Физиологические механизмы внимания.

Что лежит в основе процессов направленности и сосредоточенности психической деятельности с точки зрения физиологической? Какие нервные процессы связаны с отбором одних воздействий и отвлечением от других?

В последние десятилетия в исследованиях советских и зарубежных ученых получено много новых данных, раскрывающих нейрофизиологические механизмы протекания явлений внимания.

Селективный отбор воздействий, в котором и заключается сущность внимания, возможен, согласно этим данным, прежде всего па фоне общего бодрствования организма, связанного с активной мозговой деятельностью. В состоянии бодрствования выделяют ряд уровней (стадий). Так, глубокий сон постепенно может смениться дремотным состоянием. Оно может перейти в состояние спокойного бодрствования, которое также называют пассивным, расслабленным, диффузным бодрствованием или сенсорным покоем. Это состояние может смениться более высоким уровнем бодрствования - активным (настороженным, напряженным) бодрствованием, или бодрствованием внимания. Последнее может перейти в состояние резкого эмоционального возбуждения, страха, беспокойства - чрезмерное бодрствование. Если активное избирательное внимание возможно при состоянии повышенного, настороженного бодрствования, то трудности сосредоточения, отвлекаемость возникают как на фоне расслабленного, диффузного бодрствования, так и на фоне чрезмерного бодрствования.

Непрерывные изменения бодрствования являются функцией уровней активности нервных процессов. Всякая нервная активация (под активацией понимают относительно быстрое повышение активности центральной нервной системы и одновременно вызванную им интенсификацию периферических процессов) выражается в усилении бодрствования. Показателем этой активации является изменение электрической активности мозга. Если при состоянии сна и спокойного бодрствования в ЭЭГ доминируют главным образом ритмические электрические корковые потенциалы низкой частоты - медленные волны с большой амплитудой (дельта-ритмы в состоянии сна и альфа-ритмы в состоянии диффузного бодрствования), то при переходе к активному бодрствованию в ЭЭГ обычно наблюдается картина десинхронизации корковой ритмики, появление высокочастотных низкоамплитудных нерегулярных колебаний. (Реакция десинхронизации представляет собой относительно кратковременное изменение возбудимости мозга.)

Переход от спокойного бодрствования к обостренному, настороженному - бодрствованию внимания в поведенческом плане проявляется в различных ориентировочных реакциях. Эти ориентировочные реакции очень сложны (данные Е. Н. Соколова и др.). Они связаны с активностью значительной части организма. Так, в ориентировочный комплекс входят внешние движения (поворот глаз и головы в сторону раздражителя), в то же время происходят и изменения чувствительности определенных анализаторов, изменяется характер обмена веществ; изменяются сердечные, сосудистые и кожно-гальванические реакции, т. е. происходят вегетативные изменения; возникают и изменения электрической активности мозга. Безусловные ориентировочные реакции рассматривают как физиологические механизмы актов пробуждения, возникновения внимания.

Таким образом, физиологической основой внимания является общая активация деятельности мозга, обеспечивающая переход от сна к бодрствованию и от пассивного бодрствования к активному бодрствованию, активация, связанная с возбуждением ретикулярной формации, которая повышает и тонус коры.

Однако общая активация мозга и неорганизованные ориентировочные реакции не объясняют особенности избирательного протекания процессов внимания. Каковы же нейрофизиологические механизмы этих процессов? Селективное внимание связывают прежде всего с наличием специальных механизмов, облегчающих проведение значимых, релевантных раздражителей и одновременно блокирующих проведение иррелевантных (незначимых, несущественных) воздействий. Анатомо-физиологическим субстратом этих механизмов считают некоторые отделы неспецифической системы мозга (избирательная деятельность ретикулярной формации; неспецифические влияния таламической системы, которые изменяют возбудимость корковых клеток; многие физиологи указывают на важную роль гиппокампа).

За последние годы, в связи с работами советских и зарубежных ученых, все большую роль начинают играть представления о ведущей роли коры больших полушарий в системе нейрофизиологических механизмов внимания. На роль коры в регуляции процессов внимания указывали еще И. П. Павлов и А. А. Ухтомский. Для понимания физиологических основ внимания существенно важен открытый И. П. Павловым закон индукции нервных процессов. Согласно этому закону, процессы возбуждения, возникающие в одной области коры головного мозга, вызывают торможение в других ее областях. И наоборот, торможение одной части коры влечет за собой повышение возбуждения в других частях коры. В каждый момент времени в коре имеется какой-либо очаг повышенной возбудимости, характеризующийся наиболее благоприятными, оптимальными условиями для возбуждения.

"Если бы можно было, - говорил И. П. Павлов, - видеть сквозь черепную крышку и если бы место больших полушарий с оптимальной возбудимостью светилось, то мы увидали бы на думающем сознательном человеке, как по его большим полушариям передвигается постоянно изменяющееся в форме и величине причудливо неправильных очертаний светлое пятно, окруженное на всем остальном пространстве полушарий более или менее значительной тенью". Именно этому "светлому пятну", которое может охватить собой одновременно различные области коры, и соответствует более ясное сознание того, что воздействует на нас и вызывает это повышенное возбуждение.

Большое значение для выяснения физиологических основ внимания имеет также принцип доминанты, выдвинутый А. А. Ухтомским. Согласно этому принципу, в мозгу всегда имеется доминирующий, господствующий очаг возбуждения, который как бы привлекает к себе все возбуждения, идущие в это время в мозг, и благодаря этому в еще большей степени доминирует над ними. Основой возникновения такого очага является не только сила данного раздражителя (иногда она может и не играть существенной роли), но и внутреннее состояние всей нервной системы,, обусловленное предшествующими раздражителями и наличием уже проторенных путей в мозгу, связей, закрепленных в предшествующем опыте, наличием определенной совокупности доминирующих возбуждений и торможений. С психологической стороны это выражается во внимании к одним раздражителям и отвлечении от других действующих в данный момент раздражителей.

Современные данные показывают наличие корковых влияний, поддерживающих ретикулярный тонус и обеспечивающих длительную избирательную активацию. Так, раздражение неспецифических отделов коры приводит к распаду организованного, направленного поведения, хотя общая активация (и ориентировочные реакции) сохраняется. Животное при этом быстро реагирует на каждый новый раздражитель, но не удерживает внимания на нем.

Имеются данные и о тормозящем влиянии коры на ретикулярную формацию и через нее на периферические рецепторные приборы. Так, если у животного (кошки), находящегося в спокойном состоянии, в ответ на звуковой раздражитель регистрируется появление электрических потенциалов на различных уровнях слухового пути, то при внезапном предъявлении животному биологически важных раздражителей (крыса, запах рыбы) эти потенциалы значительно уменьшаются или даже исчезают уже в слуховом ганглии (т. е. на периферии). Таким образом, доминанта, возникшая в коре, вызывает блокаду воздействия иррелевантных раздражителей уже на периферии.

С процессом внимания на уровне коры больших полушарий связывают и наличие (преимущественно в лимбической области и лобных долях мозга) особого типа нейронов, которые не являются сенсорноспецифическими, т. е. не связаны с действием раздражителей определенной модальности. Это так называемые нейроны внимания (детекторы новизны) и клетки установки (клетки ожидания). Предполагается, что первые как бы сравнивают действия раздражителей и реагируют только на их изменение, на новизну. Вторые реагируют только в случае несоответствия действующих раздражителей ожидаемым.

Согласно предположениям многих исследователей, в регуляции высших произвольных форм внимания большую роль играют лобные доли мозга. Это обосновывается физиологическими данными, опытами на животных и результатами клинико-психологических исследований. Так, у животных, лишенных лобных долей, ориентировочные реакции теряют избирательный характер. У здоровых людей в условиях напряженного внимания, например при решении различных интеллектуальных и двигательных заданий, возникают изменения биоэлектрической активности в лобных долях мозга. У больных с поражениями некоторых отделов лобных долей мозга фактически невозможно с помощью речевой инструкции ("считать сигналы", "внимательно наблюдать за сигналами") вызвать устойчивое напряженное произвольное внимание. Приступив к выполнению предложенного задания, такие больные не могут на нем сосредоточиться, не могут затормозить реакции на побочные раздражители. Стоит кому-то из соседей по палате заговорить, даже шепотом, они непроизвольно вступают в разговор, лишь только в палату кто-то войдет, они перестают выполнять задание и смотрят на вошедшего. Для этих больных, таким образом, характерно глубокое нарушение произвольного внимания и патологическое усиление непроизвольных форм внимания. А у больных с поражениями задних отделов мозга и связанными с этими нарушениями отдельных компонентов ориентировочного рефлекса дополнительная речевая инструкция приводит к мобилизации внимания. Эти данные (исследования Е. Д. Хомской) позволяют предполагать, что нейрофизиологической основой произвольных форм внимания являются особые кортикофугальные (исходящие из коры мозга) речевые влияния лобных долей мозга.

Таким образом, согласно современным данным, процессы внимания связаны как с корой, так и с подкорковыми образованиями; но их роль в регуляции разных форм внимания различна.

Основные виды внимания.

В современной психологической науке принято выделять несколько основных видов внимания. По происхождению и способам осуществления обычно выделяют два основных вида внимания: непроизвольное и произвольное.

Непроизвольное внимание является наиболее простым видом внимания. Его часто называют пассивным или вынужденным, так как оно возникает и поддерживается независимо от сознания человека. Деятельность захватывает человека сама по себе в силу своей увлекательности, занимательности или неожиданности. Обычно возникновению непроизвольного внимания способствует целый комплекс причин. В этот комплекс входят различные физические, психофизиологические и психические причины. Они взаимосвязаны, но условно их можно разделить на четыре категории.

1. Причины, связанные с характером внешнего раздражителя. Сюда включают силу, или интенсивность, раздражителя. Всякое достаточно сильное раздражение – громкие звуки, яркий свет, сильный толчок, резкий запах – невольно привлекает внимание. При этом наиболее значимую роль играет не столько абсолютная, сколько относительная сила раздражителя.

2. Причины, связанные с соответствием внешних раздражителей внутреннему состоянию человека, и прежде всего имеющимся у него потребностям.

3. Причины, связанные с общей направленностью личности. То, что интересует больше всего и что составляет сферу интересов, в том числе и профессиональных, как правило, обращает на себя внимание, даже если человек сталкивается с этим случайно. Общая направленность личности и наличие предшествующего опыта непосредственно сказывается на возникновении непроизвольного внимания.

4. Чувства, которые вызывает воздействующий раздражитель. То, что интересно, что вызывает определенную эмоциональную реакцию, является важнейшей причиной непроизвольного внимания. Такое внимание по праву может быть названо преимущественно эмоциональным.

В отличие от непроизвольного внимания, главной особенностью произвольного внимания является то, что оно управляется сознательной целью. Этот вид внимания тесно связан с волей человека и был выработан в результате трудовых усилий, поэтому его называют еще волевым, активным, преднамеренным. Основной функцией произвольного внимания является активное регулирование протекания психических процессов. Таким образом, произвольное внимание качественно отличается от непроизвольного. Однако оба вида внимания тесно связаны друг с другом, поскольку произвольное внимание возникло из непроизвольного.

Причины произвольного внимания по своему происхождению не биологические, а социальные: произвольное внимание не созревает в организме, а формируется у ребенка при его общении со взрослыми. Как было показано Л.С. Выготским, на ранних фазах развития функция произвольного внимания разделена между двумя людьми – взрослым и ребенком. Взрослый выделяет объект из среды, указывая на него и называя словом, а ребенок отвечает на этот сигнал, прослеживая жест, схватывая предмет или повторяя слово. Таким образом, данный предмет выделяется для ребенка из внешнего поля. Впоследствии дети начинают ставить цели самостоятельно.