Физиологические основы внимания

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

В коре больших полушарий мозга протекают два процесса: возбуждение и торможение. Когда человек внимателен к чему-либо, это значит, что у него в коре мозга возник очаг возбуждения. Остальные участки мозга в это время находятся в состоянии торможения. Это происходит по закону индукции нервных процессов. Поэтому человек, сосредоточенный на чем-то одном, может ничего другого в этот момент не замечать. По словам Павлова, в участке больших полушарий с оптимальной возбудимостью легко образуются новые условные связи. [6, с. 141]

Деятельность же других участков мозга связана в это время тем, что обычно называется неосознанной, автоматической деятельностью человека.

Возбуждение в коре полушарий не закреплено в одном пункте, а постоянно перемещается. Этот процесс Павлов образно писал так: «Если бы можно было видеть сквозь черепную крышу 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 по форме и величине причудливо неправильных очертаний светлое пятно, окруженное на всем стальном пространстве полушарий более или менее значительной тенью».

Большое значение для появления внимания имеет так называемый ориентировочный рефлекс. Он представляет собой врожденную реакцию организма на всякое изменение окружающей среды. Этот рефлекс есть у людей и у животных. В комнате раздается шорох, и котенок встрепенулся, насторожился, как говорят, «навострил» уши и устремил глаза в сторону звука. На уроке ученики с интересом слушают рассказ педагога. Но вот дверь в классе слегка приоткрылась; несмотря на увлечение рассказом, все школьники и сам учитель невольно повернули голову в сторону двери. Этот рефлекс Павлов образно назвал рефлексом «что такое?».

Способность настораживаться, реагируя иногда на очень незначительные изменения в окружающей среде, объясняется наличием в больших полушариях мозга сети нервных путей, соединяющих ретикулярную формацию с разными участками коры больших полушарий. Нервные импульсы, идущие по этой сети, возникают вместе с сигналами от органов чувств и возбуждают кору, приводя ее в состояние готовности реагировать на ожидаемые дальнейшие раздражения. Таким образом, ретикулярная формация вместе с анализаторами (органами чувств) обусловливает появление ориентировочного рефлекса, являющееся первичной физиологической основой внимания.

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 на 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 покойного 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, отвлекаем ость 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 активности является изменение электрической активности мозга. Если при состоянии сна и спокойного бодрствования в ЭЭГ доминируют главным образом ритмические, электрические 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.

Переход от спокойного бодрствования к обостренному, настороженному – бодрствованию 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 происходит и изменения чувствительности и 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. [6, с. 162]

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.

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, протекающие 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 благоприятными, оптимальными условиями для возбуждения.

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 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, (и ориентировочные реакции) сохраняется. Животное при этом быстро реагирует на каждый новый раздражитель, но не удерживает внимания на нём.

Имеются данные и о тормозящем влиянии коры на ретикулярную формацию и через неё 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 сенсорно-специфическими, т.е. не связаны с действием раздражителей определённой 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 психологических исследований. Так, у животных, лишенных лобных долей, ориентировочные реакции теряют избирательный характер. У здоровых людей в условиях напряженного внимания, например при решении интеллектуальных и двигательных заданий, возникают измерения биоэлектрической активности в любых долях мозга. У больных с поражениями некоторых отделов лобных долей мозга фактически невозможно с помощью речевой инструкции вызвать устойчивое произвольное внимание. Приступив к выполнению преложенного задания, такие больные не могут на нем сосредоточится, 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.

Физиологические концепции, объясняющие явление селективного внимания, подвергались изменениям по мере накопления конкретных анатомо-физиологических сведений о мозге. Идея о ведущей роли подкорковых структур (а также структур древней коры) в регуляции всех высокодифференцированных психических процессов, в том числе и процессов внимания, наиболее яркое выражение получила, как известно, в теории «ценртэнцефалической системы»; предложенной У. Пенфильдом и Г. Джаспером, согласно которой структуры, входящие в «ценртэнцефалическую систему», выполняют роль основного аппарата управления всеми психическими процессами и сознанием в целом. И в настоящее время многие авторы придают большое значение различным подкорковым образованьям и древней коре в регуляции процессов селективного внимания. Так, в частности, пишут об исключительной важности гиппокалта для осуществления процесса концентрации избирательного внимания, для организации внимания к раздражителям, значение которых сформировано в прошлом опыте. За последнее время благодаря работам советских и зарубежных психо-физиологов (П.К. Анохина, Е.Н. Соколова, В.С. Русинова, Д. Линдсии, Л. Морелла, Г Джаспера и др.). Все большее экспериментальное подтверждение получает концепция о доминирующей роли корковых механизмах в регуляции различных видов психической и нервной деятельности, в том числе и различных форм селективного избирательного внимания. В целом, однако, следует отметить неполноту современных знаний относительно психофизических механизмов разных форм и явлений внимания. Прежде всего, современные физиологические теории направлены главным образом на объяснение сенсорного внимания, т.е. явлений внимания, проявляющихся в сфере разных видов восприятия отсутствуют какие-либо попытки объяснить явления внимания в двигательных, мнестических, интеллектуальных сферах, но и при анализе явлений сенсорного внимания авторы, как правило, более подробно описывают физиологические корреляты внимания на ствольном и подкорковом уровнях и менее определенно указывает специфику работы корковых механизмов.

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

1.3 Психологические теории внимания

Одну из наиболее известных психологических теорий внимания предложил Т. Рибо. Он считал, что внимание, независимо от того, является оно ослабленным или усиленным, всегда связано с эмоциями и вызывается ими. Между эмоциями и произвольным вниманием Рибо усматривал особенно тесную зависимость. Он полагал, что интенсивность и продолжительность такого внимания непосредственно обусловлены интенсивностью и продолжительностью ассоциированных с объектом внимания и эмоциональных состояний. Непроизвольное внимание также всецело зависит от аффективных состояний. «Случаи глубокого и устойчивого непроизвольного внимания обнаруживают все признаки неутомимой страсти, постоянно возобновляющейся и постоянно жаждущей удовлетворения». [7, с. 137]

Состояние внимания всегда сопровождается не только эмоциональными переживаниями, но также определёнными изменениями физического и физиологического состояния организма. Только на основе детального и тщательного изучения подобного рода состояний можно составить ясное представление и о механизмах внимания. Для Т. Рибо было особенно характерно подчёркивание значения физиологических коррелятов психических процессов и состояний, и это обстоятельство сказалось на его трактовке интересующего нас явления. Имея это в виду, концепцию Рибо можно назвать психофизиологической. Как сосудистых, дыхательных, двигательных и других произвольных или непроизвольных реакций. Интеллектуальное внимание, кроме того, влечёт за собой усиление кровообращения в занятых мышлением органах тела. Состояния сосредоточенности внимания сопровождаются также движениями всех частей тела: лица, туловища, конечностей, которые вместе с собственно органическими реакциями выступают как необходимое условие подержания внимания на должном уровне.

Основную роль движений в акте внимания Т. Рибо обозначил следующим образом. Движение физиологически поддерживает и усиливает данное состояние сознания. Для органов чувств – зрения и слуха – внимание означает сосредоточение и задержку движений, связанных с их настройкой и управлением. Усилие, которое мы прилагаем, сосредотачивая и удерживая внимание на чём-то, всегда имеет под собой физическую основу. Ему соответствует чувство мышечного напряжения, а наступающие впоследствии отвлечения внимания связаны, как правило, с мышечным переутомлением в соответствующих моторных частях реципирующих систем.

Двигательный эффект внимания, по мнению Рибо, состоит в том, что некоторые ощущения, мысли, воспоминания получают особую интенсивность и ясность по сравнению с прочими вследствие того, что вся двигательная активность оказывается сосредоточенной на них. В умении управлять движениями заключается и секрет произвольного внимания. Произвольно восстанавливая движения, связанные с чем-то, мы тем самым обращаем на это наше внимание. Таковы характерные черты моторной теории внимания, предложенной Т. Рибо.

Имеется ещё одна теория, которая связывает внимание с понятием установки.

Теория установки преложена Д.Н. Узнадзе и поначалу касалась особого рода состояния преднастройки, которое под влиянием опыта возникает в организме и определяет его реакции на последующие воздействия. Например, если человеку дать в руки два одинаковых по объёму, но разных по весу шара, то затем он будет по-разному оценивать вес других, одинаковых шаров. Тот из них, который окажется в руке, где раньше находился более лёгкий шар, на этот раз покажется более тяжёлым, и наоборот, хотя два новых шара на самом деле во всех отношениях будут одинаковыми. Говорят, что у человека, обнаруживающего такую иллюзию, сформировалась определённая установка на восприятие веса предметов.

Установка, по мнению Д.Н. Узнадзе, напрямую связана с вниманием. Внутренне она и выражает собой состояние внимания человека. Этим объясняется, в частности, то, почему в условиях импульсивного поведения, связанного с отсутствием внимания, у субъекта, тем не менее, могут возникать вполне определённые психические состояния, чувства, мысли, образы. «На основе актуальной в каждом данном случае установки в сознании субъекта вырастает ряд психических содержаний, переживаемых им с достаточной степенью ясности и отчётливости для того, чтобы… быть в состоянии ориентироваться в условиях ситуации».

С понятием установки в теории Узнадзе также связано понятие объективации. Она трактуется как выделение под влиянием установки определённого образа или впечатления, полученного при восприятии окружающей действительности. Этот образ, или впечатление, и становится объектом внимания (отсюда название – «объективация»).

Интересную теоретическую концепцию внимания преложил П.Я. Гальперин. Основные положения этой концепции сводятся к следующему:

1.Внимание является одним из моментов ориентировочно-исследовательской деятельности. Оно представляет собой психологическое действие, направленное на содержание образа, мысли, другого феномена, имеющегося в данный момент времени в психике человека.

2.По своей функции внимание представляет собой контроль за этим содержанием. В каждом действии человека есть ориентировочная, исполнительская и контрольная части. Эта последняя и представляется вниманием как таковым.

3.В отличие от других действий, которые производят определённый продукт, деятельность контроля, или внимание, не имеет отдельного, особенного результата.

4.Внимание как самостоятельный, конкретный акт выделяется лишь тогда, когда действие становится не только умственным, но и сокращённым. Не всякий контроль следует рассматривать как внимание. Контроль лишь оценивает действие, в то время как внимание способствует его улучшению.

5.Во внимании контроль осуществляется при помощи критерия, меры, образца, что создаёт возможность сравнения результатов действия и его уточнения.

6.Произвольное внимание есть планомерно осуществляемое внимание, то есть форма контроля, выполняемого по заранее составленному плану, образцу.

7.Для того чтобы сформировать новый приём произвольного внимания, мы должны наряду с основной деятельностью предложить человеку задание проверить её ход и результаты, разработать и реализовать соответствующий план.

8.Все известные акты внимания, выполняющие функцию контроля как произвольного, так и непроизвольного являются результатом формирования новых умственных действий.