Цели обучения и образования логически выводятся из целей—общества, государства

Цели обучения определяются—потребностями и возможностями общества

Целостность педагогического процесса заключается —во взаимосвязи процессов обучения и воспитания

Цель образования определяется, исходя из—требований общества в сфере духовного воспроизводства

Ценности общества и группы, преломленные через восприятие и опыт каждой конкретной личности, – этоценностные ориентации личности

Центральным звеном системы образования в Российской Федерации является ____ образование. —общее среднее

Человек как источник познания и преобразования действительности, носитель активности — это … субъект

Человек овладевает словесно-логическим, понятийным мышлением в … возрасте….школьном

Человек перестает ощущать постоянно звучащий шум, так как происходит— адаптация

Человек с низким уровнем поведенческой активности, медлительный, с невыразительной мимикой и высокой устойчивостью к внешним воздействиям являетсяфлегматиком

Человек со слабой нервной системой, обладающий повышенной чувствительностью даже к слабым раздражителям, – этомеланхолик

Человека как личность характеризуют следующие свойства … ценностные ориентации, статус, роль

Черты характера, проявляющиеся в деятельности — это … инициативность, трудолюбие, работоспособность

Чувства, которые испытывает человек при восприятии явлений действительности под углом фения нравственности — это . .. моральные чувства

Чувства, по А.Н. Леонтьеву, носят … характер. …предметный

Э. Кречмер предложил типологию— темперамента

Эволюционное развитие психики называется— филогенезом

Элементы социального и культурного наследия, передающиеся от поколения к поколению в определенных группах и коллективах в течение длительного времени, наз…традицией

Эффект Зейгарника — явление, характеризующее влияние на процессы памяти…незавершенности деятельности

Явление, в котором под действием одного раздражителя возникают ощущения, характерные для другого, называется—синестезией

Свойство внимания, проявляющееся в скорости перевода его с одного объекта на другой

Прибор для определения распределения внимания при действии разнородных раздражителей, совпадающих по времени, называется
(*ответ*) компликационный аппарат
 суппорт
 тахистоскоп
 метроном
Принципиальное значение для понимания физиологических механизмов внимания имеет принцип
(*ответ*) доминанты
 синтеза
 детерминизма
 структурности
Простейшей и начальной формой непроизвольного внимания является
(*ответ*) ориентировочный рефлекс
 двигательный рефлекс
 безусловный рефлекс
 условный рефлекс
Процесс объективации, при котором из круга наших первичных восприятий выделяется какое-нибудь из них, становясь наиболее ясным из актуальных содержаний нашего сознания — это определение внимания, данное
(*ответ*) Д. Н.Узнадзе
 С.Л.Рубинштейном
 П.Я.Гальпериным
 Л.С.Выготским
Процесс сознательного или бессознательного (полусознательного) отбора одной информации, поступающей через органы чувств, и игнорирование другой — это
(*ответ*) внимание
 восприятие
 анализ
 сосредоточенность
Психолог Н.Н.Ланге внес существенный вклад в разработку проблемы
(*ответ*) волевого внимания
 устойчивости внимания
 сосредоточенности внимания
 непроизвольного внимания
Развитие внимания ребенка на начальных этапах онтогенеза, по Л.С.Выготскому, предполагает
(*ответ*) усвоение ребенком ряда стимулов-средств или знаков
 усвоение ребенком ряда мотивов-стимулов
 формирование у ребенка культуры взаимодействия
 восприятие ребенком норм поведения и общения
Резко выраженная ограниченность очага возбудимости в коре мозга представляет собой
(*ответ*) физиологическую основу сосредоточенности внимания
 психологическую основу сосредоточения внимания
 физиологическую основу распределения внимания
 психологическую основу распределения внимания
Резко выраженное возбуждение одного из очагов коры головного мозга при резком торможении других, представляет собой физиологическое объяснение
(*ответ*) интенсивности внимания
 рассеянности
 концентрации внимания
 устойчивости внимания
Свойство внимания, проявляющееся в различиях, которые имеются в степени концентрированности внимания на одних объектах и его отвлечении от других — это
(*ответ*) сосредоточенность
 распределение
 переключаемость
 устойчивость
Свойство внимания, проявляющееся в скорости перевода его с одного объекта на другой — это
(*ответ*) переключаемость
 распределение
 сосредоточенность
 устойчивость

2.

1. Сосредоточенность сознания на реальном или идеальном объекте при одновременном отвлечении от всего остального называется… А) установкой Б) пониманием В) вниманием Г) восприятием

2. Сосредоточенность сознания на каком-либо предмете, явлении или переживании обеспечивает… А) внимание Б) память В) воля Г) рефлексия

3. Внимания – это _____ направленность сознания на определенный предмет. А) распределенная Б) избирательная В) неосознаваемая Г) осознанная

4. К.Д. Ушинский характеризовал как «дверь, через которую проходит все, что только входит в душу человека из внешнего мира»… А) внимание Б) ощущение В) восприятие Г) рефлексию

5. Простейшей и начальной формой непроизвольного внимания является _________ рефлекс. А) условный двигательный Б) безусловный ориентировочный В) сигнальный Г) хватательный

6. Внимание, вызванное действием сильного, контрастного или нового раздражителя, называется… А) непроизвольным вниманием Б) увлечением В) произвольным вниманием Г) послепроизвольным

7. Сосредоточение внимания на объекте в силу каких-то его особенностей называется ___________вниманием. А) зрительным Б) непроизвольным В) произвольным Г) слуховым

8. Произвольное внимание обусловлено… А) новизной раздражителя Б) осознанием долга и обязанности В) силой внешних воздействий Г) яркостью впечатлений

9. Сознательное сосредоточение на определенной информации, требующее постановки цели и волевых усилий, называется… А) случайным вниманием Б) непроизвольным вниманием В) произвольным вниманием Г) целеустремленностью

10. Основанием классификации внимания на зрительное и слуховое выступает… А) ведущий анализатор Б) предмет отражения В) характер задачи Г) цели и намерения

11. Какой вид внимания сопровождает рефлексию?

А) внешние

Б) непроизвольное

В) внутренние

Г) постпроизвольное

12. Какой вид внимания имеет особенно важное значение в учебной деятельности студента?

А) произвольное

Б) непроизвольное

В) внутренние

Г) постпроизвольное

13. Способность человека удерживать в центре внимания определенное число разнородных объектов одновременно называется. ..

А) распределением

Б) концентрацией

В) подвижностью

Г) устойчивостью

14. Свойство внимания человека, заключающееся в способности длительного сосредоточения на объекте называется:

А) распределением

Б) концентрацией

В) подвижностью

Г) устойчивостью

15. Способность человека к произвольному переносу внимания с одного объекта на другой называется…

А) распределением

Б) концентрацией

В) переключением

Г) устойчивостью

16. Состояние, при котором внимание человека поглощено одним объектом, называется…

А) распределением

Б) концентрацией

В) переключением

Г) устойчивостью

17. Выполнение одновременно двух и более видов деятельности, если одна хотя бы частично автоматизирована, – это … А) распределение внимания Б) устойчивость внимания В) концентрации внимания Г) константность восприятия

18. Непроизвольное перемещение с основной деятельности на незначительные объекты называется. .. А) распределением Б) переключением В) флуктуацией Г) отвлечением

19. Числом объектов, одновременно ясно и отчетливо воспринимаемых, оценивается такой показатель внимания как… А) распределение Б) переключение В) концентрация В) объём

20. Устойчивость внимания зависит от… А) все ответы верны Б) индивидуальных особенностей человека В) особенностей материала (трудности, понятности и т.д.) Г) интереса к деятельности, ее значимости

21. Свойство внимания, проявляющееся в скорости его перевода с одного объекта на другой, определяется как… А) отвлекаемость Б) сосредоточенность В) переключаемость Г) распределение

22. Способность человека выполнять несколько видов деятельности одновременно называется ___________ внимания А) распределением Б) устойчивостью В) переключаемостью Г) объемом

23. Функциональное или органическое нарушение способности к сосредоточению называется… А) отвлечением Б) флуктуацией В) невнимательностью Г) рассеянностью

24. Под подлинной рассеянностью понимается… А) нарушение сосредоточенности из-за сильных эмоциональных переживаний Б) невозможность человека сосредоточиться на чем-либо конкретном, он постоянно переходит от одного объекта или явления к другому, ни на чем не задерживаясь В) результат чрезмерного углубления в работу Г) ориентировочная реакция на внешний раздражитель

25. Непроизвольное перемещение с основной деятельности на незначимые объекты называется… А) отвлечением Б) колебанием В) флуктуацией Г) распределением

Различные эффекты произвольного и непроизвольного внимания на активность ЭЭГ в гамма-диапазоне

Abstract

Предыдущие исследования показали, что активность ЭЭГ в гамма-диапазоне может модулироваться вниманием. Здесь мы сравнили эту деятельность для произвольного и непроизвольного пространственного внимания в парадигме пространственных сигналов с лицами в качестве целей. Стимулы и время испытаний оставались постоянными в зависимости от условий внимания, при этом изменялась только прогностическая ценность сигнала. Гамма-диапазон был связан с произвольным переключением внимания, но не с непроизвольным захватом внимания.Наличие повышенных гамма-ответов для произвольного распределения внимания и его отсутствие в случаях непроизвольного захвата предполагает, что нейронные механизмы, управляющие этими двумя типами внимания, различны. Более того, эти данные позволяют описать временную динамику, способствующую разобщению между произвольным и непроизвольным вниманием. Распределение этого коррелята произвольного внимания согласуется с процессом сверху вниз, вовлекающим контралатеральные передние и задние области.

Ключевые слова: лиц, внимание, подсказки, ЭЭГ, электроэнцефалограмма, гамма, визуальная избирательность

Введение

Поведенческие данные показывают, что пространственное внимание можно вызвать по крайней мере двумя способами. Один направлен на достижение цели и задействует механизмы контроля сверху вниз, тогда как другой является автоматическим и не зависит от задачи. Первое часто называют эндогенным или произвольным вниманием (Posner, 1978), а второе — экзогенным или непроизвольным вниманием (Jonides, 1981).

Обширные свидетельства, использующие парадигму пространственных указаний (Posner, 1978) (см. a ), показывают, что как для произвольного, так и для непроизвольного внимания цели обнаруживаются и распознаются быстрее в правильно назначенных местах по сравнению с неверно указанными местоположениями (« эффект действительности »). Часто предполагается, что обе формы внимания одинаково усиливают перцепционную обработку и контролируются одними и теми же нейронными механизмами (Gazzaniga et al., 1998). Однако поведенческие данные показывают, что произвольное и непроизвольное внимание может иметь разные временные рамки и последствия (Müller and Rabbitt, 1989; Berger et al., 2005).

a , После 1 секунды фиксации сигнал (один прямоугольник изменился на красный, обозначен пунктирным прямоугольником) отображался в течение 250 мс, за которым следовала одна из двух целей лица, отображаемая в течение 300 мс, или пустой экран . Ниже на иллюстрации показаны вероятности (и номера испытаний) каждого типа испытаний (действительный, недействительный, только для сигнала) в различных условиях сигнала (прогнозирующий и непрогнозирующий). С помощью нажатия клавиши участники указывали, какое лицо появилось или нет. b , Время реакции в миллисекундах.

В настоящем исследовании задание на подсказки было объединено с электрофизиологическими измерениями для сравнения произвольного и непроизвольного внимания в идентичных условиях стимула.

Предыдущая работа, связавшая электрофизиологию с парадигмами подсказок, в основном была сосредоточена на потенциалах, связанных с событиями (ERP). Наиболее последовательный результат — это увеличение ранних сенсорных потенциалов (компонента P1), вызванное направленной целью по сравнению с необслуживаемой целью (Mangun and Hillyard, 1991; Hopfinger and Ries, 2005).Более поздние компоненты также можно модулировать, но результаты менее согласованы. В то время как некоторые авторы сообщали о более высоком N1 в достоверных испытаниях (Luck et al. , 1994), другие обнаружили обратное (большее N1 в недействительных испытаниях) (Hopfinger and Ries, 2005). Хопфингер и Уэст (2006) измерили взаимодействия между произвольным и непроизвольным вниманием, одновременно управляя двумя типами внимания. Они обнаруживают, что, хотя произвольное и непроизвольное внимание взаимно влияет друг на друга, оно действует на разных этапах обработки.Однако в использованной ими процедуре добровольные и непроизвольные сигналы были визуально разными и предъявлялись в разное время в данном испытании. Эффекты произвольного и непроизвольного внимания редко сравнивались напрямую при одинаковых условиях стимула в рамках одного и того же исследования ERP. Исследования, которые пытались провести это сравнение, не выявили заметных различий в амплитудах P1 или N1 (Doallo et al., 2005).

В предыдущих работах как на животных, так и на людях изучали спектральный состав сигнала ЭЭГ (Gruber et al., 1999; Fries et al., 2001; Видал и др., 2006; Fan et al., 2007), предполагая, что активность в гамма-диапазоне (> 30 Гц) (Tallon-Baudry and Bertrand, 1999) модулируется вниманием. Поэтому мы сосредоточились на гамма-диапазоне, поскольку он относится к произвольному и непроизвольному вниманию. Принимая во внимание, что ERP не различают произвольное и непроизвольное внимание, мы сообщаем о явных различиях между этими двумя системами внимания в гамма-диапазоне.

Результаты

Производительность

В целом распознавание целей было быстрее для валидных, чем недействительных испытаний ( b ).Эффект достоверности был больше в условиях прогнозирования, чем при непредсказуемой подсказке. Эти результаты были подтверждены двухфакторным дисперсионным анализом ANOVA, проведенным для испытаний с целевым присутствием. В целом, ответы были немного быстрее при прогнозировании, чем при непредсказуемом сигнале. Однако эта разница не была значимой ( F _(1,15) = 3,32; p = 0,09). Эффект достоверности был значительным ( F _(1,15) = 30,29; p <0,001) и взаимодействовал с условием подсказки ( F _(1,15) = 15. 91; p <0,01). Это взаимодействие указывало на то, что эффекты достоверности были больше в состоянии прогнозирующего сигнала, чем в условии непредсказуемого сигнала. Запланированные парные сравнения показали, что в обоих условиях эффект достоверности был значительным ( t ₍₁₅₎ = 5,14, p <0,001 для прогнозируемого и t ₍₁₅₎ = 3,4, p <0,01 для непредсказуемых). Для испытаний с отсутствием цели производительность была идентична для двух условий реплики (636 мс в обоих).

Процент правильных для действительных и недействительных испытаний после прогнозных сигналов составил 94,7% и 92,4% соответственно. Соответствующие показатели точности после непредсказуемых сигналов составили 95,2% и 93%. ANOVA показал основной эффект достоверности в частоте ошибок (разница, 2,25%; F _(1,15) = 17,30; p <0,01) и отсутствие взаимодействия с условием подсказки ( F <1).

Спектральный анализ

Активность в гамма-диапазоне (определенном здесь как 30–70 Гц) была усреднена для временного окна от 150 до 225 мс после начала спасения для измерения активности, связанной с сигналом, и от 150 до 225 мс после начала действия цели до Measure target-related activity () (процесс выбора частотно-временного окна описан в разделе «Материалы и методы»).

Активность, связанная с сигналом

Анализ испытаний с отсутствием цели показал, что мощность гамма-диапазона для сигналов была выше в режиме прогнозирования, чем в состоянии непрогнозируемого сигнала ( a ). Это наблюдение было подтверждено дисперсионным анализом (ANOVA) с условием сигнала (прогнозирующий, непрогнозирующий), стороной сигнала (слева, справа), полушарием (слева, справа) и сайтом (задним, центральным, передним). Основное влияние условия кия было значительным ( F _(1,15) = 4,63; p <0.05), хотя влияния всех других факторов не было (полный статистический анализ см. В дополнительной таблице 1, доступной на сайте www.jneurosci.org в качестве дополнительного материала).

Активность, связанная с целью

Гамма-активность, вызванная недействительными целями в условии прогнозируемого сигнала, была выше, чем активность, вызванная действительными целями. В состоянии непрогнозируемого сигнала гамма, вызванная обоими типами целей (действительными и недействительными), была одинаковой ( b ). ANOVA с условием сигнала (прогнозирующий, непрогнозирующий), валидностью (действительной, недействительной), целевой стороной (слева, справа), полушарием (слева, справа) и сайтом (задним, центральным, передним) в качестве факторов внутри субъекта показал основные эффект действительности ( F _(1,15) = 5.12; p <0,05), которое взаимодействовало с условием сигнала ( F _(1,15) = 4,70; p <0,05). Парные запланированные сравнения показали, что в условиях прогнозирующего сигнала гамма-диапазон был значительно выше в недействительных, чем в достоверных испытаниях ( F _(1,15) = 5,20; p <0,05). В условиях непрогнозируемого сигнала этого не было ( F _(1,15) = 3,51; p = 0,08). Тенденция в непредсказуемом случае может быть вызвана рядом факторов. ^a Важно отметить, что значимое взаимодействие отражает достоверные различия в гамма-активности между допустимыми и недопустимыми условиями для прогнозируемых и непредсказуемых условий.

Кроме того, анализ выявил доказательства латеральности ответа в гамма-диапазоне в условиях прогнозируемого сигнала. И полушарие по взаимодействию со стороны мишени, и полусфера по взаимодействию со стороны мишени были значительными ( F _(1,15) = 6,20, p <0.05 и F _(2,30) = 7,04, p <0,01 соответственно). Гамма-мощность была выше над полушарием, противоположным целевому положению, чем над ипсилатеральным полушарием. Разница между контралатеральным и ипсилатеральным ответами была значимой для заднего и переднего отделов ( F _(1,15) = 7,16, p <0,05 и F _(1,15) = 0,33, p <0,01 соответственно). a – c представляет распределения гамма-диапазона на коже головы в трех точках времени после начала действия цели, демонстрируя различия в распространении гамма-излучения по разным участкам кожи головы (дополнительный рис.2, доступен на www.jneurosci.org в качестве дополнительных материалов). Для центральных участков статистический тест не выявил значимых эффектов латеральности (эффект полушария цели F _(1,15) = 2,09; p = 0,169, несущественно).

a – c , Распределение активности гамма-диапазона на волосистой части головы при 141, 198 и 236 мс при недействительных испытаниях в условиях прогнозирующего сигнала. Частоты 30–70 Гц были сокращены, а шкалы изменены, чтобы подчеркнуть различия в активности между разными участками.

ERP

Компоненты P1 и N170 не различались в условиях прогнозирующего и непредсказуемого сигналов ( F <1 для всех соответствующих сравнений для компонентов P1 и N170). Оба компонента показали максимальный ответ для сайтов, расположенных контралатерально по отношению к стороне-мишени (значимое взаимодействие полушария со стороны-мишени: F _(1,15) = 8,16, p <0,05 для P1 и F _{(1,15 )} = 8,67, р <0. 05 для N170). В соответствии с предыдущими сообщениями в литературе (Mangun and Hillyard, 1991; Hopfinger and Ries, 2005) для обоих состояний внимания компонент P1 был больше для допустимых условий по сравнению с недопустимыми условиями, когда цель была представлена ​​в контралатеральном поле зрения (дополнительная информация материал, доступный на www.jneurosci.org). Этот эффект поддерживался значительным полушарием на стороне цели посредством достоверного взаимодействия ( F _(1,15) = 17,14; p <0.01). Для N170 такого эффекта достоверности обнаружено не было (полушарие рядом с целью по достоверности: F _(1,15) = 1,23; p = 0,28, несущественно).

Обсуждение

Настоящие результаты демонстрируют, что произвольное и непроизвольное внимание по-разному влияет на реакцию в гамма-диапазоне, тогда как оба влияют на время реакции (RT) одинаково. Эти эффекты проявлялись в два этапа. Первый был в ответ на сигнал: только произвольное увеличение гамма-диапазона, вызванное вниманием, только к сигналу (условие прогнозирующего сигнала). Второй был реакцией на цели: гамма-диапазон увеличивался всякий раз, когда требовалось произвольное переключение внимания на цель. Эти модели гамма-отклика и то, как они связаны с произвольным и непроизвольным вниманием, подробно описаны ниже.

Повторяя многие прошлые исследования, действительные цели были обнаружены быстрее, чем недопустимые, независимо от прогнозируемой ценности сигнала. Это свидетельствует о том, что резкое появление периферических раздражителей рефлекторно привлекало внимание наблюдателя. Однако, когда сигнал был предсказуемым, участники также добровольно ориентировались на указанное место, что приводило к усилению эффектов достоверности.Поскольку добавление произвольного внимания было единственной разницей между двумя состояниями, более высокая мощность гамма-излучения, вызванная прогностическими сигналами, по сравнению с непрогнозирующими сигналами, отражает активность ЭЭГ, связанную с произвольным вниманием. ^b

Ответы на цели различались в зависимости от того, был ли сигнал предсказуемым или непрогнозирующим. В непредсказуемом состоянии, когда появляется цель, требуется произвольное переключение внимания на цель для выполнения задачи распознавания (как для действительных, так и для недействительных испытаний).Ответ ЭЭГ в этих испытаниях показывает, что после того, как цель оказывается в состоянии, не позволяющем прогнозировать, наблюдается усиление ответа в гамма-диапазоне ( b ). Следовательно, для условия непредсказуемого сигнала реакция на цели поддерживает соответствие между откликом в гамма-диапазоне и произвольным переключением внимания.

В условиях прогнозирующей реплики, при действительных испытаниях, реплика вызывала произвольное внимание, и никакого дополнительного смещения к цели не требуется. В этих испытаниях гамма-диапазон был меньше, потому что участники уже переключили свое внимание на указанное место.Напротив, в недействительных испытаниях, несмотря на то, что переключение внимания произошло на прогностический сигнал, внимание сместилось в неправильное место, и при появлении цели требуется дополнительное переключение внимания. Изучение ответа ЭЭГ в этих испытаниях обнаруживает заметное увеличение ответа гамма-диапазона в недействительных испытаниях. И снова реакция ЭЭГ в гамма-диапазоне, кажется, отражает произвольный сдвиг пространственного внимания.

Предыдущие исследования спектральной области сигналов ЭЭГ предложили различные роли гамма-активности, которые включают восприятие, высшие когнитивные функции, такие как память и представление объектов (Herrmann et al., 2004; Зион-Голумбик и Бентин, 2006). Таллон-Бодри и др. (1999) всесторонне исследовали роль активности гамма-диапазона в связывании восприятия. В первоначальных исследованиях гамма-активность измерялась для стимулов, требующих интеграции восприятия для формирования видимого объекта. Однако, поскольку объект, требующий связывания, также был объектом внимания, было неясно, был ли фактор, вызывающий увеличение индуцированной гамма-излучения в этих исследованиях, перцептивным связыванием, отбором по вниманию или некоторой их комбинацией (Tallon-Baudry et al. , 2005).

Предыдущая работа показала, что гамма-диапазон может быть связан с избирательным вниманием. Gruber et al. (1999) сообщили об увеличении активности гамма-диапазона в теменно-затылочных участках, противоположных сопровождаемому движению, а недавно Vidal et al. (2006) диссоциировали между реакцией на визуальную группировку и сосредоточенным вниманием. В этом исследовании, однако, участникам было предложено выборочно уделить внимание подмножеству стимулов на дисплее для последующего отчета об ориентации элементов, задача, включающая компонент памяти в дополнение к компонентам выборочного внимания.Fan et al. (2007) ранее сообщали об увеличении ответа в гамма-диапазоне на периферический прогнозирующий сигнал, как мы обнаружили здесь. Авторы называют этот эффект эффектом пространственной ориентации. Однако в их исследовании неясно, вызвано ли это увеличение периферической сенсорной стимуляцией, экзогенным захватом внимания периферическим сигналом или произвольным развертыванием внимания к месту назначения (сигналы были на 100% предсказуемыми).

Наши данные исключают сенсорную интерпретацию этих результатов и предполагают, что увеличение гамма-реакции связано с произвольным, а не с непроизвольным развертыванием внимания.Поскольку механизмы отбора и организации восприятия считаются в высшей степени интерактивными, привязку восприятия и внимание трудно разделить. В настоящем исследовании мы обошли эту проблему, наблюдая эффекты произвольного и непроизвольного внимания на активность гамма-диапазона в отсутствие сенсорных различий между этими двумя состояниями внимания. Возможно, нейронные механизмы, поддерживающие произвольные сдвиги внимания, также участвуют в связывании восприятия (Treisman and Gelade, 1980), однако эти вопросы требуют дальнейшего изучения.

В отличие от гаммы, ERP не делали различий между произвольным и непроизвольным вниманием. Подобно предыдущим исследованиям (Mangun and Hillyard, 1991; Hopfinger and Ries, 2005), мы нашли доказательства ранней сенсорной обработки для достоверно запрошенных мест по сравнению с недействительными местами (на что указывает более крупный компонент P1 в достоверных испытаниях). Однако на это различие в значительной степени не повлияла предсказуемость сигналов (Doallo et al., 2005). Эта диссоциация между более высокочастотными ответами в диапазоне гамма-диапазона и низкочастотными ответами в ERPs предполагает, что высокочастотная и низкочастотная активность ЭЭГ отражают разные нервные механизмы.

Наши результаты в отношении гамма-диапазона относятся к предыдущим результатам из одиночных записей. У обезьяны V4 гамма-активность коррелирует с выбором внимания (Fries et al., 2001). Записи в этом исследовании были ограничены экстрастриальными областями. Наши данные дополняют работу на животных, так как они выявляют контралатеральные реакции на предсказательные сигналы и посещаемые цели, которые сначала появляются в передних областях, а затем распространяются на задние области (дополнительный фильм 1, доступный на сайте www.jneurosci.org в качестве дополнительного материала). Такое контралатеральное лобно-теменное распределение согласуется с данными как исследований функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) на людях, так и исследований на животных, показывающих значимость кортикальных областей, таких как лобные поля глаза, для избирательного произвольного внимания (Corbetta, 1998; Buschman and Miller, 2007 ).

Активность ЭЭГ в α-диапазоне, как было показано, модулируется устойчивым произвольным вниманием (Worden et al., 2000, Thut et al., 2006). Эти модуляции обычно развиваются за 400 мс после начала пространственного сигнала. Возможно, что ответы α-диапазона и гамма-диапазона взаимодействуют, и будущие исследования могли бы решить эту проблему, используя более длинные интервалы контрольных точек, чем те, которые используются здесь. Настоящее исследование было разработано, чтобы позволить прямое сравнение между произвольным и непроизвольным вниманием, требующим относительно коротких интервалов между метками и целью.

Различия в нейронной реакции между произвольными и непроизвольными состояниями внимания хорошо согласуются с гипотезой о том, что они включают разные механизмы, и предполагают, как эти два типа внимания могут влиять на производительность и перцептивную обработку.Предыдущие подтверждения этой гипотезы можно найти как в поведенческих исследованиях, так и в работе с изображениями. RT-исследования показали, что эффекты непроизвольного внимания быстро рассеиваются и обращаются вспять при асинхронности начала длинного сигнала-мишени, тогда как эффекты произвольного внимания на производительность остаются устойчивыми (Berger et al., 2005). Prinzmetal et al. (2005) предполагают, что есть несколько случаев, когда произвольное внимание влияет на точность, тогда как непроизвольное внимание не в одинаковых условиях стимула. Исследования фМРТ также сообщают о различиях между произвольным и непроизвольным вниманием, в основном в спинных областях (Kincade et al., 2005). Зависящая от уровня кислорода в крови реакция на лица в веретенообразной области лица (Kanwisher et al., 1997) увеличивалась, когда целевое лицо было представлено в указанном месте по сравнению с необработанным местоположением, но только если сигналы предсказывали местоположение цели ( М. Эстерман и В. Принцметал, неопубликованное наблюдение). Текущее исследование ЭЭГ дает представление о временной динамике произвольного и непроизвольного внимания и показывает, что реакция в гамма-диапазоне отражает произвольные сдвиги внимания.

Внимание, технологии и мозг

Ресурсы

Доббс, Д.(2013) Restless genes, National Geographic , январь, 45-57. Описывает примерно 20% населения, у которых, по-видимому, метаболизируется дофамин иначе, как у имеющих ген «исследователя».

Дойдж, Н. (2007) Мозг, который меняется сам. (Нью-Йорк: Penguin Books). Узнайте больше о пластичности мозга.

Гоулман Д. (2013). Фокус. ( Нью-Йорк: HarperCollins). Описывает непроизвольное и произвольное внимание по названиям соответствующих нейронных путей «снизу вверх» и «сверху вниз», а также преимущества сильных нисходящих путей, особенно в отношении управляющих функций.

Кацуки, Ф. и Константинидис, К. (2014). Внимание снизу вверх и сверху вниз: разные процессы и перекрывающиеся нейронные системы, Neuroscientist , October, 20 (5) , 509-521. DOI: 10,1177 / 1073858413514136. Научная статья о сложности нервных путей, которые соответствуют произвольному и непроизвольному вниманию.

Мишель, В. (2014). Зефирный тест. (Нью-Йорк: Little, Brown & Company). Знаковое исследование, показывающее, что когнитивный контроль — намеренное стратегическое распределение внимания — предсказывает будущий жизненный успех лучше, чем любой другой фактор.

Палладино, Л.Дж. (1999). Мечтатели, первооткрыватели и динамо. (Нью-Йорк: Баллантайн). Описывает 20% населения, которые, по-видимому, по-разному метаболизируют дофамин, в зависимости от их сильных и слабых сторон, включая изобретательность и дивергентное мышление.

Палладино, Л.Дж. (2015). Воспитание в эпоху похитителей внимания. (Бостон: Шамбала). Включает несколько глав, описывающих влияние экранного времени на произвольное и непроизвольное внимание, когнитивный контроль и мозг.

Паскуаль-Леоне А. и др. (2005). Пластиковая кора головного мозга человека. Annual Review of Neuroscience, 28, 377–401. DOI: 10.1146 / annurev.neuro.27.070203.144216. Пластичность человеческого мозга проявляется на протяжении всей жизни.

Peterson, S.E. И Познер, М. (2012). Система внимания мозга: 20 лет спустя », Annual Review of Neuroscience, 35, 73-89. DOI: 10.1146 / annurev-neuro-062111-150525. После двух десятилетий исследований в области визуализации мозга, в том числе около 5000 работ по визуализации, посвященных вниманию, Познер опубликовал обновленную версию своего окончательного обзора 1990 года, который был основан в основном на поведенческих исследованиях, теперь подтвержденных новыми данными визуализации мозга.

Познер, М. И. и Петерсон, С. Э. (1990). Система внимания человеческого мозга. Annual Review of Neuroscience, 13, 25-42. Обновлено, 2012 г. Трехсторонняя «сеть внимания» Познера организована по функциям, нейрохимии и анатомии мозга: 1. Предупреждение (реакция на тревогу; норэпинеферин; возбуждение ствола мозга и правое полушарие) и 2. Ориентация (реакция на сенсорные события; холинэргический ; теменная доля) непроизвольны. Напротив, 3. Исполнительный (контроль с усилием; дофамин; средняя линия лобной / передней поясной извилины) является произвольным.

Шульман, Г. Л. и Корбетта, М. (2011). Две сети внимания: идентификация и функционирование в рамках более широкой когнитивной архитектуры. В Cognitive Neuroscience of Attention, Second Edition , ed. Майкл Познер (Нью-Йорк: Guilford Press). Научная статья о нейронных основах двух типов внимания.

Границы | Добровольное и непроизвольное внимание при бистабильном зрительном восприятии: исследование MEG

1. Введение

Вильгельм Вундт был первым, кто еще в 1897 году предположил, что существуют две формы внимания: произвольная и непроизвольная (Wundt, 1897).В сообществе уже используется более чем оправданное количество терминов, которые частично совпадают с этими двумя формами внимания, например, эндогенное или экзогенное внимание, автоматическое или контролируемое внимание и притягивающее или выталкивающее внимание (Prinzmetal et al., 2005 ). Согласно Принцметалу и его коллегам, произвольное и непроизвольное внимание имеют разные функции и контролируются разными механизмами (Prinzmetal et al. , 2005). Они предположили, что произвольное внимание влияет на перцептивное внимание и будет влиять как на точность, так и на время реакции (RT) экспериментов, тогда как непроизвольное внимание имеет дело с выбором ответа и проявляется только в экспериментах RT.Чтобы изучить эти различия, Posner et al. (1978), Познер (1978), Познер и др. (1980), а Познер (1980) разработали задачу пространственной привязки. В их методе испытуемых просили обнаружить или идентифицировать периферический раздражитель. Участников заранее предупредили о возможном местонахождении стимула; в действительных испытаниях метка указывала целевое местоположение, тогда как в случае недействительных испытаний метка указывала нецелевое местоположение. Поскольку участникам не разрешалось перемещать глаза в указанное место, наблюдаемые различия в производительности между действительными и недействительными испытаниями отражали различия во внимании, которые не зависели от фиксации.Позже Йонидес (1980) и Йонидес (1983) использовали эту парадигму для изучения разницы между произвольным и непроизвольным вниманием, изменяя «достоверность» сигнальной информации. Если общее количество действительных испытаний для правильного местоположения стимула так же мало, как и для случайного распределения, в котором не предоставляется полезная систематическая ошибка для целевого местоположения, только непроизвольное внимание будет задействовано в наблюдении за периферическим стимулом. С другой стороны, при наличии большого количества валидных испытаний, в которых доступна правильная информация для определения местоположения цели, будет задействовано как произвольное, так и непроизвольное внимание.

В 2005 г. Prinzmetal et al. (2005) представили идею улучшения канала и выбора канала, чтобы показать, как проявляются два вида внимания. Улучшение канала — это процесс, управляемый произвольным вниманием, который заставляет зрительную систему собирать больше информации из наблюдаемого стимула, чем из оставленного без внимания стимула, указанного информативными сигналами. Это изменяет перцептивное представление, так что наблюдатели имеют более четкое представление о стимуле, который они направляют на Prinzmetal et al. (1997a), Prinzmetal et al. (1997b) и Prinzmetal et al. (1998). Другие исследователи также подтвердили, что внимание к сигналу смещения улучшает воспринимаемый контраст как наблюдаемых, так и оставленных без внимания стимулов (Carrasco et al., 2004; Luck, 2004; Treue, 2004).

Существует общее мнение, что эффект Струпа изменяет выбор ответа, но не перцептивную репрезентацию (Virzi и Egeth, 1985; Baldo et al., 1998). Например, когда отображается слово СИНИЙ, написанное красным, и задается вопрос о цвете, это может привести к конкуренции в выборе ответа, которая задерживает ответ, но изменения воспринимаемого цвета не наблюдается.Точно так же непроизвольное внимание может повлиять на RT, но не на точность обнаружения. Удобно, что несколько исследователей сообщили, что непроизвольное внимание к стимулу влияет только на выбор ответа (Ooi and He, 1999; Mitchell et al., 2004; Hancock and Andrews, 2007).

Следует отметить, что есть преимущество, что исследования точности и RT дают противоположные эффекты (Santee and Egeth, 1982; Mordkoff and Egeth, 1993; Moore and Egeth, 1998). В частности, Санти и Эгет (1982) рассмотрели парадигму избыточной целевой, в которой целевая буква повторяется на дисплее.Они обнаружили, что повторяющаяся цель ускоряет реакцию (Эриксен и Эриксен, 1974, 1979; Эриксен и Шульц, 1979), но снижает точность (Бьорк и Мюррей, 1977; Санти и Эгет, 1980). Это явление известно как эффект фланкера. Правильный выбор каналов записи также должен изменить точность обнаружения в целевой локации, которую посещают. Кроме того, это также может улучшить RT, поскольку информация, по-видимому, собирается быстрее в указанном месте, чем в неподдерживаемом месте. Более того, выбор канала связан с принятием решения при определении правильного местоположения цели или выбора ответа и влияет только на эксперименты RT.

В этой статье мы изучаем произвольное и непроизвольное внимание, используя мультистабильное восприятие (Leopold and Logothetis, 1999), феномен, при котором один и тот же стимул может быть воспринят более чем одним способом. Что касается степеней свободы, простейшей формой мультистабильного восприятия является бистабильное восприятие: когда возможны две разные интерпретации одного и того же стимула. В результате обширных исследований по этой теме за последние два десятилетия было разработано множество описательных моделей (Moreno et al., 2007; Шпиро и др., 2009; Huguet et al., 2014; Дотов и др., 2019; Мейлихов и Фарзетдинова, 2019; Чхолак и др., 2020а). Было высказано предположение, что переключение между альтернативными восприятиями обусловлено либо случайными процессами в мозге (Moreno et al., 2007; Pisarchik et al., 2014) из-за случайной нейрофизиологической активности и нейрональной адаптации (Huguet et al., 2014; Dotov et al., 2014). al., 2019), который определяется как медленная дестабилизация доминирующего в данный момент восприятия после продолжительной активности или из-за шума и адаптации (Shpiro et al., 2009; Huguet et al., 2014; Чхолак и др., 2020а). Каждое восприятие конкурирует с другим конкурирующим состоянием, в то время как доминирующее активное состояние имеет тенденцию подавлять альтернативное восприятие. Несколько исследователей также изучали модуляцию зрительного внимания в полосатой и экстрастриарной зрительной коре (Hillyard and Anllo-Vento, 1998; Mangun et al. , 1998; Brefczynski and De Yoe, 1999; Ghandi et al., 1999; McAdams and Maunsell, 1999; Reynolds and Desimone, 1999, 2003; Reynolds et al., 2000; Treue, 2000; Martinez-Trujillo and Treue, 2002; Saenz et al., 2002). Приходит ли межгосударственное подавление до бинокулярного слияния, например, в первичной зрительной коре или в латеральном коленчатом ядре (Blake, 1989; Lehky and Blake, 1991; Tong and Engel, 2001), или после бинокулярного слияния (Logothetis et al., 1996). ; Andrews and Purves, 1997) стал предметом многочисленных споров. Последнее предполагает, что существует конкуренция между высокоуровневыми представлениями стимулов в зрительных нейронах (Ooi and He, 1999; Hancock and Andrews, 2007).

Точно так же феномен визуального внимания основан на конкуренции одного объекта среди множества других конкурирующих альтернатив за усиленную перцептивную репрезентацию, как в случае произвольного внимания.Это приводит к предположению, что бистабильное восприятие и внимание могут быть взаимосвязанными процессами (Helmholtz, 1962; Leopold and Logothetis, 1999). Предыдущие исследования по этой теме проводились с использованием вызванных ответов, которые состояли из множества относительно коротких испытаний, в отличие от одного длительного испытания. Настоящая работа, напротив, направлена ​​на характеристику произвольного и непроизвольного внимания с помощью зрительных реакций из относительно длительных (120 с) испытаний. Кроме того, непроизвольное внимание было обнаружено только в экспериментах по RT в режиме вызванного ответа.Вместо вызванной реакции мы используем давно захваченные зрительные сигналы, которые могут меняться по фазе и, следовательно, разблокируются во времени с началом стимуляции. Соответствующий ответ мозга обозначается как индуцированное поле зрения (VIF), в отличие от традиционно используемого индуцированного поля зрения (VEF). В первой части нашего эксперимента мы изучаем контролируемое (произвольное) внимание, когда испытуемых просят зафиксировать свое внимание на одной из двух возможных ориентаций куба Неккера, тогда как во второй части мы исследуем непроизвольное внимание, когда испытуемые не пытаются интерпретировать (контроль ) ориентация куба. Мы измеряем способность субъекта к вниманию в первой части и используем полученное понимание во второй части для оценки непроизвольного внимания на основе метода вейвлет-энергии. Наконец, мы характеризуем непроизвольное внимание с помощью распределения времени доминирования и изучаем его связь с производительностью произвольного внимания и шумом мозга.

2. Материалы и методы

2.1. Экспериментальная установка

Магнитоэнцефалографических данных (МЭГ) регистрировали с помощью МЭГ-системы Vectorview с цельной головкой (Elekta AB, Стокгольм, Швеция) с 306 каналами (102 магнитометра и 204 планарных градиентометра), которые были помещены внутри магнитоэкранированной комнаты (Vacuum Schmelze GmbH, Hanau). , Германия) в лаборатории когнитивной и вычислительной нейробиологии Центра биомедицинских технологий Мадридского технического университета, Испания.Дигитайзеры Fastrak (Polhemus, Колчестер, Вермонт) использовались для получения трехмерной формы головы с использованием примерно 300 точек на коже головы каждого испытуемого. Кроме того, для целей совместной регистрации были получены три реперных точки (назион, левая и правая предурикулярные). Была размещена вертикальная электроокулограмма, чтобы уловить мигание глаз. Однократная запись пустой комнаты продолжительностью более 2 минут выполнялась в каждый день эксперимента (День-1: 4 человека; День-2: 5 человек; День-3: 3 человека).Данные были отобраны с частотой 1000 Гц с помощью действующего полосового фильтра сглаживания от 0,1 до 330 Гц.

2.2. Участников

В экспериментальном исследовании приняли участие двенадцать здоровых субъектов (в возрасте 17–64 лет, шесть мужчин и шесть женщин) с нормальным или скорректированным зрением до нормального. Все испытуемые предоставили письменное информированное согласие до начала эксперимента. Экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с Хельсинкской декларацией и одобрены Этическим комитетом Мадридского технического университета.

2.3. Зрительный стимул

Визуальный стимул представлял собой серое изображение куба Неккера на сером фоне, нарисованное на мониторе компьютера с частотой обновления 60 Гц и впоследствии проецируемое проектором цифровой обработки света на полупрозрачный экран, расположенный в 150 см от объекта (Рисунок 1). . Яркость пикселей на левой и правой лицевых гранях куба модулировалась синусоидальными сигналами с частотами 6,67 Гц (60/9) и 8,57 Гц (60/7) соответственно. Глубина модуляции составляла 100% по отношению к среднему уровню серой шкалы яркости пикселей (127 в 8-битном формате), т.е.е. яркость изображения менялась от черного (0) до серого (127). Синусоидальная форма и частоты модуляции были выбраны в предварительных экспериментах, где различные формы сигнала (синусоидальный, прямоугольный и треугольный) и разные частоты мерцания, которые являются целыми долями частоты кадров 60 Гц (т. Е. 60/2, 60/3, 60 / 4, 60/5, 60/6, 60/7, 60/8, 60/9, 60/10 и 60/12). Выбранные частоты дали лучшие метки в ответе мозга (Pisarchik et al., 2019a).

Рисунок 1 .Представлен визуальный стимул. Куб Неккера с мерцающими левой и правой гранями с частотой 6,67 и 8,57 Гц соответственно. Испытуемых просили зафиксировать взгляд на центральной красной точке.

Для проведения эксперимента, включая представление визуального стимула, мы разработали специальный алгоритм с использованием Cogent Graphics MATLAB Toolbox, общедоступного на GitHub ^® . Сбор данных производился с помощью программного обеспечения, поставляемого с системой Elekta-Neuromag, а временные метки, соответствующие началу предъявления визуальных стимулов, отмечались в режиме онлайн с использованием параллельного порта.Код MATLAB также включал эти маркеры событий через соединение через параллельный порт. Дополнительные сведения см. В разделе о коде и совместном использовании данных.

2,4. Методика эксперимента

Испытуемые сидели в удобном кресле с откидывающейся спинкой, выпрямив ноги и положив руки на подлокотник спереди или на коленях. Перед экспериментом участников попросили удалить любые металлические предметы выше талии, такие как украшения, ремни и бюстгальтеры, а также обувь. Эксперимент начался с записи 2-минутной фоновой активности, когда испытуемый фокусировался на красной точке, расположенной в центре неподвижного (немигающего) изображения куба.Это испытание MEG послужило справочной информацией для дальнейших анализов.

Весь эксперимент включал в себя два этапа: произвольный контроль воспринимаемой ориентации куба и непроизвольное спонтанное переключение между двумя ориентациями куба. На первом этапе, после 30-секундного отдыха и обучающего визуального сообщения, мерцающий куб Неккера с двумя частотами отображался на экране 24 раза (по 5 с с интервалом 5 с между ними). В первых 12 испытаниях 9 из 12 участников просили интерпретировать куб как ориентированный влево.После 30-секундного отдыха и инструктивного визуального сообщения участникам было предложено интерпретировать следующие 12 кубиков как ориентированные вправо. Для трех испытуемых мы изменили порядок произвольного восприятия, попросив их интерпретировать первые 12 кубиков как ориентированные вправо, а следующие 12 кубиков как ориентированные влево. На этом завершился первый экспериментальный этап.

Вторая часть эксперимента началась с того же представления куба Неккера, но уже на 120 с. На этом этапе испытуемых проинструктировали не фиксировать внимание на какой-либо конкретной ориентации куба.Во всех экспериментах участников просили сосредоточиться только на красной точке в центре изображения. Это было сделано для того, чтобы изменения ориентации куба не вызывались движениями глаз, то есть на уровне сетчатки, а были вызваны зрительными нейронами на более высоком уровне.

2,5. Визуально индуцированное поле (VIF)

В этой статье мы представляем новую меру зрительной реакции мозга, которая определяется как средняя активность мозга в зрительной коре в течение более длительного времени, чем временные интервалы временного вызванного ответа, которые не привязаны по фазе к стимулу.Традиционно используемое визуально вызванное поле (ЗВП) привязано к стимулу по времени и, таким образом, усредняется зрительная активность мозга по испытаниям. Поскольку мы наблюдаем промежуточные фазовые сдвиги в экспериментах с большей продолжительностью (например, 120 с) в непредсказуемые моменты времени, усреднение по нескольким испытаниям невозможно. Хотя эта реакция вызвана стимулами, моменты ее начала и промежуточных сдвигов фазы не фиксированы. Поэтому мы удачно назвали его вызванным зрительным ответом (VIR) в отличие от зрительного вызванного ответа (VER).Следует отметить, что VER в таких временных масштабах, усредненный по нескольким испытаниям, называется устойчивой визуальной вызванной реакцией (SSVER).

Мозг был нанесен на карту с использованием сетки из 15 004 точек, представляющих корковые источники. Есть несколько комбинаций, в которых эти многочисленные источники мозга могут производить наблюдаемую магнитную активность, регистрируемую 306 каналами MEG. Эта так называемая обратная задача некорректна и может быть решена только с помощью дополнительных предположений о нейронной системе, таких как минимизация полной энергии системы.Зависимая от глубины чувствительность и пространственное разрешение были нормализованы с использованием метода стандартизированной электромагнитной томографии низкого разрешения (sLORETA).

После совмещения стандартной анатомической магнитно-резонансной томографии (МРТ), предоставленной в Brainstorm (Tadel et al., 2011), с реперными точками, анатомия черепа была деформирована, чтобы соответствовать полученным точкам на коже черепа с помощью устройства Polhemus с погрешностью 2%. Мы использовали атлас Бродмана в Brainstorm, чтобы найти корковые источники, связанные с визуальными областями V1 и V2 на смоделированной кортикальной сетке (1227 точек). Затем ответ этих визуальных источников был усреднен для получения VIF для каждого испытания.

2,6. Спектральный анализ

вейвлетов на основе Морле, построенных из исходного вейвлета с центральной частотой 1 Гц и полной шириной 12 с на полувысоте (FWHM), были использованы для получения временных рядов мощности вейвлета на второй гармонике частот мерцания. Частоты второй гармоники были точно настроены на основе спектра мощности сигналов VIF для каждого испытуемого.

2,7.Вейвлет-анализ

Частотно-временной анализ основан на непрерывном вейвлет-преобразовании (Павлов и др., 2012; Храмов и др., 2015)

, где «*» обозначает комплексное сопряжение, а X ( t ) — анализируемый сигнал MEG. Комплексный вейвлет Морле выбран в качестве материнского вейвлета

, где ω ₀ = 2π f ₀ — центральная частота вейвлетов Морле и i = -1. Вейвлет-мощности Вт, ( f ₁ , t ) и W ( f ₂ , t ), заданные уравнением (1), оценивались при частотах маркировки f ₁ = 13,33 Гц и f ₂ = 17,14 Гц (вторая гармоника частот мерцания) соответственно. Поскольку частотная характеристика затухает с увеличением частоты по правилу 1/ f , энергия вейвлета нормируется на соответствующий период модуляции (1/ f _{1, 2} ).Следовательно, временные ряды вейвлета умножаются на их определяющие частоты, чтобы получить

, а разница между спектральными энергиями при f ₁ и f ₂ затем вычисляется как

и нормализовано до максимального абсолютного значения как

В нашем анализе мы усреднили E ₁ и E ₂ за время и по всем испытаниям отдельно для интерпретаций куба, ориентированного влево (P1L и P2L) и для ориентированного вправо (P1R и P2R). .Спектры мощности, усредненные по всем участникам, показаны на рисунке 2.

Рисунок 2 . Спектры средней мощности. Фурье-спектры VIF, усредненные по всем объектам при восприятии немигающих (фон) (синий), ориентированных влево (красный) и вправо (зеленый) кубов.

Эволюция нормализованной разности энергий в уравнении (5) для типичных 5-секундных испытаний, соответствующих левой и правой ориентации куба для одного из испытуемых, показана на рисунке 3.

Рисунок 3 . Спектральная разница. Временной ряд нормализованной разности энергий (уравнение 5) для одиночных испытаний, соответствующих произвольному ориентированному влево (слева) и правому (справа) восприятию куба .

Различия между энергиями вейвлетов при f ₁ и f ₂ , соответствующих левоориентированному и правому восприятию куба (D1,2 = P1,2L-P1,2R), означают смещение в спектральное отражение левой ориентации по сравнению с правой ориентацией, так что D ₁ должно быть выше, а D ₂ должно быть ниже. Разница между D ₁ и D ₂ определяет индекс производительности μ как

Показатель μ характеризует способность испытуемого добровольно придерживаться предсказанной ориентации куба. Подобно добровольному случаю, нормализованные временные ряды разницы энергий для обеих частот были оценены из VIF для непроизвольного восприятия. Однако, в отличие от добровольного дела, продолжительность судебного разбирательства была увеличена до 120 с.

2,8. Маркировка состояний восприятия

Чтобы определить момент переключения между двумя разными ориентациями куба, мы предлагаем метод, основанный на временных рядах мощности вейвлета.В нашем подходе ΔE¯, вычисленное по уравнению (5), проверяется на предмет значительных изменений выше порога, равного его стандартному отклонению δ:

Активное состояние определяется как ориентированное влево (Switch = 1), если ΔE¯> ​​δ, и как ориентированное вправо (Switch = 0), если ΔE¯ <-δ. Алгоритм устойчив к незначительным возмущениям и придерживается предыдущего состояния при -δ <ΔE¯ <δ. Типичные переключатели восприятия между двумя ориентациями куба показаны на рисунке 4.

Рисунок 4 .Разница в спектральных энергиях. Временные ряды с отмеченными переключениями между непроизвольным левым и правым восприятием куба. На правой панели показана увеличенная часть левого графика с отмеченными временами покоя T1 и T2.

2.9. Связанная с событием связность

Чтобы локализовать мозговые источники во второй части эксперимента, мы рассчитали связность, связанную с событиями (ERC).

Чтобы уменьшить вычислительную нагрузку, мы сначала разделили 120-секундные испытания на сорок трехсекундных испытаний как для второй части эксперимента, так и для фоновых записей.Для каждого из испытаний с разделением для обоих экспериментальных условий, согласованность в квадрате величины между оцененным временным рядом источника (15004 сигнала) и синусоидальным сигналом на любой из частот мечения, то есть f ₁ или f ₂ , была оценена. После усреднения значений когерентности по всем сорока испытаниям была рассчитана разница между средней когерентностью во время второй части эксперимента и фоном, которую назвали ERC. Таким образом, ERC был рассчитан по всем 15004 источникам мозга для создания тепловых карт для определения местоположения источника.Подробное описание метода см. В (Chholak et al., 2020b).

Карты ERC были оценены при обеих частотах тегирования, f ₁ и f ₂ , а затем усреднены для получения окончательной карты локализации источника.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Эксперимент 1. Добровольный контроль предполагаемой ориентации куба

Мы видим, что для интерпретации куба, ориентированного влево, спектральная энергия выше при f ₁ , чем при f ₂ , тогда как для куба, ориентированного вправо, имеет место противоположная ситуация.Это можно увидеть на рисунке 2, где мы строим спектры мощности, усредненные по всем испытуемым во время испытаний, с ориентированным влево кубом, ориентированным вправо кубом и неподвижным кубом (фоном) без мерцания.

Следовательно, мы ожидаем, что преобладание левой ориентации над правой ориентацией, рассчитанное как разность между спектральными мощностями, соответствующими двум различным ориентациям куба, при f ₁ (или D ₁ ) будет положительный и выше, чем при f ₂ (или D ₂ ), который должен быть отрицательным и ниже D ₁ .Кроме того, разница между D ₁ и D ₂ будет означать способность произвольного внимания субъекта (μ) воспринимать обе ориентации куба, потому что причина восприятия контраста между контролируемыми и оставленными без внимания стимулами. это произвольное внимание.

На рисунке 3 показаны типичные временные ряды разности спектральной мощности для частот левой и правой стороны во время произвольного внимания при ориентации левого и правого куба.В таблице 1 мы представляем преобладание левой ориентации над правой как для частот, так и для показателей произвольного внимания μ, рассчитанных по уравнению (6). В то время как спектральная разность D ₁ незначительно положительна, D ₂ в значительной степени отрицательна. Видно, что μ всегда положительна.

Таблица 1 . Преобладание левоориентированных ( D ₁ ) над правыми ( D ₂ ) интерпретаций куба при f ₁ и f ₂ , соответственно, и произвольной деятельности внимания (μ ).

Как обсуждалось во введении, влияние внимания на контрастную чувствительность хорошо задокументировано различными экспериментами. Остается вопрос, связано ли усиление контрастности с увеличением доминирования контролируемого стимула (Chong et al., 2005) или уменьшением доминирования необслуживаемого стимула (Carrasco et al., 2004; Hancock and Andrews , 2007). Во многих исследованиях утверждается, что внимание увеличивает чувствительность восприятия (Prinzmetal et al., 1997a, 1998; Lu and Dosher, 1998; Carrasco et al. , 2000; Cameron et al., 2002). В связи с этим были предложены две известные модели. Один из них предполагает, что внимание улучшает качество нейронной реакции на раздражитель (усиление сигнала) (Carrasco et al., 2000, 2002; Cameron et al., 2002), а другой предполагает, что внимание снижает реакцию на оставленный без внимания раздражитель. (уменьшение внешнего шума) (Лу и Дошер, 1998; Baldassi, Burr, 2000). В своей новаторской работе Carrasco et al. (2004) продемонстрировали с помощью продуманного набора психофизических экспериментов на большом количестве испытуемых, что внимание увеличивает силу воспринимаемого стимула за счет уменьшения воздействия оставленных без присмотра стимулов.

Наши результаты также подтверждают механизм внимания внешнего шумоподавления в отличие от усиления сигнала. Когда субъект добровольно воздействует на куб, ориентированный влево, по сравнению с кубом, ориентированным вправо, преобладание частоты сопровождаемого стимула f ₁ не увеличивается в такой степени, как уменьшается частота стимула, оставленного без присмотра f ₂ . Таким образом, усиление контраста стимула, которому уделяется внимание, и стимула без присмотра, обусловленное произвольным вниманием, вызвано уменьшением доминирования стимула без присмотра.

Однако следует отметить, что Carrasco et al. (2000), Cameron et al. (2002) и Carrasco et al. (2002) работали с парадигмой преходящего внимания, которое внедрялось с помощью визуальных сигналов и длилось максимум 250 мс. В нашем исследовании испытуемых просили сохранять внимание в течение всего периода 5-секундных испытаний. Следовательно, описанный выше механизм верен не только для кратковременных ответов, но также и для устойчивых долгосрочных ответов.

3.2. Эксперимент 2. Непроизвольные переключения между различными состояниями восприятия

Когда испытуемые спонтанно переключают свое внимание на любую из ориентаций куба, в спектральном содержании VIF появляются узкие пики на частотах маркировки f ₁ и f ₂ и суммарных частотах мерцания ( f ₁ + f ₂ ) / 2 (рисунок 5). Это можно объяснить тем фактом, что во время восприятия любой из ориентаций куба центральный квадрат на пересечении обеих ориентаций мигает с частотой суперпозиции и, следовательно, присутствует во время восприятия любой ориентации.

Рисунок 5 . Непроизвольное внимание. (A) Средний спектр мощности VIF для всех испытуемых во время непроизвольного переключения между двумя ориентациями куба. (B, C) Распределения вероятностей времен доминирования для левого (T ₁ ) и правого (T ₂ ) куба ориентации.

Средние значения времен доминирования для обеих ориентаций схожи ( T _{a 1} = 4,097 мс, T _{a 2} = 5,124 мс), но любопытно, что наиболее вероятное или модальное время доминирования для левой ориентации ( T _{м 1} = 2,275 с) намного выше, чем для правой ориентации ( T _{м 2} = 0,424 с). Похоже, это указывает на предвзятость в восприятии двух ориентаций куба, т. е.е., одна и та же стимуляция легче и чаще возбуждает левую ориентацию, чем правую.

На выбор восприятия могут влиять пространственные, глазные или функциональные механизмы. В нашем исследовании оба восприятия куба были показаны обоими глазами, поэтому межглазная конкуренция не повлияла на выбор ориентации. Поскольку глаза испытуемого были зафиксированы на центральной красной точке, относительно которой симметрично располагались оба скелета куба, мы также можем исключить пространственное выделение.Наконец, черты обеих ориентаций были идентичны и появлялись на экране вместе резко, без каких-либо плавных переходов между ними. Следовательно, мы также можем исключить механизмы, основанные на функциях.

Другой возможной причиной предпочтения ориентации левого куба может быть то, что в нашей повседневной жизни мы чаще видим куб, ориентированный влево, и, следовательно, перцептивная стабильность ориентации левого куба выше (Chholak et al., 2020a ). Эта форма внимания при перцептивном отборе, которая не зависит от глазных, пространственных или основанных на особенностях механизмов, а зависит исключительно от репрезентативного объекта, которому она соответствует, называется объектным вниманием и, как было показано, определяет доминирование в бистабильном восприятии (Митчелл и другие. , 2004).

Кроме того, мы локализовали источники мозга, усредняя карты ERC на частотах f ₁ и f ₂ . На рисунке 6 показана локальная активность мозга в зрительной коре одного из субъектов (Субъект-B). Интересно, что мы наблюдали сравнительно более сильную активацию в правом полушарии, что соответствует левому полю зрения. Эти результаты соответствуют предпочтению ориентации левого куба.

Рисунок 6 .Типичная карта локализации источника с использованием средней связности, связанной с событиями. Связанная с событием когерентность для обеих частот стимуляции вычисляется и усредняется, чтобы выявить источники мозга, активные во время спонтанного переключения между состояниями зрительного восприятия. Источники локализованы в зрительной коре.

На левой панели рисунка 7 показано среднее время модального доминирования T _{м 0} = ( T _{м 1} + T _{м 2} ) / 2 vs . произвольное выполнение внимания μ. Как уже отмечалось, только 10 из 12 испытуемых участвовали во второй части эксперимента с дополнительным неплательщиком. Интересно, что более высокая активность внимания приводит к сокращению времени доминирования. Это соответствует нашей гипотезе о том, что повышенное внимание на требует большей нейронной сети для обработки информации и принятия решения. , в свою очередь, увеличивает нейронный шум, поскольку задействовано большее количество синапсов и нейронов (Писарчик и др., 2019b).Наконец, более сильный мозговой шум вызывает более частое переключение между состояниями восприятия или более частый выбор ответа и, следовательно, более короткое время доминирования.

Рисунок 7 . Связь времени доминирования с активностью внимания и шумом мозга. (A) Время доминирования по сравнению с показателем внимания с линейной аппроксимацией (среднеквадратичная ошибка: 0,168; F-статистика: 5,7; p -значение: 0,0484). (B) Время доминирования против шума мозга с линейной аппроксимацией (среднеквадратичная ошибка: 0.147; F-статистика: 8,95; p -значение: 0,0242.

Чтобы проверить эту гипотезу, мы оценили шум мозга, используя методологию, основанную на фазовой синхронизации (Boccaletti et al., 2018), как в эксперименте, описанном в нашей недавней статье (Pisarchik et al., 2019a). В отдельной серии экспериментов с мерцанием только одной грани куба мы измерили эксцесс распределений вероятностей разности фаз между второй гармоникой мерцающего сигнала ( f ₁ ) и VIF в затылочной коре.На правой панели рисунка 7 мы строим график зависимости среднего времени модального доминирования от шума мозга (в единицах обратного эксцесса). Мало того, что две кривые следуют аналогичной тенденции к снижению, но и у субъектов с более высоким произвольным вниманием также примерно более высокий уровень шума. Важно отметить, что шум мозга измерялся иначе, чем в эксперименте, описанном в этой статье. Тем не менее, можно предположить, что субъект с более высокими (Субъект-B) или более низкими способностями произвольного внимания (Субъект-I) уделял аналогичный уровень внимания во время последующего эксперимента по измерению шума мозга.Как и ожидалось, эти значения противоречат друг другу, что подтверждает нашу гипотезу о том, что более высокая производительность внимания связана с более сильным шумом в мозгу , потому что более крупная нейронная сеть участвует в обработке информации. Этот результат согласуется с теорией Биалека и ДеВиза (Bialek and DeWeese, 1995), которые предсказали, что «мозг всегда находит статистически оптимальную интерпретацию поступающих сенсорных данных».

4. Заключение

В этой статье мы предложили новые подходы к оценке эффективности внимания и классификации бистабильных состояний восприятия, основанные на вейвлет-преобразовании нейрофизиологической активности мозга.Это позволило нам оценить субъектов по их способности добровольно уделять внимание данному объекту и игнорировать конкурирующие отвлекающие факторы. Благодаря неинвазивному характеру и относительно короткому времени проведения, его можно использовать в качестве скринингового теста для внимательных субъектов, как и тесты IQ, но с гораздо более коротким временем проведения.

Что касается возможных приложений, разработанный алгоритм классификации бистабильных состояний может быть полезен для разработки новых неинвазивных интерфейсов мозг-компьютер в реальном времени из-за его быстрых вычислений и относительной простоты по сравнению с очень сложными методами классификации машинного обучения, которые требуют огромного времени вычислений и больших данных.

Это перспективное направление исследований требует дальнейшего развития. Одним из возможных улучшений могло бы стать сочетание различных методов изучения зрительного внимания, например, анализ расширенного спектра, вызванного зрительными вызовами (Lalor et al., 2007) или методов слепого разделения источников (Tang et al., 2002). В частности, последний метод представляет собой модификацию независимого компонентного анализа, позволяющую собирать данные МЭГ во время когнитивных задач. Поскольку этот метод действительно требует хорошей стабилизации головы, объединение слепой идентификации второго порядка с SSVEP будет простым.Фильтрация управляющих частот может позволить разделить сигнал, исходящий от разных частей мозга.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок.

Заявление об этике

Исследования с участием людей были рассмотрены и одобрены этическим комитетом Мадридского технического университета. Пациенты / участники предоставили письменное информированное согласие на участие в этом исследовании.

Авторские взносы

Все перечисленные авторы внесли существенный, прямой и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее к публикации.

Финансирование

Экспериментальное исследование было поддержано Министерством экономики и конкурентоспособности Испании в рамках проекта SAF2016-80240. Анализ данных поддержан Российским научным фондом (грант № 19-12-00050). Эта рукопись была выпущена в качестве препринта на BioRxiv (Chholak et al., 2020c).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Сноски

Список литературы

Бальдо, Дж. В., Шимамура, А. П., и Принцметал, В. (1998). Сопоставление символов с модальностями ответа: Влияние помех на задачи типа Струпа. Восприятие. Психофиз . 60, 427–437. DOI: 10.3758 / BF03206864

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бялек, В.и ДеВиз М. (1995). Случайное переключение и оптимальная обработка при восприятии неоднозначных сигналов. Phys. Rev. Lett . 74, 3077–3080. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.74.3077

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Боккалетти, С., Писарчик, А. Н., дель Генио, К. И., и Аман, А. (2018). Синхронизация: от связанных систем к сложным сетям . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. DOI: 10.1017 / 9781107297111

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кэмерон, Э.Л., Тай, Дж., И Карраско, М. (2002). Скрытое внимание влияет на психометрическую функцию контрастной чувствительности. Vis. Res . 42, 949–967. DOI: 10.1016 / S0042-6989 (02) 00039-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карраско М., Пенпеци-Талгар К. и Экштейн М. (2000). Пространственное скрытое внимание увеличивает контрастную чувствительность вдоль CSF: поддержка усиления сигнала. Vis. Res . 40, 1203–1215. DOI: 10.1016 / S0042-6989 (00) 00024-9

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карраско, М., Уильямс П. и Йешурун Ю. (2002). Скрытое внимание увеличивает пространственное разрешение с масками или без них: поддержка усиления сигнала. Дж. Вис . 2, 467–479. DOI: 10.1167 / 2. 6.4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чолак П., Храмов А. Э., Писарчик А. Н. (2020a). Продвинутая модель восприятия, сочетающая шум мозга и адаптацию. Нелинейный Дин . 100, 3695–3709. DOI: 10.1007 / s11071-020-05741-0

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чхолак, П., Куркин, С., Храмов, А., Писарчик, А. (2020b). Связанная с событием когерентность в зрительной коре и мозговом шуме: исследование MEG. Заявл. Sci .

Google Scholar

Чолак П., Максименко В. А., Храмов А. Е., Писарчик А. Н. (2020c). Оценка произвольного и непроизвольного внимания при бистабильном зрительном восприятии: исследование MEG. bioRxiv . DOI: 10.1101 / 2020.02.18.953653

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дотов Д.Г., Турвей М.Т. и Фрэнк Т. Д. (2019). Воплощенные гештальты: нестабильные визуальные явления становятся стабильными, когда они являются стимулами для выбора конкурентных действий. Atten. Восприятие. Психол . 82, 2330–2342. DOI: 10.3758 / s13414-019-01868-4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эриксен, Б.А., и Эриксен, К.В. (1974). Влияние шумовых букв на идентификацию целевой буквы в непоисковой задаче. Восприятие. Психофиз . 16, 143–149. DOI: 10.3758 / BF03203267

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эриксен, К.W., и Эриксен, Б.А. (1979). Избыточность цели в визуальном поиске: повторы цели в отображении ухудшают обработку? Восприятие. Психофиз . 26, 195–205. DOI: 10.3758 / BF03199869

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эриксен, К. В., и Шульц, Д. В. (1979). Обработка информации в визуальном поиске: концепция непрерывного потока и результаты экспериментов. Восприятие. Психофиз . 25, 249–263. DOI: 10.3758 / BF03198804

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ганди, С.П., Хигер Д. Дж. И Бойнтон Г. М. (1999). Пространственное внимание влияет на активность мозга в первичной зрительной коре головного мозга человека. Proc. Natl. Акад. Sci. США . 96, 3314–3319. DOI: 10.1073 / pnas.96.6.3314

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хэнкок, С., и Эндрюс, Т. Дж. (2007). Роль произвольного и непроизвольного внимания в выборе доминирующего восприятия во время бинокулярного соперничества. Восприятие 36, 288–298. DOI: 10.1068 / p5494

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гельмгольц, Х.(1962). Трактат Гельмгольца по физиологической оптике . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Dover Publications ;.

Google Scholar

Хиллард, С.А., и Анлло-Венто, Л. (1998). Событийные потенциалы мозга в исследовании зрительного избирательного внимания. Proc. Natl. Акад. Sci. США . 95, 781–787. DOI: 10.1073 / pnas.95.3.781

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Храмов А.Е., Короновский А.А., Макаров В.А., Павлов А.Н., и Ситникова, Е. (2015). Вейвлеты в неврологии . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк; Гейдельберг: Springer. DOI: 10.1007 / 978-3-662-43850-3

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Huguet, G., Rinzel, J., и Hupe, J. M. (2014). Шум и адаптация в мультистабильном восприятии: шум побуждает переключаться, адаптация определяет выбор восприятия. Восприятие 14:19. DOI: 10.1167 / 14.3.19

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Йонидес, Дж.(1983). Далее к модели движения мысленного взора. Бык. Психон. Soc . 21, 247–250. DOI: 10.3758 / BF03334699

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лалор, Э., Келли, С., Перлмуттер, Б.А., Рейли, Р., и Фокс, Дж. (2007). Выделение эндогенных визуально-пространственных эффектов внимания с помощью новой техники визуально-вызванного анализа расширенного спектра (VESPA). евро. Дж. Neurosci . 26, 3536–3542. DOI: 10.1111 / j.1460-9568.2007.05968.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мангун, Г. Р., Буонокоре, М. Х., Джирелли, М., и Джа, А. П. (1998). ERP и fMRI меры визуального пространственного избирательного внимания. Hum. Brain Mapp . 6, 383–389. DOI: 10.1002 / (SICI) 1097-0193 (1998) 6: 5/6 <383 :: AID-HBM10> 3.0.CO; 2-Z

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мартинес-Трухильо, Дж. К. и Треуэ, С. (2002). Сила модуляции внимания в области МТ коры зависит от контраста стимула. Нейрон 35, 365–370. DOI: 10.1016 / S0896-6273 (02) 00778-X

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Макадамс, К.Дж. И Маунселл Дж. Х. Р. (1999). Влияние внимания на функции настройки ориентации отдельных нейронов в кортикальной области макака V4. Дж. Neurosci . 19, 431–441. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.19-01-00431.1999

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Mordkoff, J. T., и Egeth, H. E. (1993). Еще раз о времени отклика и точности: конвергентная поддержка интерактивной модели гонок. J. Exp. Психол . 19, 981–991. DOI: 10.1037 / 0096-1523.19.5.981

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Морено-Ботэ Р., Ринзель Дж. И Рубин Н. (2007). Индуцированные шумом изменения в модели аттракторной сети бистабильности восприятия. Дж. Нейрофизиол . 98, 1125–1139. DOI: 10.1152 / jn.00116.2007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Павлов А. Н., Храмов А. Е., Короновский А. А., Ситникова Е. Ю., Макаров В. А., Овчинников А. А. (2012).Вейвлет-анализ в нейродинамике. Phys. Успехи . 55, 845–875. DOI: 10.3367 / UFNe.0182.201209a.0905

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Писарчик А. Н., Чолак П., Храмов А. Э. (2019a). Оценка шума мозга на основе реакции МЭГ на мерцающую визуальную стимуляцию. Фракт Солитона Хаоса. х. 1: 100005. DOI: 10.1016 / j.csfx.2019.100005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Писарчик, А.Н., Хаймес-Реатеги, Р. , Магальон-Гарсия, К.Д. А., Кастильо-Моралес, К. О. (2014). Критическое замедление и индуцированная шумом перемежаемость бистабильного восприятия. Biol. Киберн . 108, 397–404. DOI: 10.1007 / s00422-014-0607-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Писарчик А.Н., Максименко В.А., Андреев А.В., Макаров В.В., Журавлев М.О., Фролов Н.С. и др. (2019b). Когерентный резонанс в распределенной корковой сети во время сенсорной информации. Научная репутация .9: 18325. DOI: 10.1038 / s41598-019-54577-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Познер, М. И. (1978). Хронометрические исследования разума . Хиллсдейл: Л. Эрльбаум.

Google Scholar

Познер, М. И., Ниссен, М. Дж., И Огден, В. К. (1978). «Обслуживаемые и автоматические режимы обработки: роль набора для пространственного местоположения», в Modes of Percepting and Processing Information , H. L. Pick, E. J. Saltzman (Hillsdale, NJ: Erlbaum), 137–157.

Google Scholar

Prinzmetal, W., Amiri, H., Allen, K., and Edwards, T. (1998). Феноменология внимания: 1. Цвет, расположение, ориентация и пространственная частота. J. Exp. Психол . 24, 261–282. DOI: 10.1037 / 0096-1523.24.1.261

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Prinzmetal, W., Nwachuku, I., Bodanski, L., Blumenfeld, L., and Shimizu, N. (1997a). Феноменология внимания. 2. Яркость и контраст. Сознательное. Cogn .6, 372–412. DOI: 10.1006 / ccog.1997.0313

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Санти, Дж. Л., и Эгет, Х. Э. (1982). Измеряют ли время реакции и точность одни и те же аспекты распознавания букв? J. Exp. Psychol. Гм. Восприятие . 8, 489–501. DOI: 10.1037 / 0096-1523.8.4.489

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шпиро, А., Морено-Ботэ, Р., Рубин, Н., и Ринзель, Дж. (2009). Баланс между шумом и адаптацией в моделях конкуренции восприятия бистабильности. J. Comput. Neurosci . 27, 37–54. DOI: 10.1007 / s10827-008-0125-3

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тадель, Ф. Ф., Байе, С., Мошер, Дж. К., Пантазис, Д., и Лихи, Р. М. (2011). Brainstorm: удобное приложение для анализа МЭГ / ЭЭГ. Comput. Intel Neurosci . 2011: 879716. DOI: 10.1155 / 2011/879716

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Танг, А.С., Перлмуттер, Б.А., Малазенко, Н.А., Фунг Д. Б. и Риб Б. С. (2002). Независимые компоненты магнитоэнцефалографии: локализация. Нейронные вычисления . 14, 1827–1858. DOI: 10.1162 / 089976602760128036

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эффект трудности восприятия

Helmholtz, H. von. (1925). Руководство по физиологической оптике [Трактат

по физиологической оптике] (Том 3). Ланкастер, Пенсильвания: Оптическое общество

Америки.

Хендерсон, Дж.М. и Маккистан А. Д. (1993). Пространственное распределение

внимания по экзогенному сигналу. Восприятие и психофизика, 53,

221–230.

Хорстманн, Г. (2002). Доказательства захвата внимания удивительным синглом цвета

при визуальном поиске. Психологическая наука, 13, 499–505.

Йонидес, Дж. (1976, ноябрь). Произвольный или рефлексивный контроль движения мысленного взора

. Доклад представлен на заседании Хономического общества Psy-

, г.Луи, штат Миссури.

Йонидес, Дж. (1980). К модели движения мысленного взора.

Канадский журнал психологии, 34, 103–112.

Йонидес, Дж. (1981). Произвольный или автоматический контроль над движением глаз

ума. В J. B. Long & A. D. Baddeley (Eds.), Attention и

performance IX (стр. 187–204). Хиллсдейл, Нью-Джерси: Эрлбаум.

Йонидес, Дж. (1983). Далее к модели движения мысленного взора.

Бюллетень Психономического общества, 21, 247–250.

Кингстон, А., Смилек, Д., Ристич, Дж., Фризен, К. К., и Иствуд, Дж. Д.

(2003). Внимание исследователи! Пора взглянуть на реальный мир.

Современные направления психологической науки, 12 (5), 176–180.

Кляйн, Р. М., и Дик, Б. (2002). Временная динамика рефлексивного внимания

смен: двухпотоковая последовательная визуальная презентация. Психологическая наука,

13, 176–179.

Кляйн, Р. М., и Тейлор, Т.Л. (1994). Категории когнитивного торможения

со ссылкой на внимание. В D. Dagenbach & T. Carr (Eds.), Inhibitors

процессы внимания, памяти и языка (глава 3, стр. 133–150).

Нью-Йорк: Academic Press.

Ламберт, А., и Дадди, М. (2002). Визуальное ориентирование с центральными и

периферийными предварительными сигналами: разоблачение вкладов эксцентриситета сигналов, различения сигналов

и пространственного соответствия. Визуальное познание, 9,

303–336.

Лэнгтон, С. Р. Х., Уотт, Р. Дж., И Брюс, В. (2000). Это есть в глазах?

Подсказки к направлению общественного внимания. Тенденции в когнитивных науках,

4 (2), 50–59.

Лофтус, Г. Р., Массон, М. Э. Дж. (1994). Использование доверительных интервалов в

внутрипредметных дизайнах. Psychonomic Bulletin & Review, 1, 476 — 490.

Lu, Z.-L., & Dosher, B. (1998). Внешний шум выделяет внимание

. Vision Research, 38, 1183–1198.

Люс Р. Д. (1977). Дискриминационные процессы Терстона пятьдесят лет спустя.

Psychometrika, 42, 461–489.

Лак, С., Хиллард, С., Мулуа, М., и Хокинс, Х. (1996). Механизмы

зрительно-пространственного внимания: распределение ресурсов или уменьшение неопределенности?

Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность —

mance, 27, 725–737.

Удача, С. Дж., И Томас, С. Дж. (1999). Какое разнообразие внимания автоматически захватывают периферийные сигналы? Восприятие и психофизика, 61,

1424–1435.

МакЛауд, К. М. (1991). Полвека исследований эффекта Струпа: интегративный обзор

. Психологический бюллетень, 109, 163–203.

McDonald, J. J., Teder-Saelejaervi, W. A., & Hillyard, S. A. (2000,

, 19 октября). Непроизвольная ориентация на звук улучшает зрительное восприятие.

Природа, 407, 906–908.

Мур К. М. и Эгет Х. (1998). Как особенное внимание влияет на визуальную обработку

? Журнал экспериментальной психологии: Human Per-

ception and Performance, 24, 1296–1310.

Мур, К. М., Янтис, С., Воган, Б., и Хандверкер, Д. А. (без даты).

Функциональное различие между пространственным и объектным визуальным представлением

лекция. Неопубликованная рукопись.

Mordkoff, J. T., & Egeth, H. E. (1993). Время отклика и точность

: Конвергентная поддержка интерактивной модели гонки. Journal of

Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 19,

981–991.

Норман Д.А. и Боброу Д. Г. (1975). По данным и ресурсам —

ограниченных процессов. Когнитивная психология, 7, 44 — 64.

Пачелла, Р. Г. (1974). Интерпретация времени реакции в исследованиях обработки информации —

. В Б. Х. Кантовиц (ред.), Обработка информации о человеке

: Учебники по производительности и познанию (глава 2, стр. 41–

82). Хиллсдейл, Нью-Джерси: Эрлбаум.

Познер, М. И. (1978). Хронометрические исследования разума. Хиллсдейл, Нью-Джерси:

Эрлбаум.

Познер, М. И. (1980). Ориентация внимания. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии

, 32, 3–25.

Познер, М. И., и Бойс, С. Дж. (1971). Компоненты внимания. Психолог —

ical Review, 78, 391–408.

Познер, М. И., и Коэн, Ю. А. (1984). Компоненты визуального ориентирования. В

H. Bouma и D. Bouwhuis (Eds.), Attention & performance X: Control

языковых процессов (стр. 531–556). Хиллсдейл, Нью-Джерси: Эрлбаум.

Познер, М. И., Коэн, Ю., и Рафаль, Р. Д. (1982). Управление нейронными системами

пространственной ориентации. Философские труды Королевского общества B,

298, 187–198.

Познер, М. И., Ниссен, М. Дж., И Огден, В. К. (1978). Обслуживаемый и

автоматических режимов обработки: Роль набора для пространственного расположения. В Х. Дж.

Пик и Э. Зальцман (ред.), Режимы восприятия и обработки информации (стр. 137–158). Хиллсдейл, Нью-Джерси: Эрлбаум.

Познер, М. И., Снайдер, К. Р. Р. и Дэвидсон, Б. Дж. (1980). Внимание и обнаружение сигналов

. Журнал экспериментальной психологии: Общий, 109,

160–174.

Познер, М. И., Уокер, Дж. А., Фридрих, Ф. Дж., И Рафаль, Р. Д. (1984). Влияние

париетальной травмы на скрытую ориентацию внимания. Journal of Neuro-

science, 4, 1863–1874.

Prinzmetal, W. (в печати). Восприятие местоположения: притча из Секретных материалов. Per-

Воспитание и психофизика.

Prinzmetal, W., Amiri, H., Allen, K., & Edwards, T. (1998). Феномен внимания: I. Цвет, расположение, ориентация и «ясность». Журнал экспериментальной психологии

: восприятие и производительность человека,

24, 261–282.

Prinzmetal, W., Nwachuku, I., Bodanski, L., Blumenfeld, L., & Shimizu,

N. (1997). Феноменология внимания: II. Яркость и контраст.

Сознание и познание, 6, 372–412.

Prinzmetal, W., Park, S., & Garette, R. (2004). Автоматическое внимание и перцептивное представление

. Рукопись отправлена ​​в печать.

Prinzmetal, W., & Wilson, A. (1997). Влияние внимания на длину феномена

. Восприятие, 26, 193–205.

Рафаль Р., Хеник А. и Смит Дж. (1991). Экстрагеничный вклад в рефлекс

зрительного ориентирования у нормальных людей: преимущество височного полушария.Журнал когнитивной нейробиологии, 3, 322–328.

Рафаль Р. Д., Познер М. И., Фридман Дж. Х., Инхофф А. В. и Бернштейн Е.

(1988). Ориентация зрительного внимания при прогрессирующем надъядерном параличе.

Мозг, 111, 267–280.

Раушенбергер Р. (2003). Захват внимания с помощью авто- и аллок-сигналов.

Psychonomic Bulletin & Review, 10, 814 — 842.

Ренсинк, Р. А., О’Реган, Дж. К., и Кларк, Дж. Дж. (1997). Видеть или не видеть:

Необходимость внимания для восприятия изменений в сценах.Психологический

Наука, 8, 368 –373.

Ристич, Дж., Фризен, К. К., и Кингстон, А. (2002). Глаза особенные? Это

зависит от того, как на это смотреть. Психономический бюллетень и обзор, 9,

507–513.

Руз, М., & Лупианез, Дж. (2002). Обзор захвата внимания: об автоматичности

и чувствительности к эндогенному контролю. Psicologica, 23,

283–309.

Санти, Дж. Л. и Эгет, Х. Э. (1980). Вмешательство в идентификацию букв: тест

на специфическое ингибирование.Восприятие и психофизика, 27,

321–330.

Санти, Дж. Л. и Эгет, Х. Э. (1982). Время реакции и точность

91

ВНИМАНИЕ

Внимание | Noba

Прежде чем мы начнем исследовать внимание в его различных формах, уделите время тому, чтобы подумать, как вы думаете об этой концепции. Как бы вы определили «внимание» или как вы используете этот термин? Конечно, мы очень часто используем это слово в повседневной речи: «ВНИМАНИЕ! ИСПОЛЬЗОВАТЬ ТОЛЬКО ПО НАЗНАЧЕНИЮ!» предупреждает этикетку на флаконе с лекарством, что означает, что будьте готовы к возможной опасности.»Обращать внимание!» умоляет усталого учителя седьмого класса, не предупреждая об опасности (с возможными исключениями, в зависимости от учителя), но убеждая учеников сосредоточиться на поставленной задаче. Мы можем назвать ребенка, который легко отвлекается, с расстройством внимания, хотя нам также говорят, что у американцев продолжительность концентрации внимания составляет около 8 секунд, по сравнению с 12 секундами в 2000 году, что позволяет предположить, что у всех всех есть проблемы с поддержанием концентрации в течение любое количество времени (с сайта www.Statisticbrain.com). Как это число было определено, не ясно из веб-сайта, равно как и неясно, как измерялась продолжительность концентрации внимания у золотой рыбки — 9 секунд! — но тот факт, что наша средняя продолжительность, как сообщается, меньше, чем у золотой рыбки, интригует, чтобы мягко говоря.

Уильям Джеймс много писал о внимании в конце 1800-х годов. Часто цитируемый отрывок (Джеймс, 1890/1983) прекрасно передает, насколько интуитивно очевидна концепция внимания, хотя ее по-прежнему очень трудно определить в измеримых, конкретных терминах:

Все знают, что такое внимание.Это овладение разумом в ясной и яркой форме одним из того, что кажется несколькими одновременно возможными объектами или последовательностями мыслей. Фокусировка, концентрация сознания — вот его суть. Это подразумевает отказ от одних вещей, чтобы эффективно справляться с другими. (стр. 381–382)

Обратите внимание, что это описание затрагивает сознательную природу внимания, а также идею о том, что то, что находится в сознании, часто контролируется добровольно, но также может определяться события, привлекающие наше внимание.В этом описании подразумевается идея о том, что у нас, кажется, ограниченные возможности для обработки информации, и что мы можем уделять внимание или осознавать только небольшой объем информации в любой момент времени.

Многие аспекты внимания были изучены в области психологии. В некотором смысле мы определяем разные типы внимания по характеру задачи, используемой для его изучения. Например, решающим вопросом во время Второй мировой войны было то, как долго человек может сохранять высокую бдительность и точность, наблюдая за экраном радара в поисках вражеских самолетов, и эта проблема побудила психологов изучить, как работает внимание в таких условиях.Наблюдая за редким событием, легко позволить замедлить концентрацию. (Это по-прежнему является проблемой для агентов TSA, которым поручено просматривать изображения содержимого вашей ручной клади в поисках ножей, ружей или бутылочек с шампунем размером более 3 унций.) Внимание в контексте этого типа. поисковой задачи относится к уровню устойчивого внимания или бдительности , которое можно поддерживать. Напротив, задачи с разделением внимания позволяют нам определить, насколько хорошо люди могут одновременно обращать внимание на множество источников информации. Пространственное внимание относится конкретно к тому, как мы сосредотачиваемся на одной части нашей среды и как мы перемещаем внимание на другие места в окружающей среде. Все это примеры различных аспектов внимания, но неявным элементом большинства этих идей является концепция избирательного внимания; некоторая информация обрабатывается, тогда как другая информация намеренно блокируется. В этом модуле мы сосредоточим внимание на важных проблемах с выборочным и раздельным вниманием, отвечая на следующие вопросы:

• Можем ли мы уделять внимание сразу нескольким источникам информации, или у нас ограниченный объем информации?
• Как выбрать, на что обращать внимание?
• Что происходит с информацией, которую мы пытаемся игнорировать?
• Можем ли мы научиться разделять внимание между несколькими задачами?

The Cocktail Party

Выборочное внимание — это способность выбирать определенные стимулы в окружающей среде для обработки, игнорируя отвлекающую информацию . Один из способов получить интуитивное представление о том, как работает внимание, — это рассмотреть ситуации, в которых используется внимание. Вечеринка — отличный пример для наших целей. Вокруг может слоняться много людей, здесь ослепительное разнообразие цветов, звуков и запахов, шум многих разговоров поражает.Идет так много разговоров; как можно выбрать только один и следовать ему? Вам не обязательно смотреть на говорящего; вы можете с большим интересом слушать сплетни, делая вид, что не слышите. Однако, как только вы вступаете с кем-то в разговор, вы быстро понимаете, что не можете одновременно слушать и другие разговоры. Вы также, вероятно, не знаете, насколько тесна ваша обувь или запах ближайшей цветочной композиции.С другой стороны, если кто-то позади вас упоминает ваше имя, вы обычно сразу это замечаете и можете начать участвовать в этом (гораздо более интересном) разговоре. Эта ситуация подчеркивает интересный набор наблюдений. У нас есть удивительная способность выбирать и отслеживать один голос, визуальный объект и т. Д., Даже когда за наше внимание борется миллион вещей, но в то же время мы, кажется, ограничены в том, сколько мы можем уделять внимание одновременно , что, в свою очередь, предполагает, что внимание имеет решающее значение при выборе того, что является важным.Как все это работает?

Дихотические исследования слушания

Этот сценарий коктейльной вечеринки является типичным примером избирательного внимания, и по сути это то, что некоторые ранние исследователи пытались воспроизвести в контролируемых лабораторных условиях в качестве отправной точки для понимания роли внимания в восприятии (например, Cherry , 1953; Морей, 1959). В частности, они использовали дихотические задания на слушание и отслеживание для оценки процесса отбора. Дихотическое слушание просто относится к ситуации, когда два сообщения передаются одновременно человеку, по одному сообщению в каждое ухо.Для того чтобы контролировать, какое сообщение слушает человек, человека просят повторить или «затенять» одно из сообщений, когда он его слышит. Например, предположим, что рассказ о походе представлен левому уху Джона, а рассказ об Эйбе Линкольне — его правому уху. В типичном дихотическом задании на слушание Джон повторяет рассказ, представленный одному уху, когда он его слышит. Сможет ли он сделать это, не отвлекаясь на информацию в другом ухе?

Люди могут хорошо научиться выполнять задачу по слежению и легко сообщать о содержании сообщения, которому они уделяют внимание.Но что происходит с проигнорированным сообщением? Обычно люди могут сказать вам, было ли проигнорированное сообщение мужским или женским голосом или другими физическими характеристиками речи, но они не могут сказать вам, о чем идет речь. Фактически, многие исследования показали, что люди, выполняющие задачу слежки, не знали об изменении языка сообщения (например, с английского на немецкий; Cherry, 1953), и они даже не замечали, когда то же слово было повторяется в ухе без присмотра более 35 раз (Moray, 1959)! Могут быть сообщены только основные физические характеристики, такие как высота сообщения без участия оператора.

На основе этих экспериментов кажется, что мы можем очень легко ответить на первый вопрос о том, сколько информации мы можем обработать: не очень много. Очевидно, что у нас ограниченные возможности для обработки информации для получения смысла, что делает процесс выбора еще более важным. Возникает вопрос: как работает этот процесс отбора?

Модели избирательного внимания

Модель фильтра Бродбента. Многие исследователи изучали, как происходит отбор и что происходит с игнорируемой информацией.Дональд Бродбент одним из первых попытался охарактеризовать процесс отбора. Его модель фильтра была основана на дихотических задачах слушания, описанных выше, а также на других типах экспериментов (Broadbent, 1958). Он обнаружил, что люди выбирают информацию на основе физических характеристик : сенсорного канала (или уха), по которому поступает сообщение, высоты голоса, цвета или шрифта визуального сообщения. Люди, казалось, смутно осознавали физические особенности оставленной без внимания информации, но не понимали ее значения.В результате Бродбент утверждал, что выбор происходит очень рано , без дополнительной обработки невыделенной информации. Блок-схема модели может выглядеть так:

Модель ослабления Трейсмана

имеет смысл, но если вы задумаетесь над ней, то уже знаете, что она не может учесть все аспекты эффекта коктейльной вечеринки. Что не подходит? Дело в том, что вы склонны слышать свое имя, когда его произносит кто-то, даже если вы глубоко вовлечены в разговор. Мы упоминали ранее, что люди, участвовавшие в эксперименте по слежению, не знали, что слово в ухе без присмотра, которое повторялось много раз, и тем не менее многие люди заметили свое собственное имя в ухе без присмотра, даже если оно произошло только однажды.

Энн Трейсман (1960) провела ряд экспериментов по дихотическому слушанию, в которых она представила два разных рассказа двум ушам. Как обычно, она просила людей затенять сообщение в одном ухе. Однако по мере развития историй она переключала их на другие уши. Трейсман обнаружил, что люди спонтанно следят за историей или содержанием сообщения, когда оно перемещается от левого уха к правому. Потом они поняли, что следят не за тем ухом, и переключились обратно.

Подобные результаты и тот факт, что вы склонны слышать значимую информацию, даже если не обращаете на нее внимания, позволяют предположить, что мы – в некоторой степени отслеживаем оставленную без присмотра информацию на основе ее значения. Следовательно, теория фильтров не может быть правильной, предполагая, что оставленная без внимания информация полностью блокируется на уровне сенсорного анализа. Вместо этого Трейсман предложил, чтобы выбор начинался с на физическом или перцептивном уровне, но чтобы автоматическая информация не блокировалась полностью, она просто ослаблялась или ослаблялась .В результате значимая или уместная информация в ухе без присмотра проходит через фильтр для дальнейшей обработки на уровне смысла. На рисунке ниже показана информация, поступающая в оба уха, и в этом случае нет фильтра, который полностью блокирует невыбранную информацию. Вместо этого выбор информации для левого уха усиливает этот материал, в то время как невыделенная информация в правом ухе ослабляется. Однако, если предварительный анализ показывает, что невыбранная информация особенно уместна или значима (например, ваше собственное имя), то вместо этого контроль ослабления усиливает более значимую информацию.

Модели позднего отбора

Были предложены и другие модели избирательного внимания. Поздний выбор или выбор ответа Модель , предложенная Дойчем и Дойчем (1963), предполагает, что вся информация в ухе без присмотра обрабатывается на основе смысла, а не только выбранной или очень важной информации. Однако только информация, имеющая отношение к ответу на задачу, становится осознанной. Эта модель согласуется с представлениями о подсознательном восприятии; Другими словами, вам не нужно знать о сообщении или посещать его, чтобы оно было полностью обработано для получения смысла.

Вы могли заметить, что этот рисунок очень похож на рисунок модели Early Selection — изменилось только расположение селективного фильтра с предположением, что анализ смысла происходит до того, как произойдет выбор , но только выбранная информация становится сознательным.

Многомодовая модель

Почему исследователи продолжают придумывать разные модели? Поскольку на самом деле ни одна модель не учитывала все данные, некоторые из них указывают на то, что невыбранная информация полностью заблокирована, тогда как другие исследования предполагают, что ее можно обработать для получения смысла.Многомодовая модель устраняет это очевидное несоответствие, предполагая, что этап, на котором происходит выбор, может меняться в зависимости от задачи. Джонстон и Хайнц (1978) продемонстрировали, что при некоторых условиях мы можем выбрать, чем уделить внимание на очень ранней стадии, и мы вообще не обрабатываем содержание оставленного без внимания сообщения. Анализировать физическую информацию, такую ​​как обращение к информации на основе мужского или женского голоса, относительно легко; это происходит автоматически, быстро и не требует больших усилий.При правильных условиях мы можем выбрать, чем уделить внимание, исходя из смысла сообщений. Однако вариант позднего выбора — обработка содержимого всех сообщений перед выбором — более сложен и требует больше усилий. Однако преимущество состоит в том, что у нас есть возможность изменять способ развертывания внимания в зависимости от того, чего мы пытаемся достичь, что является одной из самых сильных сторон нашей когнитивной системы.

Это обсуждение избирательного внимания сосредоточено на экспериментах с использованием слухового материала, но те же принципы справедливы и для других систем восприятия.Neisser (1979) исследовал некоторые из тех же вопросов с визуальными материалами, наложив два полупрозрачных видеоклипа и попросив зрителей уделить внимание только одной серии действий. Как и в случае со слуховыми материалами, зрители часто не подозревали, что происходило в другом четко видимом видео. Двадцать лет спустя Саймонс и Чабрис (1999) исследовали и расширили эти результаты, используя аналогичные методы, и инициировали поток новых работ в области, называемой слепотой по невнимательности. Мы касаемся этих идей ниже, и вы также можете обратиться к другому модулю Noba, «Отказ осознания: случай непреднамеренной слепоты» для более полного обсуждения.

Основная тема 1:

Подсознательное восприятие

Идея подсознательного восприятия — что стимулы, представленные ниже порога осознания, могут влиять на мысли, чувства или действия — захватывающая и отчасти жуткая. Могут ли сообщения, о которых вы не знаете, встроенные в фильмы или рекламу, или музыку, играющую в продуктовом магазине, действительно повлиять на то, что вы покупаете? Было сделано много таких заявлений о силе подсознательного восприятия. Один из самых известных исходил от исследователя рынка, который утверждал, что сообщение «Ешьте попкорн», кратко мелькавшее на протяжении всего фильма, увеличивало продажи попкорна более чем на 50%, хотя позже он признал, что исследование было сфабриковано (Merikle, 2000).Психологи упорно трудились, чтобы исследовать, является ли допустимым явлением. Изучать подсознательное восприятие труднее, чем может показаться, из-за трудности установления того, что является порогом для сознания, или даже определения того, какой тип порога важен; например, Чизман и Мерикл (1984, 1986) проводят важное различие между объективными и субъективными порогами. Суть в том, что есть некоторые свидетельства того, что на людей могут влиять стимулы, о которых они не подозревают, но насколько сложными могут быть стимулы или в какой степени бессознательный материал может влиять на поведение, не определено (например,г., Bargh & Morsella, 2008; Гринвальд, 1992; Мерикл, 2000).

Несмотря на очевидность наших ограниченных возможностей, нам всем нравится думать, что мы можем делать несколько вещей одновременно. Некоторые люди заявляют, что могут без проблем выполнять несколько задач одновременно: читают учебник, смотрят телевизор и разговаривают с друзьями; разговаривать по телефону во время компьютерных игр; текстовые сообщения во время вождения. Дело в том, что иногда может показаться одновременно манипулирующим несколькими вещами, но остается вопрос, не ухудшает ли такое разделение внимания производительность.

Можно ли преодолеть ограниченные возможности, которые мы испытываем при выполнении когнитивных задач? Мы знаем, что с обширной практикой мы можем приобрести навыки, которые не требуют сознательного внимания. Идя по улице, нам не нужно сознательно думать о том, какую мышцу сокращать, чтобы сделать следующий шаг. В самом деле, уделение внимания автоматизированным навыкам может привести к снижению производительности или «удушью» (например, Beilock & Carr, 2001). Но как насчет более высокоуровневых, более сложных задач: можно ли научиться выполнять две сложные задачи одновременно?

Задачи с разделенным вниманием

В классическом исследовании, посвященном этому типу задачи разделения внимания, два участника были обучены диктовать произносимые слова, одновременно читая несвязанный материал для понимания (Spelke, Hirst, & Neisser, 1976). В таких задачах с разделенным вниманием, как эти, каждая задача оценивается отдельно, чтобы определить базовую производительность, когда человек может выделить столько когнитивных ресурсов, сколько необходимо для одной задачи за раз. Затем производительность оценивается при одновременном выполнении двух задач.Снижение производительности для любой из задач предполагает, что даже если внимание можно разделить или переключить между задачами, когнитивные требования слишком велики, чтобы избежать нарушения производительности. (Здесь следует отметить, что задачи с разделенным вниманием, в принципе, предназначены для того, чтобы увидеть, могут ли две задачи выполняться одновременно. Связанная область исследований рассматривает переключение задач , и то, насколько хорошо мы можем переключаться между различными задачами [например, , Monsell, 2003] .Оказалось, что переключение само по себе требует когнитивных усилий и может ухудшить производительность.)

В центре внимания Spelke et al. (1976) исследовали, могут ли люди научиться выполнять две относительно сложные задачи одновременно, не снижая производительности. Участники получили много практики — исследование длилось 17 недель, и у них были занятия по 1 часу каждый день, 5 дней в неделю. Эти участники смогли научиться записывать под диктовку списки слов и читать для понимания, не влияя на выполнение любого задания, и авторы предположили, что, возможно, нет фиксированных ограничений на нашу способность внимания.Однако некоторое изменение задач, например, чтение вслух, а не молча, изначально ухудшало производительность, поэтому эта способность к многозадачности может быть специфической для этих хорошо усвоенных задач. Действительно, не каждый мог научиться выполнять две сложные задачи без затрат на производительность (Hirst, Neisser, & Spelke, 1978), хотя тот факт, что некоторые из них могут, впечатляет.

Вождение с отвлеченным вниманием

Более актуальными для нашего нынешнего образа жизни являются вопросы о многозадачности во время текстовых сообщений или разговоров по мобильному телефону.Исследования, направленные на изучение в контролируемых условиях многозадачности во время вождения, показали некоторые удивительные результаты. Конечно, есть много возможных отвлекающих факторов, которые могут ухудшить ходовые качества, например, нанесение макияжа с помощью зеркала заднего вида, попытки (обычно тщетные) остановить драку детей на заднем сиденье, возиться с проигрывателем компакт-дисков, пытаться договориться о наладоннике. сотовый телефон, сигарету и газировку одновременно, съедая миску хлопьев за рулем (!).Но мы, как правило, твердо уверены, что МОЖЕМ одновременно выполнять несколько задач во время вождения, а автомобили строятся с все большим количеством технологических возможностей, которые поощряют многозадачность. Насколько хорошо мы умеем распределять внимание в этих случаях?

Большинство людей признают, что текстовые сообщения отвлекают их во время вождения, и причина кажется очевидной: ваши глаза оторваны от дороги, а руки и по крайней мере одна рука (часто оба) заняты текстовыми сообщениями.Однако проблема заключается не только в том, что руки или глаза заняты, а скорее в том, что когнитивные требования к нашим системам с ограниченной пропускной способностью могут серьезно ухудшить ходовые качества (Strayer, Watson, & Drews, 2011). Влияние разговора по мобильному телефону на производительность (например, незаметность чьих-либо стоп-сигналов или более медленная реакция на них) столь же значимо, когда человек разговаривает с помощью устройства громкой связи, как и с портативным телефоном; такие же нарушения не возникают при прослушивании радио или книги на магнитофоне (Strayer & Johnston, 2001).Более того, исследования с использованием устройств слежения за глазами показали, что водители с меньшей вероятностью позже узнают объекты, на которые они смотрели , при использовании мобильного телефона во время вождения (Strayer & Drews, 2007). Эти результаты демонстрируют, что когнитивные отвлечения, такие как разговоры по мобильному телефону, могут вызвать невнимательную слепоту или неосведомленность о том, что находится прямо перед вашими глазами (см. Также Simons & Chabris, 1999). К сожалению, хотя нам всем нравится думать, что мы можем выполнять несколько задач одновременно во время вождения, на самом деле процент людей, которые действительно могут выполнять познавательные задачи, не ухудшая свои ходовые качества, оценивается примерно в 2% (Watson & Strayer, 2010).

Может быть полезно думать о внимании как о ментальном ресурсе, который необходим для сосредоточения и полной обработки важной информации, особенно когда есть много отвлекающего «шума», угрожающего скрыть сообщение. Наша система избирательного внимания позволяет нам находить или отслеживать объект или разговор посреди отвлекающих факторов. Вопрос о том, происходит ли процесс отбора на ранней или поздней стадии анализа этих событий, является предметом значительных исследований, и на самом деле то, как происходит отбор, вполне может зависеть от конкретных условий.Что касается разделенного внимания, как правило, мы можем выполнять только одну сложную задачу за раз, и мы можем даже не знать об оставленных без присмотра событиях, даже если они могут показаться слишком очевидными, чтобы их пропустить (ознакомьтесь с некоторыми примерами во внешних ресурсах ниже) . Этот тип слепоты по невнимательности может возникать даже при выполнении хорошо усвоенных задач, таких как вождение автомобиля во время разговора по мобильному телефону. Понимание того, как работает внимание, несомненно, важно даже для нашей повседневной жизни.

% PDF-1.3 % 1513 0 объект > endobj xref 1513 97 0000000016 00000 н. 0000002295 00000 н. 0000002401 00000 п. 0000003009 00000 п. 0000003229 00000 н. 0000003758 00000 н. 0000003900 00000 н. 0000005006 00000 н. 0000005276 00000 н. 0000005298 00000 п. 0000005424 00000 н. 0000005446 00000 п. 0000005564 00000 н. 0000005587 00000 н. 0000005931 00000 н. 0000005955 00000 н. 0000007682 00000 н. 0000007706 00000 н. 0000009526 00000 н. 0000009550 00000 н. 0000011500 00000 н. 0000011786 00000 п. 0000012057 00000 п. 0000012081 00000 п. 0000013881 00000 п. 0000013903 00000 п. 0000013925 00000 п. 0000013949 00000 п. 0000015788 00000 п. 0000015812 00000 п. 0000017257 00000 п. 0000017281 00000 п. 0000019005 00000 п. 0000019029 00000 п. 0000020673 00000 п. 0000020695 00000 п. 0000020789 00000 п. 0000020811 00000 п. 0000020905 00000 п. 0000020928 00000 п. 0000022099 00000 н. 0000022121 00000 п. 0000022411 00000 п. 0000022435 00000 п. 0000024651 00000 п. 0000024675 00000 п. 0000026599 00000 п. 0000026623 00000 п. 0000028260 00000 п. 0000028284 00000 п. 0000033049 00000 п. 0000033073 00000 п. 0000034458 00000 п. 0000034482 00000 п. 0000039090 00000 н. 0000039114 00000 п. 0000043786 00000 п. 0000043810 00000 п. 0000049444 00000 п. 0000049468 00000 п. 0000054789 00000 п. 0000054813 00000 п. 0000059870 00000 п. 0000059894 00000 п. 0000064866 00000 п. 0000064890 00000 н. 0000070779 00000 п. 0000070803 00000 п. 0000076435 00000 п. 0000076459 00000 п. 0000081058 00000 п. 0000081082 00000 п. 0000086612 00000 п. 0000086636 00000 п. 0000092483 00000 п. 0000092507 00000 п. 0000095543 00000 п. 0000095567 00000 п. 0000100999 00000 н. 0000101023 00000 п. 0000107318 00000 п. 0000107342 00000 п. 0000113421 00000 н. 0000113445 00000 н. 0000118655 00000 н. 0000118679 00000 н. 0000121187 00000 н. 0000121211 00000 н. 0000126625 00000 н. 0000126649 00000 н. 0000132967 00000 н. 0000132991 00000 н. 0000138941 00000 н. 0000138965 00000 н. 0000142899 00000 н. 0000002467 00000 н. 0000002986 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 1514 0 объект > endobj 1515 0 объект > endobj 1608 0 объект > транслировать Hb«e` \ AX,} O H8XtE \ njK]] `Udǧ ڭٟ YWfo * / ёѡDPw ( {tj t, qLTR2 @ Sii; 6K0ʉD {(g0S Ф.tBTt wt0WthV @ a ʁ hRn c8 blu> 8a`e«f`pjaPixpr% H! n9`S & 050 (60L`àIk + \ {`XƠn

Рассеянный склероз — Симптомы — NHS

Рассеянный склероз (РС) может вызывать широкий спектр симптомов и поражать любую часть тела. Каждый человек с этим заболеванием страдает по-разному.

Симптомы непредсказуемы. У некоторых людей симптомы со временем развиваются и неуклонно ухудшаются, а у других они приходят и уходят.

Периоды, когда симптомы ухудшаются, называются рецидивами.Периоды, когда симптомы улучшаются или исчезают, называются ремиссиями.

Некоторые из наиболее распространенных симптомов включают:

У большинства людей с РС наблюдаются лишь некоторые из этих симптомов.

Обратитесь к терапевту, если вы беспокоитесь, что у вас могут быть ранние признаки рассеянного склероза. Симптомы могут быть похожи на несколько других состояний, поэтому они не обязательно вызваны РС.

Подробнее о диагностике РС.

Усталость

Чувство усталости — один из наиболее распространенных и неприятных симптомов РС.

Его часто описывают как непреодолимое чувство истощения, означающее, что ему трудно выполнять даже самые простые действия.

Усталость может значительно мешать вашей повседневной деятельности и, как правило, усиливается к концу каждого дня, в жаркую погоду, после тренировки или во время болезни.

Проблемы со зрением

Примерно в 1 из 4 случаев РС первым заметным симптомом является проблема с одним из ваших глаз (неврит зрительного нерва).

Вы можете испытать:

• временную потерю зрения в пораженном глазу, обычно продолжающуюся от нескольких дней до недель
• дальтонизм
• боль в глазах, которая обычно усиливается при движении глазом
• вспышки света при перемещении глаза глаз

Другие проблемы, которые могут возникнуть с глазами, включают:

• двоение в глазах
• непроизвольные движения глаз, из-за которых может казаться, что неподвижные объекты прыгают вокруг

Иногда могут быть затронуты оба ваших глаза.

Ненормальные ощущения

Ненормальные ощущения могут быть частым начальным симптомом РС.

Это часто принимает форму онемения или покалывания в различных частях тела, таких как руки, ноги или туловище, которое обычно распространяется в течение нескольких дней.

Мышечные спазмы, скованность и слабость

MS может вызвать следующие мышцы:

• сокращаться сильно и болезненно (спазм)
• становиться жесткими и устойчивыми к движениям (спастичность)
• чувствовать слабость

Проблемы с подвижностью

MS может затруднить ходьбу и передвижение, особенно если у вас также есть мышечная слабость и спастичность.

Вы можете испытать:

• неуклюжесть
• трудности с равновесием и координацией (атаксия)
• дрожание конечностей (тремор)
• головокружение и головокружение, из-за которых может возникнуть ощущение, будто все вокруг вас вращается

Боль

Некоторые люди с РС испытывают боль, которая может принимать 2 формы.

Боль, вызванная самим рассеянным склерозом (невропатическая боль)

Это боль, вызванная повреждением нервной системы.

Это может включать:

• колющие боли в лице
• различные ощущения в туловище и конечностях, включая чувство жжения, покалывания и иголки, объятия или сдавливания

Мышечные спазмы иногда могут быть болезненными.

Скелетно-мышечная боль

Боль в спине, шее и суставах может быть косвенно вызвана рассеянным склерозом, особенно у людей, которым трудно ходить или передвигаться, что оказывает давление на нижнюю часть спины или бедра.

Проблемы с мышлением, обучением и планированием

Некоторые люди с РС имеют проблемы с мышлением, обучением и планированием, известные как когнитивная дисфункция.

Сюда могут входить:

• проблемы с обучением и запоминанием нового — долговременная память обычно не затрагивается
• медлительность при обработке большого количества информации или многозадачность
• сокращенная продолжительность концентрации внимания
• застревание на словах
• проблемы с пониманием и обработка визуальной информации, например, чтение карты
• трудности с планированием и решением проблем — люди часто сообщают, что знают, что хотят делать, но не могут понять, как это делать
• проблемы с рассуждениями, например, математические законы или решение головоломок

Но многие из этих проблем не являются специфическими для рассеянного склероза и могут быть вызваны целым рядом других состояний, включая депрессию и тревогу, или даже некоторыми лекарствами.

Проблемы психического здоровья

Многие люди с РС испытывают периоды депрессии. Неясно, вызвано ли это напрямую рассеянным склерозом или результатом стресса от необходимости жить с длительным заболеванием, или и тем, и другим.

Беспокойство также может быть проблемой для людей с рассеянным склерозом, возможно, из-за непредсказуемого характера состояния.

В редких случаях люди с РС могут испытывать резкие и резкие перепады настроения, внезапно расплакаться, смеяться или сердито кричать без видимой причины.

Сексуальные проблемы

РС может влиять на половую функцию.

Мужчины с рассеянным склерозом часто испытывают трудности с достижением или поддержанием эрекции (эректильная дисфункция).

Они также могут обнаружить, что эякуляция занимает намного больше времени при сексе или мастурбации, и могут даже полностью потерять способность к эякуляции.

У женщин проблемы включают трудности с достижением оргазма, а также снижение вагинальной смазки и чувствительности.

И мужчины, и женщины с рассеянным склерозом могут обнаружить, что они меньше заинтересованы в сексе, чем раньше.

Это могло быть напрямую связано с РС, или это могло быть результатом жизни с этим заболеванием.

Проблемы с мочевым пузырем

Проблемы с мочевым пузырем распространены при РС.

К ним могут относиться:

• необходимость более частого мочеиспускания
• внезапная острая потребность в мочеиспускании, которая может привести к непреднамеренному мочеиспусканию (настоятельное недержание мочи)
• трудности с полным опорожнением мочевого пузыря
• необходимость часто вставать ночью в туалет
• рецидивирующие инфекции мочевыводящих путей (ИМП)

Эти проблемы также могут иметь ряд причин, помимо рассеянного склероза.

Проблемы с кишечником

Многие люди с РС также имеют проблемы с функцией кишечника.

Запор — самая частая проблема. Вы можете столкнуться с затруднениями при дефекации, и стул будет проходить гораздо реже, чем обычно.

Недержание кишечника встречается реже, но часто связано с запором.

Если стул застревает, он может раздражать стенку кишечника, вызывая выделение большего количества жидкости и слизи, которые могут вытекать из вашего ягодиц.

Опять же, некоторые из этих проблем не являются специфическими для рассеянного склероза и даже могут быть результатом приема лекарств, например, обезболивающих.

Проблемы с речью и глотанием

Некоторые люди с рассеянным склерозом в какой-то момент испытывают затруднения при жевании или глотании (дисфагия).

Речь также может стать невнятной или трудной для понимания (дизартрия).

Последняя проверка страницы: 20 декабря 2018 г.
Срок следующей проверки: 20 декабря 2021 г.