Нейрофизиологические механизмы внимания

Ретикулярная формация наряду с лимбической системой образуют блок модулирующих систем мозга, основной функцией которых является регуляция функциональных состояний организма.

Первоначально к неспецифической системе мозга относили в основном лишь сетевидные образования ствола мозга и их главной задачей считали диффузную генерализованную активацию коры больших полушарий.

По современным представлениям, восходящая неспецифическая активирующая система простирается от продолговатого мозга до зрительного бугра (таламуса).

Таламус часто называют «воротами в кору», поскольку, за исключением обонятельного, все сенсорные тракты проходят через него на пути к коре больших полушарий мозга.

Таламокортикальной системе отводится особая роль в обеспечении механизма селекции информации. Г. Джаспер показал, что активность неспецифических ядер таламуса вызывает реакцию десинхронизации, нарушающую медленноволновую активность. Неспецифическая система таламуса порождает локальную активацию коры за счет проекций к ее конкретным областям, воспринимающим сенсорные сигналы от модально-специфических путей.

В отличие от ретикулярной формации ствола мозга, ответственной за генерализованную активацию, захватывающую обширные зоны коры и предопределяющую ее общее функциональное состояние, таламокортикальная система обеспечивает селективное внимание и возникновение ориентировочного рефлекса.

Современные методы оценки кровенаполнения различных участков мозга помогли выявить увеличение кровотока в области ретикулярной формации и таламуса при выполнении испытуемыми заданий, требующих внимания.

В таламусе обнаружены пейсмекеры низкочастотных ритмов, и было доказано, что одни таламические структуры могут вызывать синхронизированные и ритмические колебания на ЭЭГ, другие, напротив, провоцируют реакцию активации.

Деятельность интраламинарных ядер таламуса вызывает 20-40-герцовые ритмы в коре во время активного бодрствования и 7-10-герцовые — во время второй стадии сна, когда появляются сонные веретена (Steriade e. а., 1993).

Раздражение ретикулярных ядер таламуса ведет к генерации гамма-активности в коре (Pinault, Dischenes, 1992).

Т.е. есть группы ядер, образующих «систему активации (десинхронизации)» и «систему торможения (синхронизации)».

Эти системы могут выполнять функции «фильтров», предполагаемых психологическими теориями внимания.

За селективное внимание ответственны также базальные ганглии.

Суворов и О. П. Таиров (1985) утверждают, что каждому виду деятельности соответствует особое внимание, которое может быть описано как специфическое распределение активации по коре головного мозга.

Базальные ганглии участвуют в распределении активности в коре не прямо, а опосредованно — через таламус, который выполняет функции фильтра для информации, идущей от них к коре больших полушарий.

Лимбическая система также активно участвует в изменении направления внимания, поскольку включена в формирование приоритетной информации.

Важное значение в процессе внимания придается сингулярной коре, активность которой, по-видимому, непосредственно связана с повышением значимости того или иного объекта, что проявляется в сдвиге внимания с одного явления на другое (Cochran, 1997).

Внимание ограничивает поток сенсорных сигналов за счет изменения их порога восприятия. По-видимому, кора больших полушарий мозга модулирует количество поступающей к ней информации посредством обратных связей (Coquery, 1978).

Холинергические магноцеллюлярные нейроны базального переднего мозга могут отвечать за избирательное внимание к значимым стимулам. Влияя на кору непосредственно и через таламические проекции, они модулируют ее активность в зависимости от значимости входящего сигнала.

Роль левого и правого полушарий мозга в процессе внимания.

В обеспечении мобилизационной готовности человека ведущую роль отводят правому полушарию головного мозга (Nass, Koch, 1987; Ladavas e. a., 1989).

Однако, если процесс подготовки к восприятию значимого стимула направляется выбором из нескольких возможных альтернатив с учетом предшествующей информации, то в таком случае независимо от вида информации более успешно действует левое полушарие (Cohen, 1975).

В этом полушарии в период ожидания значимого стимула складываются функциональные объединения областей, специфичные по отношению к модальности ожидаемого стимула.

Напротив, в правом полушарии характер функционального объединения областей совершенно не зависит от того, тактильный, слуховой или зрительный сигнал готовится различать испытуемый.

Если в левом полушарии связанные с направленным вниманием изменения фазовых отношений альфа-колебаний затрагивают у каждого испытуемого ограниченный круг областей, то в правом полушарии эти изменения более генерализованы и распространяются преимущественно на ассоциативные зоны (Мачинская и др., 1992).

Больные с повреждениями правого полушария имеют нарушения внимания и восприятия. Они с трудом ориентируются в пространстве, из чего сделано заключение о связи правого полушария с пространственной интеграцией внимания (Pardo, 1991).

Эксперименты с рассеченным полушарием мозга покрывает, что процессы внимания тесно связаны с работой мозолистого тела, при этом левое полушарие обеспечивает селективное внимание, а правое - поддержку общего уровня настороженности.

Методы изучения и диагностики внимания

Экспериментальное изучение физиологических коррелятов и механизмов внимания осуществляется на разных уровнях, начиная от нервной клетки и кончая биоэлектрической активностью мозга в целом. Каждый из этих уровней исследования формирует свои представления о физиологических основах внимания.