Бодрствование, внимание

В течение суток происходит чередование двух состояний организма – бодрствования и сна, каждое из которых не является однородным. Термин «бодрствование» был введен в 1923 г. Х.Хедом для обозначения функционального состояния нервных центров, лежащего в основе разнообразной приспособительной деятельности организма. Он отражает связь между уровнем активности центральной нервной системы и различными видами поведения.

На основе изучения поведенческих реакций были дифференцированы уровни бодрствования в виде непрерывного ряда: сон – диффузное бодрствование – активное бодрствование – эмоции – сверхвозбуждение. При этом уровни бодрствования рассматривались в качестве функций нервной системы. Блок сформулировал теоретические представления о взаимоотношениях степени активности «нервных центров» и поведенческим выражением функциональных состояний, представив их в виде шкалы уровней бодрствования. В этих исследованиях оставались нетронутыми проблемы мозгового обеспечения активации.

Электрофизиологические исследования динамики функционального состояния мозга выявили изменения частоты биоэлектрических колебаний коры при переходе от сна к бодрствованию, от покоя к напряженному вниманию. На основе комплексного изучения поведения и физиологических реакций. Линдсли выделил девять градаций функционального состояния. Каждой из них соответствует определенный уровень сознания, эффективность поведенческих реакций и электроэнцефалографические показатели. Например, состояние дремоты характеризуется пограничным состоянием сознания, всплыванием образов, бедными поведенческими реакциями, нарушением их временной организации, на электроэнцефалограмме наблюдаются редуцированные альфа-волны, иногда низкоамплитудные медленные волны. Состояние спокойного бодрствования сопровождается наличием блуждающего внимания, преобладанием свободных ассоциаций, выраженными стандартными поведенческими реакциями и продуктивным мышлением, на энцефалограмме отмечается синхронизация: оптимальный альфа-ритм. При активном бодрствовании внимание селективное, но с возможностями варьирования. поведение организовано для ответов, на энцефалограмме – в основном быстрые низкоамплитудные волны. Уровень эмоционального возбуждения сопровождается ограничением восприятия, не концентрированным, диффузным вниманием, состоянием «замешательства», малоэффективным поведением, отсутствием самоконтроля. десинхронизацией энцефалограммы: низкоамплитудный ритм, а также высокие смешанные частоты.

Решению вопроса о механизмах, обеспечивающих тонус коры, способствовало изучение деятельности неспецифической активизирующей системы, начинавшееся с 1949 г. после опубликования Г. Моруцци и Г. Мэгуном своей широко известной работы «Ретикулярная формация мозгового ствола и реакция активации в ЭЭГ». Результаты этого исследования, подтвержденные в дальнейшем большим числом работ, позволили дифференцировать градуальные изменения поведения человека в связи с активизирующими влияниями ретикулярной формации ствола головного мозга.

Выделяют три основные функциональные блока или аппарата мозга, участие которых необходимо для осуществления любого вида психической деятельности: 1) блок, обеспечивающий регуляцию тонуса или бодрствования; 2) блок получения, переработки и хранения информации, поступающей из внешнего мира; 3) блок программирования, регуляции и контроля психической деятельности.

Первым функциональным блоком головного мозга является ретикулярная формация. По нервной сети этого образования возбуждение распространяется не отдельными, изолированными импульсами, а градуально, постоянно меняя свой уровень и, таким образом, модулируя состояние всего нервного аппарата. Различают восходящую ретикулярную систему, волокна которой направляются в зрительные бугры, хвостатое тело, древнюю кору и в образования новой коры, играющие важную роль в обеспечении сложной психической деятельности, и нисходящую, связи которой имеют обратное замыкание. Оба этих отдела ретикулярной формации составляют единый саморегулирующийся аппарат, построенный по принципу «рефлекторного круга», который может обеспечить тонус коры и сам находится под регулирующим влиянием коры головного мозга.

Можно выделить два основных источника активации. Действие каждого из них опосредуется различными отделами активирующей ретикулярной формации. Первым являются процессы организма, лежащие в основе гомеостаза. Вторым – поступления в организм раздражений из внешнего мира. Кроме этих источников значительная часть активности человека обусловлена мотивацией и эмоциональным тонусом, которые координируют направленность поведенческих реакций, текущие познавательные процессы.

Второй функциональный блок – прием, переработка и хранение внешней информации, расположен в наружных отделах новой коры и занимает ее задние отделы, включая в свой состав аппараты зрительной (затылочной), слуховой (височный) и общечувствительной (теменной) областей – первичные проекционные зоны коры; первично-ассоциативные (вторичные) и третичные – зоны перекрытия – обеспечивающие комплексные формы познавательной деятельности.

Третий функциональный блок обеспечивает организацию активной сознательной деятельности. Существенной его структурой являются префронтальные отделы мозга, которые вследствие отсутствия в их основе пирамидных клеток и наличия во II и III слоях большого числа мелких клеток (гранул) называют гранулярной лобной корой.

Префронтальная область мозга имеет богатейшую систему двусторонних связей как с нижележащими отделами мозга и соответствующими отделами ретикулярной формации, так и со всеми остальными наружными отделами коры, благодаря чему осуществляются как вторичные переработки сложнейших афферентаций, так и регулирующие воздействия на все эти структуры. Установлено интимное участие префронтальных отделов мозга в наиболее сложных формах активации, вызываемой интеллектуальной деятельностью. Регистрируя токи действия, отражающие возбуждение одновременно работающих 50-100 пунктов мозга, автор обнаружил, что каждая достаточно сложная умственная работа ведет к увеличению числа синхронно работающих участков прежде всего в лобных долях мозга.

Внимание как определенное состояние связывают с оптимальным уровнем активации ЦНС, на фоне которого протекают различные психические процессы и поведенческие акты. Основной характеристикой этого состояния считают обеспечение эффективности реализации перцептивной, мнестической, интеллектуальной и других видов деятельности.

В одной из широко распространенных концепций внимание рассматривалось как особое состояние бодрствования, являющееся одной из ступеней континуума сон – бодрствование. Согласно этому подходу к проблеме, внимание имеет градуированный характер и изменяется от общей настороженности по отношению к любому стимулу (как при ориентировочной реакции) до специфической настороженности, когда внимание сфокусировано на стимуле определенной сенсорной модальности. В соответствии с этой концепцией длительное генерализованное состояние возбуждения обеспечивается восходящей ретикулярной активизирующей системой, в то время как диффузная таламокортикальная проекционная система модулирует это состояние на более короткие и избирательные отрезки времени, изменяя таким образом фокус внимания.

Психологическое строение внимания. Всякая организованная психическая деятельность человека характеризуется известной избирательностью (селективностью). Из огромного числа доходящих до нас раздражителей человек отбирает лишь небольшое число тех, которые являются наиболее сильными или существенными, соответствующими его интересам, намерениями или стоящими перед ним задачами. Эту избирательность психических процессов в психологии принято называть вниманием, понимая под ним как тот фактор, который обеспечивает выделение существенных для психической деятельности элементов, так и тот процесс, который поддерживает контроль за четким и организованным протеканием психической деятельности.

Если описания самих фактов внимания на протяжении всей истории психологии, начиная с классических публикаций Г.Э. Мюллера (1973), Титгенера (1908) и до наших дней, не претерпело сколько-нибудь существенных изменений, то относительно сущности внимания в психологии высказывались взгляды, резко противоположные друг другу.

Рядом авторов внимание трактуется как сенсорный феномен (зрительное, слуховое, тактильное внимание), т.е. как фактор, который способствует только избирательному протеканию приема и переработки различий информации.

Другая трактовка внимания представлена С.Л. Рубинштейном, где внимание рассматривается как фактор, который обеспечивает селективность протекания всех познавательных процессов. Таким образом, сфера действия внимания расширяется до познавательных процессов в целом.

В ряде руководств по психологии дается еще более широкое определение внимания как фактора, способствующего селективности протекания любых психологических процессов, как познавательных, так и аффективно-волевых. Эта трактовка в большей степени отвечает современным представлениям о внимании. Из нее следует, что существует несколько форм внимания, соответственно тем процессам, в которых реализуется этот фактор.

К этим формам внимания относятся:

а) сенсорное внимание (зрительное, слуховое, тактильное);

б) двигательное внимание, т.е. внимание, проявляющееся в моторных процессах, в их сознании и регуляции;

в) эмоциональное внимание, т.е. внимание, привлекаемое эмоционально-значительными стимулами; следует отметить особые закономерности протекания этой формы внимания, ее тесную связь с памятью, с процессом запечатления информации (процессами импритинга);

г) интеллектуальное внимание, т.е. внимание, которое проявляется в интеллектуальной деятельности (внимание к предмету обдумывания, к интеллектуальным операциям, с помощью которых реализуется сам процесс мышления).

Указанные четыре формы внимания изучены в разной степени. Сенсорное внимание – одно из наиболее подробно изученных, и все основные закономерности этого феномена были получены при изучении именно этой формы внимания. Сравнительно хорошо изучено и двигательное внимание – роль его в регуляции движений и действий, навыков, автоматизированных актов. Эмоциональная, и особенно интеллектуальная формы внимания, изучены существенно меньше.

Выбор актуальных, личностно-значимых сигналов осуществляется из множества всех сигналов, доступных восприятию в данный момент. В отличие от восприятия, связанного с переработкой и синтезом информации, поступающей от входов разной модальности, внимание ограничивает лишь ту ее часть, которая будет реально обрабатываться.

Известно, что человек не может одновременно думать о разных вещах и выполнять разнообразные работы. Это ограничение приводит к необходимости дробить поступающую извне информацию на части, не превышающие возможности обрабатывающей системы. Центральные механизмы переработки информации у человека могут иметь дело в данный момент времени лишь с одним объектом. Если сигналы о втором объекте появляются во время реакции на предыдущий, то обработка новой информации не производится, пока эти механизмы не освободятся.

Каналы центральных механизмов обработки могут быть заняты не только восприятием внешних сигналов, но и контролем за ответными действиями. Это также может являться сдерживающим моментом для реакции на новый сигнал. Попытка одновременно следить за одним сообщением и отвечать на другое понижает точность восприятия и точность ответа.

Указанные ограничения связаны с основной характеристикой внимания – его фиксированным объектом. Важной и определяющей особенностью объема внимания является то, что он практически не поддается регулированию при обучении и тренировке.

Ограниченность объема воспринимаемого и перерабатываемого материала заставляет непрерывно дробить на части поступающую информацию и определять последовательность анализа среды. Выделяют две группы факторов, определяющих направленность и избирательность внимания. К первой относят факторы, характеризующие структуру внешних раздражителей, доходящих до человека, т.е. структуру внешнего поля. К ним причисляют физические параметры сигнала, например, интенсивность, его частоту и другие характеристики организации сигналов во внешнем поле. Ко второй группе относят факторы, характеризующие деятельность самого человека, т.е. структуру внутреннего поля.

Факт, что некоторые физические параметры сигнала обусловливают направленность внимания, был первым включен в теоретические представления о структуре этого процесса. Так, Бродбент описывал внимание как фактор, отбирающий информацию уже на входах. В его первой модели внимания селекция осуществлялась на основе только физических параметров. Здесь человек понимался как пассивный приемник информации. Такая позиция базировалась на обнаруженном им факте, что если человеку подавали одновременно информацию в оба уха и согласно инструкции, он должен был воспринимать лишь информацию, поступающую в левое ухо, то подававшаяся при этом в правое ухо другая информация полностью им игнорировалась.

Дальнейшие исследования выявили факты центрального (внутреннего) происхождения, влияющие на избирательность внимания: соответствие поступающей информации потребностям человека, его эмоциональному состоянию, актуальности для него данной информации. Кроме того, внимания к себе требуют действия, недостаточно автоматизированные, а также не доведенные до конца.

Эксперименты Трейсмана уточнили и расширили первоначальные представления и показатели, что избирательность внимания может осуществляться не только на основе физических параметров сигналов, но и по семантическим характеристикам текста. Если на оба уха одновременно подавали разную информацию с инструкцией слушать, например, только левым, а затем неожиданно дали продолжение «левого» рассказа на правое ухо, то он переключался на информацию справа и даже не сразу это замечал. Учитывая эти данные, предположили, что вся пропущенная на входах информация приходит в центры, после чего выделенная там часть сохраняется в памяти, а остальная очень быстро забывается. Таким образом, было введено представление еще об одном фильтре – центральном. В построенной с учетом этого модели входной фильтр уже не полностью блокируют неактуальную информацию, а лишь несколько ослабляет ее. При этом ограничение потока перерабатываемой информации может происходить в двух ключевых позициях: периферический фильтр осуществляет отбор по физическим характеристикам, а центральный производит селекцию по категориальным и семантическим признакам.

Следующим шагом на пути учета все более сложных механизмов в динамике организации внимания явилось представление о нем как об активном предвосхищении результатов восприятия с теми же двумя уровнями обработки информации: грубыми и быстрыми параллельными оценками – с помощью предвнимания, и медленными детальными последовательными – с помощью фокального внимания.

К механизмам, осуществляющим фильтрацию, относят периодическую подстройку органов чувств и центральную настройку. П.Я.Гальперин обобщил представления о центральных механизмах внимания. Моторные теории внимания он объединил в первую группу. В них внимание рассматривается как результат двигательного приспособления, улучшающего восприятия предмета.

Во вторую группу отнесены теории, делающие акцент на ограничении объема внимания, поэтому более «сильные» представления вытесняют из него более «слабые». С этой точки зрения более «сильными» будут те представления, к которым добавляется воспоминание сходного опыта. Сила представления в конце концов определяется сложением интенсивности внешнего раздражения и активности той части прошлого опыта, которая присоединяется к нему по ассоциации.

Третью группу составляют теории, связывающие внимание с мотивацией: привлекает внимание то, что связано с интересами человека: это и сообщает объекту дополнительную интенсивность, а с ней повышаются ясность и отчетливость восприятия.

Во всех группах представлений можно выделить общий принцип – возникновение в центральной нервной системе дополнительного возбуждения, усиливающего восприятия конкретного объекта. В одном случае это дополнительное возбуждение порождается импульсами от мышц при повторении ряда движений, в другом – определяется воздействием сходного прошлого опыта, в третьем – связано с системой интересов личности и эмоциональным настроением человека.

По активности человека в организации внимания различают три вида внимания: непроизвольное, произвольное и послепроизвольное.

Непроизвольное внимание – это сосредоточение сознания на объекте в силу его особенности как раздражителя. Непроизвольное внимание может вызвать более сильный раздражитель на фоне действующих, новизна раздражителя, начало и прекращение действия раздражителя. Признаки элементарного непроизвольного внимания можно наблюдать уже на первых месяцах развития ребенка. Они заключаются в повороте глаз (а потом и головы) в сторону раздражителя, в прекращении всех остальных побочных видов деятельности, отчетливом комплексе дыхательных, сердечно-сосудистых и кожно-гальванических реакций, которые В.М.Бехтерев назвал «рефлексом сосредоточения», а И.П.Павлов – «ориентировочным рефлексом».

Кроме поворота глаз и головы в сторону раздражителя в ориентировочный рефлекс входят вегетативные и электроэнцефалографические реакции, кожно-гальванический рефлекс, изменение ритма дыхания, сужение сосудов периферии при расширении сосудов головы, а затем – по мере созревания электрической активности коры головного мозга – явления депрессии альфа-ритма, усиление амплитуды вызванных потенциалов в ответ на предъявление раздражителя, появление «волны ожидания».

Вегетативные и электрофизиологические показатели ориентировочного рефлекса возникают на первые предъявления раздражителя, но постепенно угасают по мере многократного его повторения.

Существенная особенность ориентировочного рефлекса и его отличие от общей «реакции пробуждения» заключается в том, что он может принимать высокоизбирательный характер. Таким образом, уже с самого начала ориентировочный рефлекс может создавать основу селективного, организованного поведения.

Произвольное внимание – это сознательно регулируемое сосредоточение на объекте, направляемое требованиями деятельности. При произвольном внимании сосредоточение происходит не только на том, что эмоционально приятно, а в большей мере на том, что должно делать. Поэтому психологическое содержание произвольного внимания связано с постановкой цели деятельности и волевым усилием.

Послепроизвольное внимание – возникает после того, как было вызвано произвольное внимание. При этом снижается волевое напряжение, необходимое при сосредоточении в произвольном внимании. Послепроизвольное внимание – сосредоточение на объекте в силу его ценности для личности.

Решение вопроса о том. каким образом их элементарных ориентировочных реакций возникает сложнейшая форма произвольного внимания, проявляющаяся в возможности самостоятельно контролировать свое поведение, было предложено выдающимся советским психологом Л.С.Выготским, который считает, что в отличие от элементарного ориентировочного рефлекса произвольное внимание является по своему происхождению не биологическим, а социальным актом и что его следует расценивать как привнесение в организацию селективности психической деятельности тех факторов, которые являются не продуктом биологического созревания организма, а формируются у ребенка в его общении со взрослым.

Произвольное внимание развивается у ребенка после 10 мес. Развитие его у детей вначале обеспечивает реализацию тех целей, которые ставят перед ними взрослые, а затем и тех, которые ставятся детьми самостоятельно. Произвольное внимание тесно связано с речью.

Внимание принято характеризовать: устойчивостью, концентрацией, распределением, переключаемостью и предметностью.

Устойчивость – это длительность привлечения внимания к одному и тому же объекту или к одной и той же задаче. Она может определяться периферическими и центральными факторами. Устойчивость, определяемая периферическими факторами, не превышает 2-3 с, после чего внимание начинает колебаться. Данная характеристика существенно повышается, если человек активно взаимодействует с объектом. Устойчивость центрального внимания может составлять значительно больший интервал – до нескольких минут. Колебания периферического внимания при этом не исключаются, но оно возвращается все время к одному и тому же объекту. Устойчивость внимания тесно связана с его концентрацией.

Концентрация внимания – его сосредоточенность на узкой зоне, в пределах которой надо хорошо воспринимать все детали (Н.Д.Левитов). Концентрация определяется единством двух важных факторов – повышением интенсивности сигнала при ограниченности поля восприятия.

Под распределением понимают субъективно переживаемую способность человека удерживать в центре внимание определенное число разнородных объектов одновременно. Именно это качество дает возможность совершать сразу несколько действий, сохраняя их в поле внимания. Однако есть все основания предполагать, что одновременно протекает только один вид сознательной психической деятельности, а субъективное ощущение одновременности выполнения нескольких обязано быстрому последовательному переключению с одной на другую. Таким образом, распределение внимания, по существу, является обратной стороной его переключаемости.

Переключаемость внимания – быстрый переход с концентрации внимания на одном предмете на концентрацию внимания на другом. При этом перевод внимания с одного на другое всегда сопровождается некоторым нервным напряжением, которое реализуется волевым усилием.

Под предметностью внимания понимают настройку чувствительности (порогов) органов чувств разной модальности, поскольку человек оперирует с конкретными объектами, а не с обобщенными абстрактными образами.

Снижение уровня внимания, нарушения его отдельных характеристик предшествует развитию утомления и некоторых специфических патологических состояний. В связи с этим исследования конкретных психофизиологических механизмов избирательного внимания, также как и поиск надежных показателей его уровня, являются сейчас весьма актуальными.