Сидоров П.И., Парняков А.В. Введение в клиническую психологию: Т. I.: Учебник для студентов медицинских вузов. Нейрофизиологические механизмы внимания Нейрофизиологические механизмы внимания

Важнейшим свойством нервной системы является память - способность накапливать, хранить и воспроизводить поступающую информацию. Накопление информации происходит в несколько этапов.

В соответствии с этапами запоминания принято выделять кратковременную и долговременную память. Если информация, хранящаяся в кратковременной памяти (например, номер телефона только что прочитанный или услышанный), не передается в долговременную память, то она быстро стирается. В долговременной памяти информация хранится длительно в доступном для извлечения виде. Следы памяти, или энграммы, упрочняются каждый раз по мере извлечения. Процесс упрочения энграмм по мере их воспроизведения называется консолидацией следов памяти. Предполагается, что механизмы кратковременной и долговременной памяти различны. Кратковременная, или оперативная, память связывается с обработкой информации в нейронных сетях; предполагается, что ее механизмом может быть циркуляция импульсных потоков по замкнутым нейронным цепям. Долговременная память, очевидно, связана со сложными процессами синтеза белка в нейронах высших отделов ЦНС. Запоминание, хранение и извлечение наиболее актуальной в данный момент информации из памяти является результатом сложного динамического взаимодействия различных структур мозга.

В операциях по запечатлеванию и извлечению следов памяти принимают участие нейроны различных областей коры, лимбической системы и таламуса. Клинические наблюдения показали, что при поражении одного из основных отделов лимбической системы - гиппокампа - утрачивается память на недавние события, но сохраняется на давно прошедшее.

Деятельность нейронов заднеассоциативных отделов коры тесно связана с хранением и извлечением следов памяти. При раздражении височной доли во время операции возникают четкие картины прошлого, в точности воспроизводящие обстановку вспоминаемого события. Качественной особенностью памяти человека, отличающей ее от памяти животных, даже высших приматов, является то, что человек способен запоминать не столько все подробности информации, сколько общие положения. В прочитанном тексте взрослый человек запоминает не словесную формулировку, а содержание. Это свойственная человеку словесно-логическая абстрактная память.

Механизмы памяти претерпевают значительные изменения с возрастом. Память, основанная на хранении следов возбуждения в системе условных рефлексов, формируется на ранних этапах развития. Относительная простота системы памяти в детском возрасте определяет устойчивость, прочность условных рефлексов, выработанных в раннем детстве. По мере структурно-функционального созревания мозга происходит значительное усложнение системы памяти. Это может привести к неравномерному и неоднозначному изменению показателей памяти с возрастом. Так, в младшем школьном возрасте объем памяти достоверно возрастает, а скорость запоминания уменьшается, увеличиваясь затем к подростковому возрасту. Созревание высших корковых формаций с возрастом определяет постепенность развития и совершенствования словесно-логической абстрактной памяти.

3.9. Нейрофизиологические механизмы восприятия,
внимания, мотивации и эмоций

Процессу восприятия принадлежит важнейшая роль в обеспечении контактов с внешней средой и в формировании познавательной деятельности. Восприятие - сложный активный процесс, включающий анализ и синтез поступающей информации. В осуществлении процесса восприятия принимают участие различные области коры, каждая из которых специализированно участвует в операциях приема, анализа, переработки и оценки поступающей информации. В первичных проекционных корковых зонах (корковый конец анализатора, по И. П. Павлову) происходит прием и анализ отдельных признаков сигнала. Во вторичных проекционных зонах информация, поступающая из определенных анализаторов, синтезируется в сложные сенсорные комплексы. В зонах перекрытия анализаторов - ассоциативных областях коры - интегрируется возбуждение, приходящее из разных анализаторов, происходит его сличение с эталоном, сформированным на основе прошлого опыта. В этих областях осуществляется комплексная оценка поступающей информации, принимается решение о ее характере, и происходит опознание стимула, определение его значимости.

Постепенность и неодновременность созревания областей коры в процессе онтогенеза определяют существенные особенности процесса восприятия в различные возрастные периоды. Определенная степень зрелости первичных проекционных корковых зон к моменту рождения ребенка создает условие для осуществления на уровне коры больших полушарий приема информации и элементарного анализа качественных признаков сигнала уже в период новорожденности. Установлено, что новорожденные способны выделять предметы из окружающего фона. Они задерживают взор на одном из элементов предъявляемого изображения. В течение первых месяцев жизни усложняется анализ сенсорных стимулов в проекционной коре. В ЭЭГ-исследованиях формирования зрительного восприятия показано значительное усложнение коркового ответа на афферентный стимул так называемого вызванного потенциала (ВП), наличие которого отмечено у новорожденных. К 2-3 месяцам резко увеличивается разрешающая способность зрительного анализатора. Периоды бурного развития зрительной функции отличаются высокой пластичностью, повышенной чувствительностью к факторам внешней среды. Они рассматриваются как сенситивные периоды развития, чувствительные к направленным развивающим воздействиям. Это свидетельствует о необходимости раннего начала сенсорного воспитания.

По определению И. М. Сеченова, новорожденный «видит, но видеть не умеет». Восприятие, создание образа предмета связано с функцией ассоциативных областей. По мере их созревания они начинают включаться в анализ поступающей информации. В раннем детском возрасте до 3-4 лет включительно ассоциативные зоны дублируют функцию проекционной коры. Вызванные ими ответы по форме, временным параметрам и реактивности соответствуют ответам проекционной зоны.

Качественный скачок в формировании системы восприятия отмечен после 5 лет. К 5-6 годам заднеассоциативные зоны специализированно вовлекаются в процесс опознания сложных изображений, а в проекционной коре осуществляется более простой анализ, например, выделение контура и контраста. В этом возрасте существенно облегчается опознание сложных, ранее незнакомых предметов, сличение их с эталоном. Это дает основание рассматривать дошкольный возраст как сенситивный (особо чувствительный) период развития зрительного восприятия. Клинические наблюдения показали, что катаракта - помутнение хрусталика глаза, возникшая у ребенка до 5-6 лет, приводит к необратимым нарушениям зрительной функции.

В школьном возрасте система зрительного восприятия продолжает усложняться и совершенствоваться за счет включения переднеассоциативных областей. Эти области, ответственные за принятие решения, оценку значимости поступающей информации и организацию адекватного реагирования, обеспечивают формирование произвольного избирательного восприятия. Существенные изменения избирательного реагирования с учетом значимости стимула отмечены к 10-11 годам. Недостаточность этого процесса в начальных классах обусловливает затруднение в выделении основной значимой информации и отвлечение несущественными деталями. Структурно-функциональное созревание лобных областей продолжается в подростковом возрасте и определяет совершенствование системной организации процесса восприятия. Заключительный этап развития воспринимающей системы обеспечивает оптимальные условия для адекватного реагирования на внешние воздействия.

Внимание является одной из важнейших психофизиологических функций, обеспечивающих оптимизацию процессов воспитания и обучения. Так же как восприятие, внимание - сложный системный акт, в котором принимают участие различные структуры мозга. Внимание повышает уровень активации коры больших полушарий. К системе структур, участвующих в этом процессе, относятся структуры, вызывающие генерализованную активацию коры больших полушарий - ретикулярная формация среднего мозга, локальную активацию - лимбическая система и высшие корковые центры регуляции и контроля - лобные области коры больших полушарий. Генерализованная активация опосредует процессы непроизвольного внимания. С механизмами локальной активации связано осуществление произвольного внимания. Существует тесная двухсторонняя связь процессов внимания и восприятия. С одной стороны, внимание, активируя определенные области коры больших полушарий, оптимизирует восприятие, создает условия для избирательного включения различных областей коры в этот процесс. С другой стороны, внимание осуществляется на основе анализа и обработки всей поступающей информации. Поэтому формирование процесса внимания с возрастом связано как со структурно-функцио-нальным созреванием активирующей системы мозга, так и с созреванием корковых структур, участвующих в анализе и обработке информации.

Признаки непроизвольного внимания обнаруживается уже в период новорожденности в виде элементарной ориентировочной реакции на экстренное применение раздражителя. Эта реакция еще лишена характерного исследовательского компонента, но она уже проявляется в определенных изменениях электрической активности мозга, вегетативных реакциях (изменение дыхания, частоты сердцебиения). Критическим периодом в формировании непроизвольного внимания является 2-3-месячный возраст, когда ориентировочная реакция приобретает черты исследовательского характера. В грудном, так же как и в младшем дошкольном, возрасте корковая генерализованная активация представлена усилением тета-ритма, отражающего повышенную активность структур, связанных с эмоциями. Особенности активационных процессов определяют специфику произвольного внимания в этом возрасте - внимание маленького ребенка привлекают в основном эмоциональные раздражители. По мере формирования системы восприятия речи формируется социальная форма внимания, опосредованная речевой инструкцией. Однако вплоть до пятилетнего возраста эта форма внимания легко оттесняется непроизвольным вниманием, возникающим на новые привлекательные раздражители.

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

Качественные сдвиги в формировании нейрофизиологических механизмов внимания отмечены в 9-10 лет. Структурно-функциональное созревание лобных областей коры обеспечивает организацию процессов локальной регулируемой активации в соответствии с принятием решения на основе проанализированной информации или словесной инструкции. В результате этого в деятельность избирательно включаются определенные структуры мозга, активность других затормаживается и создаются условия для наиболее экономичного и адаптивного реагирования.

В начале подросткового периода (12-13 лет) нейроэндокринные сдвиги, связанные с началом полового созревания, приводят к изменению корково-подкоркового взаимодействия, ослаблению корковых регулирующих влияний на активационные процессы - ослабляется внимание, нарушаются механизмы произвольной регуляции функции.
К концу подросткового периода с завершением полового созревания нейрофизиологические механизмы внимания соответствуют таковым взрослого.

Мотивация - активные состояния мозговых структур, побуждающие совершать действия (акты поведения), направленные на удовлетворение своих потребностей. Мотивации создают необходимые предпосылки поведения. Мотивации могут создаваться как биологическими потребностями (например, пищевая мотивация), так и высшими познавательными потребностями. Любая информация, прежде чем организуется поведение, сопоставляется с доминирующей в данный момент мотивацией. У сытого животного нельзя выработать условный пищевой рефлекс, потому что у него нет пищевой мотивации. С мотивациями неразрывно связаны эмоции. Достижение цели и удовлетворение потребности вызывает положительные эмоции. Недостижение целей приводит к отрицательным эмоциям. Одной из важнейших потребностей человека является потребность в информации. Этот источник положительных эмоций неисчерпаем в течение всей жизни человека.

В формировании мотиваций и эмоций важная роль принадлежит лимбической системе мозга, включающей структуры разных отделов головного мозга. Функции лимбической системы многообразны.
При раздражении электрическим током гипоталамуса и миндалевидного тела или удалении поясной извилины у животных наблюдаются реакции ярости, агрессивного поведения (фырканье, рычание, расширение зрачков, изменение сердечного ритма). Двустороннее разрушение миндалевидного тела у крыс вызывает снижение двигательной активности; реакций ярости и агрессии при этом наблюдать не удается. При разрушении миндалевидного тела у человека, по медицинским показаниям, снижается эмоциональная активность типа страха, гнева, ярости. Деятельность лимбических структур регулируется лобными отделами коры больших полушарий, с функцией которых связаны формирование высших познавательных потребностей и регуляция эмоционального состояния на основе проанализированной в коре больших полушарий информации, оценки ее значимости.

Эмоции изменяют состояние всего организма. Отрицательные эмоции плохо влияют на здоровье, угнетают человека: он становится вялым, рассеянным, апатичным. Резкое выражение отрицательных эмоций - плач. Положительные эмоции, выражением которых является улыбка, смех, увеличивают интенсивность энергетических процессов. Соответственно возрастают потенциальные возможности организма. Более тонко работает интеллектуальная сфера, особенно четко воспринимаются воздействия внешней среды, облегчается память. Роль эмоций особенно велика в детском возрасте, когда доминируют процессы корковой эмоциональной активации. У детей очень велика потребность в новизне. Удовлетворение потребностей в новизне способствует положительным эмоциям, и те, в свою очередь, стимулируют деятельность ЦНС. Согласно представлению П. В. Симонова, эмоция, компенсируя недостаток сведений, необходимых для достижения цели, обеспечивает продолжение действий, способствует поиску новой информации и тем самым повышает надежность живой системы. Тесная связь эмоций с потребностями определяет необходимость учета возрастных особенностей эмоциональной сферы ребенка в процессе воспитания. Воспитание способно существенно влиять даже на биологические, врожденные потребности, изменять степень и формы их проявления. Еще более велика роль воспитания в формировании социально обусловленных, в том числе и познавательных, потребностей. Расширение сферы потребности с помощью целенаправленных воспитательных мероприятий, тесно связанных с эмоциями на этапе развития, который характеризуется повышенной эмоциональной активацией, будет способствовать расширению диапазона внешних воздействий, привлекающих внимание, и тем самым приведет к совершенствованию познавательных процессов и целенаправленной деятельности ребенка.

Созревание высших отделов ЦНС в младшем школьном возрасте расширяет возможность формирования познавательных потребностей и способствует совершенствованию регуляции эмоций. Эмоции детей из-за слабости контроля со стороны высших отделов ЦНС неустойчивы, их внешние проявления несдержанны. Ребенок легко и быстро плачет и так же быстро от плача может перейти к смеху. От радости ребенок громко смеется, кричит, машет руками. С возрастом сдержанность эмоциональных проявлений возрастает. В этом немалую роль играют воспитательные воздействия, направленные на совершенствование внутреннего торможения. Сдержанности ребенок учится у взрослых, и здесь так важно, чтобы взрослые являли образец в этом отношении. В организации учебно-воспитательного процесса следует учитывать, что положительные эмоции повышают общий уровень функционирования нервных структур в обеспечении их мобилизационной готовности к восприятию информации из внешнего мира.

Внимание является психическим процессом, проявляющимся в повышении уровня активности коры больших полушарий. Внимание является обязательным условием результативности любой деятельности.

Выделяют два типа внимания – произвольное (активное), направленное на сознательно выбранную цель, и непроизвольное (пассивное), возникающее на неожиданные, загадочные, новые стимулы. Внимание, направленное на обнаружение и оценку неожиданных стимулов, удовлетворяет потребность организма в самосохранении и выживании.

Физиологическим механизмом непроизвольного и произвольного внимания считается активация передних ассоциативных зон коры больших полушарий (лобные области), которая возникает при участии восходящей части ретикулярной формации и лимбической системы, а так же структур II сигнальной системы (речи).

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

В 2-3-месячном возрасте ориентировочная реакция приобрета­ет черты исследовательского характера. В грудном, так же как и в начале дошкольного возраста, корковая генерализованная активация представлена не блокадой альфа-ритма, а усилением тета-ритма, отражающего повышенную активность лимбических структур, связанных с эмоциями. Особенности активационных процессов определяют специфику произвольного внимания в этом возрасте: внимание маленького ребенка привлекают в основном эмоциональные раздражители.

По мере созревания системы восприятия речи формируется социальная форма внимания, опосредованная речевой инструкцией. Однако вплоть до 5-летнего возраста эта форм а внимания легко оттесняется непроизвольным вниманием, возни­кающим в ответ на новые привлекательные раздражители.

До 3-х летнего возраста внимание продолжает быть непроизвольным. В этот период появляется возможность формировать ориентировочный рефлекс на слово, речевую инструкцию, т.е. появляются зачатки произвольного внимания. Однако такая форма произвольного внимания легко тормозится.

В 3–5 лет произвольное внимание уже имеет место, однако в этом возрасте внимание ребенка привлекают в основном эмоциональные раздражители.

Существенные изменения корковой активации, лежащей в основе внимания, отмечены в возрасте 6–7 лет. В это время существенно возрастает роль речевой инструкции в формировании произвольного внимания, хотя влияние эмоционального фактора еще велико.

Важнейшим этапом в организации произвольного внимания является младший школьный возраст. В 7-8 лет недостаточная зрелость фронтально-таламической системы регуляции актива­ционных процессов определяет большую степень их генерализа­ции и менее выраженную избирательность объединения корко­вых зон в рабочие функциональные констелляции в ситуации предстимульного внимания, предваряющего конкретно реали­зуемую деятельность.

К 9-10 годам механизмы произвольной регуляции совершенствуются: активационные процессы стано­вятся более управляемыми, определяя улучшение показателей организации деятельности. В этом возрасте отмечаются существенные качественные сдвиги в формировании нейрофизиологических механизмов внимания. Интенсивное созревание лобных областей коры головного мозга обеспечивает избирательную активацию структур головного мозга для решения задач различного рода. То есть за счет активации одних структур и затормаживания других создаются условия для наиболее экономичного реагирования и адаптивного поведения.

В период полового созревания выраженность произвольного внимания резко снижается ввиду активации эндокринной системы, которая приводит к ослаблению корковой активации – ослабляется внимание, нарушаются механизмы произвольной регуляции функций. К концу подросткового периода нейрофизиологические механизмы внимания соответствуют таковым взрослого.

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

Память – это способность нервной системы запечатлевать, хранить и воспроизводить поступающую информацию. Это свойство нервной системы, обеспечивающее адаптивное поведение.

С возрастом механизмы памяти претерпевают значительные изменения. Память, основанная на хранении следов возбуждения (энграмм) в системе условных рефлексов, формируется уже на ранних этапах развития. При этом относительная простота системы памяти в детском возрасте определяет устойчивость и прочность условных рефлексов выработанных в раннем детстве.

По мере развития сенсорных систем и усложнения процесса восприятия формируется образная память. На ранних этапах развития формируется также память в основе которой лежит механизм выработки условного рефлекса. Этот вид памяти является базовым в формировании навыка, про­стых форм памяти. Относительная простота системы памяти в дет­ском возрасте определяет устойчивость и прочность запоминания в раннем детстве. По мере структурно-функционального созрева­ния коры больших полушарий, развития речевой функции фор­мируется свойственная человеку словесно-логическая память. Че­ловек способен запоминать не только и не столько подробности информации, сколько общие положения. Так, в прочитанном тек­сте взрослый человек запоминает не словесную формулировку, а содержание. Созревание высших корковых формаций с возрастом определяет длительность и постепенность развития и совершен­ствования этого вида памяти.

Эмоции- одно из проявлений субъективного отношения человека к окружающей действительности и к самому себе. Радость, горе, страх, гнев, сострадание, блаженство, жалость, ревность, безразличие, любовь- нет конца словам, которые определяют различные виды и оттенки эмоций. С физиологической точки зрения, они представляют собой реакции организма на воздействие внешних и внутренних раздражителей, имеющие ярко выраженную субъективную окраску и охватывающие все виды чувствительности. Однако они проявляются не только в субъективных переживаниях, о характере которых мы можем узнать только у человека, и, исходя из них, строить аналогии для высших животных, но и в объективно наблюдаемых внешних проявлениях, характерных действиях, мимике, вегетативных реакциях. Эти внешние проявления достаточно выразительны.

Состояние эмоционального напряжения сопровождается существенными изменениями функций ряда органов и систем, подобно пожару, охватывающему организм. Эти изменения функций бывают столь интенсивными, что представляются подлинной "вегетативной бурей". Однако в этой "буре" есть определённый порядок. Эмоции вовлекают в усиленную деятельность лишь те органы и системы, которые обеспечивают лучше взаимодействие организма с окружающей средой. Возникает резкое возбуждение симпатической части вегетативной нервной системы.

Эмоции изменяют состояние всего организма. Отрицательные эмоции плохо влияют на здоровье, угнетают человека: он стано­вится вялым, рассеянным, апатичным. Резкое выражение отрица­тельных эмоций - плач. Положительные эмоции, выражением ко­торых является улыбка, смех, увеличивают интенсивность энер­гетических процессов. Соответственно возрастают потенциальные возможности организма. Более тонко работает интеллектуальная сфера, особенно четко воспринимаются воздействия внешней среды, облегчается память. Роль эмоций особенно велика в детском возрасте, когда доминируют процессы корковой эмоциональной активации. У детей очень велика потребность в новизне. Удовле­творение потребностей в новизне способствует положительным эмоциям, и те, в свою очередь, стимулируют деятельность ЦНС. Согласно представлению П. В. Симонова, эмоция, компенсируя недостаток сведений, необходимых для достижения цели, обеспе­чивает продолжение действий, способствует поиску новой инфор­мации и тем самым повышает надежность живой системы. Тесная связь эмоций с потребностями определяет необходимость учета возрастных особенностей эмоциональной сферы ребенка в процес­се воспитания. Воспитание способно существенно влиять даже на биологические, врожденные потребности, изменять степень и фор­мы их проявления. Еще более велика роль воспитания в фор­мировании социально обусловленных, в том числе и познавательных, потребностей. Расширение сферы потребности с помощью целенаправленных воспитательных мероприятий, тесно связанных с эмоциями на этапе развития, который характеризуется повы­шенной эмоциональной активацией, будет способствовать расши­рению диапазона внешних воздействий, привлекающих внимание, и тем самым приведет к совершенствованию познавательных про­цессов и целенаправленной деятельности ребенка.

Созревание высших отделов ЦНС в младшем школьном воз­расте расширяет возможность формирования познавательных потребностей и способствует совершенствованию регуляции эмоций. Эмоции детей из-за слабости контроля со стороны высших отделов ЦНС неустойчивы, их внешние проявления несдержанны. Ребенок легко и быстро плачет и так же быстро от плача может перейти к смеху. От радости ребенок громко смеется, кричит, ма­шет руками. С возрастом сдержанность эмоциональных прояв­лений возрастает. В этом немалую роль играют воспитательные воздействия, направленные на совершенствование внутреннего тор­можения. Сдержанности ребенок учится у взрослых, и здесь так важно, чтобы взрослые являли образец в этом отношении. В организации учебно-воспитательного процесса следует учи­тывать, что положительные эмоции повышают общий уровень функционирования нервных структур в обеспечении их мобилиза­ционной готовности к восприятию информации из внешнего мира.

Мотивация - активные состояния мозговых структур, побуж­дающие совершать действия (акты поведения), направленные на удовлетворение своих потребностей. Мотивации создают необходи­мые предпосылки поведения. Мотивации могут создаваться как биологическими потребностями (например, пищевая мотивация), так и высшими познавательными потребностями. Любая информация, прежде чем организуется поведение, сопоставляется с доми­нирующей в данный момент мотивацией. У сытого животного нельзя выработать условный пищевой рефлекс потому, что у него нет пищевой мотивации. С мотивациями неразрывно связаны эмо­ции. Достижение цели и удовлетворение потребности вызывает положительные эмоции. Недостижение целей приводит к отри­цательным эмоциям. Одной из важнейших потребностей человека является потребность в информации. Этот источник положительных эмоций неисчерпаем в течение всей жизни человека.

В формировании мотиваций и эмоций важная роль принад­лежит лимбической системе мозга, включающей структуры разных отделов головного мозга. Функции лимбической системы много­образны. При раздражении электрическим током гипоталамуса и миндалевидного тела или удалении поясной извилины у живот­ных наблюдаются реакции ярости, агрессивного поведения (фыр­канье, рычание, расширение зрачков, изменение сердечного ритма). Двустороннее разрушение миндалевидного тела у крыс вы­зывает снижение двигательной активности; реакций ярости и агрессии при этом наблюдать не удается. При разрушении мин­далевидного тела у человека, по медицинским показаниям, снижа­ется эмоциональная активность типа страха, гнева, ярости. Деятельность лимбических структур регулируется лобными от­делами коры больших полушарий, с функцией которых связаны формирование высших познавательных потребностей и регуляция эмоционального состояния на основе проанализированной в коре больших полушарий информации, оценки ее значимости.

В учебном пособии представлены современные концепции онтогенеза человека с учетом новейших достижений антропологии, анатомии, физиологии, биохимии, нейро- и психофизиологии и т. п. Рассмотрены морфофункциональные особенности ребенка на основных этапах возрастного развития, их связь с процессами социализации, в том числе с обучением и воспитанием. Книга иллюстрирована большим количеством схем, таблиц, рисунков, облегчающих усвоение материала, предложены вопросы для самопроверки.

Книга:

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

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

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

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

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

Обработка информации о стимуле, представляющем определенную значимость для организма, требует поддержания внимания и регуляции активационных влияний. Управляющий эффект (локальная активация) достигается регулирующими влияниями лобной коры. Реализация локальных активирующих влияний осуществляется через ассоциативные ядра таламуса. Это так называемая фронто-таламическая система внимания. В механизмах локальной активации значительная роль принадлежит также структурам лимбической системы (гиппокамп, гипоталамус, миндалина, лимбическая кора) и их связям с лобным неокортексом (см. рис. 56).

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

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

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

Рис. 62. Блокада альфа-ритма - реакция десинхронизации в коре больших полушарий при первом предъявлении нового стимула - тона (отмечено на верхней линии). Отведения обозначены слева от кривых (здесь и на последующих рисунках нечетные цифры - левое, четные - правое полушарие). КГР - кожно-гальваническая реакция

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

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

В 2-3-месячном возрасте ориентировочная реакция приобретает черты исследовательского характера. В грудном, так же как и в начале дошкольного возраста, корковая генерализованная активация представлена не блокадой альфа-ритма, а усилением тета-ритма, отражающего повышенную активность лимбических структур, связанных с эмоциями. Особенности активационных процессов определяют специфику произвольного внимания в этом возрасте: внимание маленького ребенка привлекают в основном эмоциональные раздражители. По мере созревания системы восприятия речи формируется социальная форма внимания, опосредованная речевой инструкцией. Однако вплоть до 5-летнего возраста эта форма внимания легко оттесняется непроизвольным вниманием, возникающим в ответ на новые привлекательные раздражители.

Рис. 63. Специфика функциональной организации структур левого и правого полушарий в ситуации предстимульного селективного внимания. На схемах обозначены отведения. Линиями соединены области коры, в активности которых наблюдается достоверный рост значений Ког альфа-ритма перед правильным ответом по сравнению с неправильным. ЛП - левое, ПП - правое полушарие

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

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

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

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

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

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

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

Вторые: информация синтезируется в сложные сенсорные комплексы;

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

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

Созревание лобных областей продолжается и в подростковом возрасте.

Внимание – сосредоточенность и направленность психической деятельности на определенный объект.

ВНД человека всегда характеризуется направленностью и избирательностью.

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

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

Виды внимания:

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

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

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

Ретикулярная формация наряду с лимбической системой образуют блок модулирующих систем мозга, основной функцией которых является регуляция функциональных состояний организма. Первоначально к неспецифической системе мозга относили в основном лишь сетевидные образования ствола мозга и их главной задачей считали диффузную генерализованную активацию коры больших полушарий. По современным представлениям, восходящая неспецифическая активирующая система простирается от продолговатого мозга до зрительного бугра (таламуса).

Таламус часто называют «воротами в кору», поскольку, за исключением обонятельного, все сенсорные тракты проходят через него на пути к коре больших полушарий мозга.

Таламокортикальной системе отводится особая роль в обеспечении механизма селекции информации. Г. Джаспер показал, что активность неспецифических ядер таламуса вызывает реакцию десинхронизации, нарушающую медленноволновую активность. Неспецифическая система таламуса порождает локальную активацию коры за счет проекций к ее конкретным областям, воспринимающим сенсорные сигналы от модально-специфических путей. В отличие от ретикулярной формации ствола мозга, ответственной за генерализованную активацию, захватывающую обширные зоны коры и предопределяющую ее общее функциональное состояние, таламокортикальная система обеспечивает селективное внимание и возникновение ориентировочного рефлекса.

Современные методы оценки кровенаполнения различных участков мозга помогли выявить увеличение кровотока в области ретикулярной формации и таламуса при выполнении испытуемыми заданий, требующих внимания. В таламусе обнаружены пейсмекеры низкочастотных ритмов, и было доказано, что одни таламические структуры могут вызывать синхронизированные и ритмические колебания на ЭЭГ, другие, напротив, провоцируют реакцию активации.

Деятельность интраламинарных ядер таламуса вызывает 20-40-герцовые ритмы в коре во время активного бодрствования и 7-10-герцовые - во время второй стадии сна, когда появляются сонные веретена (Steriade e. а., 1993). Раздражение ретикулярных ядер таламуса ведет к генерации гамма-активности в коре (Pinault, Dischenes, 1992). Т.е. есть группы ядер, образующих «систему активации (десинхронизации)» и «систему торможения (синхронизации)». Эти системы могут выполнять функции «фильтров», предполагаемых психологическими теориями внимания.

За селективное внимание ответственны также базальные ганглии . Суворов и О. П. Таиров (1985) утверждают, что каждому виду деятельности соответствует особое внимание, которое может быть описано как специфическое распределение активации по коре головного мозга. Базальные ганглии участвуют в распределении активности в коре не прямо, а опосредованно - через таламус, который выполняет функции фильтра для информации, идущей от них к коре больших полушарий.

Лимбическая система также активно участвует в изменении направления внимания, поскольку включена в формирование приоритетной информации.

Важное значение в процессе внимания придается сингулярной коре , активность которой, по-видимому, непосредственно связана с повышением значимости того или иного объекта, что проявляется в сдвиге внимания с одного явления на другое (Cochran, 1997).

Внимание ограничивает поток сенсорных сигналов за счет изменения их порога восприятия. По-видимому, кора больших полушарий мозга модулирует количество поступающей к ней информации посредством обратных связей (Coquery, 1978).

Холинергические магноцеллюлярные нейроны базального переднего мозга могут отвечать за избирательное внимание к значимым стимулам. Влияя на кору непосредственно и через таламические проекции, они модулируют ее активность в зависимости от значимости входящего сигнала.

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