Рассеянный ум

Газзали Адам

Как долго мы пользуемся прожектором. Еще одним немаловажным фактором при использовании избирательного внимания является наша способность поддерживать его. Это особенно верно в скучных и даже утомительных ситуациях. Вы можете представить, как трудно было нашему предку поддерживать избирательное внимание в течение определенного времени, пока он не замечал никаких признаков ягуара. Возможно, он опирался на предыдущее знание о том, какими терпеливыми могут быть ягуары, и сознавал преждевременность резких движений. В данном случае способность долго сохранять внимание, несмотря на любые неудобства, могла сохранить ему жизнь. Диспетчеры воздушного транспорта ежедневно переживают современный вариант такого сценария с не менее рискованными последствиями в случае неудачи. Им целыми часами приходится удерживать внимание и определять значимые перебои в утомительной, повторяющейся последовательности действий; они должны быть бдительными. Еще более распространенный пример – подросток, который пытается удерживать избирательную сосредоточенность на алгебре во время урока. Как и для всех элементов когнитивного контроля, укрепление этих способностей является важным аспектом развития мозга.

Внимание, вооруженное избирательностью, ожиданием, направленностью и устойчивостью, несомненно,

является мощным средством для достижения наших целей. Но это лишь один из инструментов в нашем наборе средств когнитивного контроля.

Ожидание является важнейшим фактором оптимизации нашего поведения; оно позволяет знанию о прошлых событиях формировать наше будущее.

Рабочая память: мост

На стыке нашего внешнего и внутреннего мира находится другой важный элемент когнитивного контроля: рабочая память. Эта способность позволяет нам в течение коротких периодов времени активно удерживать информацию в уме для направления наших последующих действий [35] . Рабочая память вступает в действие, когда стимул исчезает из нашего окружения. Во многих отношениях рабочая память является основным инструментом паузы в цикле восприятия-действия: это мост между восприятием и будущим действием. Если мы вставляем паузу между восприятием и нашей реакцией на него, то должен существовать соединительный механизм, обрабатывающий информацию во время этой паузы. Именно здесь вступает в действие рабочая память. Подобно тому, как ожидания соединяют наши внутренние цели с внешним миром, рабочая память наводит мосты между восприятием и действием. Она позволяет нам плавно двигаться сквозь жизненные события, разделенные короткими паузами, и при этом сохранять ощущение непрерывности. Некоторые рассматривают ее как разновидность внимания, направленного внутрь, а не наружу, что представляет собой вполне разумную точку зрения [36] . Если не придираться к словам, то рабочая память – это важный инструмент когнитивного контроля, необходимый для осуществления целей. Давайте рассмотрим ее роль в следующем сценарии:

35

A. Baddeley, Working Memory (Oxford: Oxford University Press, 1986).

36

A. Gazzaley and A. C. Nobre, “Top-Down Modulation: Bridging Selective Attention and Working Memory,” Trends in Cognitive Sciences 16, no. 2 (2012): 129–135.

Наш предок, идущий по лесу, выходит на поляну и видит ручей. Он сразу же прячется за большим деревом, чтобы выследить потенциального хищника из надежного укрытия. За то время, которое проходит между обнаружением ручья и первым взглядом из укрытия, он не забывает расположения ручья и густых кустов вдоль левого берега. Фактически, он ясно видит все это в уме, пока прячется за деревом. Поэтому когда он выглядывает наружу, то немедленно фокусирует избирательное внимание на нужном месте у берега.

Рабочая память навела мост между первоначальным восприятием нашего предка (вид ручья с кустами вдоль берега) и его последующим действием (поиски ягуара). Она позволила ему создать и сохранить умственное представление о видах, запахах и звуках вокруг него. Если этот перцептивный ландшафт как-то изменится после того, как он на секунду отвернется или бросит камень в ручей, он сравнит новую сцену с предыдущей, активно удерживаемой в рабочей памяти. Это иллюстрирует роль рабочей память в осуществлении наших целей, а также ее тесное взаимодействие с избирательным вниманием. В течение дня рабочая память образует мимолетные связи, которые обычно происходят без нашего осознанного восприятия, поэтому возникает искушение представить, какой была бы наша жизнь без этой способности. Но не впадайте в заблуждение: рабочая память является важнейшим аспектом когнитивного контроля, необходимым для нашего повседневного существования. Если бы ее не было, мы потеряли бы ощущение связности и непрерывности, переходя от одного разрозненного события к другому. Только представьте разговор с друзьями при отсутствии рабочей памяти… из это бы не вышло ничего хорошего.

Термин «рабочая память» используют взаимозаменяемо с термином «кратковременная память». Кратковременную память противопоставляют долговременной памяти, включающей другой процесс, под названием «консолидация», позволяющий продлевать хранение воспоминаний от нескольких минут до многих лет. Рабочую память часто описывают как краткую задержку информации перед нашим мысленным взором, но это не полная картина, потому что с таким же успехом можно было бы говорить о нашем «мысленном носе» или «мысленном ухе». Мы обладаем способностью удерживать в уме всевозможные виды информации, включая слова, абстрактные понятия, мысли, идеи и эмоции, которые по своей природе не имеют прямого отношения к органам чувств. Более того, кратковременное удержание информации – не единственный аспект рабочей памяти. За последние годы многочисленные концептуализации рабочей памяти сошлись во мнении о том, что рабочая память включает как процессы, удерживающие информационные образы, так и процессы, используемые для манипуляции с этой информацией. Рабочая память – это не пассивный, а очень активный инструмент. К примеру, когда наш предок спрятался за дерево, он мог не только удержать в уме увиденную сцену, но и оценить расстояние до ручья и густоту зарослей кустарника и сравнить эту информацию с предыдущими ручьями, которые он видел раньше. Все это помогало ему успешно достигнуть своей цели.

Управление задачами: регулировщик движения

Наш мозг вполне мог бы развиваться таким образом, что мы были бы склонны формулировать по одной цели за раз, как это бывает с большинством животных и даже с другими приматами [37] . Но произошло нечто другое. Люди часто решают одновременно заниматься несколькими целенаправленными видами деятельности или переключаться между разными задачами. Для такого поведения обычно используются термины «многозадачность» и «переключение между задачами», но и то и другое является примером управления задачами: еще одного важного аспекта когнитивного контроля, используемого для осуществления исходящих целей. Управление задачами состоит из ряда способностей, позволяющих нам справляться с несколькими задачами в течение

ограниченного времени. По мере того как наши действия становились более сложными, чем рефлекторные реакции на внешние стимулы, возникла необходимость управлять многочисленными задачами в течение взаимно перекрывающихся интервалов времени. Что происходит, если процессы оценки и принятия решений приводят к постановке нескольких целей, конкурирующих друг с другом? Что происходит, если во время достижения цели формулируется новая цель? Управление задачами выполняет немаловажную функцию умственного регулировщика движения. Разумеется, успех в параллельном достижении нескольких целей зависит от гибкой и эффективной интеграции управления задачами с избирательным вниманием и рабочей памятью. Давайте снова вернемся к нашему предку и посмотрим, как управление задачами сочетается с другими способностями когнитивного контроля.

37

D. Premack, “Human and Animal Cognition: Continuity and Discontinuity,” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 104, no. 35 (2007): 13861–13867.

Проходя по лесу, наш предок выходит на поляну и видит ручей. В этот момент его цикл восприятия-действия, внутренняя рефлекторная реакция, побуждающая быстро приблизиться к воде, прерывается паузой и поспешным отступлением под укрытие ближайших деревьев. Процессы оценки и принятия решений приводят к формулировке первостепенной задачи: поиск ягуара, который, возможно, скрывается в кустах на берегу ручья. Предок пользуется всеми способностями когнитивного контроля для достижения этой цели. Его внимание подобно прожектору, с хирургической точностью рассекающему пейзаж перед ним для поиска соответствующих сенсорных признаков, в то время как его рабочая память образует мост между первоначальным восприятием пейзажа и новым восприятием, а также последующими действиями. Поверхностное наблюдение не выявило признаков опасности, но наш умный предок сохраняет бдительность. Долговременная память вносит свой вклад в его выживание. Ему известно, что в это время года в таком месте риск столкнуться с ягуаром велик, поэтому он определяет новую цель: бросить камень в воду рядом с кустами и попытаться спровоцировать движение зверя. Эта новая цель подкрепляет первостепенную задачу обнаружить ягуара, но подразумевает новую последовательность восприятия и действий: поиск подходящего камня и точный бросок, что необходимо сделать параллельно с основной целью: не терять бдительности и искать признаки ягуара. Поэтому, пока он ищет камень под прикрытием деревьев, его рабочая память продолжает служить первоначальной цели определения специфических запахов, звуков и движений ягуара наряду с подробностями ландшафта, который он увидел по прибытии на место. Все эти процессы приходится поддерживать одновременно. Управление задачами позволяет нашему предку ориентироваться в этой сложной и динамичной ситуации, которая в конце концов приводит его к выводу, что в кустах действительно сидит ягуар и с его желанием вдоволь напиться придется еще подождать.

Рабочая память включает как процессы, удерживающие информационные образы, так и процессы, используемые для манипуляции с этой информацией.

Управление задачами становится особенно важным, когда мы вынуждены одновременно заниматься несколькими делами, располагая ограниченными ресурсами. Это справедливо для многих процессов восприятия и действий, а также для процессов когнитивного контроля. К примеру, когда наш предок ищет камень, он должен избирательно направлять внимание на землю, чтобы найти достаточно крупный камень для громкого всплеска, но не слишком тяжелый, чтобы он мог долететь до воды. Поиск камня вступает в прямую конкуренцию с избирательным вниманием, направленным на поиски характерных признаков ягуара. Поскольку оба вида деятельности включают зрение, вполне очевидно, что поиски камня на земле притупят его внимание к поиску ягуара, скрытого в кустах, даже если тот пошевелится в данный момент. В данном случае управление задачами требует переключения между целями избирательного внимания, хотя наш предок и не сознавал, что делает это. Его положение можно сравнить с попыткой водителя одновременно управлять автомобилем и набирать текстовое сообщение, когда оба занятия соперничают в борьбе за зрение. Но важно понимать, что конкуренция между двумя целями избирательного внимания происходит не только при соперничестве за одни и те же сенсорные ресурсы. Способность нашего предка слышать и чуять ягуара тоже уменьшилась, когда его внимание избирательно обратилось к поискам камня. Это происходит потому, что, даже если две задачи, требующие когнитивного контроля, не конкурируют за одни и те же сенсорные ресурсы, осознанное внимание переключается на текущую задачу. В следующей главе мы рассмотрим механизмы мозга, лежащие в основе всех элементов когнитивного контроля, а затем, уже в четвертой главе, обсудим ограничения способностей когнитивного контроля и как эти ограничения приводят к феномену рассеянного ума.

Глава 3

Исполнительные функции мозга

С учетом фундаментальной роли когнитивного контроля в нашей повседневной жизни можно понять, что одной из самых активных областей исследований в нейронауке было изучение механизмов мозга, обеспечивающих эти важнейшие способности. За последние несколько десятилетий мы достигли значительных успехов в исследовании человеческого мозга, особенно в связи с изобретением ряда мощных инструментов, позволивших изучать структуру, биохимию и функции мозга в контролируемой лабораторной обстановке без операционного вмешательства. До развития этих технологий большая часть того, что мы знали о человеческом мозге была связана с экстраполяцией исследований мозга других животных и результатом психологических исследований.

Хотя эти методы определенно привели к большему пониманию и продолжают снабжать нас новой информацией, в расшифровке некоторых уникальных аспектов нашего мозга остаются значительные пробелы. Аббревиатуры технологий, работающих с разным разрешением в пространстве и времени, звучат как алфавитный суп: ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография) МРТ (магниторезонансная томография), ЭЭГ (электроэнцефалография), ТМС (транскраниальная магнитная стимуляция), ТЭС (транскраниальная электрическая стимуляция), МЭГ (магнитная энцефалография) и БИК-спектроскопия (спектроскопия в ближней инфракрасной области). Эти технологии предлагают нам мощные и разнообразные подходы для проведения нейронаучных исследований на человеке, продолжающие то, что было начато в экспериментальных исследованиях на животных и в рамках психологии человека. Они позволяют нам обратиться к основному вопросу о том, как химия, анатомия и физиология нашего мозга приводят к возникновению сознания. Благодаря им мы достигли глубокого понимания нейронных механизмов когнитивного контроля и растущего осознания его существенных ограничений.