Введение

Психологическая фокусировка, восприятие и приоритизация дискретной информации – психологическое понятие внимания.

Внимание, или фокусировка, – это концентрация осознанности на некотором явлении с исключением других стимулов. Это выборочная концентрация на дискретной информации, как субъективно, так и объективно. Уильям Джеймс (1890) писал: «Внимание – это овладение разумом в ясной и отчетливой форме одним из, казалось бы, нескольких одновременно возможных объектов или потоков мыслей. Фокализация, концентрация сознания – это его суть». Внимание также описывается как распределение ограниченных когнитивных ресурсов обработки. Внимание проявляется в виде «бутылочного горлышка внимания» с точки зрения объема данных, которые мозг может обрабатывать каждую секунду; например, в человеческом зрении менее 1% входящего визуального потока данных в 1 Мбайт/сек может пройти через это «горлышко», что приводит к невнимательной слепоте. Внимание остается важнейшей областью исследований в образовании, психологии, нейробиологии, когнитивной нейробиологии и нейропсихологии. Активные области исследований включают определение источника сенсорных сигналов, генерирующих внимание, влияние этих сигналов на настройки сенсорных нейронов, а также взаимосвязь между вниманием и другими поведенческими и когнитивными процессами, такими как рабочая память и психологическая настороженность. Относительно новое направление исследований, развивающее более ранние работы в психопатологии, изучает диагностические симптомы, связанные с черепно-мозговыми травмами и их влиянием на внимание. Внимание также различается в разных культурах. Взаимосвязь между вниманием и сознанием достаточно сложна, чтобы оправдать философское осмысление. Эти исследования древни и постоянно актуальны, поскольку могут оказывать влияние в различных областях – от психического здоровья и изучения расстройств сознания до искусственного интеллекта и его исследовательских областей.

Современное определение и исследования

До основания психологии как научной дисциплины, внимание изучалось в области философии. Таким образом, многие открытия в области внимания были сделаны философами. Психолог Джон Б. Уотсон называет Хуана Луиса Вивеса отцом современной психологии, поскольку в своей книге «О душе и жизни» (De Anima et Vita) он первым признал важность эмпирического исследования. В своей работе по памяти Вивс обнаружил, что чем пристальнее человек обращает внимание на стимулы, тем лучше они запоминаются. К 1990-м годам психологи начали использовать позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ), а позднее функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) для визуализации мозга во время выполнения задач, связанных с вниманием. Учитывая, что дорогостоящее оборудование обычно было доступно только в больницах, психологи стремились к сотрудничеству с неврологами. Психолог Майкл Познер (уже известный своими влиятельными работами по визуальному селективному вниманию) и невролог Маркус Райхле стали пионерами в изучении селективного внимания с помощью нейровизуализации. Их результаты вскоре вызвали интерес в нейронаучном сообществе, которое до этого момента было сосредоточено на мозге обезьян. С развитием этих технологических инноваций нейробиологи заинтересовались исследованиями, сочетающими сложные экспериментальные парадигмы когнитивной психологии с новыми методами нейровизуализации. Хотя более старый метод электроэнцефалографии (ЭЭГ) давно использовался для изучения мозговой активности, лежащей в основе селективного внимания, когнитивными психофизиологами, способность новых методов точно измерять локализованную активность внутри мозга вызвала возобновленный интерес у более широкого круга исследователей. Растущее количество исследований нейровизуализации выявило фронтопариетальную сеть внимания, которая, по-видимому, отвечает за контроль внимания. Определение психологического конструкта формирует исследовательский подход к его изучению. В научных работах внимание часто совпадает и заменяет понятие интенциональности из-за высокой степени семантической неопределенности в лингвистических определениях этих понятий. Интенциональность, в свою очередь, определяется как «способность сознания быть направленным на что-либо: представлять или обозначать вещи, свойства и состояния дел». Хотя эти два психологических конструкта (внимание и интенциональность) определяются схожими терминами, это разные понятия. Для уточнения определения внимания целесообразно рассмотреть происхождение этого понятия, пересмотрев значение термина, которое ему было дано при начале экспериментального изучения внимания. Считается, что экспериментальный подход начался с известных экспериментов с матрицей 4x4 из шестнадцати случайно выбранных букв – экспериментальной парадигмы, которая послужила основой теории внимания Вундта. Вундт интерпретировал результаты эксперимента, определяя внимание как «тот психический процесс, который действует в ясном восприятии узкой области содержания сознания». Эти эксперименты показали физические пределы порога внимания, которые составляли 3-6 букв при наблюдении матрицы в течение 1/10 секунды экспозиции. Теория внимания Вундта постулировала одну из основных характеристик этого понятия: внимание – это активный, произвольный процесс, реализуемый в течение определенного времени. Следовательно, в то время как интенциональность – это психическое состояние («способность сознания быть направленным на что-либо», возникающее даже бессознательно), описание конструкта внимания следует понимать в динамическом смысле как способность усиливать ясное восприятие узкой области содержания сознания и удерживать это состояние в сознании в течение определенного времени. Порог внимания – это минимальный период времени, необходимый для того, чтобы восприятие четко охватило объем намерения. С этой точки зрения, научный подход к вниманию актуален, когда он учитывает разницу между этими двумя понятиями (прежде всего, между их статическим и динамическим статусами). Растущий объем литературы предоставляет эмпирические доказательства того, что внимание обусловлено количеством элементов и продолжительностью экспозиции. Десятилетия исследований в области субитизации подтвердили выводы Вундта о пределах человеческой способности концентрировать внимание на задаче. Важный вывод из подхода Вундта к изучению внимания: объем внимания связан с когнитивным развитием. По мере того как сознание охватывает больше деталей события, увеличивается и количество разумных комбинаций внутри этого события, повышая вероятность лучшего понимания его особенностей и специфики. На первом этапе внимание распределяется равномерно по внешней визуальной сцене, а обработка информации происходит параллельно. На втором этапе внимание концентрируется на определенной области визуальной сцены (то есть фокусируется), а обработка информации происходит последовательно. Первой из этих моделей, появившихся в литературе, является модель «прожектора». Термин «прожектор» был вдохновлен работами Уильяма Джеймса, который описал внимание как имеющее фокус, периферию и край. Фокус – это область, извлекающая информацию из визуальной сцены с высоким разрешением, геометрический центр которой является местом, куда направлено визуальное внимание. Вокруг фокуса находится периферия внимания, которая извлекает информацию в гораздо более грубой форме (то есть с низким разрешением). Эта периферия простирается до определенной области, а граница называется краем. Вторая модель называется моделью «зум-объектива» и была впервые представлена в 1986 году. Эта модель наследует все свойства модели «прожектора» (то есть фокус, периферию и край), но имеет дополнительное свойство изменения размера. Механизм изменения размера был вдохновлен зум-объективом, который можно найти на камере, и любое изменение размера можно описать как компромисс между эффективностью обработки. Зум-объектив внимания можно описать с точки зрения обратного компромисса между размером фокуса и эффективностью обработки: поскольку ресурсы внимания считаются фиксированными, то следует, что чем больше фокус, тем медленнее будет обработка этой области визуальной сцены, поскольку этот фиксированный ресурс будет распределен по большей площади. Считается, что фокус внимания может охватывать минимум 1° угла зрения, однако максимальный размер еще не определен. В конце 20-го века развернулась значительная дискуссия, в которой теория интеграции признаков (FIT) Трейсмана 1993 года сравнивалась с теорией вовлечения внимания (AET) Дункана и Хамфри 1989 года. FIT утверждает, что «объекты извлекаются из сцен путем селективного пространственного внимания, которое выбирает признаки объектов, формирует карты признаков и интегрирует эти признаки, которые находятся в одном и том же месте, для формирования объектов». Теория Трейсмана основана на двухэтапном процессе, который помогает решить проблему связывания внимания. Эти два этапа – предвнимательный этап и этап фокусированного внимания. Предвнимательный этап: бессознательное обнаружение и разделение признаков объекта (цвет, форма, размер). Трейсман предполагает, что это происходит на ранней стадии когнитивной обработки и что люди не осознают этого, учитывая контринтуитивность разделения целого на части. Доказательства показывают, что предвнимательные фокусы точны из-за иллюзорных конъюнкций. Этап фокусированного внимания: объединение всех идентификаторов признаков для восприятия всех частей как единого целого. Это возможно благодаря имеющимся знаниям и когнитивным картам. Когда объект виден в известном месте и имеет признаки, о которых люди знают, то имеющиеся знания помогут объединить признаки, чтобы понять то, что воспринимается. Случай повреждения париетальной доли Р. М., также известный как синдром Балинта, демонстрирует включение фокусированного внимания и объединение…

Открытое и скрытое ориентирование

Внимание можно дифференцировать на "явное" и "скрытое" ориентирование. Явное ориентирование – это акт выборочного привлечения внимания к объекту или локации, осуществляемый посредством перемещения глаз в этом направлении. Явное ориентирование можно непосредственно наблюдать в виде движений глаз. Хотя явные движения глаз достаточно распространены, можно выделить два типа таких движений: рефлексивные и контролируемые. Рефлексивные движения контролируются верхним бугорком среднего мозга. Эти движения быстрые и активируются внезапным появлением стимулов. В отличие от них, контролируемые движения глаз управляются областями лобной доли. Эти движения медленные и произвольные. Скрытое ориентирование – это акт мысленного переключения фокуса внимания без движения глаз. Проще говоря, это изменения в внимании, не связанные с явными движениями глаз. Скрытое ориентирование способно влиять на результаты процессов восприятия, направляя внимание на конкретные объекты или локации (например, активность нейрона V4, рецептивное поле которого находится на стимуле, к которому направлено внимание, будет усилена скрытым вниманием), но не влияет на информацию, обрабатываемую органами чувств. Исследователи часто используют "задачи фильтрации" для изучения роли скрытого внимания в отборе информации. Эти задачи часто требуют от участников наблюдать за несколькими стимулами, концентрируясь при этом только на одном. Современная точка зрения заключается в том, что зрительное скрытое внимание – это механизм быстрого сканирования поля зрения в поисках интересных локаций. Это переключение скрытого внимания связано с цепями движения глаз, которые подготавливают более медленный саккаду к этой локации. Существуют исследования, предполагающие, что механизмы явного и скрытого ориентирования могут не контролироваться раздельно и независимо, как считалось ранее. Центральные механизмы, которые могут контролировать скрытое ориентирование, такие как теменная доля, также получают вход от подкорковых центров, участвующих в явном ориентировании. Например, если человек концентрирует внимание на правом углу поля зрения, движение глаз в этом направлении может быть активно подавлено. Считается, что скрытое внимание отражает существование процессов, "программирующих явные движения глаз". Однако это утверждение подвергается сомнению, поскольку N2, "нейронный показатель распределения скрытого внимания, не всегда предшествует движениям глаз". Тем не менее, исследователи признают, что "возможно, невозможно окончательно исключить вероятность того, что какое-либо переключение скрытого внимания предшествует каждому переключению явного внимания".

Влияние нагрузки на обработку

"Чрезвычайно влиятельная" теория, касающаяся избирательного внимания, – теория перцептивной нагрузки, утверждающая, что на внимание влияют два механизма: когнитивный и перцептивный. Перцептивный механизм рассматривает способность субъекта воспринимать или игнорировать стимулы, как относящиеся к задаче, так и не относящиеся к ней. Исследования показывают, что если представлено много стимулов (особенно если они относятся к задаче), гораздо легче игнорировать не относящиеся к задаче стимулы, но если стимулов мало, разум воспринимает нерелевантные стимулы наряду с релевантными. Когнитивный механизм относится к фактической обработке стимулов. Исследования в этой области показали, что способность обрабатывать стимулы снижается с возрастом, то есть молодые люди способны воспринимать больше стимулов и полностью их обрабатывать, но, вероятно, обрабатывают как релевантную, так и нерелевантную информацию, в то время как пожилые люди могут обрабатывать меньше стимулов, но обычно обрабатывают только релевантную информацию. Некоторые люди могут обрабатывать несколько стимулов одновременно, например, обученные операторы азбуки Морзе способны скопировать 100% сообщения, ведя при этом содержательный разговор. Это основано на рефлекторной реакции, вызванной "сверх-обучением" навыку приема/отслеживания/транскрипции азбуки Морзе, так что это автономная функция, не требующая особого внимания для выполнения. Это переобучение мозга происходит, когда "практика навыка [превышает] 100% точность", позволяя деятельности стать автоматической, в то время как разум имеет возможность одновременно обрабатывать другие действия. Исходя из основной роли теории перцептивной нагрузки, предположения относительно ее функциональности, касающиеся того, что ресурсы внимания ограничены, подразумевают необходимость использования всех доступных ресурсов внимания. Однако эта эффективность снижается при одновременном учете точности и времени реакции (ВР). Это ограничение проявляется при анализе данных исследований и получении результатов. Это влияет как на когнитивное, так и на перцептивное внимание, поскольку отсутствует измерение распределения временного и пространственного внимания. Анализируется лишь концентрированное внимание на эффективности выполнения задачи и затраченном времени, что приводит к избыточному анализу общих когнитивных способностей, связанных с обработкой множественных стимулов посредством восприятия.

Клиническая модель

Внимание лучше всего описывается как устойчивое сосредоточение когнитивных ресурсов на информации, при фильтрации или игнорировании посторонних раздражителей. Внимание – это базовая функция, часто являющаяся предпосылкой для всех остальных неврологических и когнитивных функций. Как это часто бывает, клинические модели внимания отличаются от исследовательских. Одной из наиболее часто используемых моделей для оценки внимания у пациентов с различными неврологическими патологиями является модель Сольберга и Матьера. Эта иерархическая модель основана на восстановлении процессов внимания у пациентов с повреждением мозга после комы. В модели описано пять различных видов деятельности, возрастающих по сложности, соответствующих тем видам деятельности, которые пациенты могут выполнять по мере прогресса в восстановлении. Фокусированное внимание: Способность дискретно реагировать на конкретные сенсорные стимулы. Устойчивое внимание (бдительность и концентрация): Способность поддерживать последовательный поведенческий ответ во время непрерывной и повторяющейся деятельности. Выборочное внимание: Способность поддерживать определенный поведенческий или когнитивный настрой, несмотря на отвлекающие или конкурирующие стимулы. Следовательно, она включает в себя понятие "устойчивости к отвлекающим факторам". Переключающееся внимание: Способность к умственной гибкости, позволяющая людям переключать фокус внимания и переходить между задачами с различными когнитивными требованиями. Разделенное внимание: Способность одновременно реагировать на несколько задач или требований. Эта модель оказалась очень полезной при оценке внимания при различных патологиях, тесно связана с повседневными трудностями и особенно полезна при разработке программ стимуляции, таких как тренинг процессов внимания – программы реабилитации для неврологических пациентов тех же авторов.

Другие дескрипторы для типов внимания

Осознанность: Осознанность была представлена как клиническая модель внимания. Практики осознанности – это клинические вмешательства, акцентирующие обучение функциям внимания. Бдительное внимание: Сохранять концентрацию на невозбуждающем стимуле или неинтересной задаче в течение продолжительного времени гораздо сложнее, чем уделять внимание возбуждающим стимулам и интересным задачам, и требует особого типа внимания, называемого «бдительным вниманием». Таким образом, бдительное внимание – это способность поддерживать устойчивое внимание к стимулу или задаче, которые в обычных условиях могут оказаться недостаточно привлекательными, чтобы предотвратить отвлечение внимания другими стимулами или задачами.

Культурные различия

Дети, по-видимому, развивают паттерны внимания, связанные с культурными практиками их семей, общин и учреждений, в которых они участвуют. В 1955 году Жюль Генри предположил, что существуют общественные различия в чувствительности к сигналам из множества текущих источников, требующих осознания нескольких уровней внимания одновременно. Он связал свои рассуждения с этнографическими наблюдениями общин, в которых дети вовлечены в сложное социальное окружение с множеством взаимоотношений. Одним из примеров является одновременное внимание, подразумевающее непрерывную концентрацию на нескольких действиях, происходящих одновременно. Другой культурной практикой, которая может быть связана со стратегиями одновременного внимания, является координация действий в группе. Малыши и опекуны из Сан-Педро часто координировали свою деятельность с другими членами группы в многосторонних взаимодействиях, а не в парном формате. Также важно его семантическое значение в классификации видеоконтента. И пространственное, и временное внимание были включены в подобные классификационные усилия. В общем, существует два типа моделей, имитирующих механизм выделения снизу вверх в статических изображениях. Один основан на анализе пространственного контраста. Например, механизм "центр-окружение" использовался для определения выделенности в различных масштабах, вдохновленный предполагаемым нейронным механизмом. Также было высказано предположение, что некоторые визуальные стимулы изначально выделяются на определенных фонах и что они фактически не зависят от задачи. Эта модель утвердилась как эталон для обнаружения выделенности и последовательно используется для сравнения в литературе; этот метод был назван SR. Затем был представлен метод PQFT. И SR, и PQFT используют только фазовую информацию. Нейронная абстракционная пирамида – это иерархическая рекуррентная сверточная модель, которая включает в себя потоки информации снизу вверх и сверху вниз для итеративной интерпретации изображений.

Небрежность полупространственной

Полупространственная небрежность, также называемая односторонней небрежностью, часто возникает при повреждении правого полушария мозга. Это повреждение часто приводит к тенденции игнорировать левую сторону своего тела или даже левую сторону видимого объекта. Повреждение левой стороны мозга (левого полушария) редко вызывает значительную небрежность в отношении правой стороны тела или объектов в окружающем пространстве. Однако проявления пространственной небрежности могут варьироваться и различаться в зависимости от области мозга, которая была повреждена. Повреждение различных нейронных субстратов может приводить к разным типам небрежности. Расстройства внимания (латерализованные и нелатерализованные) также могут способствовать развитию симптомов и эффектов. Новые технологии предоставили больше информации, указывающей на наличие обширной, распределенной сети фронтальных, теменных, височных и подкорковых областей мозга, связанных с небрежностью. Эта сеть может быть соотнесена и с другими исследованиями; дорсальная сеть внимания связана с пространственной ориентацией. Повреждение этой сети может приводить к тому, что пациенты игнорируют левую сторону, когда отвлечены на правую сторону или объект справа. В отличие от внимания к другим, другие исследования показали, что информация, относящаяся к самому себе, такая как собственное лицо и имя, автоматически привлекает внимание и обрабатывается предпочтительнее другой связанной информации. Эти противоположные эффекты между вниманием к другим и вниманием к себе побуждают к синтетическому взгляду, представленному в недавней статье, в которой предлагается, что социальное внимание функционирует в двух поляризованных состояниях: в одной крайности человек склонен сосредотачиваться на себе и отдавать приоритет информации, связанной с собой, над информацией о других, а в другой крайности внимание направлено на других людей для понимания их намерений и желаний. Внимание к себе и внимание к другим обозначают два конца непрерывного спектра социального внимания. В зависимости от поведенческого контекста механизмы, лежащие в основе этих двух полярностей, могут взаимодействовать и конкурировать друг с другом, чтобы определить карту значимости социального внимания, которая направляет наше поведение. Еще одним фактором, отвлекающим внимание, является недостаток сна. Лишение сна ухудшает когнитивные функции, особенно способность к разделению внимания. Разделение внимания, возможно, связано с циркадными процессами.

Неявка

Впервые невнимательная слепота была описана в 1998 году Ариен Мак и Ирвиком Роком. Их исследования показали, что когда люди сосредоточены на определенных стимулах, они часто не замечают другие стимулы, которые находятся прямо перед глазами. Хотя речь не идет о фактической слепоте, это происходит из-за высокой когнитивной нагрузки, связанной с тем, на что обращено внимание. На основе эксперимента, проведенного Маком и Роком, Ула Финч и Нилли Лави протестировали участников, используя задачу на восприятие. Им предъявляли крест, одна из сторон которого была длиннее другой, в течение 5 попыток. На шестой попытке в верхнем левом углу экрана появлял белый квадрат. Результаты показали, что из 10 участников только 2 (20%) действительно увидели квадрат. Это говорит о том, что чем больше внимания уделяется длине сторон креста, тем выше вероятность того, что человек полностью пропустит объект, находящийся на виду. Слепота к изменениям впервые была изучена Ренсинком и его коллегами в 1997 году. Их исследования показали, что людям сложно заметить изменения между последовательными изображениями из-за сильной концентрации на чем-то одном или из-за недостатка внимания в целом. Ренсинк проверил это, показывая участникам изображение, затем пустой экран, а затем то же изображение, но с отсутствующим элементом. Результаты показали, что изображения нужно было несколько раз попеременно показывать, чтобы участники заметили разницу. Эта идея ярко демонстрируется в фильмах с ошибками монтажа. Многие люди не замечают различий, хотя на самом деле изменения часто бывают существенными.

Философский период

Психолог Дэниел Берлин приписывает первое развернутое рассмотрение внимания философу Николасу Малебраншу в его работе "Поиск истины". "Малебранш считал, что мы имеем доступ к идеям, или ментальным репрезентациям внешнего мира, но не имеем прямого доступа к самому миру". В противном случае мы будем путать эти идеи. Малебранш пишет в "Поиске истины": "поскольку часто случается, что понимание обладает лишь смутным и несовершенным восприятием вещей, это поистине является причиной наших ошибок. Поэтому необходимо искать способы, чтобы наши восприятия не были смутными и несовершенными. И, поскольку, как всем известно, нет ничего, что делает их более ясными и отчетливыми, чем внимательность, мы должны попытаться найти способы стать более внимательными, чем мы есть". По мнению Малебранша, внимание имеет решающее значение для понимания и организации мыслей. Философ Готфрид Вильгельм Лейбниц ввел понятие апперцепции в этот философский подход к вниманию. Апперцепция – это "процесс, посредством которого новый опыт ассимилируется и преобразуется остатком прошлого опыта индивида для формирования нового целого". Апперцепция необходима для того, чтобы воспринятое событие стало сознательным событием. Лейбниц подчеркнул рефлексивный непроизвольный взгляд на внимание, известный как экзогенная ориентация. Однако существует также эндогенная ориентация, которая представляет собой произвольное и направленное внимание. Философ Иоганн Фридрих Гербарт согласился с точкой зрения Лейбница об апперцепции, однако он развил ее, сказав, что новые переживания должны быть связаны с уже существующими в сознании. Гербарт также был первым, кто подчеркнул важность применения математического моделирования в изучении психологии.