Нейрофизиологические механизмы внимания (нейронный, структурно-функциональный и системный уровни), психофизиологические методы диагностики внимания

В психологии внимание определяется как процесс и состояние настройки субъекта на восприятие приоритетной информации и выполнение поставленных задач. Направленность и сосредоточенность психической деятельности при внимании обеспечивает более эффективное восприятие информации.

Ориентировочная реакция (ОР) впервые была описана И.П. Павловым как двигательная реакция животного на новый, внезапно появляющийся раздражитель. Она включала поворот головы и глаз в сторону раздражителя и обязательно сопровождалась торможением текущей условно-рефлекторной деятельности.

Нейронный уровень: обеспечение ориентировочной реакции. Нейроны новизны позволяют выделять новые сигналы. С помощью множественных связей эти нейроны соединены с детекторами отдельных зон коры головного мозга, которые образуют на нейронах новизны пластичные возбуждающие синапсы. Таким образом, при действии новых стимулов импульсная активность нейронов новизны возрастает. Нейроны тождества . Нейроны тождества также обладают фоновой активностью. К этим нейронам через пластичные синапсы поступают импульсы от детекторов разной модальности. Но в отличие от нейронов новизны, в нейронах тождества их связь с детекторами осуществляется через тормозные синапсы. При действии нового раздражителя фоновая активность в нейронах тождества подавляется, а при действии привычных раздражителей, напротив, активизируется.

Структурно-функциональный уровень организации внимания . Ретикулярная формация (РФ), наряду с лимбической системой, образует блок модулирующих систем мозга, основной функцией которых является регуляция функциональных состояний организма. По современным представлениям, восходящая неспецифическая активирующая система простирается от продолговатого мозга до зрительного бугра (таламуса)

Системный уровень: Как относительно самостоятельные можно описать следующие виды внимания: сенсорное (зрительное, слуховое, тактильное), двигательное, эмоциональное и интеллектуальное. Клиника очаговых поражений показывает, что эти виды внимания могут страдать независимо друг от друга и в их обеспечении принимают участие разные отделы мозга. В поддержании модально-специфических видов внимания принимают активное участие зоны коры, непосредственно связанные с обеспечением соответствующих психических функций

Методы диагностики: Электроэнцефалографические корреляты внимания, Изучение внимания с помощью вызванных потенциалов, временные характеристики внимания.

Логическая сфера профессиональной деятельности: характеристика механизмов запоминания, сохранения, забывания и воспроизведения информации; характеристика факторов, определяющих эффективность памяти в профессиональной деятельности.

Запоминание - когда человек вспринимает предметы и

явления, это приводит к переменам в нервных сплетениях коры головного мозга

Образуются времнные словно-рефлекторные связи. Их еще называют

следы памяти. Их физиологическая основа до сих пор не совсем ясна.

Запоминание может быть как произвольным, запланированным, так и непроизвольным,

протекать независимо от воли человека. Это имеет громадное значение, так как

именно так воспринимается большая часть информации, необходимой каждый день

Произвольное запоминание может проходить двумя способами: через

механическое фиксирование. или быть смысловым (логическим). Уже было

упомянуто, что второй способ обычно достигает лучших результатов, так как

человек работает с материалом, а ведь только действуя на основании материала мы

запоминаем его.

Сохранение - когда следы памяти не исчезают, а

фиксируются в нервных сплетениях, даже после того как исчезают возбудители,

которые их вызвали. Благодаря этому "банк информации" постоянно возрастает. Не

вся информация сохраняется одинаково хорошо: одни образы остаются, другие

слабнут, третьи вообще быстро исчезают. Еще раз подчеркиваем важность

личного психического отношения личности к материалу, в процессе запоминания

и сохранения.

Воспроизведение - этап вспоминания или воспроизведения

лежит в основе познавательных процессов. Благодаря этой фазе информация

извлекается из "огромной" библиотеки" памяти. Вопроизведение проходит в

три фазы: Узнавание - при повторном восприятии объекта,

мозг проводит различие между возбудителями, которые действовали на вас раньше и

теми, которые действуют на ваши органы чувств в настоящий момент.

Припоминание - наиболее активная форма воспроизведения.

В сознании отображаются те возбудители, которые действовали на человека в

заданой время, хотя сейчас они и не действуют.

Репродукция или реминисценция - самый сложный

этап, когда в памяти уже конкретно восстанавливает необходимый материал. До

этого он уже 1) различаем 2) обновляется в сознании 3) но теперь нужно полность

воспроизвести образ, который вы не наблюдаете сейчас: , например написать,

рассказать, нарисовать.

Забывание - процесс противоположный сохранению.

Когда мы видим значительное различие между оригинальным материалом и тем что

удается воссоздать, принято говорить, что материал забыт. Процесс

забывания всегда интересовал исследователей. Было выяснено, что наибольший

объем материала забывается в первый день после запоминания.

Забывание может быть как полезным так и вредным, помогая или мешая человеку в

жизни и деятельности. Позитивная функция забывания в том, что оно

забирает громадный груз информации, который является ненужным, и не допускает

перенагрузки памяти. Негативным забывание становится когда память

стирает целые блоки информации, или отрицательный опыт, который тем не менее

необходим для нормальной плодотворной жизни.Есть несколько теорий, почему происходит забывание, хотя на практике ни одна из них не может исчерпывающе объяснить явление забывания.

Нейрофизиологические механизмы внимания

Внимание - одна из важнейших психологических функций. Оно - обязательное условие результативности любой деятельно­с ти, будь то восприятие реальных предметов и явлений, выработ­ка двигательного навыка или операции с числами, словами, об­разами, совершаемые в уме.

Выделяются два типа внимания - произвольное (активное), направленное на сознательно выбранную цель, и непроизвольное (пассивное), возникающее при неожиданных изменениях во внеш­ней среде - новизне, неопределенности.

Структурно-функционалы/ая организация внимания. Непроизволь­ное внимание по механизму близко к ориентировочной реакции, оно возникает на новое или неожиданное нрелявление стимула. Начальная ситуация неопределенности требует мобилизационной готовности коры больших полушарий, и основным механизмом, запускающим непроизвольное внимание, является вовлечение в этот процесс ретикулярной модулирующей системы мозга (см. рис. 55). Ретикулярная формация по восходящим связям вызывает генерализованную активацию коры больших полушарий, а струк­туры лимбического комплекса, оценивающие новизну поступаю­щей информации, по мере повторения сигнала опосредуют либо угасание реакции, либо ее переход к вниманию, направленному па восприятие или организацию деятельности.

Произвольное внимание в зависимости от конкретных задач, потребностей, мотивации облегчает, «оптимизирует» все этапы осуществления познавательной деятельности: начальный - ввод информации, основной центральный - ее анализ и оценку зна­чимости и конечный результат - фиксацию нового знания в ин­дивидуальном опыте, поведенческую реакцию, необходимые дви­гательные действия.

На этапе ввода и первичного анализа стимула, его выделения в пространстве важная роль принадлежит двигательным компонен­там внимания - глазным движениям. Процессы, происходящие на уровне среднего мозга (четверохолмие), обеспечивают сакка-дичеекие движения глаз, помещающие объект в область наилуч­шего видения на сетчатке. Реализация этого механизма происхо­дит при участии залнеассоциативной теменной коры, которая получает разномодальную информацию от сенсорных зон (инфор­мационная составляющая) и от коркового отдела лимбической системы (мотинационыая составляющая). Формирующиеся на этой основе нисходящие влияния коры управляют структурами сред­него мозга и оптимизируют начальный этап восприятия.

Обработка информации о стимуле, представляющем опреде­ленную значимость для организма, требует поддержания внима­ния и регуляции акгивационных влияний. Управляющий эффект (локальная активация) достигается регулирующими влияниями лобной коры. Реализация локальных активирующих влияний осу­ществляется через ассоциативные ядра таламуса. Это так называе­мая фронто-таламическая система внимания. В механизмах локаль-

ной активации значительная роль принадлежит также структурам лимбической системы (гиппокамп, гипоталамус, миндалина, лим­бическая кора) и их связям сдобным неокортексом (см. рис. 56).

Активация исполнительных механизмов, включающих мотор­ные программы и программы врожденного и приобретенного по­ведения, осуществляется с участием лобных отделов и базальпых ганглиев, находящихся под двойным контролем - коры и лим-бического мозга.

Таким образом, произвольное селективное внимание обеспе­чивается целыми комплексами иерархически организованных структур. В результате активирующие влияния становятся опосре­дованными результатами анализа ситуации и оценки значимости, что способствует формированию системы активированных мозго­вых центров, адекватной условиям выполняемой задачи.

ЭЭГ-анализ мозговой организации внимания. В ЭЭГ при генера­лизованной тонической активации в ответ на предъявление ново­го стимула, вызвавшего непроизвольное внимание, возникает десинхропизация основного ритма (рис. 62) - блокада среднеча-стотного альфа-компонента, доминирующего в состоянии покоя, и усиление представленности высокочастотных колебаний альфа-диапазона, бета- и гамма-активности.

0 2 ^M^^wmiUKsk^--v-

Значимость функциональных объединений структур при селек­тивном внимании была продемонстрирована при изучении мозго­вой организации направленного модально специфического внима­ния в ситуации ожидания определенной перцептивной задачи. Ин­формация о модальности стимула, подвергающегося бинарной классификации, которую заранее получал испытуемый, приводи­ла к формированию в коре левого полушария функциональных объ­единений на частоте альфа-ритма в период, непосредственно предшествующий перцептивной деятельности, с центром интеїра-ции в области корковой проекционной зоны соответствующей мо­дальности - в височной зоне при ожидании слуховой задачи, в сенсомоторной корковой зоне при тактильной, в затылочной при зрительной. Существенно, что именно такая организация предсти-мульного внимания способствовала правильному решению задачи (рис. 63). Активность правого полушария в этой ситуации нс связана с обеспечением правильного ответа при ожидании задачи.

Возрастные особенности структурно-функциональной организа­ции внимания. Признаки непроизвольного внимания обнаружива­ются уже в период новорожденности в виде элементарной ориен­тировочной реакции на экстренное применение раздражителя. Эта реакция еще лишена характерного исследовательского компонен­та, но она уже проявляется в определенных изменениях электри­ческой активности мозга, вегетативных реакциях (изменение ды­хания, частоты сердцебиения).

В 2-3-месячном возрасте ориентировочная реакция приобрета­ет черты исследовательского характера. В грудном, так же как и в начале дошкольного возраста, корковая генерализованная актива-

POCT КОГЕРЕНТНОСТИ АЛЬФА-КОЛЕБАНИЙ В СИТУАЦИИ ПРЕДСТИМУЛЬНОГО ВНИМАНИЯ

9 безруких м. м.

ция представлена не блокадой альфа-ритма, а усилением тета-рит-ма, отражающего повышенную активность лимбических структур, связанных с эмоциями. Особенности активационных процессов определяют специфику произвольного внимания в этом возрас­те: внимание маленького ребенка привлекают в основном эмоцио­нальные раздражители. По мере созревания системы восприятия речи формируется социальная форма внимания, опосредованная речевой инструкцией. Однако вплоть до 5-летнего возраста эта форма внимания легко оттесняется непроизвольным вниманием, возни­кающим в ответ на новые привлекательные раздражители.

Существенные изменения корковой активации, лежащей в ос­нове внимания, отмечены в 6-7-летнем возрасте. Обнаруживает­ся зрелая форма корковой активации в виде генерализованной блокады альфа-ритма. Существенно возрастает роль речевой инст­рукции в формировании произвольного внимания. Вместе с гем в этом возрасте еще велико значение эмоционального фактора.

Качественные сдвиги в формировании нейрофизиологических механизмов произвольного внимания связаны со структурно-функ­циональным созреванием лобных отделов коры, обеспечиваю­щих организацию процессов локальной регулируемой активации в соответствии с принятием решения на основе проанализиро­ванной информации, мотивации или словесной инструкции. В ре­зультате этого в деятельность избирательно включаются опреде­ленные структуры мозга, активность других затормаживается, и создаются условия для наиболее экономичного и адаптивного реагирования.

Важнейшим этапом в организации произвольного внимания является младший школьный возраст. В 7-8 лет недостаточная зрелость фронтально-таламической системы регуляции актива­ционных процессов определяет большую степень их генерализа­ции и менее выраженную избирательность объединения корко­вых зон в рабочие функциональные констелляции в ситуации предстимульного внимания, предваряющего конкретно реали­зуемую деятельность. К 9-10 годам механизмы произвольной регуляции совершенствуются: активационные процессы стано­вятся более управляемыми, определяя улучшение показателей организации деятельности.

Роль различных структур головного мозга в потребностно-эмоциональной сфере

Потребности и мотивации. Потребности являются внутренним источником активного взаимодействия организма с внешней сре­дой и рассматриваются как основная детерминанта поведения, направленного на достижение определенной цели. И.П.Павлов ввел понятие «рефлекса цели» как выражения стремления живого организма к обладанию чем-либо - пищей, различными предме­тами. Сфера потребностей человека очень широка. Она включает как биологические, так и социальные и духовные потребности.

Биологические потребности связаны с активностью нервных центров гипоталамуса. В экспериментах на животных с электрода­ми, вживленными в различные ядра гипоталамуса, было отмече­но, что у голодного животного резко возрастала электрическая активность определенных участков гипоталамуса. При насыщении усиление электрической активности этих структур прекращалось. Их раздражение вызывало пищевое поисковое поведение. При раз­дражении других ядер наблюдались отказ от пиши, половое воз­буждение, агрессивно-оборонительное поведение.

Биологические потребности человека отличаются от животных. Их реализация не носит непосредственного характера и в значи­тельной мере определяется социальными и культурными факто­рами. Это свидетельствует о том, что даже биологические потреб­ности у человека находятся под контролем регулирующих структур коры больших полушарий. Актуализируемая, наиболее значимая на данный момент потребность, приобретающая все свойства до­минанты, называется мотивацией. По теории доминанты А.А.Ух­томского, она подчиняет себе деятельность организма, обеспечи­вая приоритетность данного поведенческого акта и подавляя другие виды деятельности.

Эксперименты с созданием искусственной доминанты показа­ли, что на ее фоне повышаются чувствительность нейронных си­стем в структурах, охваченных доминантным состоянием, ско­рость протекающих в них процессов и конвергентные способности. Мотивация выступает как пусковой механизм формирования функ­циональной системы, активизируя структуры, включающиеся в афферентный синтез, принятие решения, выработку программы и се коррекцию на основе результатов действия.

Мотивация реализуется при непосредственном участии гипо­таламуса и других отделов лимбической системы, где наряду с основными центрами, связанными с биологическими потребно­стями, расположены структуры, участвующие в оценке и регуля­ции этапов повеления, направленных на удовлетворение потреб­ности. В общую многоуровневую систему реализации мотивации вовлекается и кора больших полушарий, организующая активное поисковое поведение.

Эмоции, их физиологическая основа. В тесной связи с мотиваци-онно-потребностной сферой находятся эмоции. Эмоции рассмат­риваются как психический процесс, активно включающийся в модуляцию функционатьного состояния мозга и организацию поведения, направленного на удовлетворение актуальных потреб­ностей. При этом эмоции отражают субъективное отношение к внешнему миру, окружающим людям, самому себе, собственной деятельности и ее результату.

Мозговая организация эмоций исследовалась в экспериментах на животных с разрушением и раздражением различных подкор­ковых структур, а также в клинике локальных поражений мозга у человека. Наиболее яркие эффекты были получены при раздраже­нии определенных ядер гипоталамуса, вызывавшем эмоциональ­ные реакции разного знака. Стимуляция зон латерального гипота­ламуса приводила к стремлению животных (крыс) к продлению этого состояния путем самораздражения. Раздражение других цен­тров гипоталамуса вызывало реакцию избегания. Области мозга, раздражение которых вело к подкреплению и избеганию, получи­ли название центров удовольствия и неудовольствия соответственно с позитивной и негативной эмоциональной окраской. Эмоцио­нальные реакции разного знака были получены и при раздраже­нии других отделов лимбической системы.

Как было сказано выше, лимбические структуры входят в со­став модулирующей системы мозга, и это определяет важную роль эмоций в регуляции активациоиных процессов - генерализован­ной и локальной активации, а следовательно, и в организации поведенческих реакций.

Мозговая организация эмоций, как и других психических функ­ций, многоуровневая. Лимбическая система обладает связями с ассоциативными областями неокортекса.

В клинических исследованиях выявилась специфическая роль лобной и височной коры в проявлении эмоций. При разных типах поражения лобных долей отмечались глубокие нарушения эмоцио­нальной сферы, затрагивающие в основном высшие эмоции, свя­занные с социальными отношениями, произвольной деятельно­стью, творчеством. Наблюдалось растормаживайие влечений, не­устойчивость эмоционального фона от депрессии до эйфории.

При височных поражениях, особенно справа, нарушается опо­знание эмоциональной интонации речи.

Выявлена неодинаковая роль ассоциативных отделов в эмоцио­нальном регулировании. Так, показано, что при правосторонних поражениях возникает состояние эйфории и беспечности. Лево­сторонние поражения приводят к преобладанию озабоченности и тревожности: больные беспокойны и часто плачут.

На основании этих данных возникло представление о преиму­щественной связи правого полушария с отрицательным эмоцио­нальным фоном, а левого полушария - с положительным.

Возрастные особенности потребностно-эмоциональной сферы ребенка. У детей уже с первых месяцев жизни очень велика по­требность в новизне. Удовлетворение потребностей в новизне вы­зывает положительные эмоции, и те, в свою очередь, стимулиру­ют деятельность ЦНС. Согласно представлению П.В.Симонова, эмоция, компенсируя недостаток сведений, необходимых для до­стижения цели, обеспечивает продолжение действий, способствует поиску новой информации и тем самым повышает надежность живой системы.

Эмоции детей из-за слабости контроля со стороны высших от­делов ЦНС неустойчивы, их внешние проявления несдержанны. Ребенок легко и быстро плачет и так же быстро от плача может перейти к смеху. От радости ребенок громко смеется, кричит, ма­шет руками. С возрастом, по мере созревания коры больших полу­шарий и усиления ее влияний на нижележащие подкорковые струк­туры, сдержанность эмоциональных проявлений возрастает. Тесная связь эмоций с потребностями определяет необходимость учета возрастных особенностей эмоциональной сферы ребенка в процес­се воспитания. Воспитание способно существенно влиять даже на биологические, врожденные потребности, изменять степень и фор­мы их проявления. Еше более велика роль воспитания в формиро­вании социально обусловленных, в том числе познавательных, потребностей. Расширение сферы потребности с помощью целе­направленных воспитательных мероприятий, тесно связанных с эмоциями на этапе развития, который характеризуется повышен­ной эмоциональной активацией, будет способствовать расшире­нию диапазона внешних воздействий, привлекающих внимание, и тем самым приведет к совершенствованию познавательных про­цессов и целенаправленной деятельности ребенка.

Созревание высших отделов ЦНС в младшем школьном возра­сте расширяет возможность формирования познавательных потреб­ностей и способствует совершенствованию регуляции эмоций.

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.

66. Методы изучения и диагностики внимания. Нейроны «новизны» и «тождества».

Изучение физиологических механизмов внимания осуществляется на разных уровнях: нейронном, структурно-функциональном и системном . Каждый из этих уровней исследования формирует свои представления о физиологических основах внимания.

Нейроны новизны . Наиболее интересные факты, иллюстрирующие функции нейронов в механизмах внимания, связаны с обеспечением ориентировочной реакции. Еще в 60-е годы Г. Джаспер во время нейрохирургических операций выделил в таламусе человека особые нейроны – «детекторы» новизны или внимания, которые реагировали на первые предъявления стимулов.

Позднее в нейронных сетях были выделены нервные клетки, получившие название нейронов новизны и тождества . Нейроны новизны позволяют выделять новые сигналы. Они отличаются от других характерной особенностью: их фоновая импульсация возрастает при действии новых стимулов разной модальности. С помощью множественных связей эти нейроны соединены с детекторами отдельных зон коры головного мозга, которые образуют на нейронах новизны пластичные возбуждающие синапсы. Таким образом, при действии новых стимулов импульсная активность нейронов новизны возрастает. По мере повторения стимула и в зависимости от силы возбуждения ответ нейрона новизны избирательно подавляется, так что дополнительная активация в нем исчезает и сохраняется лишь фоновая активность.

Нейрон тождества также обладает фоновой активностью. К этим нейронам через пластичные синапсы поступают импульсы от детекторов разных модальностей. Но в отличие от нейронов новизны, в нейронах тождества их связь с детекторами осуществляется через тормозные синапсы. При действии нового раздражителя фоновая активность в нейронах тождества подавляется, а при действии привычных раздражителей, напротив, активизируется.

Итак, новый стимул возбуждает нейроны новизны и тормозит нейроны тождества, таким образом, новый раздражитель стимулирует активирующую систему мозга и подавляет синхронизирующую (тормозную) систему. Привычный стимул действует прямо противоположным образом – усиливая работу тормозной системы, не влияет на активирующую.

Особенности импульсной активности нейронов человека при выполнении психологических проб, требующих мобилизации произвольного внимания, описаны в работах Н.П. Бехтеревой и ее сотрудников.

При этом в передних отделах таламуса и ряде других структур ближайшей подкорки были зафиксированы стремительные возникающие вспышки импульсной активности, по частоте в 2 – 3 раза превышающие уровень фона. Характерно, что описанные изменения в импульсной активности нейронов сохранялись на протяжении выполнения всего теста, и только по его завершении уровень активности этих нейронов возвращался к исходному.

В целом, в этих исследованиях установлено, что различные формы познавательной деятельности человека, сопровождающиеся мобилизацией произвольного внимания, характеризуются определенным типом активности нейронов, четко сопоставимым с динамикой произвольного внимания.

Структурно-функциональный уровень организации внимания . Одним из наиболее выдающихся достижений нейрофизиологии вXXеке явилось открытие и систематическое изучение функций неспецифической системы мозга, которое началось с появления в 1949 г. книги Г. Моруцци и Г.Мэгуна «Ретикулярная формация мозгового ствола и реакция активации в ЭЭГ».

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 , входящий в состав промежуточного мозга, имеет ядерную структуру. Он состоит из специфических и неспецифических ядер. Специфические ядра обрабатывают всю поступающую в организм сенсорную информацию, поэтому таламус образно называют коллектором сенсорной информации. Специфические ядра таламуса связаны, главным образом, с первичными проекционными зонами анализаторов. Неспецифические ядра направляют свои восходящие пути в ассоциативные зоны коры больших полушарий.

В 1955 г. Г.Джаспером было сформулировано представление о диффузно-проекционной таламической системе . Опираясь на целый ряд фактов, он утверждал, что диффузная проекционная таламическая система (неспецифический таламус) в определенных пределах может управлять состоянием коры, оказывая на нее как возбуждающее, так и тормозное влияния. В экспериментах на животных было показано, что при раздражении неспецифического таламуса в коре головного мозга возникает реакция активации. Эту реакцию легко наблюдать при регистрации энцефалограммы, однако активация коры при раздражении неспецифического таламуса имеет рад отличий от активации, возникающей при раздражении ретикулярной формации ствола мозга.

По современным представлениям, переключение активирующих влияний с уровня ретикулярной формации ствола мозга на уровень таламической системы означает переход от генерализованной активации коры к локальной:

1) первая отвечает за глобальные сдвиги общего уровня бодрствования;

2) вторая отвечает за избирательное сосредоточение внимания.

Ретикулярная формация ствола мозга и неспецифический таламус тесно связаны с корой больших полушарий. Особое место в системе этих связей занимают фронтальные зоны коры.

Предполагается, что возбуждение ретикулярной формации ствола мозга и неспецифического таламуса по прямым восходящим путям распространяется на передние отделы коры, При достижении определенного уровня возбуждения фронтальных зон по нисходящим путям, идущим в ретикулярную формацию и таламус осуществляется тормозное влияние. Фактически здесь имеет место контур саморегуляции: ретикулярная формация изначально активизирует фронтальную кору, а та в свою очередь тормозит (снижает) активность ретикулярной формации. Поскольку все эти влияния носят градуальный характер, т.е. изменяются постепенно, то с помощью двухсторонних связей фронтальные зоны коры могут обеспечивать именно тот уровень возбуждения, который требуется в каждом конкретном случае.

Таким образом, фронтальная (лобная)кора – важнейший регулятор состояния бодрствования в целом и внимания как избирательного процесса. Она модулирует в нужном направлении активность стволовой и таламической систем. Благодаря этому, можно говорить о таком явлении как управляемая корковая активация.

Изложенная выше схема не исчерпывает всех представлений о мозговом обеспечении внимания. Она характеризует общие принципы нейрофизиологической организации внимания и адресуется, главным образом, к так называемому модально-неспецифическому вниманию. Более детальное изучение позволяет специализировать внимание, выделив его модально-специфические виды. Как относительно самостоятельные можно описать следующие виды внимания: сенсорное (зрительное, слуховое, тактильное), двигательное, эмоциональное и интеллектуальное. Клиника очаговых поражений показывает, что эти виды внимания могут страдать независимо друг от друга и в их обеспечении принимают участие разные отделы мозга. В поддержании модально-специфических видов внимания принимают активное участие зоны коры, непосредственно связанные с обеспечением соответствующих психических функций.

Наряду с этим, с помощью метода регистрации локального мозгового кровотока установлено, что правая фронтальная (лобная)область коры вносит больший вклад в обеспечение функций селективного внимания, чем левая. Этим же методом установлено, что при восприятии речевых стимулов возрастает активация преимущественно в височно-теменных отделах левого полушария, причем этот эффект не зависит от того, в какое ухо подается стимул. В то же время при прослушивании музыки кровоток усиливается в правом полушарии.

Позитронно-эмиссионная томография открыла прямой доступ к изучению топографических аспектов функционирования мозговой системы внимания. Показано, что при привлечении внимания к слуховым или зрительным стимулам радикально меняется паттерн возбуждения мозговых структур. Причем в зависимости от того, в какой сенсорной модальности активируется внимание, распределение по коре активированных участков оказывается разным.

При зрительной направленности внимания возбуждение преимущественно сконцентрировано в затылочной коре, а при внимании к слуховым стимулам возбуждены височные области , фронтальная кора и ряд подкорковых образований.

Известный американский исследователь М. Познер утверждает, что в мозге человека существует самостоятельная система внимания, которая анатомически изолирована от систем обработки поступающей информации. Внимание поддерживается за счет работы разных анатомических зон, образующих сетевую структуру, и эти зоны выполняют разные функции, которые можно описать в когнитивных терминах. Причем выделяется ряд функциональных подсистем внимания. Они обеспечивают три главные функции: ориентацию на сенсорные события, обнаружение сигнала для фокальной (сознательной обработки) и поддержание бдительности или бодрствующего состояния. В обеспечении первой функции существенную роль играет задняя теменная область и некоторые ядра таламуса, второй – латеральные и медиальные отделы фронтальной коры. Поддержание бдительности обеспечивается за счет деятельности правого полушария.

Помимо этого, немало клинических и экспериментальных данных свидетельствует о разном вкладе отдельных зон коры и полушарий в обеспечение не только восприятия, но и избирательного внимания. Они позволяют считать, что правое полушарие в основном обеспечивает общую мобилизационную готовность человека, поддерживает необходимый уровень бодрствования и сравнительно мало связано с особенностями конкретной деятельности. Левое в большей степени отвечает за специализированную организацию внимания в соответствии с особенностями задачи.

1. В чем заключается нейронный механизм внимания?

2. В чем заключается функции нейронов новизны и нейронов тождества?

3. Какова функция ретикулярной формации в организации внимания?

4. Какова функция таламуса в организации внимания?

5. Каковы особенности топографии мозговой активности при организации процесса внимания?

6. Какие имеются функциональные подсистемы внимания в теории М. Познера?

7. Какова роль правого и левого полушарий в организации процесса внимания?

Восприятие – сложный активный процесс, включающий анализ и синтез поступающей информации, обеспечивающий отражение объективной реальности и ориентировку в окружающем мире.

Это также способность живых организмов видеть, слышать, осязать, ощущать вкус, запахи, т.е. процесс познавания окружающего мира в виде ощущений, образов и сложных символов.

В осуществлении процессов восприятия принимают участие различные отделы коры головного мозга:

Первые проекционные зоны (корковый отдел анализатора: прием и анализ отдельных признаков сигнала);

Вторые: информация синтезируется в сложные сенсорные комплексы;

В зонах перекрытия анализаторов – ассоциативных областях коры интегрируется возбуждение, происходит слияние с эталоном, сформированным на основе прошлого опыта. Осуществляется оценка информации, принимается решение.

Так как созревание различных участков коры происходит не одновременно, процессы восприятия в различном возрасте отличаются. Уже новорожденные способны воспринимать окружающие предметы. По мнению И.М. Сеченова, «они видят, но видеть не умеют». Только по мере созревания ассоциативных областей, они начинают анализировать поступающую информацию. К 5 — 6 годам, когда в процесс начинают вовлекаться заднеассоциативные зоны, ребенок в состоянии опознавать сложные изображения, а в проекционной коре происходит более простой анализ (например, выделение контура и контраста). В этом возрасте ребенок способен сравнивать предметы. К школьному возрасту в процесс восприятия включаются переднеассоциативные области, которые отвечают за принятие решений, оценку степени важности поступающей информации, адекватное реагирование.

Созревание лобных областей продолжается и в подростковом возрасте.

Внимание – сосредоточенность и направленность психической деятельности на определенный объект.

ВНД человека всегда характеризуется направленностью и избирательностью.

Физиологической основой внимания являются процессы возбуждения и торможения и особенности их взаимодействия в коре головного мозга. В процессе внимания среди возбужденных участков коры выделяется тот, который в данный момент имеет наиболее важное значение, он начинает господствовать (доминировать), так обеспечивается избирательность нашей деятельности и осуществляется контроль за ее протеканием.

Внимание может быть более активным при испытании физиологических потребностей (например, чувство голода) или из-за раздражителей из внешней среды (например, сигнал опасности).

Виды внимания:

1. Непроизвольное внимание — процесс, происходящий помимо желания человека и без постановки предварительной цели. При этом активизация деятельности мозга происходит через неспецифическую систему (ретикулярную формацию) и через сенсорные (корковые и лобные доли).

2. Произвольное внимание – процесс, требующий предварительной постановки цели и выработки программы действий. При этом активация мозга связана с областью лобных долей больших полушарий.

Оба механизма внимания включают в себя лимбическую систему (она обеспечивает вегетативное и эмоциональное сопровождение психической деятельности). Например, прислушиваясь к слабому звуку, мы задерживаем дыхание; при сигнале опасности возникает чувство страха.