Современные представления о механизмах зрительного внимания

Коллектив авторов

Для проверки того, действительно ли независимо действуют три предложенные Познером системы внимания, был разработан Attention Network Test. Отличительной особенностью теста было то, что он позволяет оценить эффективность работы всех трех систем при решении одной и той же, искусно сформулированной задачи (Fan et al., 2009). Другая особенность этого теста состоит в том, что он обеспечивает оценку трех систем внимания в небольшом количестве проб. На выходе Attention Network Test представляет меру эффективности предупреждающей, ориентировочной и исполнительной (или разрешающей конфликты) функций внимания. Этот тест использовался для изучения внимания детей – как здоровых,

так и с различными расстройствами, для взрослых – с пограничными личностными расстройствами, шизофренией, болезнью Альцгеймера и другими заболеваниями (Mezzacappa, 2004; Rueda et al., 2004; Bish et al., 2005; Sobin et al., 2004; Klein, 2003; Posner, 2012).

Показано, что есть небольшая негативная корреляция между быстродействием системы предупреждения и исполнительного контроля (Fossella et al., 2002). Некоторые работы подтверждают наличие взаимодействия систем внимания – в частности, предупреждающая система тормозит систему исполнительного контроля, а ориентировочная система улучшает ее производительность (Callejas et al., 2004).

В работе Fan et al. (2009) использовалось несколько схем экспериментов. Испытуемому приходилось смещать внимание с фиксационного стимула на положение ряда стрелок. Для определения вклада предупреждающей и ориентировочной систем три различных состояния случайным образом сменяли друг друга: отсутствие подсказки (контрольная группа проб), центральная подсказка (предупреждающая система, испытуемый получает информацию о примерном времени появления стимула), пространственная подсказка (ориентировочная и предупреждающая система, испытуемый получает информацию как о времени, так и о пространственном положении будущего стимула). Система исполнительного контроля, согласно Познеру, обнаруживает свое действие в конфликтных ситуациях, поэтому в эксперименте было два варианта целевых стимулов: конгруэнтный (все стрелки имеют одно направление), и неконгруэнтный (несколько стрелок имеют направление, противоположное центральной стрелке).

При сравнении времени реакции при выполнении задания в разных состояниях были получены описания эффектов, оказываемых различными подсистемами внимания. Результаты, полученные авторами, выявили статистически значимые различия во времени реакции при включении в работу разных подсистем внимания. Среднее время реакции уменьшалось на 60 мс при включении предупреждающей системы, на 30 мс – при функционировании ориентировочной системы, а система исполнительного контроля добавляла ко времени реакции 100 мс в случаях, когда целевой стимул был окружен неконгруэнтными стимулами. Корреляция между временем реакции при разных задействованных системах составила 0,258 (предупреждающая-ориентировочная и предупреждающая-контроль исполнения), и 0,155 (ориентировочная-контроль исполнения) (Fan et al., 2009).

Событийно-связанный анализ фМРТ позволил выделить отдельные регионы мозга, задействованные при применении разных условий теста, таких как пространственная или центральная подсказка, или наличие различий в направлении целевого стимула и дистракторов. Он также указывает на возможность наличия перекрывающихся областей, участвующих в работе более, чем одной подсистемы внимания. В работе Фана с соавторами перекрытие было обнаружено в области BA37, которая включалась в работу при функционировании конфликтной и ориентировочной систем. Исследования на приматах показали, что эти две системы различаются, прежде всего, используемыми нейромедиаторами, а не положением контролирующих их отделов мозга. При применении различных веществ, влияющих на работу норадреналиновой передачи,

удавалось воздействовать на предупреждающую систему, но не на ориентировочную, тогда как вещества, влияющие на ацетилхолиновую передачу, воздействовали на ориентировочную систему и никак не влияли на предупреждающую (Davidson, Marrocco, 2000; Marrocco, Davidson, 1998).

Множество исследований указывают на различия не только между тремя формами, или системами, внимания; известны различия также между вниманием, сфокусированным на объекте, и пространственным вниманием, охватывающим большую площадь и не привязанным к конкретному объекту или определенной детали поля зрения (Величковский, 2010; Белопольский, 2008).

Различия в двух путях обработки упоминаются постоянно, начиная с выхода специального выпуска журнала Psychologische Forschung (Held, et al., 1967). В этом выпуске, а также во многих работах, вышедших после него, рассматривается возможность наличия двух путей обработки визуальной информации в мозге. Этим путям (или процессам) присваивали разные названия – оценка-ориентирование (Ingle, 1967), что-где (Schneider, 1967), фокальное-пространственное восприятие (Trevarthen, 1968), проверка-поиск (Weiskrantz, 1972), объектное-пространственное (Breitmeyer, Ganz, 1976) или фовеальное-пространственное восприятие (Stone et al., 1979). Как можно заметить, во всех случаях один из процессов имеет отношение к пространственному положению и обнаружению объектов, а второй – к изучению деталей видимого объекта. Ungerleider and Mishkin (1982) показали в работе на приматах, что зрительное восприятие подвергается доминирующему влиянию одного из механизмов обработки зрительной информации, принадлежащему дорсальному или вентральному пути. Эта работа легла в основу наиболее распространенной сегодня модели двойной обработки зрительных стимулов (Milner, Goodale, 1995), которая была дополнена исследованиями неврологических пациентов с повреждениями различных структур головного мозга (Milner et al., 1991; 2003). Физиологические работы, касающиеся исследования дорсального пути, показали влияние его структур на движения глаз – в частности, на совершение быстрых саккад через все поле зрения под воздействием физических характеристик стимула в фиксационных точках.

В экспериментах, проведенных Velichkovsky et al. (2005), изучались свойства движений глаз при использовании симулятора вождения автомобиля с набором экстренных ситуаций. Была выявлена взаимосвязь длительности фиксации с амплитудой последующей саккады. Кроме того, авторы описали отдельные «сегменты» траектории, различающиеся набором свойств – длительностью фиксаций и амплитудой саккад. Первый сегмент, с фиксациями от 90 до 260 мс, как правило, имел саккады больше, чем 5°, что выходит за пределы парафовеального поля зрения. Иными словами, эти саккады направлены на неясно различимые, но выделяющиеся яркостью или цветом части поля зрения, а не на конкретные объекты – что хорошо подходит под описание ориентировочного, или пространственного внимания. Фиксации более длительных, чем 260–280 мс, скорее всего относятся к фокальной обработке: после них следуют саккады, которые в основном остаются внутри парафовеальной области поля зрения, где объекты более ясно различимы. Другой важный результат экспериментов состоял в том, что если экстренная ситуация была зафиксирована взглядом во время доминирования пространственного внимания, то шанс ошибки был значимо выше, чем при попадании такого события на фиксации, сопровождающиеся фокальным режимом обработки (Velichkovsky et al., 2002).

Конец ознакомительного фрагмента.