которые могут быть связаны с общим уровнем способностей. Наконец, корреляции между FSIQ и исследуемыми переменными выявили лишь небольшое количество корреляций (5 из 9).6), близкое к числу, ожидаемому случайно, и не предполагает какой-либо четкой связи с FSIQ в этом исследовании. Таким образом, хотя мы не исключаем роль общих способностей в профиле дефицита внимания, наблюдаемого у лиц с тяжелым пренатальным воздействием алкоголя, представленные здесь результаты, по-видимому, не смешиваются с такими дефицитами.

В заключение, в этом исследовании проверялась способность концентрировать внимание на зрительной и слуховой модальностях, а также способность переключать внимание между этими модальностями. Таким образом, способность сосредотачиваться, отключаться и возвращать внимание проверялась в рамках одного исследования. Наши результаты свидетельствуют о постоянном и значительном дефиците способности фокусировать и удерживать внимание на визуальных стимулах и дефиците способности удерживать внимание на слуховых стимулах только в течение более длительных интервалов. Кроме того, наши результаты свидетельствуют об общем замедлении времени реакции, но о точной реакции у детей, подвергшихся воздействию алкоголя, когда требуется переключение внимания между модальностями. Тем не менее, не было дефицита способности отключать или возвращать внимание, что подтверждается количеством попаданий и ложноположительных ответов. Таким образом, дефицит внимания у детей с ФАСН, по-видимому, в первую очередь связан с фокусным или вовлеченным компонентом внимания и более распространен в зрительной, чем в слуховой модальности.

Авторы благодарят сотрудников Центра поведенческой тератологии, особенно доктора Эдварда Райли. Мы также благодарим семьи, любезно участвующие в наших исследованиях, лабораторию доктора Эрика Куршена за предоставление возможности измерения и особенно доктора Джин Таунсенд за обучение и поддержку. Д-р Наташа Акшумофф предоставила полезные отзывы о более ранних версиях этой рукописи, а д-р Линда Галло предоставила статистический совет.

Исследования, поддерживаемые грантами NIAAA AA10820 и AA12596

Акшомофф Н. А., Куршен Э. Новая роль мозжечка в когнитивных операциях. Поведенческая неврология. 1992; 106: 731–738. [PubMed] [Google Scholar]
Акшомофф Н.А., Курчесн Э. ERP-доказательство переключения дефицита внимания у пациентов с повреждением мозжечка. Журнал когнитивной неврологии. 1994; 6: 388–399. [PubMed] [Google Scholar]
Бертран Дж., Флойд Р.Л., Вебер М.К., О’Коннор М., Райли Э.П., Джонсон К.А., Коэн Д.Э. Национальная целевая группа по FAS/FAE: Руководство по направлению и диагностике. Атланта, Джорджия: Центры по контролю и профилактике заболеваний; 2004. [Google Академия]
Блекли М.К., Дюрсо Ф.Т., Кратчфилд Дж.М., Энгл Р.В., Ханна М.М. Индивидуальные различия в объеме рабочей памяти предсказывают распределение зрительного внимания. Психономический бюллетень и обзор. 2003; 10:884–889. [PubMed] [Google Scholar]
Brown RT. Анализ развития зрительного и слухового устойчивого внимания и импульсивности рефлексии у гиперактивных и нормальных детей. Журнал неспособности к обучению. 1982; 15: 614–618. [PubMed] [Google Scholar]
Brown RT, Coles CD, Smith IE, Platzman KA, Silverstein J, Erickson S, Falek A. Влияние пренатального воздействия алкоголя на школьный возраст. II. Внимание и поведение. Нейротоксикология и тератология. 1991;13:369–376. [PubMed] [Google Scholar]
Carmichael Olson H, Sampson PD, Barr H, Streissguth AP, Bookstein FL. Пренатальное воздействие алкоголя и школьные проблемы в позднем детстве: продольное проспективное исследование. Развитие и психопатология. 1992; 4: 341–359. [Google Scholar]
Коулз К.Д., Платцман К.А., Линч М.Е., Фрейдес Д. Слуховое и зрительное устойчивое внимание у подростков, подвергавшихся внутриутробному воздействию алкоголя. Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования. 2002; 26: 263–271. [PubMed] [Академия Google]
Коулз К.Д., Платцман К.А., Раскинд-Худ К.Л., Браун Р.Т., Фалек А., Смит И.Е. Сравнение детей, пострадавших от внутриутробного воздействия алкоголя и синдрома дефицита внимания, гиперактивности. Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования. 1997; 21: 150–161. [PubMed] [Google Scholar]
Connor PD, Streissguth AP, Sampson PD, Bookstein FL, Barr HM. Индивидуальные различия в слуховом и зрительном внимании у взрослых, страдающих алкоголизмом плода. Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования. 1999;23:1395–1402. [PubMed] [Google Scholar]
Конри Дж. Нейропсихологический дефицит при фетальном алкогольном синдроме и алкогольном влиянии на плод. Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования. 1990; 14: 650–655. [PubMed] [Google Scholar]
Courchesne E, Townsend J, Akshoomoff NA, Saitoh O, Yeung-Courchesne R, Lincoln AJ, et al. Нарушение переключения внимания у аутистов и мозжечковых пациентов. Поведенческая неврология. 1994; 108:848–865. [PubMed] [Google Scholar]
Courchesne E, Townsend JP, Akshoomoff NA, Yeung-Courchesne R, Press GA, Murakami JW, et al. Новое открытие: нарушение переключения внимания у пациентов с аутизмом и мозжечковым синдромом. В: Броман С.Х., Графман Дж., редакторы. Атипичный когнитивный дефицит при нарушениях развития: последствия для функции мозга. Хиллсдейл, Нью-Джерси: Эрлбаум; 1994. стр. 101–137. [Google Scholar]
Day NL, Richardson GA. Пренатальное воздействие алкоголя: континуум эффектов. Семинары по перинатологии. 1991; 15: 271–279. [PubMed] [Google Scholar]
Delaney-Black V, Covington CY, Templin T, Ager J, Nordstrom-Klee B, Martier S, et al. Поведение детей, подвергшихся внутриутробному воздействию кокаина, оценивалось учителем. Педиатрия. 2000; 106: 782–791. [PubMed] [Google Scholar]
Fryer SL, McGee CL, Matt GE, Riley EP, Mattson SN. Оценка психопатологии у детей с тяжелым пренатальным воздействием алкоголя. Поданный. [PubMed] [Академия Google]
Heaton RK, Chelune GJ, Talley JL, Kay GG, Curtiss G. Руководство по тестированию сортировки карточек из Висконсина. Одесса, Флорида: Ресурсы психологической оценки, Inc.; 1993. [Google Scholar]
Якобсон С. В., Якобсон Дж.Л., Сокол Р.Дж. Влияние воздействия алкоголя на плод на время реакции младенцев. Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования. 1994; 18:1125–1132. [PubMed] [Google Scholar]
Jacobson SW, Jacobson JL, Sokol RJ, Martier SS, Ager JW. Пренатальное воздействие алкоголя и способность ребенка обрабатывать информацию. Развитие ребенка. 1993;64:1706–1721. [PubMed] [Google Scholar]
Janzen LA, Nanson JL, Block GW. Нейропсихологическая оценка дошкольников с фетальным алкогольным синдромом. Нейротоксикология и тератология. 1995; 17: 273–279. [PubMed] [Google Scholar]
Джонс К.Л., Смит Д.В. Распознавание фетального алкогольного синдрома в раннем младенчестве. Ланцет. 1973; 2: 999–1001. [PubMed] [Google Scholar]
Jones KL, Smith DW, Ulleland CN, Streissguth AP. Паттерн пороков развития у потомства матерей, страдающих хроническим алкоголизмом. Ланцет. 1973;1:1267–1271. [PubMed] [Google Scholar]
Кернс К.А., Дон А., Матеер К.А. , Стрейссгут А.П. Когнитивные нарушения у взрослых без умственной отсталости с фетальным алкогольным синдромом. Журнал неспособности к обучению. 1997; 30: 685–693. [PubMed] [Google Scholar]
Kodituwakku PW, May PA, Clericuzio CL, Weers D. Обучение, связанное с эмоциями, у лиц, пренатально подвергшихся воздействию алкоголя: исследование взаимосвязи между изменением установки, угасанием реакций и поведением. Нейропсихология. 2001;39:699–708. [PubMed] [Google Scholar]
Коркман М., Аутти-Рямё И., Койвулехто Х., Гранстрем М.Л. Нейропсихологические эффекты воздействия алкоголя на плод различной продолжительности в раннем школьном возрасте. Детская нейропсихология. 1998; 4: 199–212. [Google Scholar]
LaDue RA, Streissguth AP, Randels SP. Клинические соображения, касающиеся подростков и взрослых с фетальным алкогольным синдромом. В: Зондереггер Т.Б., редактор. Перинатальное злоупотребление психоактивными веществами: результаты исследований и клинические последствия. Балтимор: Издательство Университета Джона Хопкинса; 1992. стр. 104–131. [Google Scholar]
Lee KT, Mattson SN, Riley EP. Классификация детей с тяжелым пренатальным воздействием алкоголя с использованием показателей внимания. Журнал Международного нейропсихологического общества. 2004; 10: 271–277. [PubMed] [Google Scholar]
Lemoine P, Harousseau H, Borteyru JP, Menuet JC. Les enfants де родители alcooliques. Наблюдает за аномалиями. A propos de 127 cas [Дети родителей-алкоголиков. Аномалии наблюдались в 127 случаях] Ouest Medical. 1968; 21: 476–482. [Академия Google]
Linnet KM, Dalsgaard S, Obel C, Wisborg K, Henriksen TB, Rodriguez A, et al. Факторы материнского образа жизни во время беременности, риск развития синдрома дефицита внимания и гиперактивности и связанного с ним поведения: обзор текущих данных. Американский журнал психиатрии. 2003; 160:1028–1040. [PubMed] [Google Scholar]
Mattson SN, Goodman AM, Caine C, Delis DC, Riley EP. Исполнительное функционирование у детей с тяжелым пренатальным воздействием алкоголя. Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования. 1999;23:1808–1815. [PubMed] [Google Scholar]
Mattson SN, Riley EP. Обзор нейроповеденческих нарушений у детей с фетальным алкогольным синдромом или пренатальным воздействием алкоголя. Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования. 1998; 22: 279–294. [PubMed] [Google Scholar]
Mattson SN, Riley EP. Родительские оценки поведения детей, подвергшихся сильному пренатальному воздействию алкоголя, и детей контрольной группы, соответствующих уровню IQ. Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования. 2000; 24: 226–231. [PubMed] [Академия Google]
Mattson SN, Riley EP, Gramling LJ, Delis DC, Jones KL. Тяжелое пренатальное воздействие алкоголя с физическими признаками фетального алкогольного синдрома или без них приводит к дефициту IQ. Журнал педиатрии. 1997; 131: 718–721. [PubMed] [Google Scholar]
Mattson SN, Riley EP, Gramling LJ, Delis DC, Jones KL. Нейропсихологическое сравнение детей, подвергшихся воздействию алкоголя, с физическими признаками фетального алкогольного синдрома или без них. Нейропсихология. 1998; 12: 146–153. [PubMed] [Академия Google]
Mattson SN, Roebuck TM. Приобретение и сохранение вербальной и невербальной информации у детей с тяжелым пренатальным воздействием алкоголя. Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования. 2002; 26: 875–882. [PubMed] [Google Scholar]
Mick E, Biederman J, Faraone SV, Sayer J, Kleinman S. Исследование методом случай-контроль синдрома дефицита внимания с гиперактивностью и курения матери, употребления алкоголя и наркотиков во время беременности. Журнал Американской академии детской и подростковой психиатрии. 2002; 41: 378–385. [PubMed] [Академия Google]
Мирский А.Ф., Энтони Б.Дж., Дункан К.С., Ахерн М.Б., Келлам С.Г. Анализ элементов внимания: нейропсихологический подход. Нейропсихологический обзор. 1991; 2: 109–145. [PubMed] [Google Scholar]
Нэнсон Дж. Л., Хискок М. Дефицит внимания у детей, подвергшихся воздействию алкоголя в пренатальный период. Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования. 1990; 14: 656–661. [PubMed] [Google Scholar]
Пирсон Д.А., Лейн Д.М., Суонсон Дж.М. Переключение слухового внимания у гиперактивных детей. Журнал ненормальной детской психологии. 1991;19:479–492. [PubMed] [Google Scholar]
Posner MI. Ориентация внимания. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии. 1980; 32:3–25. [PubMed] [Google Scholar]
Познер М.И., Коэн Ю. Компоненты визуального ориентирования. В: Bouma H, Bouwhuis DG, редакторы. Внимание и производительность X: Управление языковыми процессами. Хиллсдейл, Нью-Джерси: Lawrence Erlbaum Associates; 1984. стр. 531–557. [Google Scholar]
Познер М.И., Уокер Дж.А., Фридрих Ф.Дж., Рафал Р.Д. Влияние теменной травмы на скрытую ориентацию внимания. Журнал неврологии. 1984; 4: 1863–1874. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Prior M, Sanson A, Freethy C, Geffen G. Слуховые способности внимания у гиперактивных детей. Журнал детской психологии и психиатрии. 1985; 26: 289–304. [PubMed] [Google Scholar]
Schonfeld AM, Mattson SN, Lang AR, Delis DC, Riley EP. Вербальная и невербальная беглость у детей с тяжелым пренатальным воздействием алкоголя. Журнал исследований алкоголя. 2001; 62: 239–246. [PubMed] [Google Scholar]
Simmons RW, Wass T, Thomas JD, Riley EP. Фракционированное время простой реакции и реакции выбора у детей с внутриутробным воздействием алкоголя. Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования. 2002; 26:1412–1419. [PubMed] [Google Scholar]
Sowell ER, Mattson SN, Thompson PM, Jernigan TL, Riley EP, Toga AW. Картирование морфологии мозоли и когнитивных коррелятов: последствия сильного пренатального воздействия алкоголя. Неврология. 2001; 57: 235–244. [PubMed] [Google Scholar]
Sowell ER, Thompson PM, Mattson SN, Tessner KD, Jernigan TL, Riley EP, Toga AW. Региональные аномалии формы головного мозга сохраняются в подростковом возрасте после тяжелого внутриутробного воздействия алкоголя. Кора головного мозга. 2002; 12: 856–865. [PubMed] [Академия Google]
Sowell ER, Thompson PM, Peterson BS, Mattson SN, Welcome SE, Henkenius AL, et al. Картирование паттернов корковой асимметрии серого вещества у подростков с тяжелым пренатальным воздействием алкоголя. НейроИзображение. 2002; 17: 1807–1819. [PubMed] [Google Scholar]
Steinhausen HC, Spohr HL. Отдаленные исходы у детей с фетальным алкогольным синдромом: психопатология, поведение и интеллект. Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования. 1998; 22: 334–338. [PubMed] [Google Scholar]
Stratton K, Howe C, Battaglia F. Алкогольный синдром плода: диагностика, эпидемиология, профилактика и лечение. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство Национальной академии; 1996. [Google Scholar]
Streissguth AP, Barr HM, Kogan J, Bookstein FL. Заключительный отчет: Понимание возникновения вторичной инвалидности у клиентов с фетальным алкогольным синдромом (ФАС) и фетальным алкогольным эффектом (ФАЭ) Сиэтл, Вашингтон: Издательские службы Вашингтонского университета; 1996. [Google Scholar]
Streissguth AP, Barr HM, Sampson PD, Parrish-Johnson JC, Kirchner GL, Martin DC. Внимание, отвлечение внимания и время реакции в возрасте 7 лет и пренатальное воздействие алкоголя. Нейроповеденческая токсикология и тератология. 1986;8:717–725. [PubMed] [Google Scholar]
Streissguth AP, Bookstein FL, Sampson PD, Barr HM. Внимание: пренатальный алкоголь и постоянная бдительность и проблемы с вниманием в возрасте от 4 до 14 лет. Развитие и психопатология. 1995; 7: 419–446. [Google Scholar]
Streissguth AP, Martin DC, Barr HM, Sandman BM, Kirchner GL, Darby BL. Внутриутробное воздействие алкоголя и никотина: внимание и время реакции у 4-летних детей. Психология развития. 1984; 20: 533–541. [Академия Google]
Streissguth AP, O’Malley K. Нейропсихиатрические последствия и долгосрочные последствия нарушений алкогольного спектра плода. Семинары по клинической нейропсихиатрии. 2000;5:177–190. [PubMed] [Google Scholar]
Streissguth AP, Sampson PD, Olson HC, Bookstein FL, Barr HM, Scott M, et al. Употребление алкоголя матерью во время беременности: внимание и кратковременная память у 14-летнего потомства — продольное проспективное исследование. Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования. 1994; 18: 202–218. [PubMed] [Академия Google]
Суонсон Дж.М., Познер М., Поткин С., Бонфорте С., Юпа Д., Фиоре С. и др. Активизирующие задачи для изучения зрительно-пространственного внимания у детей с СДВГ: когнитивно-анатомический подход. Журнал детской неврологии. 1991; 6 (прил.): S119–127. [PubMed] [Академия Google]

Корковые механизмы когнитивного контроля переключения внимания в зрительной и рабочей памяти

Список журналов
Рукописи авторов HHS
PMC3158824

J Cogn Neurosci. Авторская рукопись; доступно в PMC 2012 1 января. 2011 Октябрь; 23(10): 2905–2919.

Опубликовано в Интернете 3 февраля 2011 г. doi: 10.1162/jocn.2011.21608

PMCID: PMC3158824

NIHMSID: NIHMS293261

PMID: 212

Авторская информация об авторских правах и лицензионной информации об обах. и будущие цели. Каждая область требует преднамеренного выбора информации, относящейся к задаче, посредством развертывания внешнего (перцептивного) и внутреннего (мнемонического) внимания соответственно. Мало что известно о контроле переключения внимания в рабочей памяти или о том, обслуживается ли произвольный контроль внимания в этих двух областях общей или разными функциональными сетями. Мы использовали функциональную МРТ человека, чтобы изучить нейронную основу когнитивного контроля, в то время как участники переключали внимание на зрение и рабочую память. Мы обнаружили, что эти акты контроля задействуют общее подмножество дорсальной лобно-теменной сети контроля внимания, включая медиальную верхнюю теменную дольку, внутритеменную борозду и верхнюю лобную борозду/извилину. Однако классификация многовоксельных паттернов, связанных с событиями, показывает, что эти области демонстрируют различные пространственно-временные паттерны нейронной активности во время внутренних и внешних переключений внимания соответственно. Эти результаты ограничивают теоретические представления об отборе в рабочей памяти и восприятии, показывая, что популяции нейронов в областях дорсальной лобно-теменной сети проявляют избирательную настройку на акты когнитивного контроля в различных когнитивных областях.

Ключевые слова: переключение внимания, дорсальная лобно-теменная сеть, функциональная МРТ, событийная многомерная классификация паттернов, медиальная верхняя теменная долька

Для достижения поведенческих целей организмы должны воспринимать объекты и события в локальной среде, кодировать воспринимаемую информацию в рабочей памяти (WM) и оценивать, манипулировать, классифицировать или иным образом использовать эту информацию в соответствии со своими целями. Выбор релевантной для цели перцептивной и мнемонической информации необходим для гибкого, динамичного поведения, чтобы избежать настойчивости на одном элементе или задаче. Можно выделить две широкие области отбора: внешний отбор сенсорной информации, подлежащей восприятию и кодированию в памяти (достигаемый избирательным перцептивным вниманием), и внутренний отбор целевой информации, хранящейся в рабочей памяти (достигаемый избирательным мнемоническим вниманием).

Внешний отбор широко рассматривается как отражение интеграции восходящих (управляемых стимулами) и нисходящих (управляемых целью) предубеждений, которые влияют на конкуренцию за репрезентацию среди стимулов в органах чувств (Desimone & Duncan, 19).95; Серенс и Янтис, 2006). Избирательное зрительное внимание улучшает перцептивные характеристики посещаемого предмета или места (Egeth & Yantis, 1997; Posner, 1980) и модулирует нейронную активность в соответствующих областях экстрастриарной зрительной коры (Kelley, Serences, Giesbrecht, & Yantis, 2008; Reynolds, Chelazzi, и Дезимоне, 1999). Перцептивное внимание не ограничивается зрительно-пространственным выбором, но также распространяется на непространственные (например, объект или признаки) и невизуальные (например, слуховые) области (Egly, Driver, & Rafal, 19).94; Лю, Слотник, Серенсес и Янтис, 2003 г .; Мельчер, Папатомас и Виднянский, 2005 г .; Мюллер и Кляйншмидт, 2003 г.; О’Крейвен, Даунинг и Канвишер, 1999 г.; например, Saenz, Buracas, & Boynton, 2002; Шомштейн и Янтис, 2004b, 2006).

В то время как эффекты внимания можно наблюдать в поведении и в модуляции активности в сенсорных областях мозга, контроль внимания включает скоординированную активность префронтальных и теменных областей мозга, которые инициируют переход от одного состояния внимания к другому или поддерживают внимание к релевантной информации перед лицом конкурирующей нерелевантной информации, что продиктовано поведенческими целями (Corbetta & Shulman, 2002). В частности, произвольные переключения скрытого зрительно-пространственного внимания связаны с преходящим повышением корковой активности в медиально-верхней теменной доле (mSPL). Считается, что эта активность mSPL отражает нисходящий управляющий сигнал внимания, который инициирует реконфигурацию коры, необходимую для перераспределения внимания (Kelley et al., 2008; Shulman et al., 2009).; Ванденберге, Гительман, Пэрриш и Месулам, 2001 г .; Янтис и др., 2002). Считается, что подобные источники контроля mSPL инициируют сдвиги внимания в зрительной и невизуально-пространственной областях (Shomstein & Yantis, 2004a, 2004b, 2006). И наоборот, поддержание внимания в условиях отвлечения связано с устойчивой активностью в ретинотопически организованных областях внутритеменной борозды и лобных полей глаза, которые, как считается, отражают карту приоритета внимания, которая поддерживает заданное состояние внимания (например, Bisley & Goldberg, 2003; Corbetta). , Kincade, Ollinger, McAvoy, & Shulman, 2000; Serences & Yantis, 2007; Silver, Ress, & Heeger, 2005).

Хотя исследования избирательного внимания сосредоточены на разрешении перцептивной конкуренции, практически любой когнитивный акт требует разрешения конфликта между конкурирующими воспоминаниями, целями, планами и поведением (Baddeley, 2003; Courtney, 2004; Ericsson & Delaney, 1999; Miller & Cohen). , 2001). В WM некоторые элементы имеют приоритет для выполнения непосредственной когнитивной операции, в то время как другие поддерживаются с более низким приоритетом для использования в будущем, что требует перенастройки приоритета, прежде чем они станут полностью доступными для познания. Например, когда испытуемым требуется обновить один из двух элементов WM, обновление разных элементов в последовательных испытаниях занимает больше времени, чем повторное обновление одного и того же элемента (Гараван, 19 лет).98; Геринг, Брик, Джонидес, Альбин и Бадре, 2003 г.). Точно так же испытуемые лучше сообщают о двух признаках одного объекта, чем об одном признаке каждого из двух объектов, не только в области восприятия (Duncan, 1984), но и в WM (Edward Awh, Dhaliwal, Christensen, & Matsukura, 2001). ; E. Awh, Vogel, & Oh, 2006). Таким образом, не все элементы WM одинаково доступны в любой момент времени, что предполагает, что процесс с ограниченной производительностью должен смещать внутренний выбор между элементами в WM. Это важно как в моделях унитарных магазинов с явным «фокусом внимания» (Cowan, 1995; Джонидес и др., 2008 г.; Макэлри, 2006 г.; Обэрауэр, 2002, 2003; Verhaeghen et al., 2007) и в многосторонних моделях, которые постулируют наличие «центрального исполнительного органа» для манипулирования информацией поэлементно (Baddeley and Hitch, 1974; Baddeley, 1996, 2003).

Поскольку нет четко разделенных нейронных основ для различных репрезентаций WM в пределах одной и той же области (как в восприятии, например, левая и правая экстрастриарная кора для зрения), трудно наблюдать нейронные эффекты развертывания внимания внутри ВМ. Однако источники управления вниманием при БВ в принципе более легко исследуются. Несколько исследований включали как задачу контроля WM, так и задачу контроля восприятия (LaBar, Gitelman, Parrish, & Mesulam, 19).99; Лепсиен и Нобре, 2007 г.; Nee & Jonides, 2008), или сравнили выбор WM с различными аспектами контроля внимания (например, неоднозначность сигнала восприятия, Bledowski, Rahm, & Rowe, 2009; контроль при разных уровнях отвлечения, Nee & Jonides, 2009). В других исследованиях сообщалось об аналогичной нейронной активности для зрительно-пространственного перцептивного отбора и зрительно-пространственного отбора WM (Kuo, Rao, Lepsien, & Nobre, 2009; Nobre et al., 2004). Наконец, некоторые исследования предполагают, что внутренние и внешние сдвиги отбора осуществляются посредством доменно-специфических мозговых механизмов с небольшим (например, Rushworth, Paus, & Sipila, 2001) или без (например, Ravizza & Carter, 2008) пространственным перекрытием в нейронная активация. Эти исследования внесли большой вклад в наше понимание когнитивного контроля при WM. Однако остается неясным, в какой степени сдвиги внимания между перцептивными и (неперцептивными) мнемоническими репрезентациями — двумя весьма специфическими базовыми когнитивными процессами — осуществляются доменно-специфическими механизмами, или же они используют один и тот же доменно-независимый кортикальный контрольный механизм.

Чтобы ответить на этот ключевой вопрос, оставшийся без ответа, мы разработали поведенческую задачу, требующую чередующихся переключений внешнего перцептивного и внутреннего мнемонического внимания. Чтобы расширить наши знания о контроле WM за пределы зрительно-пространственной области, мы использовали задачу, которая требовала WM для семантической информации без какого-либо визуального или пространственного компонента, и сравнили сдвиги между семантическими элементами WM со сдвигами зрительно-пространственного внимания. В частности, наблюдатели переключали перцептивное внимание между двумя потоками букв быстрого последовательного визуального представления (RSVP) и (в разное время) переключали мнемоническое внимание между двумя счетчиками, удерживаемыми в WM, в соответствии с контрольными буквами, встроенными в потоки RSVP. Мы сообщаем о доказательствах одномерного GLM-анализа данных фМРТ о том, что сдвиги внутреннего и внешнего выбора внимания задействуют частично перекрывающуюся независимую от домена сеть коркового контроля. Однако классификация многовоксельных паттернов, связанных с событиями (MVPC), показала, что перцептивные и мнемонические сдвиги внимания вызывают надежно различимые пространственно-временные паттерны активности в корковой контрольной сети.

Участники

Семь человек (3 женщины; средний возраст 22,4 года, диапазон 19–25 лет) приняли участие в эксперименте фМРТ после нескольких часовых практических занятий вне сканера. Данные одного субъекта были исключены из дальнейшего анализа из-за чрезмерных движений головы. Все субъекты дали письменное информированное согласие, одобренное Институциональным наблюдательным советом медицинских учреждений Джона Хопкинса.

Поведенческое задание

Субъекты выполнили чередующуюся серию перцептивных сдвигов между визуальными элементами и мнемоническими сдвигами между двумя числовыми счетчиками, хранящимися в WM. В частности, испытуемые непрерывно фиксировали центральную белую точку, наблюдая за дисплеем, состоящим из шести белых потоков быстрой последовательной визуальной презентации (RSVP) букв на черном фоне (10). Два потока метки падали на горизонтальный зрительный меридиан под углом зрения 10 градусов левее и правее точки фиксации. Над и под каждым сигнальным потоком, на одинаковом расстоянии от точки фиксации, располагался дистракторный поток RSVP, размещенный для обеспечения перцептивной конкуренции и максимизации эффектов зрительного внимания. Четыре потока дистракторов никогда не содержали контрольных букв. Все потоки RSVP представлялись синхронно со скоростью четыре элемента в секунду (250 мс на кадр без временного промежутка). Элементы RSVP имели угол обзора 3,1 градуса по высоте и примерно 2,6 градуса по ширине.

Открыть в отдельном окне

Поведенческая задача

Дисплей задачи состоял из центральной точки фиксации, окруженной двумя потоками RSVP, потенциально содержащими сигнал, каждый из которых сам был окружен двумя потоками отвлекающих RSVP. Потоки сигналов состояли в основном из дистракторов, но содержали сигнальные буквы каждые 2,5–7 секунд. Каждая буква (подсказка или дистрактор) отображалась в течение 250 мс, а затем немедленно заменялась следующей буквой. Субъект поддерживал в рабочей памяти два счетчика, изначально оба были установлены на 0. Они направляли внутреннее внимание на один из счетчиков и направляли внешнее (визуальное) внимание либо на левый, либо на правый центральный поток, сохраняя при этом положение глаз в центре. Сигналы в посещаемом потоке инструктировали испытуемого переключить внешнее визуальное внимание на другой поток («L» для «местоположения»), переключить внутреннее внимание WM на другой счетчик («C» для «счетчика»), увеличить посещаемый счетчик ( «P» означает «плюс») или поддерживать состояние своего внимания и значения счетчика («H» означает «задержать»). Субъекты нажимали кнопку, чтобы показать обнаружение каждого сигнала.

Все потоки состояли в основном из элементов-заполнителей, выбранных случайным образом из всего алфавита, за исключением букв «G», «I», «O», «Q», «R» и «W», а также четырех ключевых букв, «С», «Н», «Л» и «П». Сигнальная буква «L» (смещение местоположения) указывает на смещение зрительно-пространственного внимания с посещаемого потока сигнала RSVP на другой поток сигнала RSVP (слева направо или справа налево). Сигнальная буква «С» (Сдвиг счетчика) давала указание о переключении мнемонического внимания с одного счетчика на другой, сохраняемом в WM. Сигнальная буква «P» (Увеличение счетчика или «Плюс») давала испытуемым указание добавить единицу к значению выбранного счетчика. Сигнальная буква «H» (удерживать) инструктировала испытуемых поддерживать состояния зрительного внимания, выбора счетчика и значений счетчика. Испытуемых просили нажимать обе кнопки, которые они держали (по одной в каждой руке), всякий раз, когда они обнаруживали любую из четырех контрольных букв. Подсказки появлялись только в посещаемом потоке RSVP. Сигналы удержания были во всех отношениях идентичны предметам-дистракторам, за исключением того, что они возникали с той же частотой, что и другие типы сигналов, и служили в качестве моторного контроля; они не были специфичны ни для состояния зрительно-пространственного внимания, ни для мнемонического внимания, но инструктировали испытуемых не изменять состояние ни того, ни другого. Испытуемых проинструктировали не переключать внимание, даже если они думали, что пропустили сигнальную букву; сигналы в конечном итоге появятся в посещаемом потоке RSVP.

В начале каждого прогона испытуемым велели незаметно направлять внимание на один из сигнальных потоков (начальный поток чередовался с пробежками). Они также поддерживали два счетчика в WM, значения которых изначально были установлены на ноль. Перед началом потоков RSVP в течение одной секунды демонстрировался пустой дисплей, а затем в течение двух секунд отображалась только точка фиксации. Затем начались потоки RSVP; через две секунды после начала потоков RSVP в посещаемом потоке появилась буква «P», указывающая на приращение первого счетчика. С этого момента порядок предъявления контрольных букв был произвольным. Сигнальные буквы появлялись со случайным межстимульным интервалом (ИСИ) 2,5, 4, 5,5 или 7 с; среднее значение ISI составило 4,75 с. Все четыре контрольные буквы и все четыре ISI появлялись одинаковое количество раз в каждом прогоне — 15, 16 или 17 раз. Прогоны заканчивались дополнительными двумя секундами, в течение которых точка фиксации отображалась сама по себе. Таким образом, длина тиража варьировалась в зависимости от количества элементов в тираже. Эта переменная длина прогона была введена для того, чтобы помешать испытуемым заранее узнать правильную сумму значений двух счетчиков и затем реализовать нежелательную стратегию, при которой значение только одного счетчика отслеживалось, а значение другого счетчика было получено. в конце пробега. В конце прогона испытуемые устно сообщали значения двух счетчиков.

Получение и анализ изображений

Каждый субъект участвовал в трех сеансах сканирования, каждый из которых проводился в отдельный день и длился примерно два часа. Это дало примерно 28 функциональных прогонов задачи и три структурных изображения (по одному на сеанс) для каждого субъекта. Хотя это обеспечило достаточную статистическую мощность для выявления областей, повторяющих предыдущие результаты переключения внимания в анализе GLM между субъектами (см. Результаты), оно также предоставило значительный набор данных от каждого участника для эффективного выполнения внутрисубъектного анализа MVPC.

Стимулы проецировались обратно на экран в верхней части отверстия сканера с использованием ЖК-проектора Epson PowerLite 7600p с нестандартным объективом (Buhl Optical, Питтсбург, Пенсильвания), вставленным в волновод. Стимулы были видны через специальное зеркало, установленное на головной катушке. Реакция на нажатие кнопки собиралась с помощью изготовленных на заказ волоконно-оптических кнопок во время получения фМРТ.

Все сканы были выполнены с использованием МРТ-сканера Philips Intera 3,0 Тл в Центре им. Ф.М. Центр функциональной визуализации мозга Кирби (Институт Кеннеди Кригер, Балтимор, Мэриленд), оснащенный индивидуальной 6-канальной катушкой для параллельной визуализации SENSE (MRI Devices Inc., Вокеша, Висконсин). Специально изготовленная накусочная пластина, прикрепленная к катушке головы, использовалась для минимизации движения головы. Однако испытуемые могли по желанию отсоединиться от прикусной пластины и делали это в конце каждого прогона, чтобы устно сообщить экспериментатору значения счетчиков.

Структурные сканы

Во время одного сеанса сканирования (как правило, первого) для каждого субъекта было получено 200-срезовое изотропное структурное сканирование MP-RAGE 1 мм (TR=8,09 мс; TE=3,8 мс; угол поворота=8 градусов; FOV=256 мм ² ). Во время двух других сеансов для совместной регистрации были получены идентичные сканы MP-RAGE, за исключением того, что использовалось параллельное сканирование (коэффициент SENSE = 2), при этом серо-белый контраст был заменен на сокращенное время сбора данных.

Функциональные сканы

Изображения EPI были получены с использованием тридцати пяти аксиально-косых срезов толщиной 3 мм (без промежутка), расположенных под углом, чтобы захватить затылочную, теменную, верхнюю височную и все, кроме крайне вентральной лобной коры. Поле зрения составляло 192 мм × 192 мм с матрицей 64 × 64, что давало разрешение в плоскости 3 мм × 3 мм. Полный объем был получен каждые две секунды (TR = 2 секунды, TE = 30 мс, угол поворота = 70 градусов). В каждом прогоне задание длилось 290, 309 или 328 с (в зависимости от количества сигналов за прогон; см. выше). В каждом прогоне было получено 164 тома, а тома, полученные после завершения задачи, отбрасывались. Четыре объема были получены до начала задачи, чтобы обеспечить насыщение МР-сигнала до сбора данных. Первый из этих неиспользуемых томов был использован для выравнивания и совместной регистрации.

Предварительная обработка

Предварительная обработка проводилась с помощью BrainVoyager QX (Brain Innovation BV, Маастрихт, Нидерланды). Для анализа GLM высококонтрастное структурное сканирование каждого субъекта было жестко преобразовано таким образом, чтобы передняя спайка (AC) лежала в центре изображения, а линия от AC до задней спайки (PC) была горизонтальной (выравнивание AC-PC). ). Низкоконтрастные структурные сканы за два других дня были сопоставлены с этим трансформированным высококонтрастным сканом. Первый предзадачный объем одного эхопланарного изображения (EPI) из каждого сеанса был приведен в соответствие со структурным сканированием этого сеанса. Преобразование структурных сканов и регистрация EPI вместе дали матрицу преобразования, которая использовалась для помещения всех функциональных прогонов из всех сеансов для одного субъекта в общее пространство. В каждом сеансе все функциональные объемы корректировались с поправкой на движение до объема, используемого для структурно-функциональной совместной регистрации, с поправкой на время получения среза в окне получения объема, пространственно сглажены (ядро Гаусса, 4 мм FWHM) и отфильтрованы по времени (высокая -проход, 3 цикла за прогон; фильтр нижних частот, ядро Гаусса 2,0 с на полувысоте).

Высококонтрастное структурное сканирование для каждого субъекта было преобразовано в пространство Талайраха (Talairach & Tournoux, 1988), и полученное искажение было применено к каждому объему EPI после выравнивания с общим пространством.

MVPC проводили отдельно для каждого субъекта, но с исключением или изменением нескольких этапов предварительной обработки. Низкоконтрастные структурные сканы за два дня были жестко выровнены с пространством AC-PC высококонтрастного структурного скана за оставшийся день. Функциональные данные были скорректированы по движению в соответствии с объемом, используемым для структурно-функциональной совместной регистрации, и с поправкой на время получения среза в пределах окна получения объема. Изображения не были пространственно сглажены. Временная фильтрация состояла из фильтрации верхних частот с 3 циклами за прогон.

Общая линейная модель

Для начального анализа использовалась стандартная общая линейная модель (GLM) (Friston, Frith, Turner, & Frackowiak, 1995), в которой субъекты моделировались как случайный эффект. Функциональные данные были преобразованы в процентное изменение сигнала по отношению к среднему значению цикла. События моделировались как 250-миллисекундные вагоны (равные длительности каждой контрольной буквы), свернутые со стандартной функцией гемодинамического ответа (Boynton, Engel, Glover, & Heeger, 1996).

Первоначальный GLM был выполнен с использованием блочных регрессоров, которые моделировали эпохи переменной длины, в течение которых внимание было направлено на левое или правое поле зрения. Этот анализ был проведен для подтверждения того, что испытуемые распределяли пространственное внимание в соответствии с инструкциями, и для проверки того, что пространственное внимание не распределялось на основе развертывания мнемонического внимания. Эпохи левого и правого пространственного внимания были напрямую сопоставлены в этой GLM всего мозга, чтобы изучить эффекты пространственного внимания в экстрастриарной зрительной коре (см.).

Открыть в отдельном окне

Функциональная активация, вызванная смещением и поддержанием пространственного внимания

A Корональный срез при y=-70, наложенный с контрастом Attend Left (теплые цвета) и Attend Right (холодные цвета) . Белые кружки указывают на значительно активированные воксели в левой и правой экстрастриарной коре, из которых были извлечены средние значения, связанные с событием. B и C Связанные с событием временные графики переходных событий (переключения внешнего зрительного и внутреннего внимания и удержания WM), извлеченные из ( B ) левая и ( C ) правая экстрастриарные области, изображенные на A , обнаруживают более низкую корковую активность во время устойчивого ипсилатерального внимания, за которой следует более высокая активность после переключения внимания на контралатеральное, и наоборот для сдвигов с контралатерального на ипсилатеральное зрительное восприятие. поле. Переключения внутреннего внимания (зеленые) не вызывали существенных изменений активности в этих областях.

Для анализа деятельности, связанной со сменой, был запущен полностью отдельный GLM. Эта GLM продолжилась путем определения следующих представляющих интерес регрессоров, которые были смоделированы в соответствии с моментом времени во время выполнения задачи, когда появлялась каждая из этих контрольных букв: Сдвиг местоположения слева направо, Сдвиг местоположения справа налево, Сдвиг счетчика от счетчика A (первый счетчик, который должен быть увеличен, две секунды в потоках RSVP каждого запуска) на счетчик B, счетчик сдвигов со счетчика B на счетчик A и удержания (т. е. управление двигателем для сигналов переключения). Обратите внимание, что в интересующие регрессоры были включены только правильно обнаруженные сигналы; как для уменьшения шума в целом, так и потому, что сигналы удержания обнаруживались с меньшей частотой, чем другие типы сигналов, испытания ошибок моделировались отдельно как регрессоры, не представляющие интереса. В частности, регрессоры также были включены для промахов сдвига местоположения, промахов сдвига счетчика, промахов приращения и промахов удержания, а также правильно обнаруженных приращений. Был проведен набор контрастов, чтобы идентифицировать области, участвующие в зрительно-пространственном перцептивном, мнемоническом или обоих типах контроля внимания (смещение местоположения по сравнению с удержанием, встречное смещение по сравнению с удержанием или случайные эффекты внутрисубъектного соединения двух типов). контрольных контрастов соответственно).

Испытания на приращение требовали, чтобы субъекты часто обновляли счетчики. Это гарантировало, что счетчики будут поддерживаться в WM и не могут быть эффективно сохранены в долговременной памяти. Инкременты были смоделированы в GLM, но не представляют интереса для целей данного исследования, поскольку они включают в себя несколько операций, выходящих за рамки когнитивного контроля, необходимого для обновления WM, и поэтому выходят за рамки данного исследования.

Все статистические данные были обведены порогом при значении t 4,00, соответствующем воксельной альфа 0,0103. Затем данные были скорректированы для множественных сравнений через порог размера кластера в 11 функциональных вокселей (297 мм ³ ), что соответствует альфа 0,0005, как определено с помощью модуля коррекции кластера Brain Voyager.

Усреднение, связанное с событием

Средний ЖИРНЫЙ сигнал, связанный с событием, в интересующих областях, определенных с помощью контрастов GLM, был рассчитан для изучения ЖИРНОГО временного хода для каждого типа интересующего события в этих областях. ЖИРНЫЙ ВРЕМЯ, привязанный к интересующему событию, был рассчитан для сдвигов местоположения в каждом направлении, встречных сдвигов в каждом направлении и удержаний.

Классификация многовоксельных паттернов

Мы использовали MVPC для изучения воксельных паттернов корковой активности в областях, которые демонстрировали значительную активацию зрительно-пространственных и мнемонических сдвигов внимания в соответствии с контрастом соединения в GLM. Машина опорных векторов, набор инструментов OSU SVM (Ma, Zhao, Ahalt, & Eads, 2003; адаптация libsvm для Matlab, доступная на http://www.csie.ntu.edu.tw/~cjlin/libsvm/), была используется для вычисления весов, которые при умножении на величину сигнала BOLD в каждом вокселе и суммировании могут быть использованы для прогнозирования того, какой из двух типов сдвига — сдвиг местоположения или сдвиг счетчика — произошел в этом испытании. SVM запускали для каждого субъекта отдельно, чтобы создать набор односубъектных линейных классификаторов. Вероятность правильной классификации (с использованием процедуры перекрестной проверки «выход-один-выход») сравнивалась со статистическим порогом, полученным с помощью теста перестановки, в котором метки типа испытания были рандомизированы, а анализ повторялся 1000 раз. Вероятность правильной классификации в тесте перестановки в среднем была около 0,5, а 95 ^-й-й процентиль этого нулевого распределения (обычно дающий вероятность правильной классификации около 0,53) был принят в качестве критерия значительно более высокой эффективности классификации. Один параметр SVM, который может быть выбран произвольно или определен эмпирически, известен как C, стоимость или штраф за ошибки классификации в обучающих данных. Мы выбрали значение C 2 ^-7 , но качественная картина результатов сохранилась в широком диапазоне значений C. Чтобы избежать искажения результатов классификации, обучение и тестирование необходимо проводить на независимых наборах данных (Вул и Канвишер, в печати). Таким образом, классификатор обучался во всех прогонах субъекта, кроме одного, а затем тестировался в оставшемся прогоне. Затем был рассчитан новый классификатор с исключением другого прогона, и новый классификатор был протестирован в этом прогоне. Эта процедура перекрестной проверки по принципу «выход-один-исключение» продолжалась до тех пор, пока все прогоны не использовались в качестве набора тестовых данных один раз.

Мы выбрали воксели для использования в классификации, используя независимый набор данных, чтобы избежать статистической погрешности в анализе (Вул и Канвишер, в печати). Области, используемые для каждого субъекта, были определены путем запуска новой GLM на данных, преобразованных Талайрахом, включая всех субъектов в группе, кроме анализируемого субъекта (Esterman, Tamber-Rosenau, Chiu, & Yantis, 2010). То же сочетание контрастов, что и в основной GLM (пространственное смещение внимания по сравнению с удержанием и WM смещение внимания по сравнению с удержанием), пересчитанное для набора данных с исключением одного субъекта, использовалось для выбора вокселей для классификации паттернов. Как из-за того, что этот анализ включал меньше субъектов (и, следовательно, имел меньшую мощность), так и потому, что этот анализ служил только для выбора вокселов для независимого вторичного теста, был использован более либеральный статистический порог. Таким образом, GLM с исключением одного субъекта были ограничены значением t 3,49.5, что соответствует альфа-каналу вокселя, равному 0,025, и порогу кластера в 13 функциональных вокселей (351 мм ³ ), что соответствует альфа-каналу 0,0528. Только те области, которые находились в одном и том же анатомическом соседстве (Esterman et al., 2010) с областями, которые прошли первоначальный анализ конъюнкции, были представлены для классификации паттернов (см. Результаты). Для полного обсуждения выбора региона с использованием этого метода и того, почему он не приводит к предвзятым результатам, см. Esterman et al. (2010). Здесь мы приняли консервативный подход в рамках этой структуры. Области, идентифицированные с помощью GLM с исключением одного субъекта, затем были преобразованы в исходное пространство мозга исключенного субъекта и использовались для классификатора этого субъекта. Отдельный классификатор запускался для каждой временной точки от 4 TR до 7 TR после получения объема, ближайшего к интересующему событию. Это дало временной ход MVPC (er-MVPC), связанный с событием, для каждого региона, отдельно для каждого субъекта. В дополнение к междоменному er-MVPC мы использовали идентичные методы для одних и тех же ROI для создания MVPC, различающих сдвиги внутри домена, как для сдвигов местоположения (слева направо в сравнении с справа налево), так и для сдвигов счетчика (счетчик A на счетчик B). по сравнению со счетчиком B и счетчиком A).

Чтобы гарантировать, что результаты MVPC не были обусловлены различиями в средней активации в разных условиях, анализ er-MVPC был повторен на данных, которые были центрированы по среднему значению. Центрирование по среднему значению включает вычитание среднего значения по условию для признаков в SVM из каждого признака в этом условии. Среднецентрированный анализ был идентичен основному анализу er-MVPC во всех остальных отношениях.

Чтобы исключить возможность того, что согласованные субрегионы каждой области интереса были более чувствительны либо к смещению местоположения, либо к смещению счетчика, мы проецировали веса классификатора из междоменного MVPC в мозг. Веса классификатора, начиная с 6 секунд (3 TR) после представления сигнала, эпохи, выбранной для высокой производительности классификатора, были бинаризованы в веса, селективные к смещению местоположения, и выборочные к смещению счетчика. Обратная проекция выполнялась отдельно для каждой тематической области интереса, потому что у каждой темы/области интереса был полностью независимый классификатор.

Поведение

Как и в предыдущих исследованиях, использующих аналогичные парадигмы подсчета (например, Garavan, 1998; Voigt & Hagendorf, 2002), невозможно измерить поэлементную точность, поскольку значения счетчика сообщаются только в конце из серии обновлений. Кроме того, чтобы оптимизировать нашу парадигму для фМРТ (избегая очень коротких прогонов), мы использовали относительно небольшое количество сравнительно длинных последовательностей обновлений. Длинные прогоны, конечно, приводят к менее точным отчетам об окончательном значении счетчика. Таким образом, мы сообщаем об эффективности испытуемых как процент реплик, о которых испытуемые успешно сообщили, что они видели (через нажатие кнопки), и их успехи в сообщении объективно правильных значений счетчика в конце серии.

Ответы на подсказки классифицировались как правильные, если нажатие кнопки было сделано в течение 2,5 секунд после подсказки, и как промахи в противном случае. Показатели ответов на обнаружение сигналов для каждого из четырех типов сигналов показаны на рис. Уровень обнаружения сигналов удержания (75%) был ниже, чем у других типов сигналов (92–97%), возможно, потому, что сигналы удержания были менее релевантными для поведения, поскольку они обязательно не влияли на значения счетчиков или развертывание внимания. Пропущенные сигналы были смоделированы как регрессоры, не представляющие интереса, но не включенные в анализ фМРТ.

Открыть в отдельном окне

Поведенческие результаты

A Средняя скорость обнаружения для каждого типа сигналов. B Относительная частота величины отклонений сообщаемых значений счетчика от объективно правильных значений счетчика (где 0 — правильный отчет). C Относительная частота величины отклонений сообщаемых от условно правильных (только на основе обнаруженных признаков) значений счетчика. D и E То же, что и B и C, за исключением того, что порядок встречного отчета считается правильным. Столбики погрешностей представляют собой стандартную ошибку среднего.

Отклонения от объективно правильных значений счетчика представлены в , а отклонения от значений счетчика, обусловленные правильным обнаружением сигнала, представлены в . Отклонения группируются путем первого вычисления, отдельно для каждого из двух счетчиков, количества прогонов, в которых отчетный счетчик отличался от правильного или условного значения на заданную величину. Затем это число преобразуется в процент от общего числа прогонов по данному предмету. Затем проценты от двух счетчиков усредняются, чтобы получить средний процент отклонения для субъекта. Средние значения и стандартные ошибки, представленные в, затем вычислялись из этих усредненных процентов отклонений по субъектам.

Помимо неудачных попыток увеличить счетчик или переключить внимание, субъекты могут совершать ошибки на этапе отчета. Одной из распространенных ошибок было изменение идентификаторов счетчиков. показывать отклонения от правильных и условных значений счетчика соответственно, когда порядок отчета не считается ошибкой. Чтобы получить эти цифры, какой бы порядок счетчиков ни минимизировал суммарное (по обоим счетчикам) абсолютное отклонение от ожидаемых значений счетчика, брался за ответ и сравнивался с правильными или условными значениями счетчика. Дальнейшие расчеты аналогичны представленным в .

Эффекты когнитивного контроля: Модуляция домен-специфической активности коры

Для изучения эффектов внимания в зрительной коре была запущена отдельная GLM, в которой регрессоры отражали эпохи переменной длины, в течение которых зрительно-пространственное внимание направленные соответственно в левую и правую стороны пространства, противопоставлялись друг другу (см. Материалы и методы). Как и ожидалось, активность экстрастриарной зрительной коры была выше, когда внимание было направлено на контралатеральное полуполе зрения, чем когда оно было направлено на ипсилатеральное полуполе. Графики времени, связанные с событиями, показанные на рисунке, изображают величину ЖИРНОГО сигнала в областях, идентифицированных с помощью контраста в блоке GLM для событий в основном (связанном с событиями) GLM. Сдвиги внимания слева направо (голубой) и наоборот (синий), привязанные во времени к соответствующему сигналу переключения внимания, иллюстрируют динамический переход в активации, который сопровождает сдвиги внимания. Контраст левого и правого зрительно-пространственного внимания обязательно приведет к связанному с событием временному ходу, в котором ЖИРНЫЙ сигнал, вызванный вниманием, направленным влево, сильнее, чем сигнал, вызванный вниманием, направленным вправо, и, следовательно, сам по себе не является дополнительным открытием. Однако в каждой из этих областей ЖИРНЫЙ сигнал, вызванный сигналами встречного переключения, не зависит от направления пространственного внимания. Обратите внимание, что переключение внимания между счетчиками WM не вызывает переходных реакций в этих областях.

В этом задании элементы, которые должны сохраняться в рабочей памяти, поддаются последовательному повторению. Такая стратегия может привести к пространственному распределению счетчиков, подобному образному (например, счетчик A может быть отождествлен с левой стороной пространства, а счетчик B — с правой). Однако мы не нашли доказательств того, что активность экстрастриарной коры различалась, когда был активен тот или иной счетчик (темно- и светло-зеленые временные шкалы).

Источники когнитивного контроля: реконфигурация при внутреннем и внешнем переключении внимания

Первичный анализ GLM, связанный с событием, позволил провести несколько контрастов, представляющих интерес для исследования контроля переключения внешнего и внутреннего внимания. Полный список регионов, которые прошли пороги статистической значимости вокселей и кластеров для каждого интересующего контраста, см. в дополнительной таблице 1. Подробное описание каждого из этих контрастов следует.

Контроль смещения пространственного внимания изучался путем сопоставления событий «Сдвиг местоположения» и «Удержание» (). Как и в предыдущих исследованиях контроля пространственного внимания (Kelley et al., 2008; Shulman et al., 2009; Ванденберге и др., 2001; Yantis et al., 2002), сдвиги вызывали активность в верхней теменной и лобной коре (см. дополнительную таблицу 1). Этот результат демонстрирует, что размер нашей выборки был достаточно большим, чтобы воспроизвести соответствующие результаты GLM на уровне группы, полученные в предыдущих исследованиях с аналогичным дизайном.

Открыть в отдельном окне

Активация, связанная со сдвигом, в лобно-теменной сети

A Области со значительными контрастами Локация Shift vs. Hold (внешнее смещение внимания). B Области со значительными различиями между встречным сдвигом и удержанием (внутренним переключением внимания). Подробности см. в тексте и в дополнительной таблице 1.

Контроль над переключением внимания между счетчиками WM был выявлен с помощью контраста Counter Shift vs Hold (). Сеть теменных и лобных областей мозга была кратковременно более активной после сигналов сдвига по сравнению с сигналами удержания. Эти активации в значительной степени перекрываются или соседствуют с активациями, выявленными с помощью контраста «Сдвиг местоположения по сравнению с удержанием», за исключением областей в хвостатом ядре и бледном шаре, участвующих в переключении внимания БВ, но не в зрительно-пространственном внимании. Этот результат предполагает, что общая, независимая от домена сеть когнитивного контроля опосредует сдвиги как во внутреннем, так и во внешнем доменах, которые включают медиальный SPL/предклинье, внутритеменную борозду и дорсолатеральную префронтальную область.

Чтобы определить, действительно ли сдвиги местоположения могут вызывать активность базальных ганглиев, мы применили анализ, не требующий поправки на множественные сравнения. В частности, мы выполнили GLM на основе ROI для областей хвостатого и бледного шара, идентифицированных с помощью контраста Counter Shift и Hold. В хвостатом ROI смещение местоположения не вызывало значительно большей активации, чем удержание (p = 0,120). В ROI бледного шара сдвиги местоположения вызывали лишь незначительно большую активацию, чем удержания (p = 0,076).

Для более точного определения областей перекрытия между действиями, вызванными смещением местоположения и смещением счетчика, мы провели конъюнктивный анализ внутренних и внешних сдвигов внимания. Единственными областями, которые удовлетворяли этому более строгому статистическому критерию, были правая медиальная SPL/предклинье, левая внутритеменная борозда (IPS) и правая верхняя лобная борозда (rSFS) (10).

Открыть в отдельном окне

Конъюнктный анализ внешних и внутренних переключений внимания

Сочетание местоположения Shift и Hold и Counter Shift и Hold. Области правого медиального SPL ( A ), левого IPS ( B ) и правого SFS ( C ) рекрутировались обоими типами сдвига. Средние значения, связанные с событиями, нанесены справа от каждого региона.

показывает средний временной ход, связанный с событием, в каждой из областей, определенных анализом соединения. Вокселы в этих трех областях были выбраны по критериям, согласно которым внутренние и внешние сдвиги вызывали большую активность, чем удерживание; поэтому ход времени обязательно должен демонстрировать такой образец. Однако критерии отбора не ограничивали отношения между внутренними и внешними сдвигами внимания в этих вокселах. В rSFS и правом mSPL внутренние и внешние сдвиги вызывали сходные временные изменения и не различались по средней активности ROI (rSFS: t(5)=-.956, р=0,383; rmSPL: t(5)=1,962, p=0,107). Тем не менее, внутренние сдвиги счетчика вызывали значительно большую активность, чем внешние сдвиги местоположения в левой ВПС (см. временной ход; t (5) = -2,547, p = 0,051), возможно, из-за участия ВПС в числовой обработке (Пьяцца, Пинель). , Le Bihan, & Dehaene, 2007; Pinel, Dehaene, Riviere, & LeBihan, 2001).

Отличительные пространственно-временные паттерны для внутренних и внешних сдвигов внимания

Традиционный анализ GLM, описанный выше, позволяет предположить, что существует несколько областей мозга, которые проявляют активность, связанную со сдвигом, как во внешней, так и во внутренней областях. Это может отражать действительно независимый от предметной области сигнал, который запускает оба акта когнитивной реконфигурации — общий «сигнал начала», — который не играет никакой роли в определении специфических особенностей сдвига (например, старого и/или нового когнитивного состояния). Другая возможность заключается в том, что нейроны в этих общих областях избирательно реагируют во время когнитивной реконфигурации в разных областях. Эту вторую возможность можно эффективно оценить с помощью многомерной статистики.

Чтобы изучить независимость от домена в областях, определенных с помощью анализа конъюнкции (сдвиги местоположения по сравнению с удержаниями и встречные сдвиги по сравнению с удержаниями), мы выполнили классификацию многовоксельных паттернов с использованием линейного классификатора SVM в областях интереса, определенных отдельно для каждого субъекта. Эти регионы были идентифицированы с помощью процедуры исключения одного субъекта для обеспечения независимых тестов и данных обучения (Esterman et al., 2010; см. Материалы и методы).

С помощью GLM для исключения одного субъекта идентифицированы области, которые были очень похожи на области группового соединения (правый mSPL, правый SFS, левый IPS) во всех случаях. Мы не анализировали далее области, которые были идентифицированы с помощью анализа конъюнкции «исключение одного субъекта», которые также не дали значительной активации в анализе конъюнкции полной группы.

Производительность классификации шаблонов, связанных с событиями, для сдвигов местоположения по сравнению со сдвигами счетчика в каждой из трех областей соединения представлена на (см. Рисунок S4 для среднецентрированных результатов er-MVPC). Поскольку MVPC полностью независим между субъектами, все сравнения относятся к классификации одного субъекта с тестом рандомизации того же субъекта (см. Экспериментальные процедуры). Для удобства чтения средние результаты по всем предметам показаны черным цветом; пунктирная линия показывает среднее значение верхних 95 ^-й-й процентиль случайности согласно тесту рандомизации. Во всех трех регионах классификатор чаще правильно классифицировал, чем случайно, произошло ли пространственное смещение внимания или смещение счетчика WM после сигнала сдвига. Кроме того, временной ход этой разницы примерно соответствует среднему BOLD-ответу в этих регионах: для каждого региона эффективность классификации была неотличима от случайности за несколько секунд до сигнала. Через 4–6 секунд после появления сигнала эффективность классификации была значительно выше, чем случайность. Важно отметить, что эта эффективность классификации определяется характером активности вокселей, а не разницей в средней активности; средний ЖИРНЫЙ сигнал в mSPL и SFS достоверно не отличался для двух типов сдвига.

Открыть в отдельном окне

Классификация мультивоксельных паттернов, связанных с событием

Точность классификации двух актов контроля (перцептивных или мнемонических сдвигов внимания) в зависимости от времени относительно начала реплики. В каждом регионе сплошная линия представляет собой среднюю производительность, а пунктирная линия представляет собой среднее значение внутрисубъектных 95 процентилей случайной эффективности в тесте рандомизации (подробности см. в разделе «Экспериментальные процедуры»). Столбцы под каждой точкой данных на графике указывают количество субъектов, для которых SVM классифицировал выше внутрисубъектного порога Монте-Карло. Обратите внимание, что пик er-MVPC у некоторых испытуемых достигал через 4 секунды после реплики, в то время как у других достигал пика через 6 секунд после реплики, что, вероятно, отражает межсубъектную изменчивость ответа BOLD. В каждом регионе каждый предмет превысил 95 ^-й-й процентиль из их собственного теста рандомизации в любой момент времени 4 или 6 (многие в обоих случаях), за исключением одного субъекта, чья классификационная эффективность не достигла значимости в правильном SFS. A Левый ИПС. B Правый медиальный SPL. C Правый SFS.

Наличие двух согласованных вложенных областей интереса, одна более чувствительна к сдвигам местоположения, а другая более чувствительна к сдвигам счетчика, не может объяснить наши результаты. На дополнительном рисунке 1 мы представляем бинаризованные веса классификации, обратно спроецированные на каждую область интереса. Веса классификации противоположных полярностей не образуют две противоположные вложенные области интереса, а вместо этого разбросаны по каждой области.

Результаты для внутридоменного MVPC — направление сдвига местоположения и направление сдвига счетчика — представлены на дополнительных рисунках 2 и 3 соответственно. В IPS и mSPL можно было декодировать направление сдвига местоположения; эта модель результатов сохранялась с течением времени. Однако классификатор SFS не смог декодировать направление сдвига местоположения. Ни один из классификаторов регионов не расшифровал направление Counter Shift.

В этом исследовании мы исследовали нейронную основу двух кардинальных процессов контроля внимания — переключения внешнего внимания между пространственными точками и переключения внутреннего внимания между объектами, удерживаемыми в WM. Каждый из этих актов контроля задействовал сеть лобных и теменных областей, о чем свидетельствуют контрасты смещения пространственного внимания по сравнению с задержкой и смещения внутреннего внимания по сравнению с задержкой. Критически важно, что эти сети перекрываются: согласно анализу конъюнкций, три отдельные области продемонстрировали значительно большую активацию как для внешнего смещения внимания по сравнению с удержанием, так и для внутреннего смещения внимания по сравнению с удержанием.

Оба типа переключения внимания — внешнее и внутреннее — противопоставлялись задержке. Этот контраст устраняет как активность, связанную с требованиями двигательной реакции, которые в равной степени присутствуют для сдвигов и удержаний, так и устраняет активность, не связанную со сменой, связанную с обнаружением и реагированием на события RSVP в целом. Возможная проблема, связанная с этим контрастом, заключается в том, что цели Hold пропускаются чаще, чем цели Shift, что позволяет предположить, что удержания могли быть менее заметными. Однако эта проблема смягчается тем фактом, что в регрессоры Shift и Hold включались только правильно обнаруженные события.

Альтернативным противопоставлением, которое можно было бы рассмотреть для выделения активности, связанной с переключением внимания, является сдвиг по сравнению с приращением. Мы исключили это, однако, потому что это искажает анализ в сторону невозможности обнаружить активность, связанную со сменой, в какой бы степени смещение внимания и обновления WM вызывали общую активность. Обновления WM действительно вызывают активность в тех же областях мозга, что и смещение задач и смещение внимания (например, Roth & Courtney, 2007), включая области, выявленные в этом исследовании. Таким образом, требуется более нейтральное вычитание по отношению к деятельности, связанной с контролем внимания, «переключение вместо удержания».

Средние значения ЖИРНЫХ сигналов, вызванных внешним и внутренним переключением внимания, были одинаковыми в mSPL и SFS. В IPS сдвиги внимания WM вызывали немного большую активность, чем пространственные сдвиги внимания. Последнее различие вполне может быть связано со специфическими для задачи соображениями, поскольку IPS участвует не только в контроле внимания и WM, но и в качестве области, важной для обработки числовых значений (Piazza et al., 2007; Pinel et al., 2001).

Существенные области мозга были активированы только для одного или другого типа сдвига (см. Дополнительную таблицу 1). Однако мы сосредоточили наш анализ на областях перекрытия, потому что нас в первую очередь интересует контроль внимания. Области перекрытия попали в дорсальную лобно-теменную контрольную сеть, широко участвующую в контроле внимания и WM. Области, активируемые только для одного или другого типа переключения, были более распределены по мозгу и вполне могли отражать более «периферическую» обработку, связанную с контролем в одной модальности (зрительно-пространственная информация или информация WM), а не «центральные» процессы когнитивного контроля. .

В то время как обычный одномерный GLM-анализ опирается на закономерности активации в грубом пространственном масштабе, MVPC может выявить закономерности активности на уровне субобласти интереса. Для интерпретации результатов MVPC важно признать, что MVPC по своей сути является внутрисубъектным анализом; каждый мозг вызывает свои собственные уникальные паттерны активности, и нет причин думать, что эти паттерны должны быть одинаковыми у разных субъектов, за исключением гораздо более грубого пространственного масштаба, чем тот, который используется здесь. В то время как представлены средние групповые временные рамки, весь анализ проводился отдельно для каждого субъекта, а средняя точность классификации вычислялась только на последнем этапе построения графика результатов.

Этот анализ показал, что макроскопически независимые от домена области выражают специфичные для домена пространственно-временные паттерны информации: воксельный паттерн активности в пределах правого SPL, левого IPS и правого SFS достоверно различался для двух типов переключения внимания. Это говорит о том, что популяции нейронов в этих регионах избирательно настроены на участие в различных актах когнитивного контроля и что характер выполняемого переключения определяется распределенным паттерном активности.

В нескольких предыдущих исследованиях сообщалось о временном увеличении активности в этих областях во время переключения между различными состояниями внимания (например, Greenberg, Esterman, Wilson, Serences, & Yantis, представлено; Kelley et al., 2008; Serences, Schwarzbach, Courtney, Golay, & Yantis, 2004; Shulman et al., 2009; Vandenberghe et al., 2001; Yantis et al., 2002) или набор задач (Braver, Reynolds, & Donaldson, 2003; Chiu & Yantis, 2009; Kamigaki, Fukushima). и Мияшита, 2009). Естественная гипотеза, вытекающая из этих наблюдений, состоит в том, что нейроны, настроенные на контроль когнитивных реконфигураций в обеих доменах контроля, населяют эти области.

Настоящее исследование расширяет набор изучаемых областей переключения внимания на внутренние сдвиги выбора внутри WM с использованием парадигмы, в которой как внешние, так и внутренние сдвиги осуществлялись чередующимся образом внутри испытуемых. Это позволило напрямую проверить степень, в которой контроль в этих различных областях задействует сходные корковые сети. Представленные здесь данные, наряду с предыдущими данными о независимом от домена контроле переключения внимания в медиальных верхних теменных и лобных областях мозга, подтверждают новый взгляд на нейронную основу контроля внимания. В соответствии с этим описанием для мониторинга, обработки или обновления выбирается относящаяся к задаче перцептивная или мнемоническая информация (Montojo & Courtney, 2008; Roth & Courtney, 2007; Roth, Serences, & Courtney, 2006). Сдвиги избирательного внимания в восприятии или рабочей памяти связаны с преходящими управляющими сигналами в лобно-теменной сети. Эта независимая от домена сеть управления вниманием развертывается с помощью различных режимов, специфичных для домена, которые отражаются в уникальных паттернах мозговой активности для различных актов контроля.

Эта функциональная сеть также служит для реконфигурации набора когнитивных задач. В недавнем исследовании (Chiu & Yantis, 2009) сдвиги пространственного внимания между двумя потоками RSVP сравнивались со сдвигами между двумя правилами категоризации (величина или четность, применяемые к цифровым целям, включенным в посещаемый поток RSVP). Область в медиальном SPL была временно активной как во время смещения пространственного внимания, так и во время смены правил категоризации (Chiu & Yantis, 2009). Настоящее исследование повторяет эти результаты в том, что реконфигурация WM либо для приоритета внимания счетчика WM (здесь), либо для приоритета внимания правила категоризации должна выполняться для двухвалентных стимулов (Chiu & Yantis, 2009).) приводит к набору медиального SPL. Анализ адаптации fMR показал, что субпопуляции нейронов в mSPL были избирательно активны во время инициации сдвигов в перцептивной и когнитивной областях соответственно (Chiu & Yantis, 2009) — вывод, который согласуется с результатами текущего анализа MVPC. Этот вывод дополнительно подкрепляется открытием, что сдвиги в правилах категоризации и сдвиги пространственного внимания могут быть декодированы с помощью MVPC в mSPL (Esterman, Chiu, Tamber-Rosenau, & Yantis, 2009). ).

Параллельные результаты текущего исследования и Chiu & Yantis (2009) говорят о давних спорах о том, используются ли одни и те же репрезентативные и контролирующие механизмы как для предметов, так и для правил (см., например, Montojo & Courtney, 2008; Ravizza & Carter , 2008; Rushworth et al., 2001), предполагая, что контроль над этими двумя конструкциями имеет по крайней мере некоторые общие элементы. В то время как Эстерман и др. (2009) (которое включало подмножество данных из настоящего исследования для анализа стабильности между экспериментами) также поддерживает эту точку зрения, важно оценить прямое сравнение внутри парадигмы, как представлено здесь. В настоящем исследовании мы обнаружили, что различные типы сдвигов выбора могут отличаться друг от друга в нескольких основных областях контроля внимания.

Настоящие данные, как и данные исследований, рассмотренных выше, не говорят о том, какие аспекты данных приводят к успешной классификации. Настоящие результаты представляют классификацию между одним пространственным и одним непространственным типом сдвига. Важной темой для дальнейших исследований будет установление того, обусловлены ли эти различия паттернов внутренней/внешней диссоциацией, пространственной/непространственной диссоциацией или какой-либо другой диссоциацией. Будущие исследования должны попытаться провести классификацию между двумя непространственными сдвигами для достижения этой цели.

В текущей парадигме фокусы внешнего и внутреннего внимания и значения счетчиков сохранялись на протяжении всего задания (то есть не было интервалов задания, в которых испытуемый активно не поддерживал эти состояния, за исключением коротких интервалов вокруг смен) , поэтому эта задача не предоставляет средств для обнаружения активации, связанной с процессами обслуживания, не зависящими от домена (например, с помощью контраста обслуживания и отсутствия обслуживания). Однако эта парадигма хорошо подходит для выявления активности мозга, связанной со сменой. Согласно предложенной вычислительной модели переключения задач (O’Reilly & Frank, 2006), префронтальная кора поддерживает элементы и правила WM, включая правила, определяющие, когда элементы или правила должны быть обновлены, но сам акт обновления контролируется базальными ганглиями. (см. также McNab & Klingberg, 2008). Таким образом, локусы как внешнего, так и внутреннего внимания, а также значения счетчика поддерживаются в WM префронтальной корой, но сдвиги в любом локусе внимания опосредованы BG-стробированием. Мы наблюдали преходящие активации хвостатого ядра и бледного шара, которые были вызваны сдвигами внимания между элементами WM (см. Дополнительную таблицу 1 и ), но не было выявлено статистически достоверных активаций базальных ганглиев для внешних сдвигов внимания. Мы считаем это интригующим предварительным свидетельством в пользу модели (O’Reilly & Frank, 2006), но необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять, когда внешние сдвиги внимания вызывают значительную активацию базальных ганглиев.

В совокупности с результатами настоящего исследования модель O’Reilly and Frank (2006) поддерживает теорию контроля внимания, в которой смещение внимания требует как обновления репрезентации WM текущего контекста задачи (например, « в этот момент времени я должен направлять пространственное внимание на левую сторону»), а также реконфигурация специфических для содержания областей сенсорной или мнемонической коры (например, смещение нейронной конкуренции в пользу правой экстрастриарной зрительной коры). С этой точки зрения важно отдельно рассматривать реконфигурацию ресурса РВ, в котором поддерживается контекст задачи, с одной стороны, и переориентацию внимания на новый сенсорный ввод или другое представление РВ, с другой. Этот отчет о когнитивном контроле выделяет несколько различных типов возможных обновлений WM: реконфигурация контекста задачи, замена сохраняемой информации об элементе совершенно новой информацией, интеграция новой и старой информации, переключение внимания между представлениями WM или одно из возможно много других актов управления в WM. Одна из интерпретаций наших результатов заключается в том, что различные типы реконфигураций в этом контексте задачи WM (здесь либо реконфигурации зрительно-пространственного внимания, либо мнемонического внимания) приводят к различимым сигналам в областях управления WM, как показывает MVPC.

Как модели с единым хранилищем, так и многокомпонентные модели WM постулируют (явно или неявно) смещение внимания внутри WM, но конкретно не рассматривают, как это внимание развертывается, или опосредуется ли развертывание внимания в WM теми же механизмами, что и развертывание внимания в восприятие. Представленные здесь данные не разрешают дискуссию между моделями унитарного хранилища и многокомпонентными моделями WM, но они резко ограничивают эти модели, показывая, что сдвиги внимания между перцептивными и мнемоническими репрезентациями имеют общий корковый источник, который развертывается в разных доменно-специфических режимах. . Эти данные свидетельствуют о том, что независимая от домена операция когнитивной реконфигурации, реализуемая различными паттернами активности в mSPL и других областях мозга, обслуживает мнемоническое и перцептивное внимание. Дополнительные исследования, в которых по отдельности вызываются изменения в контексте задачи, в содержании элемента и в состоянии внимания, еще больше прояснят, как произвольные переключения внимания на разных уровнях WM и восприятия координируются, чтобы обеспечить гибкое и адаптивное когнитивное поведение.

Нажмите здесь для просмотра. ^{(1.3M, pdf)}

ФИНАНСИРОВАНИЕ

Эта работа была поддержана грантом Национального института здравоохранения R01-DA13165 для SY.

Мы благодарим Эми Шелтон и Джона Серенса за статистические и технические консультации, а также Джареда Абрамса, Терри Браунер и Кэтлин Кал за отличную техническую помощь.

Аух Э., Даливал Х., Кристенсен С., Мацукура М. Доказательства двух компонентов объектно-ориентированного выбора. Психологическая наука. 2001;12(4):329–334. [PubMed] [Google Scholar]
Awh E, Vogel EK, Oh SH. Взаимодействие внимания и рабочей памяти. Неврология. 2006;139(1):201–208. [PubMed] [Google Scholar]
Baddeley A. Рабочая память: взгляд назад и взгляд вперед. Обзоры природы Неврология. 2003;4(10):829–839. [PubMed] [Google Scholar]
Bisley JW, Goldberg ME. Нейрональная активность латеральной внутритеменной области и пространственное внимание. Наука. 2003;299(5603):81–86. [PubMed] [Академия Google]
Бледовски С., Рам Б., Роу Д.Б. Что «работает» в рабочей памяти? Отдельные системы для отбора и обновления критической информации. Дж. Нейроски. 2009;29(43):13735–13741. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Boynton GM, Engel SA, Glover GH, Heeger DJ. Линейный системный анализ функциональной магнитно-резонансной томографии человека V1. Дж. Нейроски. 1996;16(13):4207–4221. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Braver TS, Reynolds JR, Donaldson DI. Нейронные механизмы временного и устойчивого когнитивного контроля при переключении задач. 2003;39(4): 713–726. [PubMed] [Google Scholar]
Chiu YC, Yantis S. Независимый от предметной области источник когнитивного контроля для наборов задач: смещение пространственного внимания и переключение правил категоризации. Журнал неврологии. 2009;29(12):3930–3938. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Corbetta M, Kincade JM, Ollinger JM, McAvoy MP, Shulman GL. Произвольное ориентирование отделено от обнаружения цели в задней теменной коре человека. Неврология природы. 2000;3(3):292–297. [PubMed] [Академия Google]
Корбетта М., Шульман Г. Л. Контроль целенаправленного и стимулированного внимания в головном мозге. Обзоры природы Неврология. 2002;3(3):201–215. [PubMed] [Google Scholar]
Кортни С.М. Внимание и когнитивный контроль как эмерджентные свойства представления информации в рабочей памяти. Cogn Affect Behav Neurosci. 2004;4(4):501–516. [PubMed] [Google Scholar]
Коуэн Н. Внимание и память: интегрированная структура. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета; 1995. [Google Академия]
Десимон Р., Дункан Дж. Нейронные механизмы избирательного зрительного внимания. Ежегодный обзор неврологии. 1995; 18: 193–222. [PubMed] [Google Scholar]
Дункан Дж. Избирательное внимание и организация визуальной информации. Журнал экспериментальной психологии-общий. 1984;113(4):501–517. [PubMed] [Google Scholar]
Egeth HE, Yantis S. Зрительное внимание: контроль, представление и ход времени. Ежегодный обзор психологии. 1997; 48: 269–297. [PubMed] [Академия Google]
Эгли Р. , Водитель Дж., Рафал Р.Д. Переключение визуального внимания между объектами и местами — данные нормальных и теменных субъектов с поражением. Журнал экспериментальной психологии-общий. 1994;123(2):161–177. [PubMed] [Google Scholar]
Ericsson KA, Delaney PF. Долговременная рабочая память как альтернатива емкостным моделям рабочей памяти в повседневной квалифицированной работе. В: Мияке А., Шах П., редакторы. Модели рабочей памяти: механизмы активного обслуживания и исполнительного контроля. Нью-Йорк: издательство Кембриджского университета; 1999. стр. 257–297. [Google Scholar]
Эстерман М., Чиу Ю.С., Тамбер-Розенау Б.Дж., Янтис С. Расшифровка когнитивного контроля в теменной коре головного мозга человека. Труды Национальной академии наук. 2009;106(42):17974–17979. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Эстерман М., Тамбер-Розенау Б.Дж., Чиу Ю.С., Янтис С. Избегание независимости в анализе данных фМРТ: опустите одного субъекта. Нейроизображение. 2010;50(2):572–576. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Friston KJ, Frith CD, Turner R, Frackowiak RSJ. Характеристика вызванной гемодинамики с помощью ЯМР. Нейроизображение. 1995;2(2):157–165. [PubMed] [Google Scholar]
Гараван Х. Серийное внимание в рабочей памяти. Мем Когнит. 1998;26(2):263–276. [PubMed] [Google Scholar]
Геринг В.Дж., Брик Р.Л., Джонидес Дж., Альбин Р.Л., Бадре Д. Мысленный взор, смотрящий внутрь себя? В поисках исполнительного контроля во внутреннем переключении внимания. Психофизиология. 2003;40(4):572–585. [PubMed] [Google Scholar]
Гринберг А.С., Эстерман М., Уилсон Д., Серенс Дж.Т., Янтис С. Представлено управление пространственным и функциональным вниманием в лобно-теменной коре. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Джонидес Дж., Льюис Р.Л., Ни Д.Э., Лустиг К.А., Берман М.Г., Мур К.С. Ум и мозг кратковременной памяти. Ежегодный обзор психологии. 2008; 59: 193–224. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Камигаки Т. , Фукусима Т., Мияшита Ю. Реконфигурация когнитивного набора, сигнализируемая задними теменными нейронами макака. 2009;61(6):941–951. [PubMed] [Google Scholar]
Келли Т.А., Серенс Дж.Т., Гисбрехт Б., Янтис С. Корковые механизмы переключения и удержания зрительно-пространственного внимания. Кора головного мозга. 2008;18(1):114–125. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Куо Б.К., Рао А., Лепсиен Дж., Нобре А.С. Поиск целей в пространственном расположении кратковременной зрительной памяти. Дж. Нейроски. 2009;29(25):8032–8038. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
LaBar KS, Gitelman DR, Parrish TB, Mesulam MM. Нейроанатомическое перекрытие сетей рабочей памяти и пространственного внимания: функциональное сравнение МРТ у субъектов. Нейроизображение. 1999;10(6):695–704. [PubMed] [Google Scholar]
Lepsien J, Nobre AC. Внимательная модуляция представлений объектов в рабочей памяти. Кора головного мозга. 2007;17(9): 2072–2083. [PubMed] [Google Scholar]
Liu TS, Slotnick SD, Serences JT, Yantis S. Корковые механизмы контроля внимания на основе признаков. Кора головного мозга. 2003;13(12):1334–1343. [PubMed] [Google Scholar]
Ma J, Zhao Y, Ahalt S, Eads D. OSU SVM, версия 3.00. 2003. [Google Scholar]
МакЭлри Б. Доступ к недавним событиям. Психология обучения и мотивации: достижения в исследованиях и теории. 2006; 46: 155–200. [Google Scholar]
Макнаб Ф., Клингберг Т. Префронтальная кора и базальные ганглии контролируют доступ к рабочей памяти. Нат Нейроски. 2008;11(1):103–107. [PubMed] [Академия Google]
Мельчер Д., Папатомас Т.В., Виднянский З. Неявный выбор связанных зрительных функций с помощью внимания. Нейрон. 2005;46(5):723–729. [PubMed] [Google Scholar]
Миллер Э.К., Коэн Д.Д. Интегративная теория функции префронтальной коры. Ежегодный обзор неврологии. 2001; 24: 167–202. [PubMed] [Google Scholar]
Montojo CA, Courtney SM. Дифференциальная нейронная активация для обновления правила по сравнению с информацией о стимуле в рабочей памяти. Нейрон. 2008;59(1):173–182. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Мюллер Н.Г., Кляйншмидт А. Динамическое взаимодействие объектного и пространственного внимания в ретинотопических зрительных областях. Журнал неврологии. 2003;23(30):9812–9816. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Nee DE, Jonides J. Нейронные корреляты доступа к кратковременной памяти. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 2008;105(37):14228–14233. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Nee DE, Jonides J. Общие и отличные нейронные корреляты перцептивного и мемориального отбора. Нейроизображение. 2009 г.;45(3):963–975. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Nobre AC, Coull JT, Maquet P, Frith CD, Vandenberghe R, Mesulam MM. Ориентация внимания на места в перцептивных и ментальных представлениях. Журнал когнитивной неврологии. 2004;16(3):363–373. [PubMed] [Google Scholar]
O’Craven KM, Downing PE, Kanwisher N. МРТ-данные для объектов как единиц выбора внимания. Природа. 1999;401(6753):584–587. [PubMed] [Google Scholar]
O’Reilly RC, Frank MJ. Как заставить рабочую память работать: вычислительная модель обучения в префронтальной коре и базальных ганглиях. Нейронные вычисления. 2006;18(2):283–328. [PubMed] [Академия Google]
Обэрауэр К. Доступ к информации в рабочей памяти: Изучение фокуса внимания. Журнал экспериментальной психологии — обучение памяти и познанию. 2002;28(3):411–421. [PubMed] [Google Scholar]
Oberauer K. Избирательное внимание к элементам рабочей памяти. Экспериментальная психология. 2003;50(4):257–269. [PubMed] [Google Scholar]
Piazza M, Pinel P, Le Bihan D, Dehaene S. Код величины, общий для чисел и числовых символов в интратеменной коре головного мозга человека. Нейрон. 2007;53(2):293–305. [PubMed] [Google Scholar]
Пинель П., Дехан С., Ривьер Д., ЛеБихан Д. Модуляция теменной активации с помощью семантического расстояния в задаче сравнения чисел. Нейроизображение. 2001;14(5):1013–1026. [PubMed] [Google Scholar]
Posner MI. Ориентация внимания. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии. 1980; 32 (февраль): 3–25. [PubMed] [Google Scholar]
Ravizza SM, Carter CS. Сдвиг набора о переключении задач: поведенческие и нейронные доказательства различных форм когнитивной гибкости. Нейропсихология. 2008;46(12):2924–2935. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Reynolds JH, Chelazzi L, Desimone R. Конкурентные механизмы привлекают внимание в районах макак V2 и V4. Журнал неврологии. 1999;19(5):1736–1753. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Roth JK, Courtney SM. Нейронная система для обновления рабочей памяти объектов из разных источников: сенсорные стимулы или долговременная память. Нейроизображение. 2007;38(3):617–630. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Roth JK, Serences JT, Courtney SM. Нейронная система управления содержимым объектной рабочей памяти человека. Кора головного мозга. 2006;16(11):1595–1603. [PubMed] [Google Scholar]
Rushworth MFS, Paus T, Sipila PK. Системы внимания и организация теменной коры человека. Журнал неврологии. 2001;21(14):5262–5271. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Saenz M, Buracas GT, Boynton GM. Глобальные эффекты внимания, основанного на признаках, в зрительной коре человека. Неврология природы. 2002;5(7):631–632. [PubMed] [Google Scholar]
Serences JT, Schwarzbach J, Courtney SM, Golay X, Yantis S. Контроль объектного внимания в коре головного мозга человека. Кора головного мозга. 2004;14(12):1346–1357. [PubMed] [Академия Google]
Serences JT, Yantis S. Избирательное зрительное внимание и когерентность восприятия. Тенденции в когнитивных науках. 2006;10(1):38–45. [PubMed] [Google Scholar]
Serences JT, Yantis S. Пространственно-избирательные представления произвольного и стимулированного приоритета внимания в затылочной, теменной и лобной коре человека. Кора головного мозга. 2007;17(2):284–293. [PubMed] [Google Scholar]
Шомштейн С., Янтис С. Конфигурация и контекстуальная расстановка приоритетов в объектном внимании. Psychon Bull Rev. 2004a;11(2):247–253. [PubMed] [Академия Google]
Шомштейн С., Янтис С. Контроль переключения внимания между зрением и слухом в коре головного мозга человека. Журнал неврологии. 2004б; 24(47):10702–10706. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Шомштейн С., Янтис С. Теменная кора опосредует произвольный контроль пространственного и непространственного слухового внимания. Журнал неврологии. 2006;26(2):435–439. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Шульман Г.Л., Астафьев С.В., Франке Д., Поуп Д.Л.В., Снайдер А.З., МакЭвой М.П. и др. Взаимодействие стимулированной переориентации и ожидания в вентральной и дорсальной лобно-теменной и базально-ганглийно-кортикальной сетях. Дж. Нейроски. 2009 г.;29(14):4392–4407. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Silver MA, Ress D, Heeger DJ. Топографические карты зрительно-пространственного внимания в теменной коре человека. Журнал нейрофизиологии. 2005;94(2):1358–1371. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Talairach J, Tournoux P. Копланарный стереотаксический атлас человеческого мозга: трехмерная пропорциональная система: подход к визуализации головного мозга. Нью-Йорк: Thieme Medical Publishers; 1988. [Google Scholar]
Ванденберге Р., Гительман Д.Р., Пэрриш Т.Б., Месулам М.М. Функциональная специфика верхней теменной медиации пространственного перемещения. Нейроизображение. 2001;14(3):661–673. [PubMed] [Академия Google]
Verhaeghen P, Cerella J, Basak C, Bopp K, Zhang Y, Hoyer WJ. Плюсы и минусы рабочей памяти: динамические процессы, связанные с переключением внимания и поиском. В: Осака Н., Логи Р., Д’Эспозито М., редакторы. Рабочая память: поведенческие и нейронные корреляции. Издательство Оксфордского университета; 2007. С. 81–98. [Google Scholar]
Фойгт С., Хагендорф Х. Роль контекста задачи для процессов-компонентов в переключении фокуса. Psychologische Beiträge. 2002; 44: 248–274. [Google Scholar]
Вул Э., Канвишер Н. Напрашивающийся вопрос: Ошибка отсутствия независимости в анализе данных фМРТ. В: Hanson S, Bunzl M, редакторы. Основы и философия нейровизуализации. в прессе. [Академия Google]
Yantis S, Schwarzbach J, Serences JT, Carlson RL, Steinmetz MA, Pekar JJ, et al. Транзиторная нейронная активность в теменной коре человека во время смещения пространственного внимания. Неврология природы. 2002;5(10):995–1002. [PubMed] [Академия Google]

Внимание, проявляющееся у разных видов | Сравнительное познание: экспериментальные исследования интеллекта животных

Фильтр поиска панели навигации Oxford AcademicComparative Cognition: Experimental Explorations of Animal IntelligenceКогнитивная психологияКнигиЖурналы Мобильный телефон Введите поисковый запрос

Закрыть

Фильтр поиска панели навигации Oxford AcademicComparative Cognition: Experimental Explorations of Animal IntelligenceКогнитивная психологияКнигиЖурналы Введите поисковый запрос

Расширенный поиск

Иконка Цитировать Цитировать
Разрешения
Делиться
- Твиттер
- Подробнее

Укажите

Уошберн, Дэвид А. и Лорен А. Тальялатела, «Внимание, проявляющееся у разных видов», в книге Вассермана и Томаса Р. Зенталла (редакторы), Comparative Cognition: Experimental Explorations of Animal Intelligence (2009; онлайн-издание, Oxford Academic, 22 марта 2012 г.), https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780195377804.003.0008, по состоянию на 4 марта 2023 г.

Выберите формат Выберите format.ris (Mendeley, Papers, Zotero).enw (EndNote).bibtex (BibTex).txt (Medlars, RefWorks)

Закрыть

Advanced Search

Abstract

Внимание было одной из первых тем, изучаемых в психологии. Его изучали на обезьянах, человекообразных обезьянах, голубях и других нечеловеческих животных. Методы, используемые для изучения внимания животных, в последние годы стали более гомологичными методам, используемым для людей, особенно с появлением компьютерного тестового оборудования. Таким образом, как поведенческие, так и нейропсихологические исследования на животных все чаще характеризуются «дружественными к животным» версиями классических парадигм, разработанными для тестирования взрослых людей и детей. В этой главе определены семь принципов, которые появляются в когнитивной и сравнительной литературе. В частности, какие похожие на правила обобщения можно сделать о внимании, проявляющемся у разных видов? Экспериментальные, психометрические и нейропсихологические данные показывают, что внимание представляет собой многомерную конструкцию, состоящую по крайней мере из трех отдельных факторов: фокусировки или избирательности, сканирования или ориентации и поддержания или предупреждения.

Ключевые слова: внимание, психология, нечеловеческие животные, фокусировка, ориентирование, оповещение, видовое внимание, психология, нечеловеческие животные, фокусировка, ориентирование, оповещение, вид

Предмет

Когнитивная психология

В настоящее время у вас нет доступа к этой главе.

Доступ к контенту в Oxford Academic часто предоставляется посредством институциональных подписок и покупок. Если вы являетесь членом учреждения с активной учетной записью, вы можете получить доступ к контенту одним из следующих способов:

Доступ на основе IP

Как правило, доступ предоставляется через институциональную сеть к диапазону IP-адресов. Эта аутентификация происходит автоматически, и невозможно выйти из учетной записи с IP-аутентификацией.

Войдите через свое учреждение

Выберите этот вариант, чтобы получить удаленный доступ за пределами вашего учреждения. Технология Shibboleth/Open Athens используется для обеспечения единого входа между веб-сайтом вашего учебного заведения и Oxford Academic.

Нажмите Войти через свое учреждение.
Выберите свое учреждение из предоставленного списка, после чего вы перейдете на веб-сайт вашего учреждения для входа.
При посещении сайта учреждения используйте учетные данные, предоставленные вашим учреждением. Не используйте личную учетную запись Oxford Academic.
После успешного входа вы вернетесь в Oxford Academic.

Если вашего учреждения нет в списке или вы не можете войти на веб-сайт своего учреждения, обратитесь к своему библиотекарю или администратору.

Войти с помощью читательского билета

Введите номер своего читательского билета, чтобы войти в систему. Если вы не можете войти в систему, обратитесь к своему библиотекарю.

Члены общества

Доступ члена общества к журналу достигается одним из следующих способов:

Войти через сайт сообщества

Многие общества предлагают единый вход между веб-сайтом общества и Oxford Academic. Если вы видите «Войти через сайт сообщества» на панели входа в журнале:

Щелкните Войти через сайт сообщества.
При посещении сайта общества используйте учетные данные, предоставленные этим обществом. Не используйте личную учетную запись Oxford Academic.
После успешного входа вы вернетесь в Oxford Academic.

Если у вас нет учетной записи сообщества или вы забыли свое имя пользователя или пароль, обратитесь в свое общество.

Вход через личный кабинет

Некоторые общества используют личные аккаунты Oxford Academic для предоставления доступа своим членам. См. ниже.

Личный кабинет

Личную учетную запись можно использовать для получения оповещений по электронной почте, сохранения результатов поиска, покупки контента и активации подписок.

Некоторые общества используют личные аккаунты Oxford Academic для предоставления доступа своим членам.

Просмотр ваших зарегистрированных учетных записей

Щелкните значок учетной записи в правом верхнем углу, чтобы:

Просмотр вашей личной учетной записи и доступ к функциям управления учетной записью.
Просмотр институциональных учетных записей, предоставляющих доступ.

Выполнен вход, но нет доступа к содержимому

Oxford Academic предлагает широкий ассортимент продукции. Подписка учреждения может не распространяться на контент, к которому вы пытаетесь получить доступ. Если вы считаете, что у вас должен быть доступ к этому контенту, обратитесь к своему библиотекарю.

Ведение счетов организаций

Для библиотекарей и администраторов ваша личная учетная запись также предоставляет доступ к управлению институциональной учетной записью. Здесь вы найдете параметры для просмотра и активации подписок, управления институциональными настройками и параметрами доступа, доступа к статистике использования и т. д.

Покупка

Наши книги можно приобрести по подписке или приобрести в библиотеках и учреждениях.

Информация о покупке

Внимание | Определение, теории, аспекты и факты

вегетативная нервная система

См. все СМИ

Связанные темы:: бдительность центральное внимание автоматическое внимание двухпроцессная теория внимания принцип расхождения

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

внимание , в психологии концентрация внимания на каком-либо явлении с исключением других раздражителей.

Внимание — это осознание того, что происходит здесь и сейчас, фокусным и перцептивным образом. Для ранних психологов, таких как Эдвард Брэдфорд Титченер, внимание определяло содержание сознания и влияло на качество сознательного опыта. В последующие годы меньше внимания уделялось субъективному элементу сознания и больше — моделям поведения, по которым можно было распознать внимание других. Хотя человеческий опыт определяется тем, как люди направляют свое внимание, очевидно, что они не имеют полного контроля над этим направлением. Например, бывают случаи, когда человеку трудно сконцентрировать внимание на задаче, разговоре или ряде событий. В других случаях внимание человека «захвачено» неожиданным событием, а не направлено на него добровольно.

Внимание связано с непосредственным опытом человека; это состояние текущего осознания. Конечно, в мире постоянно происходит множество событий, каждое из которых воздействует на чувства человека. Есть также события, происходящие в теле, которые влияют на внимание, точно так же, как существуют репрезентации прошлых событий, хранящиеся в памяти, но доступные для осознания при соответствующих обстоятельствах.

Хотя можно было бы ожидать, что текущее осознание представляет собой совокупность всех этих событий в любой данный момент, очевидно, что это не так. В этом обширном поле потенциальных переживаний индивидуум сосредотачивается или обращает внимание на какое-то ограниченное подмножество целого. Это подмножество составляет субъективное поле сознания. Можно определить причину этого ограничения. Контроль и координация множества входных данных и накопленного опыта, а также организация соответствующих паттернов реагирования являются областью деятельности мозга. Мозг обладает впечатляющими вычислительными возможностями, но его возможности ограничены. Человек не может сознательно переживать все события и информацию, доступные в любой момент времени. Точно так же невозможно инициировать одновременно неограниченное количество различных действий. Возникает вопрос о том, как выбрать подходящее подмножество входов, промежуточных процессов и результатов, чтобы привлечь внимание и задействовать доступные ресурсы.

Таким образом, внимание можно понимать как состояние избирательного осознания, которое определяет степень и качество взаимодействия человека с окружающей средой. Он не обязательно находится под добровольным контролем. Некоторые аспекты истории внимания и методы, с помощью которых психологи и другие специалисты пришли к его характеристике и пониманию, представлены в последующем обсуждении.

Ранние взгляды на внимание

Корни XIX века

Психологи начали изучать внимание во второй половине XIX века.век. До этого времени философы обычно рассматривали внимание в контексте апперцепции (механизма, с помощью которого новые идеи ассоциировались с существующими идеями). Таким образом, Готфрид Вильгельм Лейбниц предположил, что потеря осознания постоянного звука водопада иллюстрирует, как события могут перестать восприниматься (то есть представляться в сознании) без особого внимания. Он предположил, что внимание определяет, что будет воспринято, а что нет. Срок апперцепция еще использовалась в 19 веке Вильгельмом Вундтом, одним из основателей современной психологии. Однако Вундт был одним из первых, кто указал на различие между фокальными и более общими чертами человеческого сознания. Он писал о широком поле осознания (которое он назвал Blickfeld ), внутри которого находится более ограниченный фокус внимания ( Blickpunkt ). Он предположил, что диапазон Blickpunkt составляет около шести предметов или групп. Он также предположил, что внимание является функцией лобных долей головного мозга.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подписаться сейчас

Одним из самых влиятельных психологов на рубеже веков был Уильям Джеймс. В своей основной работе « Принципы психологии » (1890 г.) он говорит:

Каждый знает, что такое внимание. Это овладение умом в ясной и яркой форме одним из нескольких одновременно возможных объектов или цепочек мыслей. Фокализация, концентрация сознания составляют его сущность. Это подразумевает отказ от одних вещей, чтобы эффективно справляться с другими.

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

В 1906 г. другой выдающийся психолог У.Б. Пиллсбери предложил три метода измерения внимания. Первый основывался на тестах, которые измеряли внимание посредством выполнения задачи, требующей высокой степени внимания; второй измерял снижение внимания за счет снижения производительности; а третий измерял силу внимания по уровню стимула, необходимого для отвлечения человека.

В течение 20-го века психология и изучение поведения подвергались новым влияниям, которые имели далеко идущие последствия для представлений о внимании. Одна из таких областей влияния возникла в работах русского физиолога Ивана Петровича Павлова, который сообщил о том, что теперь обычно называют ориентировочной реакцией. У собак и других животных к ним относятся такие признаки внимания, как настороженные уши, поворот головы в сторону раздражителя, повышенное мышечное напряжение, физиологические изменения, обнаруживаемые приборами. Дальнейшее влияние оказала работа по рефлексологии одного из конкурентов Павлова, россиянина Владимира М. Бехтерева. Многие психологи пришли к выводу, что условный рефлекс (непроизвольная реакция, обусловленная вознаграждением) является основным строительным блоком всего человеческого обучения.

Скрытые переключения внимания могут объяснить функциональную роль «движения глаз в никуда»

Люди смотрят на пустые пространственные местоположения, где информация была представлена во время кодирования, при извлечении информации, связанной с этим местоположением. Например, Ричардсон и его коллеги (Hoover & Richardson, 2008; Richardson & Kirkham, 2004; Richardson & Spivey, 2000) показали, что, когда участников спрашивали о словесном утверждении, они смотрели в пространстве на экране компьютера, связанном с со словесной информацией во время кодирования, если экран был пуст. Было также показано, что этот так называемый феномен «смотрения в никуда» проявляется при обработке речи (Altmann, 2004), визуальных мысленных образах (Brandt & Stark, 19). 97; Йоханссон, Холсанова и Холмквист, 2006 г.; Мартарелли и Маст, 2011; Spivey & Geng, 2001), категоризация (Martarelli, Chiquet, Laeng, & Mast, 2017; Scholz, von Helversen, & Rieskamp, 2015), рассуждения (Jahn & Braatz, 2014; Scholz, Krems, & Jahn, 2017) и принятие решений (Platzer, Bröder, & Heck, 2014; Renkewitz & Jahn, 2012).

В недавнем исследовании изучалось, играют ли и при каких обстоятельствах движения глаз функциональную роль в извлечении памяти (Bochynska & Laeng, 2015; Johansson, Holsanova, Dewhurst, & Holmqvist, 2012; Johansson & Johansson, 2014; Laeng, Bloem, D’ Ascenzo, & Tommasi, 2014; Laeng & Teodorescu, 2002; Martarelli & Mast, 2013; Scholz, Mehlhorn, & Krems, 2016; Staudte & Altmann, 2016; Wantz, Martarelli, Cazzoli, et al., 2016; Wantz, Martarelli & Мачта, 2016). В частности, помогает ли просмотр пространственного местоположения, которое является (почти) пустым, извлечению информации, связанной с этим местоположением? Чтобы проверить функциональную роль движений глаз во время извлечения памяти, Scholz et al. (2016) на слух представили участникам предложения, описывающие четыре вымышленных города. Пока они слушали каждое предложение, в одной из четырех пространственных областей на экране компьютера появлялся символ. Таким образом, каждое предложение было связано с одним из четырех пространственных мест. На последующем этапе поиска участникам было представлено утверждение об одном из ранее услышанных предложений, и они должны были вынести верное/ложное суждение (аналогично Richardson & Spivey, 2000). Кроме того, в некоторых испытаниях пространственный сигнал появлялся либо в пространственной области, связанной с извлекаемой информацией (конгруэнтное местоположение), либо в одном из других местоположений (неконгруэнтное местоположение). В испытаниях, в которых пространственный сигнал не появлялся, участники смотрели на пустые пространственные местоположения, связанные с извлеченной информацией, повторяя предыдущие результаты по поведению «смотрение в никуда». Это поведение было более выраженным для правильных, чем для неправильных ответов, что является ранним признаком функциональной связи между движениями глаз и извлечением воспоминаний (см. также Martarelli et al., 2017; Martarelli & Mast, 2011). Что еще более важно, манипулирование взглядом с помощью пространственного сигнала показало более высокую точность поиска в конгруэнтных по сравнению с неконгруэнтными испытаниях, в которых взгляд направлялся в сторону от связанных пространственных местоположений. Более высокую точность можно интерпретировать как результат перекрытия процессов, участвующих в кодировании и извлечении информации, хранящейся в следе эпизодической памяти. Воспроизведение процессов, присутствующих во время кодирования, облегчает память, вызывая выполнение движений глаз, что затем увеличивает активацию памяти для получения желаемой информации. Также в соответствии с этим объяснением нарушение процесса воспроизведения может ухудшить восстановление памяти (Scholz et al., 2016).

Принимая во внимание, что Johansson et al. (2012) и Laeng et al. (2014; см. также Bochynska & Laeng, 2015; Johansson & Johansson, 2014; Laeng & Teodorescu, 2002; Wantz, Martarelli, Cazzoli, et al. , 2016) пришли к аналогичным результатам, другие не обнаружили таких сильных эффектов, поэтому ставя под сомнение функциональную связь между движениями глаз и извлечением памяти (Martarelli & Mast, 2013; Staudte & Altmann, 2016; Wantz, Martarelli, & Mast, 2016). Например, в исследовании Штаудте и Альтманна (2016) участники выучили последовательности букв, каждая из которых представлена последовательно в определенном месте сетки. Авторы проверили распознавание либо последовательности мест, в которых встречались буквы, либо последовательности букв. В одних блоках испытаний участникам разрешалось смотреть свободно (условие свободного просмотра), а в других блоках они должны были фиксировать центр экрана (условие фиксированного просмотра). Исправлена ошибка, из-за которой просмотр нарушал только местоположение, а не отзыв букв, и только тогда, когда участникам приходилось обнаруживать ошибку в последовательности местоположения. В исследовании Ванца, Мартарелли и Маста (2016) участники должны были закодировать 24 визуальных объекта в задаче на ментальные образы, и их спрашивали об этих объектах в последующих попытках поиска. В некоторых испытаниях на припоминание участники должны были следить за конгруэнтным пространственным положением (обозначаемым красной рамкой, окружающей одну четверть экрана компьютера), а в других испытаниях — в неконгруэнтном пространственном местоположении. Авторы не обнаружили влияния этой манипуляции на точность поиска.

Альтернативное объяснение, которое может объяснить эти различные результаты, может заключаться в том, что не движения глаз сами по себе вызывают различия в производительности поиска. Вместо этого скрытые переключения внимания могут объяснить функциональную взаимосвязь между движениями глаз и поиском памяти в парадигме смотрения в никуда. С чего бы это? Во-первых, в предыдущих исследованиях, в которых не было обнаружено функционального влияния движений глаз на точность припоминания, участники, возможно, строго следовали инструкциям по движению глаз, но все же могли скрытно переключать свое внимание на соответствующее пространственное местоположение, тем самым облегчая припоминание. желаемой информации. Например, Ванц, Мартарелли и Маст (2016) просили участников смотреть свободно, но в пределах одного целого квадранта, окруженного красной рамкой. В этом исследовании участники могли тайно переключать внимание на соседнее место в пространстве. Напротив, Лаенг и Теодореску (2002) инструктировали участников фиксировать центр экрана во время поиска, что могло помешать скрытому переключению внимания на пустые места в пространстве во время поиска.

В предыдущих исследованиях уже обсуждалось, что смещение внимания может играть центральную роль в объяснении феномена «смотрения в никуда» (Brandt & Stark, 1997; Ferreira, Apel, & Henderson, 2008; Johansson et al., 2012; Laeng et al. al., 2014; Laeng & Teodorescu, 2002; Richardson, Altman, Spivey, & Hoover, 2009; Scholz et al., 2016; Wantz, Martarelli, Cazzoli, et al., 2016). Эмпирические результаты, подчеркивающие роль переключения внимания при выполнении движений глаз на ничто во время извлечения памяти, были получены Richardson and Spivey (2000) и Johansson et al. (2012). Например, Ричардсон и Спайви показали, что взгляд ни на что не происходит, даже когда участники должны были фиксировать центр экрана во время кодирования. То есть им не разрешалось совершать движения глаз во время кодирования. Тем не менее, на этапе поиска участники оглядывались на пространственные местоположения, которые были связаны с полученной информацией во время кодирования. Эти результаты можно объяснить скрытыми переключениями внимания, происходящими во время кодирования, когда участники связывают пространственную информацию с содержимым памяти. Во время поиска движения глаз в никуда отражают внутренние переключения внимания между хранящимися в памяти представлениями.

Кроме того, большое количество литературы указывает на тесную связь между движениями глаз, вниманием и рабочей памятью (Abrahamse, Majerus, Fias, & van Dijck, 2015; Belopolsky & Theeuwes, 2009; Huettig, Olivers, & Hartsuiker, 2011; Theeuwes, Belopolsky, & Olivers, 2009). Скрытые переключения внимания обычно предшествуют движениям глаз (например, Deubel & Schneider, 1996; Hoffman & Subramaniam, 1995; Kowler, Anderson, Dosher, & Blaser, 1995; Rizzolatti, Riggio & Sheliga, 19). 87). Переключение внимания может происходить в рамках ментальных представлений, хранящихся в рабочей памяти (Griffin & Nobre, 2003; Lepsien, Griffin, Devlin, & Nobre, 2005; Olivers, Meijer, & Theeuwes, 2006; Theeuwes, Kramer, & Irwin, 2011). они могут функционировать как репетиционный механизм, позволяющий сохранять информацию в рабочей памяти (Awh, Jonides, & Reuter-Lorenz, 1998; Godijn & Theeuwes, 2012; Postle, Idzikowski, Sala, Logie, & Baddeley, 2006; Smyth, 1996). ; Смит и Шоли, 19 лет94). Суммируя эти результаты, мы предполагаем, что скрытые переключения внимания могут быть тем механизмом, который не только приводит к феномену смотрения в никуда, но и дополнительно лежит в основе функциональной роли движений глаз в никуда.

Во всех предыдущих исследованиях, проверяющих функциональную роль феномена «смотрения в никуда», скрытые переключения внимания не контролировались независимо от явных переключений внимания, то есть переключений внимания, включая движения глаз. Однако манипулирование скрытым или явным переключением внимания во время извлечения необходимо, чтобы разделить вклад явного и скрытого переключения внимания в функциональность феномена смотрения в никуда. Успешная манипуляция для изучения скрытых переключений внимания, не зависящих от явных движений глаз, была применена в исследовании, посвященном проверке решения проблем инсайта Томасом и Льерасом (2009 г.).). Авторы предложили участникам задачу отслеживания, в которой они должны были реагировать на цифры, представленные в разных местах экрана. Они протестировали участников в условиях переключения внимания, а также инструкций по движению глаз. Оценка точности идентификации цифр (DIA) и времени отклика цифр в задаче отслеживания позволила им определить, соблюдали ли участники инструкции по движению глаз и переключению внимания. В своем исследовании участники показали одинаковые результаты в двух условиях обучения. Они пришли к выводу, что переключения внимания оказалось достаточно, чтобы направлять решение проблем понимания. В том же ключе исследование так называемых ретро-подсказок показало, что скрытые переключения внимания между элементами, хранящимися в памяти, могут быть вызваны представлением пространственной подсказки даже после фазы кодирования (обзор см. Souza & Oberauer, 2016). .

Чтобы проверить, могут ли скрытые переключения внимания объяснить функциональную связь между движениями глаз и извлечением памяти, мы провели два эксперимента по отслеживанию взгляда. Как и в исследовании Scholz et al. (2016), участники слушали четыре предложения в каждом испытании. Каждое предложение было связано с одним из четырех пространственных положений серой матрицы 2 × 2 на экране компьютера. На этапе поиска участники оценивали утверждение об одном из ранее услышанных предложений как истинное или ложное. Одновременно участников просили решить задачу отслеживания, в которой им давали указание либо смотреть (в группе движения глаз), либо скрытно переключать свое внимание (в группе переключения внимания) на пространственное положение, связанное с поиском. информацию (конгруэнтное состояние) или от нее (неконгруэнтное состояние), что позволяло оценить успешность инструкции взгляда.

Учитывая предыдущие данные о конгруэнтных/инконгруэнтных манипуляциях с движениями глаз во время извлечения памяти (например, Johansson & Johansson, 2014; Scholz et al. , 2016), мы предположили, что точность ответов будет выше, когда участников направляют к месту, где информация была представлена во время кодирования (конгруэнтное состояние). Когда участников уводили от места, связанного с полученной информацией, мы ожидали обнаружить более низкую точность ответа (неконгруэнтные условия).

Кроме того, мы предположили, что открытые движения глаз не будут иметь преимущества перед скрытыми переключениями внимания даже для извлечения из памяти информации, связанной с визуальным местоположением во время предшествующей фазы кодирования. Таким образом, мы ожидали, что точность ответов не будет различаться между группами с переключением внимания и движением глаз.

Эксперимент 1

Метод

Участники

Сбор данных проводился в два этапа. На первом этапе 32 студента (26 девушек, 6 юношей, М _{возраст} = 24,7 года, диапазон: 20–32 года) и на последующем этапе 39 учащихся (27 девушек, 12 юношей, M _{возраст} = 21,7 года, диапазон: 18–35 лет) в Хемницком технологическом университете участвовали в эксперименте для зачета курса. Все участники были носителями немецкого языка и имели нормальное или скорректированное до нормального зрение.

Аппарат

Участники сидели на расстоянии 600 мм от 22-дюймового экрана компьютера (1680 × 1050 пикселей). Стимулы предъявлялись с помощью E-Prime 2.0. Аудиальные материалы предъявлялись через наушники. Устройство отслеживания движения глаз SMI iView RED собирало данные для правого глаза с частотой 120 Гц. Движения глаз записывались с помощью iView X 2.5 после 5-точечной калибровки. Данные были проанализированы с помощью BeGaze 2.3. Обнаружение фиксации имело порог дисперсии 100 пикселей (угол зрения 2,8°) и порог продолжительности 80 мс. Чтобы улучшить качество отслеживания, участники помещали голову в упор для подбородка.

Материалы

Зрительные стимулы представляли собой сетку, делящую экран на равные квадранты. Каждый квадрант имел размер 14,3° угла зрения по вертикали и 17,1° угла зрения по горизонтали. Чтобы связать пространственные местоположения со слуховыми стимулами, в центре соответствующего пространственного местоположения появился символ в круге (см. рис. 1). На этапе поиска участники видели цифры от 0 до 9. Цифры появлялись в тех же местах, что и символы, представленные во время кодирования, или в круге в центре экрана. Круги были одинакового размера с углом зрения 2,4°. Цифры имели размер примерно 1,2° угла зрения. Пространственные расстояния между диагональными кругами составляли 21,7° угла зрения, а между центром экрана и центром каждого из кругов в квадрантах — 11,4° угла зрения.

Рис. 1

Пример испытания с предложениями, подлежащими кодированию, и верным утверждением о предложении на этапе поиска. Соответствующий квадрант — это верхний левый угол, поскольку это место, связанное с предложением. В нижней части рисунка показаны подробные сведения о расположении цифр в задаче отслеживания. Участники группы движения глаз отслеживали эти цифры с помощью явных движений глаз, в то время как участники группы с переключением внимания сохраняли центральную фиксацию и отслеживали цифры только с помощью скрытых движений внимания (подробную информацию см. в основном тексте). Обратите внимание, что размер цифр на рисунке увеличен для удобства чтения

Изображение в натуральную величину

Слуховые стимулы взяты из Sholz et al. (2016). Были построены двенадцать дополнительных предложений и шесть дополнительных тестовых утверждений. Всего в этом эксперименте было использовано 40 предложений и 10 утверждений о 10 предложениях. Предложения описывали искусственные локации. Каждое место состояло из названия города и описывалось четырьмя атрибутами (достопримечательности, спортивные мероприятия, учреждения и здания). Например, «В Зеденике вы можете найти исторический книжный магазин, темное болото, статую Бетховена и виноградник». Для половины утверждений правильным ответом было «верно», а для другой половины правильным ответом было «ложно» (например, верно: «В Цеденике вы можете найти статую Бетховена». Неверно: «В Цеденике вы можете найти статую Бетховена». Статуя Моцарта»).

Процедура

Эксперимент начался с двух практических испытаний, за которыми последовали восемь экспериментальных испытаний. Каждое испытание проходило по одной и той же процедуре и было разделено на фазу кодирования и фазу поиска с задачей отслеживания (см. рис. 1). На этапе кодирования участники слышали четыре предложения, каждое из которых было связано с одним квадрантом на экране. Участников проинструктировали внимательно слушать и запоминать предложения в меру своих возможностей, поскольку они не знали, какие из предложений будут проверены во время поиска.

После предъявления фиксационного креста была начата фаза поиска с задачей отслеживания. В каждом из тестов на припоминание участники должны были делать две вещи одновременно: во-первых, они должны были прослушать тестовое утверждение относительно одного из четырех предложений, представленных на этапе кодирования, и нажать либо синюю, либо красную клавишу на клавиатуре, как показано на рисунке. быстро и точно, насколько это возможно, в зависимости от того, считают ли они утверждение истинным или ложным. Во-вторых, пока они оценивали истинность утверждения, они видели, как в одном из полей матрицы или в середине экрана появлялась цифра, чередующаяся с матрицей, состоящей из пустых кружков с частотой 1 Гц (см. Thomas & Lleras , 2009 г.). Каждая цифра от 0 до 9 показывалась один раз, что ограничивало максимальную продолжительность пробы 20 с.

Участникам было предложено нажимать пробел на клавиатуре всякий раз, когда на экране появляется цифра. На протяжении испытания цифры всегда появлялись в одном и том же месте матрицы: либо в соответствующем пространственном положении (конгруэнтное условие, два испытания), в одном из соседних мест (неконгруэнтное соседнее условие по часовой стрелке, неконгруэнтное соседнее условие против часовой стрелки, два испытания), в расположении по диагонали (состояние неконгруэнтной диагонали, две попытки) или в центре экрана (условие по центру, две попытки). Как только участник выносил верное/ложное суждение, нажимая одну из кнопок ответа, попытка извлечения заканчивалась, и следовала новая фаза кодирования.

В группе с движением глаз задача отслеживания была разработана для направления глаз участников либо в конгруэнтное пространственное положение, либо в сторону от него. Участников этой группы попросили смотреть свободно, но не отрывать глаз от экрана. В группе с переключением внимания участников просили фиксировать центр экрана и реагировать на цифры, незаметно переключая на них внимание.

Предложения, утверждения, расположение предложений и условия задачи отслеживания были уравновешены в четырех списках и случайным образом распределены между участниками. Фазы кодирования и поиска длились примерно 7 мин.

Результаты

Проверка манипулирования

Прежде чем анализировать точность ответа для различных групп инструкций и условий задачи отслеживания, мы проверили, были ли инструкции и манипуляции задачи отслеживания успешными. Мы считали манипуляции успешными, если участники выполняли инструкции по фиксации символов при кодировании, если участники группы движения глаз фиксировали цифры следящей задачи, а участники группы переключения внимания фиксировали центр экрана во время поиска. . Кроме того, мы ожидали, что участники обеих групп одинаково хорошо справятся с заданием по отслеживанию.

Поведение взгляда во время кодирования и извлечения

Для анализа моделей взгляда были нарисованы пять областей интереса (AOI) — по одной вокруг каждого из четырех кругов в квадрантах и круг в центре экрана. АОИ выходили за границы каждого круга на 4,4° угла зрения. Первая фиксация была исключена из анализа, так как непосредственно перед каждой фазой извлечения в центре экрана появлялся фиксационный крест. Пропорции были основаны на времени фиксации в каждой из пяти AOI, деленном на сумму времени фиксации для всех AOI. Доли фиксаций на пальцах и на центральной области интереса в сумме составляют 1,0 на пробном уровне. Для представленных сравнений мы рассчитали средние пропорции фиксации на участника. Что касается поведения взгляда во время фазы кодирования, мы ожидали, что обе группы (группы движения глаз и группы переключения внимания) будут смотреть на каждую AOI, содержащую символ, во время кодирования более 25% времени, поскольку это предполагает уровень вероятности (учитывая четыре расположение громкоговорителей). Мы обнаружили, что пять участников группы движения глаз и восемь участников группы переключения внимания не смотрели на AOI, содержащую символ, в трех или четырех из четырех представлений предложений во время каждой фазы кодирования. Поскольку построение ассоциации между пространственными точками, содержащими символ, и слуховыми предложениями имеет решающее значение для изучения влияния этой ассоциации на поиск в памяти, эти участники были исключены из дальнейшего анализа. Остальные участники (30 участников в группе движения глаз, 28 участников в группе переключения внимания) пропорционально дольше, чем 25% времени фиксации, смотрели на AOI с громкоговорителем, чем на другие AOI. Это было подтверждено тестированием средних пропорций фиксации, агрегированных по символам, испытаниям и участникам, по сравнению со значением 0,25, группа движения глаз: t (29) = 13,6, p < 0,001, d = 2,5, BF ₁₀ > 1000, ^{Сноска 1 0,001, d = 2,2, BF ₁₀ > 1000. Кроме того, участники группы переключения внимания не отличались от участников группы движения глаз в отношении доли времени, потраченного на просмотр громкоговорителей на этапе кодирования, t (56) = -0,4, p = 0,73, d = −0,1, BF ₀₁ = 3,57. Результаты по пропорциям фиксации на этапе кодирования представлены в таблице 1. Что касается пропорций фиксаций на этапе поиска, мы ожидали, что участники группы движения глаз будут фиксировать цифры на этапе поиска более 20% времени фиксации. , так как это предполагает уровень шанса с учетом пятизначного местоположения. Для сравнения, мы ожидали, что участники группы с переключением внимания будут фиксироваться в основном в центре экрана, опять же, более 20% времени. Как и ожидалось, участники группы, исследующей движения глаз, смотрели на цифры в задаче на отслеживание, t (29) = 7,5, p < 0,001, d = 1,4, BF ₁₀ > 1000. Участники группы с переключением внимания смотрели в центр экрана, t (27) = 16,4, p < ,001, d = 3,1, BF ₁₀ > 1000 (см. Таблицу 1). Кроме того, тесты между испытуемыми t подтвердили, что участники группы с переключением внимания пропорционально дольше смотрели в центр экрана, чем участники группы с движением глаз, t (56) = 3,2, p = 0,002, d = −0,8, BF ₁₀ = 15,11. Они также тратили гораздо меньше времени на просмотр цифр в задаче на отслеживание, чем участники, наблюдавшие движение глаз, Уэлч t (43,1) = -4,6, p < 0,001, d = -1,1, BF ₁₀ = 479,82.}

Таблица 1. Средние значения, стандартные отклонения ( SD с) и 95% доверительные интервалы (ДИ) для доли фиксаций, выполнения задач отслеживания и выполнения задач поиска

Полноразмерная таблица

Отслеживание выполнения задачи

Для анализа выполнения задачи отслеживания сравнивались два показателя (см. Thomas & Lleras, 2009). Первым показателем был DIA, который оценивает количество цифр, на которые отреагировал участник, и количество цифр, которые участник наблюдал до нажатия кнопки ответа. DIA = 1 означает, что участник реагировал на каждую увиденную цифру. DIA был агрегирован по всем испытаниям для каждого участника. Никаких различий между двумя группами, обучающими взгляду, не ожидалось. Участники двух групп одинаково реагировали на цифры в задаче отслеживания, 9 баллов Уэлча.1011 t (45,5) = 1,86, p = ,07, d = 0,48, BF ₀₁ = 0,95 (см. табл. 1).

Вторым использованным показателем было среднее время реакции между появлением цифры на экране и реакцией участника на нажатие пробела. Он был рассчитан для каждого испытания и суммирован по всем испытаниям на одного участника. Ожидалось, что время реакции будет одинаковым для двух групп с инструкцией по взгляду, потому что задачи были одинаковыми для обеих групп, за исключением инструкции по взгляду. Как и ожидалось, участники одинаково быстро реагировали на цифры задачи отслеживания, t (56) = -1,95, p = 0,06, d = -0,51, BF ₀₁ = 0,78 (см. табл. 1).

Производительность задачи поиска

Наконец, мы проверили, отличаются ли участники в общей производительности задачи поиска. Мы не ожидали различий в точности ответа или времени ответа между двумя группами инструкций. Как и ожидалось, участники двух обучающих групп показали сравнительно хорошие результаты: t (56) = 1,0, p = 0,32, d = 0,26, BF ₀₁ = 2,47, и одинаково быстро ответили на задачу поиска, t (56) = −0,8 , p = ,43, d = −0,24, B1204 91 = 2,88 (см. табл. 1).

Точность ответа

Зависимой мерой была производительность поиска, которая оценивалась как средний процент правильных ответов для каждого условия задачи отслеживания, то есть конгруэнтного, неконгруэнтного смежного, неконгруэнтного диагонального и центрального. Обратите внимание, что для анализа мы объединили неконгруэнтные соседние условия по часовой стрелке и против часовой стрелки в одно неконгруэнтное соседнее условие, поскольку мы ожидали, что они будут одинаково влиять на производительность поиска. Испытания были объединены для каждого условия и для каждого участника. Поскольку ни одно предложение не было связано с центром, но участники по-прежнему реагировали на задачу отслеживания, появлявшуюся в центре, производительность поиска в условиях центра функционировала как базовое условие. Мы ожидали, что участники будут лучше работать в конгруэнтных условиях, чем в неконгруэнтных (см. Scholz et al., 2016). Кроме того, мы ожидали, что если бы скрытых переключений внимания было достаточно, чтобы вызвать наблюдаемый эффект памяти, производительность поиска не отличалась бы между двумя группами инструкций взгляда. Чтобы проверить это предположение, мы вычли эффективность поиска в центральном условии из производительности в конгруэнтных и неконгруэнтных условиях и выполнили дисперсионный анализ с повторными измерениями (ANOVA) для задачи отслеживания факторов внутри субъектов (конгруэнтность, неконгруэнтность рядом, неконгруэнтность по диагонали). и инструкция по фактору взгляда между субъектами (движение глаз, смещение внимания). ^{Сноска 2} Как и ожидалось, точность ответа варьировалась в зависимости от задачи отслеживания, что подтверждается основным эффектом задачи отслеживания, F (2, 112) = 9,93, p < 0,001, η _p ² = 0,15, БФ ₁₀ = 200,15. Участники показали лучшие результаты в конгруэнтном состоянии, за которым следовали неконгруэнтные соседние условия. Они показали худшие результаты в условиях неконгруэнтной диагонали, задаче отслеживания линейного контраста: t (57) = −4,21, p < 0,001. Кроме того, не было никакой разницы в производительности припоминания между двумя группами с инструкцией взгляда, о чем свидетельствует отсутствие значимого основного эффекта для инструкции факторного взгляда, F (1, 56) = 0,08, p = 0,77, η _p ² = 0,0, BF ₀₁ = 3,03, и нет существенного взаимодействия между факторами: инструкция взгляда и задача отслеживания, F (2, 112) = 0,35, p = 0,70, η _p ² = . 0, БФ ₀₁ = 0,01 (см. рис. 2).

Рис. 2

Средние различия в доле правильных ответов между каждым условием задания на отслеживание [конгруэнтность, неконгруэнтность (неконгруэнтность) рядом и неконгруэнтность по диагонали] и центральным условием для двух групп инструкций (движение глаз, переключение внимания ) в Эксперименте 1. Столбики погрешностей показывают 95% доверительные интервалы внутри субъектов (Morey, 2008)

Полноразмерное изображение

Анализ каждого условия в отдельности показал, что задача отслеживания привела лишь к незначительным различиям в результатах поиска для участников исследования глаза -двигательная группа, F (2, 58) = 3,15, p = 0,050, η _p ² = 0,10, BF ₁₀ = 1,19. Участники группы движения глаз показали лучшие результаты в конгруэнтном состоянии, за которым последовало неконгруэнтное соседнее состояние. Они показали худшие результаты в условиях неконгруэнтной диагонали, задаче отслеживания линейного контраста: t (29) = 2,43, p = 0,02, и с наибольшими различиями в производительности поиска между условиями конгруэнтной и неконгруэнтной диагонали, t (29) = 2,48, p = 0,02, d = 0,45, BF ₁₀ = 2,92.

Задание на отслеживание привело к значительным различиям для группы с переключением внимания, F (2, 54) = 7,59, p < 0,001, η _p ² = 0,22, BF ₁₀ = 25.63. Мы наблюдали ту же линейную тенденцию для группы с переключением внимания, задача отслеживания линейного контраста: t (27) = 3,60, p < 0,001, а также самые большие различия в производительности поиска между конгруэнтными и неконгруэнтными диагональными условиями. , t (27) = 3,55, p < 0,001, d = 0,67, BF ₁₀ = 22,19.

Обсуждение

Цель эксперимента 1 состояла в том, чтобы проверить, приводят ли явные смещения внимания, включая движения глаз, и скрытые смещения внимания к различиям в производительности при извлечении вербальной информации, которая была связана с пространственным положением во время кодирования. С этой целью мы манипулировали тем, смотрели ли участники или скрытно переключали свое внимание на пространственное положение, в котором полученная информация была представлена во время кодирования. Чтобы проверить различия в воспроизведении в памяти, была проведена задача отслеживания, в которой цифра появлялась либо в пространственном положении, связанном со словесной информацией, либо, альтернативно, в центре экрана или в одном из неконгруэнтных смежных или диагональных мест.

В соответствии с предыдущими исследованиями (Johansson & Johansson, 2014; Scholz et al., 2016) мы обнаружили более высокую точность поиска в конгруэнтных условиях по сравнению с неконгруэнтными условиями. Наиболее важным открытием является то, что производительность поиска была сравнительно хорошей в двух группах инструкций (движение глаз и переключение внимания). То есть скрытых переключений внимания было достаточно, чтобы выявить наблюдаемые результаты в отношении выполнения поиска.

Следует отметить два момента, касающихся результатов Эксперимента 1. Во-первых, хотя участники группы движения глаз значительно дольше смотрели на пространственные области, связанные со словесным утверждением, чем участники группы переключения внимания, они также искали довольно долгое время в центре экрана. В эксперименте 1 мы явно не инструктировали участников смотреть на цифры задачи отслеживания. Поскольку движение глаз к определенному месту обычно включает в себя переключение внимания (Deubel & Schneider, 19).96; Hoffman & Subramaniam, 1995), даже участники группы, изучавшей движения глаз, могли решить задачу слежения, скрытно переключая внимание, удерживая взгляд в центре экрана.

Во-вторых, задача отслеживания не была равномерно распределена между конгруэнтными и всеми другими неконгруэнтными местоположениями. Задача слежения оказалась в конгруэнтном состоянии в 25% испытаний, что превышает уровень вероятности 20% (учитывая пять возможных местоположений задачи слежения). Следовательно, обнаруженный нами эффект памяти мог быть связан с тем, что цифры играли роль пространственного ориентира (Yantis & Jonides, 19).81; обзор см. в Mulckhuyse & Theeuwes, 2010). Хотя эта подсказка была информативной только в 25% испытаний (и недействительна в 75% испытаний), участники могли попытаться вспомнить информацию, связанную с местом, где цифра появилась во время поиска. Таким образом, различия в точности поиска могли возникнуть из-за того, что они полагались на пространственный сигнал, а не на скрытые сдвиги внимания, вызванные сигналом участников к информации, хранящейся в памяти. Хотя довольно небольшое количество испытаний могло помешать участникам принять такую стратегию, был необходим второй эксперимент, чтобы исключить это альтернативное объяснение.

Эксперимент 2

Цель эксперимента 2 состояла в том, чтобы проверить, способствует ли скрытое переключение внимания на ассоциированные пространственные местоположения или от них также при воспроизведении в памяти, когда все пространственные местоположения вызываются одинаково часто. Если функциональный эффект переключения внимания на ассоциированные местоположения обусловлен только тем, что цифры в задаче слежения функционируют как подсказки для поиска, то эффект должен уменьшаться, когда все пространственные местоположения представлены одинаково часто. Однако если функциональный эффект действительно вызван скрытым переключением внимания, то точность поиска должна варьироваться в зависимости от состояния цифр в задаче отслеживания. Чтобы проверить это, в Эксперименте 2 цифры предъявлялись одинаково часто в каждом из четырех пространственных положений и в центре экрана.

Поскольку в эксперименте 1 участники группы движения глаз также часто смотрели в центр экрана, в эксперименте 2 мы прямо проинструктировали их смотреть на цифры в задаче на отслеживание во время поиска.

Метод

Участники

Семьдесят пять студентов Хемницкого технологического университета (57 женщин, 18 мужчин, M _{возраст} = 21,4 года, диапазон: 18–35 лет) добровольно вызвались участвовать в эксперименте для получения зачета курса. Все имели нормальное или скорректированное до нормального зрение и были носителями немецкого языка.

Аппарат

Использовалась та же установка, что и в исследовании 1.

Материалы

Использовались те же наглядные материалы, что и в эксперименте 1. В эксперименте 2 мы увеличили количество проб. Таким образом, были построены шесть дополнительных предложений о местоположении и 66 тестовых утверждений, в результате чего общий набор элементов состоял из 16 предложений и 128 утверждений (верная и ложная версии для каждого из четырех атрибутов местоположения). Дополнительные материалы были сконструированы точно так же, как и материалы в эксперименте 1. Для половины утверждений правильный ответ был «верным», а для другой половины правильным ответом был «ложный».

Процедура

Общая процедура была аналогична процедуре эксперимента 1 (см. рис. 1), но здесь предложения и утверждения были представлены в четырех блоках. Каждый блок начинался с кодирования четырех из 16 предложений. На каждом этапе кодирования каждое предложение предъявлялось дважды, чтобы улучшить изучение ассоциаций между пространственным положением и услышанными предложениями. Во время поисковых испытаний одного блока 15 утверждений предъявлялись друг за другом и вместе с задачей отслеживания. Цифры задачи отслеживания всегда появлялись в одном и том же пространственном положении, которое могло быть либо конгруэнтным (три попытки), либо неконгруэнтным (смежные по часовой стрелке, соседние против часовой стрелки, диагональ, центр; каждые три попытки) с местоположением исходного предложения, представленного символом. символ. Каждая попытка извлечения была отделена фиксационным крестом, представленным в центре экрана. После 15 попыток извлечения одного блока участникам сообщили о начале новой фазы кодирования.

Предложения на этапе кодирования и утверждения на этапе поиска были рандомизированы для каждого участника и в каждом блоке. В целом каждому участнику были представлены все 16 предложений и подмножество из 60 утверждений (15 утверждений × 4 блока). Всем участникам было предложено смотреть прямо на символы во время представления каждого предложения на этапе кодирования. В отличие от эксперимента 1, участникам группы по движению глаз было явно указано смотреть на цифры в задаче на отслеживание во время поиска. Инструкции для группы переключения внимания не изменились. Им было приказано смотреть в центр экрана, но незаметно переключать свое внимание на цифры в задаче отслеживания. Как и в эксперименте 1, участников просили отвечать как можно быстрее и точнее. Проработка всех четырех блоков заняла примерно 16 мин.

Результаты

Проверка манипуляции

Как и в эксперименте 1, мы сначала проверили, следовали ли участники инструкциям по фиксации символов на этапе кодирования. Ожидалось, что на этапе поиска участники группы движения глаз будут фиксировать цифры в задаче отслеживания, а участники группы переключения внимания — фиксировать центр экрана. Мы ожидали, что производительность задачи отслеживания будет сопоставима между группами инструкций.

Поведение взгляда при кодировании и извлечении

Были использованы те же АОИ, что и в эксперименте 1. Опять же, первая фиксация была исключена из анализа. Были проанализированы средние пропорции фиксации. Что касается поведения взгляда во время фазы кодирования, четыре участника более чем в половине из четырех презентаций на каждой фазе кодирования не смотрели на AOI, содержащую символ, и были исключены из дальнейшего анализа. Остальные участники (35 участников в группе движения глаз, 36 участников в группе переключения внимания) фиксировали пропорционально более 25% времени фиксации на АОИ с символом, чем на других АОИ, группа движения глаз: t (34) = 28,35, p < . 001, d = 4,8, BF ₀₁ > 1000, группа переключения внимания: t (35) = 26,5, 1, 1 д = 4,4, БФ ₀₁ > 1000. Кроме того, участники группы переключения внимания не отличались от участников группы движения глаз, t (69) = 0,21, p = 0,83, d = 0,05, BF ₀₁ = 4,01 ( см. Таблицу 1).

Что касается пропорций фиксации во время фазы поиска, мы обнаружили, что участники группы с движением глаз смотрели на цифры в задаче на отслеживание дольше 20% времени (уровень вероятности), t (34) = 28,1, p < 0,001, d = 4,8, BF ₁₀ = > 1000. Участники группы с переключением внимания смотрели в центр экрана, t (35) = 58,9, p < ,001, d = 9,8, BF ₁₀ > 1000 (см. Таблицу 1). Кроме того, мы сравнили средние пропорции фиксации на центральной области интереса между группой с движением глаз и группой с переключением внимания. Участники группы с переключением внимания дольше смотрели на центральную область интереса, чем участники группы движения глаз, 9 баллов Уэлча. 1011 t (56,9) = 22,78, p < .001, d = 5,4, BF ₁₀ > 1000.

Отслеживание выполнения задачи

Отслеживание выполнения задачи снова было проанализировано с точки зрения критерия DIA и времени реакции при появлении цифр на экране. Шесть участников в 23 и более испытаниях (более трети всех испытаний) не реагировали на цифры на экране. Поскольку эта манипуляция имела решающее значение для проверки того, действительно ли участники переключали свое внимание на расположение цифр, нам пришлось исключить этих участников из дальнейшего анализа. В таблице 1 представлена описательная статистика по отслеживанию выполнения задач. Как и в эксперименте 1, не ожидалось никаких различий между двумя группами, обучающими взгляду. Участники двух групп с инструкцией по взгляду (33 участника в группе с движением глаз, 32 в группе с переключением внимания) реагировали на цифры в задаче на отслеживание примерно одинаково: 9 баллов.1011 t (63) = -0,66, p = ,51, d = -0,16, BF ₀₁ = 3,27. Они одинаково быстро реагировали и на цифры следящей задачи: t (63) = 0,98, p = 0,33, d = 0,24, BF ₀₁ = 2,63 (табл. 1). ^{Сноска 3} Мы исключили 170 испытаний, в которых участники вообще не реагировали на цифры на экране (4,4% всех испытаний).

Производительность задачи поиска

Наконец, мы проверили, различаются ли участники в общей производительности задачи поиска. Мы не ожидали различий в точности ответа или времени ответа между двумя группами инструкций. Как и ожидалось, участники двух обучающих групп показали сравнительно хорошие результаты, t (63) = 0,6, p = .52, d = 0,16, BF ₀₁ = 3,31, и одинаково быстро ответили на задание на поиск, t (63) = 0,11, t (63) = 0,11, .62, d = 0.13, BF ₀₁ = 3.54 (см. табл. 1).

Точность ответа

Как и в эксперименте 1, мы проанализировали средние различия в пропорции правильной между каждым из условий, в которых задача слежения появилась в одном из квадрантов, и центральным условием. В эксперименте 2 мы различали конгруэнтные, неконгруэнтные соседние по часовой стрелке, неконгруэнтные смежные против часовой стрелки, неконгруэнтные диагональные и центральные условия. Испытания были объединены для каждого состояния на участника. Если задача отслеживания облегчает извлечение памяти, то мы ожидаем, что участники будут лучше всего работать в конгруэнтном состоянии. Если задача отслеживания снижает производительность, то они должны работать хуже в неконгруэнтных условиях. По результатам эксперимента 1 производительность поиска в неконгруэнтных диагональных условиях может быть ниже, чем в неконгруэнтных соседних условиях.

В двух группах команд отслеживание задачи не влияло на точность ответа, F (3, 189) = 1,87, p = 0,14, η _p ² = 0,03, BF ₀₁ = 5,91. Между двумя группами с инструкцией по взгляду была разница в производительности припоминания, о чем свидетельствует значительный главный эффект для инструкции по факторному взгляду, F (1, 63) = 4,99, p = 0,03, η _p ² = 0,07, BF ₁₀ = 2,14, и нет существенного взаимодействия между факторами инструкции взгляда и задачи слежения, F (3, 189) = 2,24, p = 0,09, η _p ² = 0,03, BF ₀₁ = 2,9 (см. рис. 3). Анализ каждой группы инструкций в отдельности показал, что точность ответа варьировалась в зависимости от задачи отслеживания, но только для участников группы с переключением внимания, F (3, 93) = 4,0, p = 0,01, η _p ² = 0,11, BF ₁₀ = 3,58, а не для группы движений глаз, F (3, 93) = 0,04, p = 0,99, η _р ² = . 0, БФ ₀₁ = 23,8. Участники группы с переключением внимания показали лучшие результаты в конгруэнтном состоянии и худшие в неконгруэнтном диагональном условии, задача отслеживания линейного контраста: t (31) = 3,03, p = 0,003, в то время как это не имело место для участников. в группе движений глаз t (32) = 0, p = 1,0. Кроме того, наибольшее снижение производительности поиска у участников со сдвигом внимания произошло между конгруэнтными и неконгруэнтными диагональными условиями, t (31) = 3,15, p = .004, d = 0,56, BF ₁₀ = 10,65.

Рис. 3

Средние различия пропорций правильных ответов между каждым условием задания на отслеживание [конгруэнтно, неконгруэнтно (неконгруэнтно) соседние по часовой стрелке (по часовой стрелке), неконгруэнтные соседние против часовой стрелки (против часовой стрелки), неконгруэнтные по диагонали] и центром условие для двух групп инструкций (движение глаз, переключение внимания) в эксперименте 2. Столбики погрешностей показывают внутри испытуемых 95% доверительные интервалы

Полноразмерное изображение

Обсуждение

Эксперимент 2 показал, что скрытое переключение внимания на связанные пространственные местоположения увеличивает производительность поиска по сравнению со смещением внимания от связанных пространственных мест во время вербального воспроизведения памяти. Таким образом, результаты эксперимента 2 повторяют результаты эксперимента 1 с постоянной достоверностью сигналов. То есть разная достоверность сигнала (25 % в эксперименте 1, 20 % в эксперименте 2) не по-разному влияла на производительность поиска.

Четкие инструкции смотреть на цифры задачи отслеживания для участников группы движения глаз привели к тому, что они фиксировали цифры задачи отслеживания и уменьшили фиксацию в центре экрана. Однако эти инструкции также ухудшили производительность поиска во всех конгруэнтных и неконгруэнтных условиях задачи отслеживания по сравнению с центральным условием. Мы обсуждаем этот момент в Общем обсуждении.

В эксперименте 1 каждое испытание начиналось с нового набора предложений, одно из которых проверялось. То есть другие предложения можно было выбросить из памяти. В эксперименте 2 в начале каждого блока участникам предъявлялся набор из четырех предложений, которые затем проверялись 15 раз. Таким образом, все предложения должны были быть сохранены в памяти. Эта разница в процедуре кодирования не повлияла на результаты. Это согласуется с предыдущими исследованиями, в которых также в некоторых случаях проверялось извлечение сразу после кодирования (например, Johansson et al., 2012; Scholz et al. , 2016) или поблочно (например, Johansson & Johansson, 2014; Wantz, Martarelli). и Мачта, 2016).

Как и в эксперименте 1, производительность поиска в неконгруэнтных условиях эксперимента 2 отличалась, с самыми низкими показателями точности ответа в диагональном условии. Одним из объяснений этого вывода может быть то, что пространственное расстояние между конгруэнтной и неконгруэнтной диагональю было больше, чем между конгруэнтным и неконгруэнтным смежным состоянием. Например, Guérard, Tremblay и Saint-Aubin (2009) обнаружили, что большие пространственные расстояния мешают репетиции больше, чем более короткие пространственные расстояния. При этом размер пространственной области, из которой может обрабатываться информация (так называемое полезное поле зрения), во многом зависит от сложности зрительной информации (Hulleman & Olivers, 2017; Irwin, 2004). Учитывая довольно низкую визуальную сложность визуальных материалов, возможно, полезное поле зрения было довольно большим, что приводило к меньшему пагубному влиянию на производительность поиска в неконгруэнтных соседних условиях по сравнению с диагональными условиями. Однако Шольц и соавт. (2016) не сообщали о различиях между неконгруэнтными соседними и диагональными состояниями, хотя они также не анализировали оценки различий, как это сделали мы в этом исследовании. Ни в одном другом исследовании данные не анализировались отдельно для соседних и диагональных условий, и часто в других исследованиях сообщались результаты только для самых больших пространственных расстояний (например, Johansson & Johansson, 2014). Поэтому необходимы будущие исследования для изучения влияния пространственного расстояния на точность поиска в парадигме «смотрения в никуда».

Общая дискуссия

Цель этого исследования состояла в том, чтобы проверить, приводят ли скрытые переключения внимания по сравнению с явными движениями глаз к различиям в производительности поиска в парадигме, где люди «не смотрят ни на что» (например, Richardson & Spivey, 2000). . Управляя движениями глаз и скрытым переключением внимания независимо друг от друга, в двух экспериментах мы обнаружили, что скрытые переключения внимания действительно приводили к лучшему воспоминанию в конгруэнтных пробах по сравнению с неконгруэнтными. Этот результат предоставляет предварительные эмпирические данные о роли скрытых переключений внимания в объяснении того, почему люди смотрят на пустые пространственные места, которые были связаны с вербальной информацией во время предшествующей фазы кодирования. Кроме того, они показывают, что скрытое переключение внимания между представлениями памяти может объяснить функциональность «движений глаз в никуда». Во время кодирования вербальная информация была связана с пространственным положением. Задача отслеживания, которая выполнялась во время поиска, затем направляла внимание участников либо на информацию, хранящуюся в памяти, либо от нее (например, Griffin & Nobre, 2003). Пространственное расположение действовало как сигнал для улучшения извлечения связанных воспоминаний в конгруэнтных испытаниях (см. Souza & Oberauer, 2016). В неконгруэнтных пробах активировались неправильные реплики поиска, что приводило к интерференции и нарушению способности поиска.

Такое объяснение согласуется с основанным на внимании описанием ментальных образов (например, Kosslyn, 1994), в котором внимания достаточно для восстановления фрагментов информации в эпизоде памяти (см. Laeng et al., 2014). Это также согласуется с теориями, предполагающими, что процесс поиска информации в мозгу во время воспроизведения очень похож на процесс восприятия информации (Thomas, 1999). То есть во время кодирования сохраняются постоянно обновляемые и уточняемые наборы процедур, которые определяют, как направить внимание человека во время извлечения. В том же духе обоснованная точка зрения предполагает, что во время поиска моделируется та же нейронная активность, которая присутствовала во время кодирования (Barsalou, 2008). Однако то, как именно процесс внимания взаимодействует с перекрытием кодирования и извлечения, все еще недостаточно изучено и должно стать предметом будущих исследований (см. Kent & Lamberts, 2008). Что еще более важно, все обрисованные в общих чертах объяснения излагают возможность того, что движение глаз выполняется в конце цепочки событий, но это не обязательно так, что согласуется с нашими выводами.

Когда участникам позволяли свободно смотреть, как в группе с движением глаз в эксперименте 1, они демонстрировали улучшенную способность к поиску, когда их направляли к пространственному местоположению, совпадающему с местоположением, которое было связано с полученной информацией во время кодирования. Их способность к поиску ухудшалась, когда они смотрели на неконгруэнтное место. Неожиданно этот поведенческий паттерн полностью исчез, когда им явно давали указание смотреть на конгруэнтное или неконгруэнтное пространственное положение. В группе с движением глаз в эксперименте 2 способность к поиску была нарушена во всех условиях задачи отслеживания.

Что касается результатов эксперимента 1, то не было выявлено существенной разницы в показателях памяти между группами, участвовавшими в движении глаз и в группах с переключением внимания. Однако анализ групп по отдельности выявил лишь эпизодические данные для группы с движением глаз и меньший эффект, чем мы обнаружили в группе с переключением внимания. Кроме того, участникам группы с движением глаз было труднее придерживаться инструкции по стратегии, о чем свидетельствовала более низкая производительность в задаче отслеживания (меньше идентифицированных цифр, более длительное время отклика) и довольно длительная фиксация в центре экрана. . Наблюдаемая разница в выполнении задач по отслеживанию не достигла значимости, но также доказательства в поддержку нулевой гипотезы были неубедительными. В заключение можно сказать, что движения глаз в соответствующих пространственных точках помогали восстановлению памяти не больше, чем скрытое переключение внимания. Если вообще, то участникам эксперимента 1 было труднее решить задачу по движению глаз9.0011

В эксперименте 2 участникам группы, изучавшей движение глаз, предлагалось смотреть на цифры в задаче отслеживания, направляя взгляд либо в сторону, либо в сторону от соответствующих пространственных точек. Хотя эта инструкция привела к высокой приверженности стратегии, она ухудшила производительность поиска во всех условиях задачи отслеживания. Таким образом, движения глаз в соответствующих пространственных точках в эксперименте 2 вообще не функционировали.

Исследования показали, что движения глаз могут отрицательно влиять на память (Lawrence, Myerson, & Abrams, 2004; Pearson & Sahraie, 2003; Postle et al. , 2006; Tas, Luck, & Hollingworth, 2016). Постл и др. (2006) сообщили о нарушении способности к извлечению информации в задаче на воображение, в которой участники выполняли произвольные движения глаз по сравнению со свободным движением глаз. Они интерпретировали свои результаты как указывающие на то, что это были не движения глаз как таковые, а движения глаз 9.1011 управления , которые нарушили производительность. Постл и др. (2006) пришли к выводу, что произвольные движения глаз нарушают сохранение информации в рабочей памяти, поскольку они задействуют одни и те же ресурсы обработки. Это объяснение согласуется с нашими результатами. Инструкция свободно смотреть в эксперименте 1 привела к наблюдаемым различиям в воспоминании. Инструкция на фиксацию цифр следственной задачи в эксперименте 2 нарушала поиск во всех условиях следящей задачи. Тас и др. (2016) изучали движения глаз и смещение внимания в задаче на визуальную рабочую память. Когда участникам приходилось смотреть на отвлекающий второстепенный объект, производительность снижалась по сравнению с переключением внимания на этот объект. Они пришли к выводу, что взгляд на объект приводит к автоматическое кодирование этого объекта, но переключение внимания скрытно не дает. В этом исследовании задача отслеживания состояла из задачи обнаружения, предполагающей появление цифры в одной из четырех пространственных областей, связанных со вербальной информацией во время кодирования, или в центре экрана. Кодирование самих цифр не имело значения для успешного выполнения задачи. Вслед за Тасом и соавт. (2016), это означало бы, что переключение внимания (и просто замечание изменения) было адаптивной стратегией для решения задачи, тогда как выполнение движения глаз и кодирование цифр — нет. Дополнительно закодированная информация могла помешать задаче поиска. Важно отметить, что Тас и соавт. обнаружили нарушение извлечения памяти только для пространственных задач, использующих ресурсы зрительной рабочей памяти. Их выводы кажутся хорошо подходящими для объяснения результатов, которые мы получили в ходе поиска вербальной памяти в этом исследовании, возможно, потому, что мы прочно связали вербальную информацию с пространственными местоположениями во время кодирования и предоставили пространственные системы отсчета во время поиска вместе с задачей пространственного отслеживания. Тем не менее, необходимы дальнейшие исследования, чтобы распутать эти различные объяснения (управление движением глаз, автоматическое кодирование) отсутствия функциональной взаимосвязи в группе движений глаз в эксперименте 2 и обеспечить лучшее понимание взаимодействий между программированием движения глаз, зрительное внимание и поиск в рабочей памяти (см. также Theeuwes et al., 2009).).

В этом исследовании мы манипулировали движениями глаз, направляя внимание участников на конгруэнтное или неконгруэнтное пространственное положение (см. также Johansson & Johansson, 2014; Martarelli & Mast, 2013; Scholz et al., 2016; Wantz, Martarelli, & Mast). , 2016). Однако другие инструктировали участников фиксировать центр (Bochynska & Laeng, 2015; Johansson et al., 2012; Laeng et al., 2014; Laeng & Teodorescu, 2002; Staudte & Altmann, 2016). Для нас центральная манипуляция имеет три основных недостатка, которые могут объяснить различные эффекты, обнаруженные с помощью этого метода. Во-первых, в исследованиях, применяющих условие центральной фиксации для изучения функциональной роли взгляда в никуда, никакой информации не было связано с центром. Таким образом, сравнивая выполнение поиска в соответствии с инструкциями по свободному взгляду с выполнением поиска в соответствии с инструкциями по центральной фиксации, можно сравнить состояние, при котором участники смотрят на места, которые были связаны с релевантной для поиска информацией, с состоянием, в котором участники смотрят на место, которое не был так связан. Таким образом, условия различаются по количеству информации, связанной с пространственным положением. Кроме того, инструкция смотреть в центр экрана может добавить дополнительную нагрузку на память, что приведет к пагубным последствиям для производительности поиска по сравнению с инструкцией смотреть свободно (см. также Martarelli & Mast, 2013; но см. Bochynska & Laeng, 2015). и Йоханссон и др., 2012). Наконец, состояние центральной фиксации может привести к тому, что участники будут скрытно ориентировать внимание на связанное с ними пространственное положение. Конгруэнтное/инконгруэнтное манипулирование, по нашему мнению, преодолевает эти недостатки: во-первых, глаза направляются к месту, соответствующему извлеченной информации, а не к месту, связанному с несоответствующей, нерелевантной информацией. Во-вторых, как конгруэнтное, так и неконгруэнтное манипулирование дают инструкцию смотреть на местоположения, сохраняя сопоставимую нагрузку. В-третьих, необходимость смотреть в один угол экрана, а затем переключать внимание на другой угол может быть более сложной задачей с точки зрения скрытого переключения внимания, чем смотреть в центр экрана и переключать внимание на один угол, что может быть возможно путем расширения. поле зрения (Hulleman & Olivers, 2017). Таким образом, конгруэнтное условие/неконгруэнтные условия затрудняют использование участниками такой стратегии. Чтобы получить еще более сопоставимую оценку производительности поиска участников, в этом исследовании мы также представили центр экрана как место в задаче отслеживания. Вычитание производительности каждого человека в центральном условии, где не было ассоциировано ни одного предложения, из ее или его производительности в условиях, имевших место в четырех пространственных областях, которые были связаны с предложениями, позволило нам получить индивидуальную оценку увеличения и уменьшения производительности в конгруэнтное состояние/неконгруэнтные условия путем одновременного контроля нагрузки, вызванной задачей отслеживания.

В двух экспериментах мы не обнаружили никакого функционального влияния движений глаз (явных переключений внимания) на восстановление памяти, кроме скрытых переключений внимания. Однако могут быть ситуации, в которых движения глаз действительно могут помочь памяти. В то время как в парадигме «смотрения в никуда» экран почти лишен какой-либо полезной информации, когда окружающая среда богата визуальной информацией и для успешного выполнения задачи важно кодировать визуальную информацию, движения глаз могут использоваться для связывания воспоминаний. к объектам в мире, уменьшая потребность в рабочей памяти (Ballard, Hayhoe, Pook, & Rao, 1997; Хейхо и Баллард, 2005 г .; Spivey & Geng, 2001) и, возможно, повысить производительность поиска. Степень, в которой движения глаз могут быть функциональными для извлечения памяти, также может зависеть от сложности задачи . Если задача относительно проста, например, потому, что нужно запомнить лишь довольно небольшое количество визуальных объектов или потому, что объекты расположены вокруг центра экрана и поэтому могут быть отслежены скрытым переключением внимания, движение глаз может не дополнительно помогают производительности поиска. В том же духе, если знание становится сильно представленным в памяти — например, посредством повторного тестирования одних и тех же фрагментов информации — тогда поведение «смотрения в никуда» может даже уменьшиться (Scholz, Mehlhorn, Bocklisch, & Krems, 2011; Wantz). , Мартарелли и Маст, 2016). Однако в более сложных задачах, например, когда необходимо воспроизвести сложную визуальную сцену, несколько утверждений предъявляются на слух только один раз, или информация должна повторно использоваться для формирования решения или вывода (Jahn & Braatz, 2014; Scholz). et al., 2017; Scholz et al., 2015), в ходе более чем 60 испытаний не было обнаружено ничего стабильного, и движения глаз могли способствовать успешному выполнению задачи. Тем не менее, необходимы дальнейшие исследования для систематического изучения того, как сложность задачи взаимодействует со скрытым и явным переключением внимания, когда человек ничего не смотрит.

В этом исследовании мы манипулировали количеством явных и скрытых переключений внимания, инструктируя участников либо смотреть свободно (Эксперимент 1), либо смотреть на задачу отслеживания (Эксперимент 2), либо скрытно переключать свое внимание на задачу отслеживания (Эксперимент 1). и 2). Как в экспериментах, так и в экспериментальных условиях мы заметили, что участники иногда не следовали этим инструкциям и демонстрировали только «более или менее» явное, чем скрытое смещение внимания (например, группа движений глаз в эксперименте 1). Это оставляет открытым вопрос о том, сколько из этих переключений внимания необходимо для достижения выгод и издержек, которые мы наблюдали. Кроме того, будущие исследования должны выяснить, накапливается ли эффект с течением времени или он носит бинарный характер.

Получая доступ к частям своих ментальных представлений, люди скрытно направляют свое внимание на соответствующие пространственные местоположения, что активирует программирование соответствующих движений глаз. Это касается даже вербального поиска информации. Мы заключаем, что процесс, заставляющий людей смотреть в никуда, представляет собой переключение внимания между информацией, хранящейся во внутренней памяти.

Ссылки

Абрахамс Э. , Майерус С., Фиас В. и ван Дейк Дж.-П. (2015). От редакции: Обращая мысленный взор внутрь себя: взаимодействие между избирательным вниманием и рабочей памятью. Frontiers in Human Neuroscience, 9 , 1–3. Дои: https://doi.org/10.3389/fnhum.2015.00616
Артикул Google Scholar
Альтманн, ГТМ (2004). Языковые движения глаз в отсутствие визуального мира: «парадигма пустого экрана». Познание , 93 , 79–87. дои: https://doi.org/10.1016/j.cognition.2004.02.005
Артикул Google Scholar
Аух, Э., Джонидес, Дж., и Рейтер-Лоренц, П.А. (1998). Репетиция пространственной рабочей памяти. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность , 24 , 780–790. Дои: https://doi.org/10.1037/0096-1523.24.3.780
ПабМед Google Scholar
Баллард, Д. Х., Хейхо, М. М., Пок, П. К., и Рао, Р. П. (1997). Дейктические коды для воплощения познания. Науки о поведении и мозге , 20 , 723–742.
ПабМед Google Scholar
Барсалу, Л.В. (2008). Заземленное познание. Ежегодный обзор психологии, 59, 617–645. дои: https://doi.org/10.1146/annurev.psych.59.103006.093639
Артикул пабмед Google Scholar
Белопольский, А. В., и Тьювес, Дж. (2009 г.). Когда внимание и подготовка саккад диссоциированы? Психологические науки , 20 , 1340–1347. дои: https://doi.org/10.1111/j.1467-9280.2009.02445.x
Артикул пабмед Google Scholar
Бочинска А. и Лаенг Б. (2015). Отслеживание пути памяти: пути сканирования глаз облегчают поиск зрительно-пространственной информации. Когнитивная обработка, 16, 159–163. Дои: https://doi.org/10.1007/s10339-015-0690-0
Артикул пабмед ПабМед Центральный Google Scholar
Брандт, С.А., и Старк, Л.В. (1997). Спонтанные движения глаз во время зрительного образа отражают содержание визуальной сцены. Journal of Cognitive Neuroscience , 9 , 27–38. дои: https://doi.org/10.1162/jocn.1997.9.1.27
Артикул пабмед Google Scholar
Дойбель, Х., и Шнайдер, В. (1996). Выбор цели саккады и распознавание объектов: свидетельство общего механизма внимания. Vision Research , 36 , 1827–1837.
Артикул пабмед Google Scholar
Феррейра Ф., Апель Дж. и Хендерсон Дж. М. (2008). Новый взгляд на ничто. Тенденции в когнитивных науках , 12 , 405–410. дои: https://doi.org/10.1016/j.tics.2008. 07.007
Артикул пабмед Google Scholar
Годийн, Р., и Теувес, Дж. (2012). Открытое не лучше скрытого при репетировании зрительно-пространственной информации в рабочей памяти. Память и познание , 40 , 52–61. Дои: https://doi.org/10.3758/s13421-011-0132-x
Артикул Google Scholar
Гриффин, И. К., и Нобре, А. С. (2003). Ориентация внимания на места во внутренних представлениях. Journal of Cognitive Neuroscience , 15 , 1176–1194. Дои: https://doi.org/10.1162/089892
2598139
Артикул пабмед Google Scholar
Герар, К., Трембле, С., и Сент-Обен, Дж. (2009). Обработка пространственной информации в кратковременной памяти: выводы из следящего за глазами эффекта длины пути. Acta Psychologica , 132 , 136–144. Дои: https://doi.org/10.1016/j.actpsy.2009.01.003
Артикул пабмед Google Scholar
Хейхо, М., и Баллард, Д. (2005). Движения глаз в естественном поведении. Trends in Cognitive Sciences, 9, 188–194. дои: https://doi.org/10.1016/j.tics.2005.02.009
Артикул пабмед Google Scholar
Хоффман, Дж. Э., и Субраманиам, Б. (1995). Роль зрительного внимания в саккадических движениях глаз. Восприятие и психофизика, 57 , 787–795.
Артикул Google Scholar
Гувер, Массачусетс, и Ричардсон, округ Колумбия (2008). Когда факты попадают в кроличью нору: противопоставление признаков и объектов как индексов памяти. Познание , 108 , 533–542. дои: https://doi.org/10.1016/j.cognition.2008.02.011
Артикул пабмед Google Scholar
Хюттиг, Ф. , Оливерс, К.Н.Л., и Харцуикер, Р.Дж. (2011). Взгляд, язык и память: объединение исследований визуального мира и парадигм визуального поиска. Acta Psychologica , 137 , 138–150. дои: https://doi.org/10.1016/j.actpsy.2010.07.013
Артикул пабмед Google Scholar
Халлеман, Дж., и Оливерс, К.Н.Л. (2017). Грядущая кончина предмета в визуальном поиске. Науки о поведении и мозге , 40 . Дои: https://doi.org/10.1017/S0140525X15002794
Ирвин, Д.Э. (2004). Место фиксации и продолжительность фиксации как показатели когнитивной обработки. В JM Henderson & F. Ferreira (Eds.), Интерфейс языка, зрения и действия: движения глаз и визуальный мир (стр. 105–133). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Psychology Press.
Google Scholar
Ян, Г., и Браатц, Дж. (2014). Индексация памяти последовательной обработки симптомов в диагностических рассуждениях. Когнитивная психология , 68 , 59–97. дои: https://doi.org/10.1016/j.cogpsych.2013.11.002
Артикул пабмед Google Scholar
Йоханссон Р., Холсанова Дж., Дьюхерст Р. и Холмквист К. (2012). Движения глаз при воспоминании сцены имеют функциональную роль, но они не являются восстановлением движений, производимых при кодировании. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance , 38 , 1289–1314. Дои: https://doi.org/10.1037/a0026585
ПабМед Google Scholar
Йоханссон, Р., Холсанова, Дж., и Холмквист, К. (2006). Картинки и устные описания вызывают сходные движения глаз при мысленном воображении как на свету, так и в полной темноте. Когнитивные науки , 30 , 1053–1079. Дои: https://doi.org/10.1207/s15516709cog0000
Артикул пабмед Google Scholar
Йоханссон Р. и Йоханссон М. (2014). Посмотрите сюда, движения глаз играют функциональную роль в воспоминании. Психологические науки , 25 , 236–242. Дои: https://doi.org/10.1177/0956797613498260
Артикул пабмед Google Scholar
Касс, Р. Э., и Рафтери, А. Э. (1995). Факторы Байеса. Журнал Американской статистической ассоциации, 90, 773–795. Дои: https://doi.org/10.1080/01621459.1995.10476572
Артикул Google Scholar
Кент, К., и Ламбертс, К. (2008). Отношения кодирования и поиска: поиск как ментальная симуляция. Trends in Cognitive Sciences, 12, 92–98. дои: https://doi.org/10.1016/j.tics.2007.12.004
Артикул пабмед Google Scholar
Косслин, С. М. (1994). Образ и мозг. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
Google Scholar
Каулер Э. , Андерсон Э., Дошер Б. и Блазер Э. (1995). Роль внимания в программировании саккад. Vision Research , 35 , 1897–1916.
Артикул пабмед Google Scholar
Лаенг Б., Блум И. М., Д’Асенцо С. и Томмази Л. (2014). Изучение визуальных образов: роль взгляда в мысленных образах и памяти. Познание , 131 , 263–283. дои: https://doi.org/10.1016/j.cognition.2014.01.003
Артикул пабмед Google Scholar
Лаенг, Б., и Теодореску, Д. (2002). Пути сканирования глаз во время визуальных образов воспроизводят таковые при восприятии одной и той же визуальной сцены. Когнитивные науки , 26 , 207–231. Дои: https://doi.org/10.1207/s15516709cog2602
Артикул Google Scholar
Лоуренс Б.М., Майерсон Дж. и Абрамс Р.А. (2004). Вмешательство в пространственную рабочую память: движение глаз — это больше, чем переключение внимания. Psychonomic Bulletin & Review , 11 , 488–494. Дои: https://doi.org/10.3758/BF03196600
Артикул Google Scholar
Лепсиен, Дж., Гриффин, И.С., Девлин, Дж.Т., и Нобре, А.С. (2005). Направление пространственного внимания в мысленных представлениях: взаимодействие между ориентацией внимания и нагрузкой на рабочую память. НейроИзображение , 26 , 733–743. дои: https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2005.02.026
Артикул пабмед Google Scholar
Мартарелли, К.С., Шике, С., Лаенг, Б., и Маст, Ф.В. (2017). Использование пространства для представления категорий: понимание с позиции взгляда. Психологические исследования , 81 , 721–729. дои: https://doi.org/10.1007/s00426-016-0781-2
Артикул пабмед Google Scholar
Мартарелли, К. С., и Маст, Ф.В. (2011). Движения глаз детей дошкольного возраста при воспроизведении образов. Британский журнал психологии развития , 29 , 425–436. Дои: https://doi.org/10.1348/026151010X495844
Артикул пабмед Google Scholar
Мартарелли, К.С., и Маст, Ф.В. (2013). Движения глаз во время долговременного зрительного воспроизведения. Психологические исследования , 77 , 303–309. дои: https://doi.org/10.1007/s00426-012-0439-7
Артикул пабмед Google Scholar
Мори, Р. Д. (2008). Доверительные интервалы по нормализованным данным: поправка к Cousineau (2005). Учебники по количественным методам психологии, 4 , 61–64.
Артикул Google Scholar
Mulckhuyse, M., & Theeuwes, J. (2010). Бессознательная ориентация внимания на экзогенные сигналы: обзор литературы. Acta Psychologica , 134 , 299–309. дои: https://doi.org/10.1016/j.actpsy.2010.03.002
Артикул пабмед Google Scholar
Olivers, C.N.L., Meijer, F., & Theeuwes, J. (2006). Захват внимания на основе функций на основе памяти: содержимое визуальной рабочей памяти влияет на визуальное внимание. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность , 32 , 1243–1265. Дои: https://doi.org/10.1037/0096-1523.32.5.1243
ПабМед Google Scholar
Пирсон, Д., и Сахрай, А. (2003). Глазодвигательный контроль и поддержание пространственно-временно распределенных событий в зрительно-пространственной рабочей памяти. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии , 56A , 1089–1111. Дои: https://doi.org/10.1080/02724980343000044
Артикул Google Scholar
Платцер, К. , Бродер, А. и Хек, Д. (2014). Принятие решений глазами: как визуальная доступность информации в памяти влияет на поведение при принятии решений. Память и познание, 42 , 595–608. Дои: https://doi.org/10.3758/s13421-013-0380-z
Артикул Google Scholar
Постл, Б. Р., Идзиковски, К., Сала, С. Д., Логи, Р. Х., и Баддели, А. Д. (2006). Избирательное нарушение пространственной рабочей памяти движениями глаз. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии , 59 , 100–120. Дои: https://doi.org/10.1080/17470210500151410
Артикул Google Scholar
Ренкевиц Ф. и Ян Г. (2012). Индексация памяти: новый метод отслеживания процессов памяти в сложных когнитивных задачах. Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание , 38 , 1622–1639. Дои: https://doi.org/10.1037/a0028073
ПабМед Google Scholar
Ричардсон, округ Колумбия, Альтманн, Г. Т.М., Спайви, М.Дж., и Гувер, Массачусетс (2009 г.)). Много шума о движениях глаз ни к чему. Тенденции в когнитивных науках, 13 , 235–236. дои: https://doi.org/10.1016/j.tics.2009.02.006
Артикул пабмед Google Scholar
Ричардсон, округ Колумбия, и Киркхэм, Новая Зеландия (2004). Мультимодальные события и движущиеся местоположения: движения глаз взрослых и 6-месячных детей показывают динамическую пространственную индексацию. Журнал экспериментальной психологии: Общие , 133 , 46–62. дои: https://doi.org/10.1037/0096-3445.133.1.46
Артикул Google Scholar
Ричардсон, округ Колумбия, и Спайви, М.Дж. (2000). Репрезентация, пространство и голливудские площади: взгляд на вещи, которых больше нет. Познание , 76 , 269–295. дои: https://doi.org/10.1016/S0010-0277(00)00084-6
Артикул пабмед Google Scholar
Риццолатти, Г. , Риджио, Л., и Шелига, Б.М. (1987). Пространство и избирательное внимание. В C. Umiltà & M. Moscovitch (Eds.), Внимание и производительность XV: Сознательная и бессознательная обработка информации (стр. 231–265). Кембридж, Массачусетс: MIT Press/Bradford Books.
Google Scholar
Роудер, Дж. Н., Спекман, П. Л., Сан, Д., Мори, Р. Д., и Айверсон, Г. (2009). Байесовские тесты t для принятия и отклонения нулевой гипотезы. Psychonomic Bulletin & Review, 16, 225–237. Дои: https://doi.org/10.3758/PBR.16.2.225
Артикул Google Scholar
Шольц, А., Кремс, Дж. Ф., и Ян, Г. (2017). Наблюдение за развитием диагнозов: движения глаз показывают обработку симптомов во время диагностических рассуждений. Психономический бюллетень и обзор. дои: https://doi.org/10.3758/s13423-017-1294-8
Шольц, А., Мельхорн, К. , Боклиш, Ф., и Кремс, Дж. Ф. (2011). Глядя ни на что, с практикой становится меньше. В Л. Карлсон, К. Хельшер и Т. Ф. Шипли (ред.), Материалы 33-й ежегодной конференции Общества когнитивных наук (стр. 1070–1075). Остин, Техас: Общество когнитивных наук.
Google Scholar
Шольц, А., Мельхорн, К., и Кремс, Дж. Ф. (2016). Послушайте, движения глаз играют роль в воспроизведении вербальной памяти. Психологические исследования , 80, 149–158. Дои: https://doi.org/10.1007/s00426-014-0639-4
Артикул пабмед Google Scholar
Шольц, А., фон Хельверсен, Б., и Рискамп, Дж. (2015). Движения глаз раскрывают процессы памяти во время принятия решений на основе сходства и правил. Познание , 136 , 228–246. дои: https://doi.org/10.1016/j.cognition.2014.11.019
Артикул пабмед Google Scholar
Смит, М. М. (1996). Нарушение репетиции пространственной рабочей памяти при отсутствии движений глаз. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии , 49A , 940–949. Дои: https://doi.org/10.1080/713755669
Артикул Google Scholar
Смит, М. М., и Шоли, К. А. (1994). Нарушение непосредственной пространственной памяти. Память и познание , 22 , 1–13.
Артикул Google Scholar
Соуза, А.С., и Оберауер, К. (2016). В поисках фокуса внимания в рабочей памяти: 13 лет эффекта ретро-кия. Внимание, восприятие и психофизика , 78 , 1839–1860. Дои: https://doi.org/10.3758/s13421-013-0392-8
Артикул Google Scholar
Спайви, М.Дж., и Генг, Дж.Дж. (2001). Глазодвигательные механизмы, активируемые образами и памятью: движение глаз к отсутствующим объектам. Психологические исследования , 65 , 235–241. Дои: https://doi.org/10.1007/s004260100059
Артикул пабмед Google Scholar
Штаудте, М., и Альтманн, ГТМ (2016). Вспоминая, что было где, ничего там не видя. Psychonomic Bulletin & Review, 24, 400–407. Дои: https://doi.org/10.3758/s13423-016-1104-8
Артикул Google Scholar
Тас, А.С., Лак, С.Дж., и Холлингворт, А. (2016). Взаимосвязь между визуальным вниманием и кодированием визуальной рабочей памяти: диссоциация между скрытой и явной ориентацией. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность, 42, 1121–1138. дои: https://doi.org/10.1037/xhp0000212.
ПабМед ПабМед Центральный Google Scholar
Тьювес, Дж., Белопольский, А.В., и Оливерс, К. Н.Л. (2009). Взаимодействие между рабочей памятью, вниманием и движениями глаз. Acta Psychologica , 132 , 106–114. дои: https://doi.org/10.1016/j.actpsy.2009.01.005
Артикул пабмед Google Scholar
Тьювес, Дж., Крамер, А.Ф., и Ирвин, Д.Е. (2011). Внимание в нашем уме: роль пространственного внимания в зрительной рабочей памяти. Acta Psychologica , 137 , 248–251. дои: https://doi.org/10.1016/j.actpsy.2010.06.011
Артикул пабмед Google Scholar
Томас, Л. Э., и Ллерас, А. (2009). Скрытые переключения внимания функционируют как имплицитная помощь в понимании. Познание , 111 , 168–174. дои: https://doi.org/10.1016/j.cognition.2009.01.005
Артикул пабмед Google Scholar
Томас, Нью-Джерси (1999). Являются ли теории образов теориями воображения? Подход активного восприятия к сознательному ментальному содержанию. Когнитивные науки, 23 , 207–245.
Артикул Google Scholar
Вагенмакерс, Э.-Дж. (2007). Практическое решение широко распространенных проблем значений p. Psychonomic Bulletin & Review, 14 , 779–804. Дои: https://doi.org/10.3758/BF03194105
Артикул Google Scholar
Ванц, А.Л., Мартарелли, К.С., Каццоли, Д., Калла, Р., Мюри, Р., и Маст, Ф.В. (2016). Нарушение активности лобных полей зрения ухудшает воспроизведение памяти. НейроОтчет, 27, 374–378. дои: https://doi.org/10.1097/WNR.0000000000000544
Артикул пабмед Google Scholar
Ванц, А.Л., Мартарелли, К.С., и Маст, Ф.В. (2016). Если оглядываться назад, то ничего не возвращается. Когнитивная обработка , 17, 105–114. Дои: https://doi.org/10.1007/s10339-015-0741-6
Артикул пабмед Google Scholar
Янтис С. и Джонидес Дж. (1981). Внезапные зрительные приступы и избирательное внимание: данные визуального поиска. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность , 7 , 937–947.
Google Scholar

Скачать ссылки

Влияние метилфенидата на переключение внимания в генетической модели синдрома дефицита внимания/гиперактивности | Поведенческие и мозговые функции

Исследования
Открытый доступ
Опубликовано: 28 февраля 2012 г.

Ай-хуа Цао ¹ ,
Линь Юй ¹ ,
Yu-wei Wang ¹ ,
Jun-mei Wang ¹ ,
Le-jin Yang ² &
…
Ge-fei Lei ^1,3

Поведенческие и мозговые функции том 8 , номер статьи: 10 (2012) Процитировать эту статью

6295 Доступ
38 цитирований
2 Альтметрический
Сведения о показателях

Abstract

Исходная информация

Несмотря на то, что у людей с синдромом дефицита внимания/гиперактивности (СДВГ) сообщалось о дефиците переключения внимания, его редко исследуют на животных моделях.

Методы

В этом исследовании сравнивали крыс со спонтанной гипертензией (SHR; генетическая животная модель СДВГ) и крыс Wistar-Kyoto (WKY) и Sprague-Dawley (SD) (нормоактивные контрольные линии) при выполнении задания на переключение внимания (ASST). ) производительность. Кроме того, было исследовано влияние дозы метилфенидата (MPH) на переключение внимания SHR. В эксперименте 1 процедуры ASST проводили на крысах SHR, WKY и SD по 8 особей в возрасте 5 недель. Регистрировались средние задержки на начальном этапе, типы и количество ошибок, а также попытки выполнения критериев на каждом этапе. В эксперименте 2 24 крысы SHR были случайным образом разделены на 3 группы по 8 крыс в каждой — группы MPH-L (более низкая доза), MPH-H (более высокая доза) и группы SHR-носитель. С 3 недель им вводили 2,5 мг/кг или 5 мг/кг MPH или физиологический раствор соответственно в течение 14 дней подряд. Всех крыс тестировали в ASST в возрасте 5 недель.

Результаты

Крысы SHR, как правило, демонстрировали более низкие показатели ASST, чем контрольные крысы WKY и SD. Наблюдались значительные эффекты напряжения на среднюю латентность [F (2, 21) = 639,636, p <0,001] и испытания по критерию [F (2, 21) = 114,118, p <0,001]. Было обнаружено, что у SHR больше персеверативных и регрессивных ошибок, чем у контрольных штаммов ( p <0,001). После лечения MPH две группы, получавшие MPH, демонстрировали значительно более длительный латентный период и меньше попыток достижения критерия, чем группа SHR-носителя, а группа MPH-L продемонстрировала меньше испытаний для достижения критерия на большем количестве стадий по сравнению с группой MPH-H. Значимые основные эффекты лечения [F (2, 21) = 52,174, p < 0,001] и подтип ошибки [F (2, 42) = 221,635, p < 0,01].

Выводы

SHR может быть нарушен при обучении различению, обратном обучении и переключении внимания. Наше исследование предоставляет доказательства того, что MPH может улучшать показатели SHR по переключению внимания, а более низкая доза более эффективна, чем более высокая доза.

Исходная информация

Синдром дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ), характеризующийся неадекватными для развития симптомами невнимательности, импульсивности и гиперактивности, является одним из наиболее распространенных нервно-психических расстройств у детей. Симптомы СДВГ проявляются как отвлекаемость, трудности с поддержанием внимания и неспособность должным образом контролировать двигательные реакции. Некоторые предполагают, что все эти симптомы могут быть связаны с первичным дефицитом когнитивных функций у страдающих СДВГ, особенно с нарушением исполнительных функций [1]. Предыдущие исследования сообщали о дефиците переключения внимания — типа управляющих функций — у людей с СДВГ [2–4]. Оценка смещения установок на модели животных может помочь выяснить нейронные механизмы СДВГ. Крыса со спонтанной гипертензией (SHR) широко оценивалась как животная модель СДВГ, включая ее нейрохимические, генетические и поведенческие характеристики [5]. Однако, насколько нам известно, есть только два исследования, посвященные природе способности к переключению установок в SHR, которые дали противоречивые результаты. Кантак и др. [6] в 2008 году обнаружили, что SHR демонстрируют более слабое смещение набора по сравнению с инбредными Wistar-Kyoto (WKY). Чесс АС и др. [7] сообщили, что SHR быстрее, чем крысы Вистар, переключались на противоположное различение, когда между исходным различением и переключением было 1 или 2 дня, но были эквивалентны в переключении, когда сдвиг между различениями происходил сразу после того, как критерий был выполнен в первое различение, которое может быть связано с неспособностью SHR сохранить или восстановить начальное различение и/или скрытое торможение в течение задержки. Расхождения в этих двух исследованиях могут быть связаны с разными штаммами или экспериментальными условиями. Учитывая важность смены установок для понимания СДВГ, необходимы дополнительные исследования.

Переключение установок внимания — это форма исполнительной функции, которая представляет поведенческую гибкость. Это требует внимания к релевантным стимулам при игнорировании нерелевантных стимулов и последующего смещения распределения внимания либо внутри «измерений», либо между «измерениями» [8]. Дефицит смены установок у людей с СДВГ был исследован с помощью некоторых различных нейропсихологических тестов, и результаты могут зависеть от того, какой тест проводится. Например, в парадигме переключения внимания из Батареи внимания Автоматизированной батареи Кембриджского нейропсихологического теста (CANTAB) участники должны различать два стимула, которые различаются по цвету и форме. Дети и взрослые с СДВГ иногда допускают больше ошибок при смене установок [9]., 10], а иногда и нет [11]. С другой стороны, тест следования (TMT), часть B из батареи Холстеда-Рейтана, обычно занимает больше времени (признак более медленного смещения набора) [12, 13]. Ограничения этих исследований могут также включать вариабельность диагноза, размер выборки и демографические данные. Недавно для крыс [8] и мышей была разработана задача на переключение внимания (ASST), процедура, аналогичная обычно используемому тестированию на переключение внимания у людей с СДВГ, называемая Wisconsin Card Sorting Task (WCST) [14]. 15] модельные исследования. В ASST животных обучают на последовательных этапах обучения различению, чтобы усвоить правило и сформировать набор внимания размерности стимула. После этого от них потребуется переключить внимание с этого измерения на другое, ранее не относящееся к делу стимульное измерение. Эта способность к смещению проверяется как когнитивная гибкость (межпространственный сдвиг, ЭД-сдвиг). Между тем, другие когнитивные функции, зависящие от префронтальной коры, включая рабочую память (обратное обучение), процедурную память (дискриминационное обучение), также можно измерить отдельно. Оценка переключения внимания в модели СДВГ на животных может помочь устранить некоторые ограничения исследований на людях и выяснить его нейронные механизмы.

Метилфенидат (MPH) является одним из наиболее часто используемых психостимуляторов для лечения СДВГ, который, как было установлено, улучшает пространственную рабочую память, подавление реакций и другие когнитивные функции у детей с СДВГ [16, 17] и соответствующие поведение на животных моделях СДВГ [18]. Тем не менее, нейропсихологические тесты терапевтического воздействия MPH на переключение внимания при СДВГ дали противоречивые результаты (таблица 1). Несоответствие результатов может быть связано с разным режимом лечения, разной возрастной или половой пропорцией участников или отсутствием надлежащего контроля. Некоторые исследования показывают, что MPH дает перевернутую кривую ответа на дозу U на когнитивные функции [19].]. При более низкой дозе (менее 5,0 мг/кг для крыс) MPH может снижать подвижность, импульсивность и улучшать когнитивные функции. Например, некоторые исследования показывают, что более низкая доза MPH может улучшить производительность в задачах с отсроченным чередованием, задачах с устойчивым вниманием [20, 21] и задачах пространственного обучения и памяти [22] у крыс с моделями СДВГ. Напротив, более высокая доза МФХ (не менее 5,0 мг/кг для крыс) может нарушать когнитивные функции, вызывать усиление двигательной активности [23], а также вызывать побочные эффекты, такие как возбуждение, галлюцинации, психоз, вялость, судороги, тахикардия, аритмия, артериальная гипертензия и гипертермия у людей при соответствующих дозах [24]. Учитывая несоответствие результатов, необходимы дополнительные исследования, чтобы определить влияние MPH на переключение внимания при СДВГ.

Таблица 1. Исследования, изучающие влияние метилфенидата на тесты переключения установок внимания у детей с СДВГ или животных моделей

Полноразмерная таблица

Это исследование было направлено на оценку способности переключения установок внимания у SHR (генетическая животная модель СДВГ) по сравнению с крысами WKY и Sprague-Dawley (SD) (нормоактивные контрольные штаммы) с помощью ASST, который применил нам инструмент для дальнейшего исследования нейробиологического и физиологического механизма, лежащего в основе СДВГ. Кроме того, в эксперименте 2 было исследовано влияние дозы MPH на приобретение, поддержание и смещение набора внимания SHR, чтобы определить влияние MPH на дефицит переключения внимания при СДВГ и улучшить понимание эффектов медикаментозного лечения на СДВГ. .

Методы

Испытуемые

В эксперименте 1 были получены самцы крыс линий SHR (n = 8), WKY (n = 8) и SD (n = 8) в возрасте 3 недель от компании Laboratories Animal Co. , Лейк-Хейс Дивизион (Шанхай, Китай). Крыс содержали индивидуально в пластиковых клетках с 12-часовым циклом свет/темнота (свет включался с 06:00 до 18:00). Пищу и воду давали вволю, а температуру поддерживали на уровне 21-23°С. Перед обучением выполнению задания на смену установки вес измеряли, а затем крыс лишали пищи до 85% от стандартного веса при свободном кормлении. В эксперименте 2 24 SHR были случайным образом разделены на 3 группы по 8 человек в каждой: группы MPH-L (более низкая доза MPH), MPH-H (более высокая доза MPH) и группы SHR-носитель (физиологический раствор). Крысам в группе MPH-L ежедневно вводили MPH в дозе 2,5 мг/кг [6], в группе MPH-H вводили 5 мг/кг [6] MPH, а животным в SHR-носителе ежедневно вводили транспортное средство (физиологический раствор). MPH (риталин ^®) был получен из больницы Qilu Университета Шаньдун и растворен в физиологическом растворе. Перитонеальную инъекцию проводили в 8 часов утра ежедневно в возрасте 3 недель в течение 14 дней подряд. Крыс тестировали в ASST в возрасте 5 недель. Все процедуры с животными проводились в строгом соответствии с Протоколами использования животных для исследований и обучения, утвержденными Комитетом по рассмотрению медицинских животных Шаньдунского университета.

Аппарат

Аппарат и процедуры переключения установок внимания были модификациями описанных ранее Бирреллом и Брауном [8]. Крыс обучали извлекать пищевое вознаграждение, копаясь в маленьких чашках [29].]. Тестовая установка представляла собой адаптированную пластиковую клетку (45 × 30 × 15 см) с прозрачной крышкой из оргстекла. Доступ к двум отсекам выбора одинакового размера (левый и правый, 15 × 15 см) на одном конце аппарата можно было получить через раздвижные двери из большего начального отсека (30 × 30 см) на другом конце. Цилиндрическая чашка для еды (диаметр 40 мм, высота 35 мм) в каждом отсеке для выбора могла быть приманкой с небольшим кусочком хлопьев (30 мг) в качестве пищевого вознаграждения, который был покрыт слоем ароматизированной среды для копания. На наличие или отсутствие пищевого вознаграждения в чашке указывали либо обонятельные стимулы (запах среды для копания), либо тактильные стимулы (тип среды для копания). Мы сделали среды для копания с соответствующим запахом, смешав среду для копания и духи на 12 часов.

Привыкание

За день до тестирования каждой крысе был предоставлен доступ к тест-аппарату для адаптации на 1 час. Крыс обучали надежно копать в чашках в поисках пищи. Две неароматизированные чашки были помещены в специальные отсеки и заполнены приманкой, а награда покрывалась увеличивающимся количеством подстилки для домашней клетки. После того, как крысы научились надежно извлекать вознаграждение из полностью заполненных приманкой чашек, их переводили на серию простых различений (SD) (резина против малярной ленты, уксус против соевого соуса, пенопласт против измельченной бумаги) по критерию шести последовательных результатов. правильные ответы. Всех крыс обучали с использованием одних и тех же образцов стимулов и в одном и том же порядке. Эти тренировочные стимулы больше не использовались в последующих сеансах тестирования.

Парадигма тестирования

После дня обучения крыс тестировали на серию все более сложных различений (таблица 2). Вкратце, испытание начиналось с поднятия раздвижной дверцы, чтобы дать крысе доступ к двум чашкам, только одна из которых была с приманкой. Регистрировалась задержка реакции от открытия раздвижной двери до первого копания. После того, как крыса извлекла приманку, ей разрешили съесть награду, прежде чем ее вернули в исходное отделение. В первых 4 испытаниях (исследовательские испытания) крысе давали копаться в обеих чашках, и регистрировалась ошибка, если первое копание происходило в чашке без приманки. Начиная с испытания 5, крысе разрешалось копать только в одну чашку. Если крыса начинала копаться в чашке без приманки, фиксировалась ошибка и испытание немедленно прекращалось. Тестирование на каждом этапе продолжалось до тех пор, пока крыса не достигла критерия шести последовательных правильных попыток. Попытки критерия и ошибки критерия регистрировались для каждой крысы и каждой стадии. В конце каждой крысиной сессии тестовую коробку протирали 70%-ным спиртом, чтобы удалить признаки запаха.

Таблица 2 Примеры пар стимулов, используемых в ASST, и прохождение этапов ASST

Полноразмерная таблица

В таблице 2 показан порядок этапов, который был одинаковым для всех крыс. В простой дискриминации (SD) чашки различались только по одному из двух параметров: либо по запаху, либо по среде копания. Для составной дискриминации (CD) было введено нерелевантное второе измерение. Третьей стадией была инверсия CD (CDR), при которой все экземпляры и соответствующая размерность оставались неизменными, но ранее правильный стимул теперь был неправильным. Для четвертой стадии, называемой внутрипространственным сдвигом (ID), использовались новые экземпляры обоих измерений (новый запах и новая среда), но соответствующее измерение оставалось таким же, как и раньше. Пятая стадия представляла собой обращение ID (IDR), как и в CDR. Шестой этап — межпространственный сдвиг (ED), самый важный этап ASST, на котором использовались новые экземпляры обоих измерений, и животное должно было переключить внимание на ранее нерелевантное измерение (с запаха/среды на среду/запах). Последней стадией было обращение ЭД (EDR).

Ошибки во время тестирования были разбиты на 3 подтипа, как было описано ранее: персеверативные ошибки, регрессивные ошибки и никогда не подкрепляемые ошибки [30-34]. Вкратце, постоянные ошибки оценивались, когда крыса продолжала использовать ранее релевантное, но в настоящее время нерелевантное правило. В 6 из каждых 12 последовательных испытаний крысе давали возможность реагировать таким образом. Для подсчета этих типов ошибок испытания были разделены на последовательные блоки по четыре испытания в каждом, в которых учитывались стойкие ошибки, когда крысы выбирали чашку без приманки 3 или более испытаний на блок. Как только крыса делала 2 или менее неправильных выбора во время блока, все последующие персеверативные ошибки учитывались как регрессивные ошибки. Никогда не подкрепляемые ошибки учитывались, когда крысы делали неправильный выбор, используя правило, которое ранее никогда не поощрялось. Постоянные ошибки рассматриваются как мера отказа от старого правила, в то время как регрессивные ошибки и ошибки, которые никогда не подкрепляются, обычно считаются мерой соблюдения и соблюдения нового правила.

Уравновешивание задачи было проведено, чтобы свести к минимуму систематическую ошибку в этом исследовании: (1) Порядок воздействия пар 1-3 был уравновешен с использованием дизайна латинского квадрата. Например, пара 1 использовалась для SD/CD/CDR у крысы 1, а для ID/IDR или ED/EDR у крысы 2. (2) Половина крыс перешли от запаха к среде для ED (серия 1). ), а другая половина от среднего до запаха (серия 2). (3) Пары образцов были представлены вместе в псевдослучайном порядке, при этом не более 2 последовательных испытаний имели одну и ту же комбинацию образцов. Например, если O1 против M1 и O2 против M2 в испытании после не более чем двух испытаний, шаблон будет O1 против M2 и O2 против M1. (4) Сторона чашки с приманкой, представленная в отсеках для выбора, также была различной. Каждая сторона была представлена не более чем на два последовательных испытания.

В этом исследовании мы предприняли несколько мер, чтобы сделать эксперимент более точным и надежным: (1) Мы избегали использования похожих запахов, что, по-видимому, усложнило бы различение и привело бы к увеличению числа испытаний по критерию. (2) Ароматизированная среда для копания обновлялась каждые 10 испытаний, чтобы избежать ослабления запаха. (3) Были выбраны приманки без запаха, чтобы крыса не делала выбор по запаху приманки вместо раздражителей. (4) Степень голода была потенциально искажающим фактором, который мог повлиять на результаты. Если бы крыса была слишком голодна, латентный период был бы короче, а количество ошибок увеличилось бы по сравнению с теми, кто был относительно сыт. В этом исследовании мы размещали крыс по отдельности и использовали те же критерии для контроля диеты. (5) Во время испытаний наблюдатель неоднократно привлекал крысу обратно в отделение для ожидания, что может вызвать стресс и страх. Чтобы улучшить адаптацию, наблюдатель снова и снова брал всех крыс в течение двух недель, чтобы уменьшить стресс и страх по отношению к наблюдателю. (6) Крысы демонстрировали некоторое бесцельное поведение (например, вставали на дыбы, лазили по чашкам, обнюхивали стенки коробки и т. д.) после того, как их помещали в тестовую камеру. Латентный период не регистрировали до тех пор, пока животные не прекращали такое поведение. (7) Мы определили выбор рытья как перемещение среды рытья лапами или носом. Контакт или вдыхание чашки или среды не учитывались. (8) Сеансы заканчивались, когда крыса отказывалась копать.

Статистический анализ

SPSS 15.0 для Windows использовался для выполнения всех статистических анализов. Данные были проанализированы с помощью повторных измерений ANOVA с одним межсубъектным фактором (деформация/лечение) и одним внутрисубъектным фактором (стадия/тип ошибки). Апостериорный анализ был проведен для каждой стадии с помощью многомерного ANOVA для всех групп с последующим тестом LSD. Нарушения сферичности были исследованы, и степени свободы были скорректированы с использованием значений эпсилон Гринхауза-Гейссера и Хюина-Фельдта для больших и малых нарушений соответственно. Показатели крыс на стадиях ID и ED, CD и стадиях ID сравнивали с парными t-тестами. Проведен корреляционный анализ между этапами. Статистическая значимость была установлена на уровне р < 0,05. В последующем анализе [15] сообщалось только о испытаниях по критерию, поскольку испытания и ошибки по критерию были сильно коррелированы, и анализ любой переменной дал одинаковые результаты.

Результаты

Как показано на рис. 1(A), наблюдалось постепенное уменьшение средней латентности от SD к сдвигу EDR для всех крыс. Однако, когда крысы сталкивались с новой средой для копания и новыми запахами в режимах CD, ID и ED, латентный период увеличивался по сравнению со следующими стадиями реверсии (9).1011 р < 0,001). SHR были самыми быстро реагирующими крысами из 3 линий со средней латентностью 14,67 с. В то время как крыса WKY, средняя задержка которой составляла 46,39 с, была самой медленной. Средняя латентность крыс SD составила 26,94 с. Достоверный основной эффект штамма [F(2, 21) = 639,636, p < 0,001] наблюдался в латентном периоде. На рис. 1 (Б) показаны средние значения испытаний по критерию каждой группы на каждом этапе. Из рисунка видно значительное основное влияние деформации [F(2, 21) = 114,118, p < 0,001], а также стадия [F(6,126) = 21,977, p < 0,001] и незначительное взаимодействие деформации по стадиям в испытаниях [F(12,126) = 1,115, p > 0,05] . Апостериорные тесты множественных сравнений показали, что крысам SHR потребовалось значительно больше испытаний для достижения критерия по сравнению с контрольными линиями ( p <0,001) на всех стадиях, включая стадии простого различения, реверсии и перехода. В испытаниях между штаммами WKY и SD не было различий: в испытаниях не было значимого основного эффекта штамма [F(1,14) = 2,991, p > 0,05], и отсутствие значимых штаммов по взаимодействию стадий в испытаниях [F(6,84) = 0,298, p > 0,05]. Не было выявлено значимых корреляций между SD и ED в исследованиях SHR (r = -0,245, p = 0,558), WKY (r = -0,369, p = 0,369) и SD (r = 0,448, p = 0,266) крысы. SHR [парное t(7) = 3,379, p = 0,012], WKY [парное t(7) = 6,426, p = 0,000] и крысы SD [парное t(7) = 8,205, p = 0,000] было меньше испытаний по критерию при ID по сравнению с CD. Оба WKY [парный t (7) = 2,676, p = 0,032] и крысы SD [пара t(7) = 4,255, p = 0,004] имели меньшее количество испытаний по критерию при ID по сравнению с ED. Для крыс SHR не обнаружено различий во времени испытаний между стадиями ED и ID [парное t(7) = 0,456, 9·1011 p = 0,662]. На рисунке 1 (C) показаны подтипы ошибок, допущенных 3 линиями крыс в течение всего задания. Из рисунка мы можем найти значительный основной эффект деформации [F(2, 21) = 69,839, p < 0,001], подтип ошибки [F(2,42) = 71,194, p <0,001] и деформация по взаимодействию подтипов ошибок [F(4,42) = 25,121, p <0,01]. Апостериорные тесты множественных сравнений показали, что у крыс SHR значительно больше персеверативных и регрессивных ошибок по сравнению с контрольными линиями ( p < 0,01). Это указывает на то, что SHR имеет более настойчивые ответы и более ограничен в поддержании нового правила. Не было обнаружено существенной разницы в никогда не подкрепляемых ошибках между SHR и контрольными штаммами (9).1011 р > 0,05). Не было разницы в различных типах ошибок между штаммами WKY и SD ( p > 0,05).

Рисунок 1

Сравнение средней задержки (A) и количества попыток с критерием (B) для каждого этапа обучения. (C) Анализ подтипов ошибок, сделанных тремя крысами в течение всего задания 91 257 . Значения выражены как среднее ± точность среднего среднего, измеренная у крыс со спонтанной гипертензией (SHR), линий Wistar-Kyoto (WKY) и Sprague-Dawley (SD). * p < 0,05,** p < 0,01 по сравнению с крысами SHR. # p < 0,01 по сравнению с CD и ID, ID и ED.

Полноразмерное изображение

На рис. 2 (A) показана средняя задержка для каждого из этапов MPH и SHR, обработанных носителем. Апостериорный тест выявил значительно большую латентность группы MPH-H в CD ( p <0,05), CDR ( p <0,05), ID ( p <0,05) и ED ( p <0,01) по сравнению с группой SHR-автомобилей. Крысы в группе MPH-L имели значительно большую латентность в ID ( p <0,05) и ED ( p <0,05), чем у животных в группе SHR-носитель. На рисунке 2 (B) значимые основные эффекты лечения [F(2,21) = 52,174, p < 0,001] и этапы испытаний [F(6,126) = 14,756, p < 0,001] и незначимые лечения путем взаимодействия стадий в испытаниях [F(12,126) = 0,958, p = 0,496]. Апостериорные тесты выявили значительные различия между группами SHR-транспортное средство и MPH-L в их способности выполнять общие этапы (9).1011 p <0,01), при этом группе MPH-L потребовалось значительно меньше испытаний для достижения критерия по сравнению с группой SHR-носитель. Однако только на стадиях CD ( p <0,05) и ID сдвига ( p <0,01) были значительные различия между группами SHR-носитель и MPH-H. T-критерий парной выборки обработанных SHR показал, что для ЭД требуется больше испытаний, чем для ID для крыс в MPH-L [t(7) = 3,667, p = 0,035] и MPH-H [t(7 ) = 3,434, р = 0,041] групп. Точно так же требовалось больше испытаний в CD, чем в ID для крыс в MPH-L [t(7) = 4,515, p = 0,006] и MPH-H [t(7) = 5,716, p = 0,002 ] группы. На рисунке 2 (C) показаны значимые основные эффекты лечения [F(2,21) = 78,168, p <0,01], подтип ошибки [F(2,42) = 221,635, p <0,01] и лечение. по взаимодействию подтипов ошибок [F(4,42) = 23,44, p <0,01]. Апостериорные тесты выявили значительную разницу в персеверативных и регрессивных ошибках между группами MPH-L и SHR (9).1011 р < 0,01). Значительная разница в персеверативных ошибках была обнаружена между группами MPH-L и MPH-H ( p <0,01).

Рисунок 2
Влияние лечения низкими дозами метилфенидата (2,5 мг/кг) и высокими дозами метилфенидата (5 мг/кг) на линии спонтанной гипертензии крыс (SHR) на среднюю латентность (A), число испытаний на критерий (B) и анализ подтипов ошибок (C) во время задания на переключение внимания . Значения выражены как среднее ± SEM * P < 0,05, ** P < 0,01 по сравнению с контролями, получавшими носитель. # p < 0,01: по сравнению с CD и ID, ID и ED,⋆ p < 0,01: по сравнению с MPH-H и MPH-L.
Полноразмерное изображение
Обсуждение
В эксперименте 1 мы наблюдали более низкую производительность SHR в целом в задаче переключения внимания, чем крысы WKY и SD, что позволяет предположить, что SHR был нарушен в обучении различению, реверсивном обучении и внимании. набор-смещение. Основываясь на этих результатах, мы считаем, что импульсивность, персеверативный ответ и нарушение поддержания внимания могут способствовать общему ухудшению выполнения задач по переключению внимания у SHR.
В ASST изменения латентности можно понимать либо как разницу в скорости, компромиссе в точности, либо просто как изменения двигательной активности [35]. Если крыса с длительными латентными периодами показывает мало испытаний по критерию, это может указывать на хорошую стратегию компромисса точности. Если крыса с короткими латентными периодами показывает больше попыток выполнить критерий, то это может указывать на импульсивность крысы. В этом тесте у SHR обычно было больше попыток, чем у крыс WKY и SD, в серии последовательных различений, в то время как латентные периоды SHR были значительно короче, чем у двух других линий, во всем тесте. Это означало, что SHR была самой импульсивной крысой из трех линий. Результат как раз соответствовал тому, что мы наблюдали во время теста. Когда раздвижная дверца была снята, SHR выкапывал чашки сразу, без какого-либо шатания, редко меняя местами между двумя чашками перед выкапыванием. Из-за импульсивности SHR было трудно владеть собой и принимать правильные решения, поэтому у них было гораздо больше ошибок и проб, чем у двух других штаммов. Импульсивное поведение имело место на всех этапах, поэтому у SHR были нарушения на всех этапах.
Наш вывод согласуется с исследованием Kantak [6] et al., в котором было обнаружено, что SHR работают хуже, чем крысы WKY, но противоречит другому опубликованному исследованию Chess AC et al. по изучению смещения набора у SHR. [14], которые сообщили, что SHR быстрее, чем крысы Wistar, переключались на противоположную дискриминацию, когда между начальной дискриминацией и сдвигом было 1 или 2 дня. Мы использовали крыс WKY и SD и Kantak [6] et al. использовали крыс WKY в качестве контрольных пятен, в то время как Chess AC et al. использовал Вистар. Различие штаммов контрольных групп может лежать в основе некоторых расхождений в результатах и интерпретациях в исследованиях [36]. Учитывая важность смены установок для понимания СДВГ, может потребоваться дальнейшее изучение этого вопроса.
Другая причина заключается в том, что у SHR более настойчивый отклик при переключении передач. Это исследование показало, что SHR совершали значительно больше персеверационных ошибок, чем 2 других контрольных штамма, что указывает на то, что SHR трудно отказаться от ранее актуальной, но в настоящее время нерелевантной стратегии во время задачи по переключению внимания. Это обеспечило индекс плохой поведенческой и когнитивной гибкости в SHR. Увеличение персеверативных ответов привело к большему количеству серий ответов на всех стадиях. Более того, в этом исследовании SHR совершали значительно больше регрессивных ошибок, чем две другие контрольные линии, что указывало на то, что у них могли быть нарушения в поддержании внимания. Это может быть причиной более низкой производительности SHR в целом в задаче переключения внимания, чем у крыс WKY и SD.
В ASST важно сначала сформировать установку внимания, прежде чем менять установку внимания. Крыса, которая формирует установку внимания, должна быстрее освоить стадию ИД (меньше попыток до критерия), чем исходное различение (стадия CD), и хуже работать на ЭД по сравнению с ИД (меньше попыток до критерия на стадии ИД, чем на стадии ЭД). В нашем тесте мы наблюдали значительно меньше попыток критерия на стадии ID, чем на стадии CD и стадии ED у крыс WKY и SD, что позволяет предположить, что они могут успешно формировать установку внимания. Между тем, это показало, что парадигма, которую мы использовали здесь, может служить ценной тестовой парадигмой для крыс в подростковом возрасте. Тем не менее, выполнение задачи на стадии ID не улучшилось у SHR по сравнению со стадией ED, что предполагает, что SHR было трудно приобрести установку внимания с помощью серии последовательных испытаний. Неудача формирования установки внимания у SHR может быть связана с их дефектом удержания внимания [37] или резким усилением персеверативного реагирования при переключении [38]. Гарнер [39] предположил, что ЭД зависела от повторных представлений соответствующих измерений. SHR может потребоваться больше повторных испытаний, чтобы настроить внимание. Без способности формировать установку внимания стадия ЭД не может быть подходящим тестом для оценки способности переключения установок. Таким образом, невозможно с уверенностью заключить, что переключение внимания было нарушено у крыс SHR по сравнению с крысами WKY и SD. Однако Гарнер [39] считал персеверативный ответ одной из причин, связанных с нарушением переключения установок. В этом тесте штамм SHR был более склонен к персеверативному ответу, чем другие штаммы. Таким образом, крысы SHR могут иметь более низкую способность к смене установок по сравнению с другими линиями. Предыдущие исследования показывают, что увеличение персеверативных ошибок при смене установки связано с дисфункцией медиальной префронтальной коры. Аномалии в дорсомедиальном полосатом теле могут лежать в основе увеличения регрессивных ошибок [31, 32]. Таким образом, у SHR может быть нарушение медиальной префронтальной коры и дорсомедиального полосатого тела.
В наших тестах не было выявлено существенной корреляции между SD и ED среди всех крыс. Производительность в SD не могла быть предсказанной производительностью в последней смене ED в этом тесте. Наш результат противоречил исследованию Colacicco G [15] et al., которое показало, что выполнение этих двух задач у мышей значительно коррелировало. Объяснение может заключаться в том, что наши крысы прошли формальную подготовку по обучению различению до начала тестирования.
В настоящем исследовании мы обнаружили, что показатели штамма WKY в ASST были аналогичны показателям штамма SD на всех этапах. Это открытие поддерживает дальнейшее использование WKY в качестве контроля SHR для исследования способности поведенческой и когнитивной гибкости при СДВГ. Кроме того, предполагается, что крысы SD могут быть еще одним полезным дополнительным эталонным штаммом для SHR.
По результатам эксперимента 1 мы заметили, что, как и у людей с СДВГ, у SHR также могут быть плохие результаты при выполнении задания на переключение внимания по сравнению с крысами WKY и SD. Четкое очерчивание эффектов MPH при дефиците переключения внимания при СДВГ улучшило бы понимание эффектов медикаментозного лечения. В эксперименте 2 крысам вводили более низкую дозу (2,5 мг/кг) и более высокую дозу (5,0 мг/кг) MPH для исследования влияния дозы MPH на приобретение, поддержание и смещение набора внимания SHR. Результаты выявили влияние различных доз MPH на переключение внимания. SHR, которые получали более низкие дозы MPH, показали лучшие результаты на всех стадиях, чем группа SHR-носитель, особенно на стадии ED. Это указывало на то, что более низкие дозы MPH могут улучшить когнитивную способность, зависящую от PFC, для смещения фокуса внимания SHR. Кроме того, после лечения более низкой дозой MPH SHR мог установить установку внимания перед переключением установки (меньше испытаний по критерию на стадии ID, чем на стадиях CD и ED). Причина может заключаться в том, что меньшая доза MPH может улучшать импульс, снижать персеверативный ответ и улучшать способность поддерживать внимание, поскольку у крыс в группе MPH-L была увеличена латентность, снижены персеверативные и регрессивные ошибки, чем в группе SHR-носитель. Эти результаты согласуются с предыдущими клиническими отчетами [40], которые показали, что лечение ГБН с более низкими дозами при СДВГ может уменьшить двигательную и импульсивность и улучшить когнитивные функции, включая устойчивое внимание и рабочую память. Показатели SHR, обработанного более высокими дозами MPH, значительно улучшились только на стадии CD, стадии ID и регрессивных ошибках, а также сформировали группу внимания (меньше испытаний для критерия на стадии ID, чем на стадии CD и стадии ED), но следует отметить, что персеверативные ошибки и другие характеристики стадий обращения (CDR, IDR, EDR) и стадии смещения набора (ED) не изменились в этой группе по сравнению с группой SHR-носитель. Возможным объяснением может быть то, что более высокая доза MPH не оказала значительного влияния на персеверативный ответ и, возможно, даже в некоторой степени способствовала персеверативному ответу. Arnsten [20] обнаружил, что более высокие дозы MPH индуцировали персеверативный профиль ошибок, поскольку крысы продолжали выбирать одно и то же неправильное ответвление лабиринта при отсроченном чередовании. Подобно грызунам, клиницисты также считали, что более высокие дозы MPH могут вызывать персеверативное мышление у пациентов [41]. Таким образом, более низкая доза MPH может быть более эффективной, чем более высокая доза, в улучшении способности SHR к переключению внимания.
Катехоламины в префронтальной коре играют ключевую роль в когнитивных и терапевтических действиях ГПН. В более высоких дозах MPH может вызывать значительное и повсеместное повышение внеклеточных уровней норадреналина (NE) и дофамина (DA) и вызывать чрезмерную стимуляцию катехоламиновых рецепторов по всему мозгу, что может нарушать когнитивную функцию PFC. Напротив, более низкие дозы MPH, которые обладают успокаивающими поведенческими и когнитивными функциями, могут оказывать регионально ограниченное действие, минимально повышать внеклеточные уровни катехоламинов и усиливать действие катехоламиновых рецепторов [20, 40], преимущественно в префронтальной коре [19].]. Исследования показали, что поражение дорсолатеральной префронтальной коры у приматов [42] и соответствующей медиальной префронтальной коры у крыс и мышей [8] вызывало нарушение переключения установок внимания, а поражение орбитофронтальной коры (ОФК) у приматов и грызунов нарушало реверсивное обучение. [43, 44]. С помощью однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) Lee JS [45] обнаружил, что MPH может улучшить симптомы СДВГ за счет нормализации активности OFC. Исследования с визуализацией показали, что более эффективная дорсолатеральная активность префронтальной коры может быть обнаружена после лечения MPH, которое, как считается, улучшает когнитивную функцию префронтальной коры [17]. Таким образом, мы предполагаем, что более низкая доза MPH может предпочтительно увеличивать нейротрансмиссию катехоламинов в префронтальной коре и повышать способность к обратному обучению и переключению внимания. Напротив, более высокие дозы MPH могут вызывать чрезмерную стимуляцию катехоламиновых рецепторов по всему мозгу и не улучшать производительность при реверсивном и сдвиговом наборе.
Выводы
В заключение, настоящее исследование выявило дефицит в приобретении, поддержании и переключении внимания и реверсивном обучении у SHR, генетической животной модели СДВГ. Лечение MPH СДВГ у SHR может по-разному улучшать дефицит переключения внимания, и более низкие дозы были более эффективны, чем более высокие дозы. Мы представили первые доказательства дозозависимого эффекта MPH на эффективность переключения внимания у SHR.
Сокращения
СДВГ:
Синдром дефицита внимания/гиперактивности
ШР:
Крыса со спонтанной гипертензией
WKY:
Вистар-Киото
SD:
Спрэг-Доули
АССТ:
Задача на переключение внимания
миль в час:
Метилфенидат
КАНТАБ:
Кембриджский нейропсихологический тест Автоматическая батарея
ТМТ:
Испытание на прокладывание маршрута
WCST:
Задача сортировки карточек штата Висконсин
SD:
Простая дискриминация
CD:
Сложная дискриминация
CDR:
Инверсия составной дискриминации
Код:
Межпространственный сдвиг
ЭД:
Межпространственный сдвиг
ПФУ:
Префронтальная кора
ОФЕКТ:
Однофотонная эмиссионная компьютерная томография
СВ:
Норадреналин
ДА:
Дофамин.
Ссылки
Лоуренс В., Хоутон С., Дуглас Г., Даркин К., Уайтинг К., Таннок Б.: Исполнительная функция и СДВГ: сравнение показателей детей во время нейропсихологического тестирования и реальной деятельности. Джей Аттен Расстройство. 2004, 7: 137-149. 10.1177/108705470400700302.
Артикул пабмед Google Scholar
Martinussen R, Hayden J, Hogg-Johnson S, Tannock R: метаанализ нарушений рабочей памяти у детей с синдромом дефицита внимания/гиперактивности. J Am Acad Детская подростковая психиатрия. 2005, 44: 377-384. 10.1097/01.чи.0000153228.72591.73.
Артикул пабмед Google Scholar
Чемберлен С.Р., Роббинс Т.В., Уиндер-Роудс С., Мюллер У., Саакян Б.Дж., Блэквелл А.Д.: Трансляционные подходы к лобно-полосатой дисфункции при синдроме дефицита внимания/гиперактивности с использованием компьютеризированной нейропсихологической батареи. Биол психиатрия. 2010, 69: 1192-1203.
Артикул пабмед Google Scholar
Кадо Ю., Санада С., Янакихара М., Огино Т., Абиру К., Накано К.: Клиническое применение модифицированного Висконсинского теста сортировки карточек у детей с синдромом дефицита внимания/гиперактивности. Нет Хаттацу. 2005, 37: 380-385.
ПабМед Google Scholar
Сагволден Т., Рассел В.А., Аас Х., Йохансен Э.Б., Фаршбаф М.: Модели синдрома дефицита внимания/гиперактивности у грызунов. Биол психиатрия. 2005, 57: 1239-1247. 10.1016/ж.биопсих.2005.02.002.
Артикул пабмед Google Scholar
Кантак К.М., Сингх Т., Керстеттер К.А., Дембро К.А., Мутеби М.М., Харви Р.К.: Развитие спонтанной гипертензивной крысиной модели синдрома дефицита внимания/гиперактивности. Поведение Нейроски. 2008, 122: 340-357.
Артикул КАС пабмед Google Scholar
Чесс А.С., Рэймонд Б.Е., Гарднер-Морс И.Г., Стефани М.Р., Грин Дж.Т.: Смена установки в модели синдрома дефицита внимания/гиперактивности у грызунов. Поведение Нейроски. 2011, 125: 372-382.
Артикул ПабМед Центральный пабмед Google Scholar
Биррелл Дж. М., Браун В. Дж.: Медиальная лобная кора опосредует переключение перцептивной установки внимания у крыс. Дж. Нейроски. 2000, 20: 4320-4324.
КАС пабмед Google Scholar
Кемптон С., Вэнс А., Маруфф П., Лук Э., Костин Дж., Пантелис С. Исполнительная функция и дефицит внимания с гиперактивностью: стимулирующие препараты и улучшение исполнительной функции у детей. Психомед. 1999, 29: 527-538. 10.1017/S00332917938.
Артикул КАС Google Scholar
Маклин А., Доусон Дж., Тун Б., Янг С., Базанис Э., Роббинс Т.В.: Характерный нейрокогнитивный профиль, связанный с синдромом дефицита внимания/гиперактивности у взрослых. Психомед. 2004, 34: 681-692. 10.1017/S00332_001296.
Артикул КАС Google Scholar
Goldberg MC, Mostofsky SH, Cutting LE, Mahone EM, Astor BC, Denckla MB: Тонкие исполнительные нарушения у детей с аутизмом и детей с СДВГ. J Аутизм Dev Disord. 2005, 35: 279-293. 10.1007/s10803-005-3291-4.
Артикул КАС пабмед Google Scholar
Pasini A, Paloscia C, Alessandrelli R, Porfirio MC, Curatolo P: Профиль внимания и исполнительных функций у подтипов СДВГ, не принимавших наркотики. Мозг Дев. 2007, 29: 400-408. 10.1016/j.braindev. 2006.11.010.
Артикул пабмед Google Scholar
Топлак М.Е., Буччарелли С.М., Джейн У., Таннок Р.: Исполнительные функции: показатели, основанные на производительности, и поведенческий рейтинг исполнительной функции (КРАТКО) у подростков с синдромом дефицита внимания/гиперактивности (СДВГ). Детская нейропсихология. 2009, 15: 53-72.
Артикул пабмед Google Scholar
Грант Д.А., Берг Э.А. Поведенческий анализ степени подкрепления и легкости перехода к новым реакциям в задаче сортировки карточек типа Вейгля. J Exp Psychol. 1948, 38: 404-411.
Артикул КАС пабмед Google Scholar
Colacicco G, Welzl H, Lipp HP, Wurbel H: Переключение внимания у мышей: модификация крысиной парадигмы и доказательства зависимости от штамма. Поведение мозга Res. 2002, 132: 95-102. 10.1016/S0166-4328(01)00391-6.
Артикул пабмед Google Scholar
Мехта М.А., Гудьер И.М., Саакян Б.Дж.: Метилфенидат улучшает рабочую память и сдвиг установок при СДВГ: связь с базовым объемом памяти. J Детская психологическая психиатрия. 2004, 45: 293-305. 10.1111/j.1469-7610.2004.00221.х.
Артикул пабмед Google Scholar
Мехта М.А., Оуэн А.М., Саакян Б.Дж., Маваддат Н., Пикард Д.Д., Роббинс Т.В.: Метилфенидат улучшает рабочую память, модулируя дискретные области лобной и теменной долей головного мозга человека. Дж. Нейроски. 2000, 20: 65-
Google Scholar
Грей Д.Д., Пунсони М., Табори Н.Е., Мелтон Д.Т., Фэнслоу В., Уорд М.Д.: введение метилфенидата молодым крысам изменяет области мозга, участвующие в познании, мотивированном поведении, аппетите и стрессе. Дж. Нейроски. 2007, 27: 7196-7207. 10.1523/JNEUROSCI.0109-07.2007.
Артикул КАС пабмед Google Scholar
Devilbiss DM, Berridge CW: Дозы метилфенидата, улучшающие когнитивные функции, преимущественно повышают чувствительность нейронов префронтальной коры. Биол психиатрия. 2008, 64: 626-635. 10.1016/ж.биопсих.2008.04.037.
Артикул ПабМед Центральный КАС пабмед Google Scholar
Арнстен А.Ф., Дадли А.Г.: Метилфенидат улучшает когнитивную функцию префронтальной коры за счет действия альфа2-адренорецепторов и допаминовых D1-рецепторов: отношение к терапевтическим эффектам при синдроме дефицита внимания и гиперактивности. Поведение Мозг Функц. 2005, 1: 2-10.1186/1744-9081-1-2.
Артикул ПабМед Центральный пабмед КАС Google Scholar
«>
Berridge CW, Devilbiss DM, Andrzejewski ME, Arnsten AF, Kelley AE, Schmeichel B: Метилфенидат предпочтительно увеличивает нейротрансмиссию катехоламинов в префронтальной коре при низких дозах, которые улучшают когнитивную функцию. Биол психиатрия. 2006, 60: 1111-1120. 10.1016/ж.биопсих.2006.04.022.
Артикул КАС пабмед Google Scholar
Zhu N, Weedon J, Dow-Edwards DL: Пероральный метилфенидат улучшает пространственное обучение и память у крыс до и подросткового возраста. Поведение Нейроски. 2007, 121: 1272-1279.
Артикул КАС пабмед Google Scholar
Ян П.Б., Суонн А.С., Дафни Н.: Характеристики доза-реакция метилфенидата на двигательное поведение и сенсорные вызванные потенциалы, зарегистрированные с помощью VTA, NAc и PFC у свободно ведущих себя крыс. Поведение Мозг Функц. 2006, 2: 3-10.1186/1744-9081-2-3.
Артикул ПабМед Центральный пабмед КАС Google Scholar
Klein-Schwartz W: Воздействие метилфенидата на детей: 7-летний опыт работы токсикологических центров в США. Клин Педиатр (Фила). 2003, 42: 159-164. 10.1177/0009304200210.
Артикул Google Scholar
Konrad K, Gunther T, Hanisch C, Hanisch C, Herpertz-Dahlmann B: Дифференциальные эффекты метилфенидата на функции внимания у детей с синдромом дефицита внимания/гиперактивности. J Am Acad Детская подростковая психиатрия. 2004, 43:191-198. 10.1097/00004583-200402000-00015.
Артикул пабмед Google Scholar
Родс С.М., Когхилл Д.Р., Мэтьюз К.: Острые нейропсихологические эффекты метилфенидата у мальчиков, ранее не получавших стимуляторы, с СДВГ II, более широким исполнительным и неисполнительным доменами. J Детская психологическая психиатрия. 2006, 47: 1184-1194. 10.1111/j.1469-7610.2006.01633.х.
Артикул пабмед Google Scholar
Li QQ, Guo LT, Huang XZ, Yang C, Guo TY, Sun JH: Анализ нейропсихологических характеристик подтипов синдрома дефицита внимания и гиперактивности. Чжунхуа Эр Кэ За Чжи. 2008, 46: 64-68.
ПабМед Google Scholar
Когхилл Д.Р., Родс С.М., Мэтьюз К.: Нейропсихологические эффекты хронического метилфенидата на не принимавших наркотики мальчиков с синдромом дефицита внимания/гиперактивности. Биол психиатрия. 2007, 62:954-962. 10.1016/j.biopsych.2006.12.030.
Артикул КАС пабмед Google Scholar
Вуд Э.Р., Дудченко П.А., Эйхенбаум Х.: Глобальная запись памяти в активности нейронов гиппокампа. Природа. 1999, 397: 613-616. 10.1038/17605.
Артикул КАС пабмед Google Scholar
Ragozzino ME, Detrick S, Kesner RP: Участие прелимбико-инфралимбических областей префронтальной коры грызунов в поведенческой гибкости для обучения месту и реакции. Журнал неврологии. 1999, 19: 4585-4594.
КАС пабмед Google Scholar
Floresco SB, Magyar O, Ghods-Sharifi S, Vexelman C, Tse MT: Множественные подтипы дофаминовых рецепторов в медиальной префронтальной коре крысы регулируют смещение установок. Нейропсихофармакология. 2006, 31: 297-309. 10.1038/сж.нпп.1300825.
Артикул КАС пабмед Google Scholar
Флореско С.Б., Годс-Шарифи С., Вексельман С., Мадьяр О.: Диссоциируемые роли ядра и оболочки прилежащего ядра в регуляции смещения множества. Дж. Нейроски. 2006, 26: 2449-2457. 10.1523/JNEUROSCI.4431-05.2006.
Артикул КАС пабмед Google Scholar
Флореско С.Б., Чжан Ю., Эномото Т.: Нейронные схемы, обеспечивающие поведенческую гибкость, и их отношение к шизофрении. Поведение мозга Res. 2009, 204: 396-409. 10.1016/j.bbr.2008.12.001.
Артикул пабмед Google Scholar
Халук Д.М., Флореско С.Б. Модуляция дофамина в вентральном полосатом теле различных форм поведенческой гибкости. Нейропсихофармакология. 2009 г., 34: 2041-2052. 10.1038/нпп.2009.21.
Артикул КАС пабмед Google Scholar
Янг Дж.В., Пауэлл С.Б., Гейер М.А., Джесте Д.В., Рисбро В.Б.: Задача переключения внимания мыши: метод анализа успешного когнитивного старения?. Cogn Affect Behav Neurosci. 2010, 10: 243-251. 10.3758/CABN.10.2.243.
Артикул ПабМед Центральный пабмед Google Scholar
Sagvolden T, Johansen EB, Woien G, Walaas SI, Storm-Mathisen J, Bergersen LH: Крысиная модель СДВГ со спонтанной гипертонией – важность выбора подходящего эталонного штамма. Нейрофармакология. 2009, 57: 619-626. 10.1016/ж.нейрофарм.2009.08.004.
Артикул ПабМед Центральный КАС пабмед Google Scholar
Balint S, Czobor P, Meszaros A, Simon V, Bitter I: Нейропсихологические нарушения при синдроме дефицита внимания и гиперактивности у взрослых: обзор литературы. Психиатр Хунг. 2008, 23: 324-335.
ПабМед Google Scholar
Lange KW, Sahakian BJ, Quinn NP, Marsden CD, Robbins TW: Сравнение функции исполнительной и зрительно-пространственной памяти при болезни Гентингтона и деменции типа Альцгеймера, сопоставленной по степени деменции. J Neurol Нейрохирург Психиатрия. 1995, 58: 598-606. 10.1136/jnnp.58.5.598.
Артикул ПабМед Центральный КАС пабмед Google Scholar
Гарнер Дж. П., Тогерсон К. М., Вурбель Х., Мюррей Дж. Д., Менч Дж. А.: Нейропсихология животных: проверка внутрипространственной межпространственной задачи по смещению набора для мышей. Поведение мозга Res. 2006, 173: 53-61. 10.1016/j.bbr.2006.06.002.
Артикул пабмед Google Scholar
Соланто М.В.: Нейропсихофармакологические механизмы действия стимуляторов при синдроме дефицита внимания с гиперактивностью: обзор и интеграция. Поведение мозга Res. 1998, 94: 127-152. 10.1016/С0166-4328(97)00175-7.
Артикул КАС пабмед Google Scholar
Дуглас В.И., Барр Р.Г., Десилетс Дж., Шерман Э. Нарушают ли высокие дозы стимуляторов гибкость мышления при синдроме дефицита внимания и гиперактивности? J Am Acad Детская подростковая психиатрия. 1995, 34: 877-885. 10.1097/00004583-199507000-00011.
Артикул КАС пабмед Google Scholar
Stuss DT, Levine B, Alexander MP, Hong J, Palumbo C, Hamer L: Результаты теста Wisconsin Card Sorting Test у пациентов с очаговым поражением лобной и задней части головного мозга: влияние локализации поражения и структуры теста на отдельные когнитивные процессы. Нейропсихология. 2000, 38: 388-402. 10.1016/S0028-3932(99)00093-7.
Артикул КАС пабмед Google Scholar
МакАлонан К., Браун В.Дж.: Орбитальная префронтальная кора опосредует обратное обучение, а не переключение внимания у крыс. Поведение мозга Res. 2003, 146:97-103. 10.1016/j.bbr.2003.09.019.
Артикул пабмед Google Scholar
«>
О’Доэрти Дж., Кричли Х., Дайхманн Р., Долан Р.Дж.: Диссоциация валентности результата от поведенческого контроля в орбитальной и вентральной префронтальной коре головного мозга человека. Дж. Нейроски. 2003, 23: 7931-7939.
ПабМед Google Scholar
Lee JS, Kim BN, Kang E, Lee DS, Kim YK, Chung JK: Региональный мозговой кровоток у детей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности: сравнение до и после лечения метилфенидатом. Hum Brain Map. 2005, 24: 157-164. 10.1002/hbm.20067.
Артикул пабмед Google Scholar
СПРАВЕДЕНИЯ СПИСАВКИ
Благодарности
Проект, спонсируемый Фондом научных исследований для возвращенных зарубежных китайских ученых, Государственное министерство образования
Авторская информация
Авторы и аффилиаты
, отдел Pediatric Университет, Цзинань, 250012, Китайская Народная Республика
Ай-хуа Цао, Линь Юй, Юй-вэй Ван, Цзюнь-мэй Ван и Гэ-фэй Лэй
Отделение психологии, больница Цилу, Шаньдунский университет, Цзинань, 250012, Китайская Народная Республика
Ле- Цзинь Ян
Отделение педиатрии, больница Цилу, Шаньдунский университет, #107 West Wenhua Road, Jinan, 250012, China People’s Republic
Ge-fei Lei
Авторы1 9007o Авторы1 9007o авторские публикации
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Lin Yu
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Yu-wei Wang
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Jun-mei Wang
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия
Ле-джин Ян
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Ge-fei Lei
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Автор, ответственный за переписку
Гэ-фэй Лэй.
Дополнительная информация
Конкурирующие интересы
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов. Ответственность за содержание и написание статьи несут только авторы.
Вклад авторов
Ай-хуа Цао провел исследование поведения и статистический анализ. Линь Юй, Юй-вэй Ван, Цзюнь-мэй Ван и Ле-Цзинь Ян участвовали в исследовании поведения и помогали составлять рукопись. Гэ-фэй Лэй задумал исследование и набросал рукопись. Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
Оригинальные файлы, представленные авторами для изображений
Ниже приведены ссылки на оригинальные файлы, представленные авторами для изображений.
Авторский исходный файл для рисунка 1
Авторский оригинальный файл для рисунка 2
Права и разрешения
Открытый доступ Эта статья опубликована по лицензии компании BioMed Central Ltd. Эта статья находится в открытом доступе и распространяется в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License ( https://creativecommons.
No related posts.

Основные свойства внимания

Особенности свойств внимания: концентрация, устойчивость и переключаемость у младших школьников

Внимание. Свойства внимания. Виды внимания.

Похожие материалы в разделе Общая психология:

Патопсихология

«Психология» («Общая психология»)

Развитие внимания младших школьников — сайт Разумейкин

Онлайн-занятия на сайте «Разумейкин»:

Сосредоточение и переключение внимания у детей с тяжелым внутриутробным воздействием алкоголя

Пренатальное воздействие алкоголя и внимание

Когнитивные модели внимания

Участники

Таблица 1

Измерение

Демографическая информация

Меры внимания

Сфокусированное внимание

Переключение внимания

Ложные срабатывания

Испытания по критерию

Сравнение подгрупп FAS и PEA

Связь с FSIQ

Корковые механизмы когнитивного контроля переключения внимания в зрительной и рабочей памяти

Участники

Поведенческое задание

Получение и анализ изображений

Структурные сканы

Функциональные сканы

Предварительная обработка

Общая линейная модель

Усреднение, связанное с событием

Классификация многовоксельных паттернов

Поведение

Эффекты когнитивного контроля: Модуляция домен-специфической активности коры

Источники когнитивного контроля: реконфигурация при внутреннем и внешнем переключении внимания

Отличительные пространственно-временные паттерны для внутренних и внешних сдвигов внимания

Внимание, проявляющееся у разных видов | Сравнительное познание: экспериментальные исследования интеллекта животных

Укажите

Abstract

Войти

Получить помощь с доступом

Доступ для учреждений

Доступ на основе IP

Войдите через свое учреждение

Войти с помощью читательского билета

Члены общества

Войти через сайт сообщества

Вход через личный кабинет

Личный кабинет

Просмотр ваших зарегистрированных учетных записей

Выполнен вход, но нет доступа к содержимому

Ведение счетов организаций

Покупка

Внимание | Определение, теории, аспекты и факты

Прочтите краткий обзор этой темы

Ранние взгляды на внимание

Корни XIX века

Скрытые переключения внимания могут объяснить функциональную роль «движения глаз в никуда»

Эксперимент 1

Метод

Участники

Аппарат

Материалы

Процедура

Результаты

Проверка манипулирования

Поведение взгляда во время кодирования и извлечения

Отслеживание выполнения задачи

Производительность задачи поиска

Точность ответа

Обсуждение

Эксперимент 2

Метод

Участники

Аппарат

Материалы

Процедура

Результаты

Проверка манипуляции

Поведение взгляда при кодировании и извлечении