Особенностью произвольного внимания является то что: Общие дети, г. Воронеж — inakhan.ru

Содержание

57. НЕПРОИЗВОЛЬНОЕ ВНИМАНИЕ. Шпаргалка по общей психологии

Основные виды внимания

В отечественной психологической науке принято выделять несколько основных видов внимания: непроизвольное, произвольное и послепроизвольное. В зависимости от участия воли направленность и сосредоточенность психической деятельности может носить непроизвольный или произвольный характер. Если деятельность целиком захватывает нас и мы занимаемся ею без каких-либо видимых волевых усилий, то направленность и сосредоточенность психических процессов носит непроизвольный характер.

Если же мы знаем, что нам надо выполнить определенную работу, и беремся за нее в силу поставленной цели и принятого решения, то направленность и сосредоточенность психических процессов уже носит произвольный характер.

Непроизвольное внимание

Непроизвольное внимание является в филогенетическом аспекте является более древним видом внимания. Его часто называют пассивным или вынужденным, так как оно возникает и поддерживается независимо от сознания человека. Причина непроизвольного внимания всегда лежит в окружающей среде. Но вместе с тем имеются и внутренние предпосылки для непроизвольного внимания: инстинктивные схемы поведения, эмоциональные корреляты.

Та или иная деятельность захватывает человека как бы сама по себе, в силу своей значимости, увлекательности, занимательности или неожиданности. Причин этой значимости-занимательности несколько.

Характер внешнего раздражителя

Прежде всего это сила, интенсивность, неожиданность раздражителя. Всякое достаточно сильное раздражение — громкие звуки, яркий свет, сильный толчок, резкий запах — невольно привлекает внимание.

Значима не абсолютная сила раздражителя, а относительная. Днём можно полностью игнорировать сильный шум (например автомобильного транспорта за окном). Ночью же, когда мы отдыхаем, можем очень чутко реагировать на малейшие шорохи и скрипы, раздающиеся в ночной тишине.

Привычность раздражителя тоже имеет большое значение. Слабый, но незнакомый звук может привлечь наше внимание, в то время как сильный, но привычный грохот даже не заметим. Известно, что во время войны солдаты способны спать под грохот рядом стоящей стреляющей пушки.

Большое значение имеет контраст между отдельными раздражителями, между величиной, формой, цветом, длительностью и иными параметрами этих раздражителей.

Привлекают внимание эстетические особенности объекта, например необычные дизайнерские (оформительские) решения в одежде, архитектуре, интерьере и т.п. Здесь важен не факт наличия отдельных раздражителей или физических свойств, сколько умелое сочетание их.

Соответствие внутреннему состоянию человека

В первую очередь здесь имеются в виду потребности.

Сытый и голодный человек совершенно иначе реагируют на изображения пищи, разговоры о еде. Если голодный человек идет по улице и видит в витрине или на вывеске изображение аппетитной жареной курочки, он обязательно обратит на это свое внимание, хотя бы и на секунду.

Если человек находится в состоянии сильного утомления, его внимание будет чаще останавливаться на объектах, так или иначе ассоциирующихся с отдыхом: на кроватях, подушках, мягких креслах, уютных кафе и даже гостиницах.

В отечественной психологии и психофизиологии довольно подробно исследованы вопросы доминанты (Ухтомский) и установки (Узнадзе), хорошо описывающие и то, почему потребность человека управляет его внимание.

Общая направленность личности

Направленность личности является продолжением потребностной сферы человека. В направленности личности находит отражение то, какими видами деятельности человеку нравится заниматься, от каких занятий он испытывает удовольствие, а от каких скуку. В общем-то, потребность в какой-то деятельности это тоже потребность.

Автолюбитель волей-неволей обращает внимание на неправильно припаркованную машину. Архитектор или художник любуется красотой старинного здания, дизайнер — удачным сочетанием цветовых пятен. Преподаватель русского языка обращает внимание на ошибки в речи окружающих, а учитель физкультуры — на объем бицепсов. Футбольный болельщик не может оставить незамеченным плакат с изображением известного футболиста.

Отношение к раздражителю

По мере накопления жизненного опыта, опыта наблюдения разных раздражителей постепенно развивается эмоциональное отношение к раздражителям. Если опыт показывает, что раздражитель обычно приносит положительные эмоции, то вырабатывается положительное чувство, в противном случае — отрицательное.

Приятные раздражители способны надолго приковать внимание человека: интересная книга, фильм, компьютерная игра, приятный собеседник. В этом случае не надо заставлять себя концентрировать свое внимание на этих объектах, это происходит само собой.

Следует заметить, что неприятные раздражители тоже привлекают внимание. В некоторых случаях это связано с возможной угрозой, исходящей от неприятного раздражителя (например от лая собаки). В некоторых случаях это связано с тем, что раздражитель вызывает смешанные эмоции. Вид дерущихся людей может вызвать одновременно и неприятные чувства, и любопытство, и легкую радость, что ты сам не участвуешь в драке.

Нейтральные раздражители значительно реже привлекают внимание, чем приятные и неприятные.

Произвольное внимание

Главной особенностью произвольного внимания является то, что оно управляется сознательной целью, сознательными устремлениями. Этот вид внимания тесно связан с волей человека и был выработан в результате трудовых усилий. Иногда этот вид внимания называют еще волевым, активным или преднамеренным.

Приняв решение заняться какой-нибудь деятельностью, поставив определенную цель или задачу, мы вырабатываем некоторый план этой деятельности. Явно или неявно мы в этот план включаем и внимание тоже: «Обратить внимание на настроение шефа. .. Прочитать книгу по теории межгалактической квинтэссенции… Досмотреть сериал до конца…»

В некотором смысле произвольное внимание это подавление, это борьба с непроизвольным вниманием. Возможно, нам было бы приятнее и комфортабельнее слушать шум ветра за окном, просто глазеть по сторонам. Но, сознательно мобилизуясь, мы обращаем свое внимание более полезные, как считаем своим разумом, вещи.

Основной функцией произвольного внимания является активное регулирование протекания психических процессов. Не только воля управляет произвольным вниманием, но и, обращая внимание на те или иные аспекты своего поведения и деятельности, мы регулируем влияем на волевые процессы. Мы думаем не над тем, что нам хочется, а над тем, на что обращаем свое внимание. С помощью внимания мы можем даже менять свое эмоциональное состояние: сознательно обратив внимание, например, на тот или иной сайт в интернете, мы можем вызвать у себя хорошее настроение, злость или раздражение.

Формирование произвольного внимания тесно связано с формированием сознания. У маленького ребенка 1-2 лет сознание еще не сформировано, и произвольное внимание также находится еще в зачаточном состоянии.

Послепроизвольное внимание

Под послепроизвольным вниманием понимается внимание, которое сначала было произвольным, вызванным волевым усилием, а потом — в силу эмоциональной значимости деятельности — перестало быть произвольным и не требует уже волевых усилий, то есть стало как бы непроизвольным.

Например, школьник заставил себя сесть за выполнение домашнего задания. Сначала он прилагал усилия для этого, но потом, постепенно втянувшись, ему стало интересно, и его внимание перестало отвлекаться на посторонние раздражители. В отличие от подлинно непроизвольного внимания послепроизвольное остается тесно связанным с сознательными целями и поддерживается сознательными интересами. В следующий раз школьнику придется опять «втягиваться» в выполнение домашнего задания, хотя это ему будет уже легче (что тоже не факт).

Послепроизвольное внимание имеет огромное значение для педагогики. По сути, все педагогические приемы направлены именно на то, чтобы ввести школьников в состояние послепроизвольного внимания, дать почувствовать тем самым удовлетворение от самого процесса выполнения задания.

Литература

Маклаков А. Г. Общая психология. СПб: Питер, 2001.

См. также

Внимание

RSS [email protected]

Развитие произвольного внимания дошкольников в игровой деятельности

Автор: Глазова Яна Алексеевна

Статья:Глазовой Я.А
Развитие произвольного внимания дошкольников в игровой деятельности

Проблема внимания считается одной из самых важных и сложных проблем психологии. От ее решения зависит развитие всей системы психологического знания – как фундаментального, так и прикладного характера.

Значимость внимания в жизни человека, его определяющая роль в отборе содержаний сознательного опыта, запоминании и научении очевидны. Трудно усомниться также в необходимости всестороннего и детального исследования его феноменов.

В отличие от таких познавательных процессов как мышление, память, восприятие, внимание своего особого содержания не имеет, оно проявляется как бы внутри этих процессов и неотделимо от них. Внимание характеризует динамику протекания психических процессов. Таким образом, этот психический процесс является условием успешного осуществления любой деятельности как внешней, так и внутренней, а его продуктом – ее качественное выполнение. Главным условием развития произвольного внимания детей-дошкольников может стать игра как основной вид деятельности ребенка. В дошкольном возрасте игра имеет важнейшее значение в жизни маленького ребенка: игра для них – учеба, игра для них – труд, игра для них — серьезная форма воспитания. Игра приучает его к наблюдательности, к выполнению определенных правил, дисциплинирует его волю. Игра для дошкольников – способ познания окружающего мира. В игре ребенок приобретает новые знания, умения, навыки.

Произвольное внимание — одна из важнейших характеристик познавательной деятельности детей. Наряду с мышлением, восприятием, памятью, воображением произвольное внимание является важнейшим приобретением личности на данном этапе онтогенеза. Оно связано с формированием у ребенка волевых качеств и находится в теснейшем взаимодействии с общим умственным развитием ребенка.

Существует несколько подходов к пониманию произвольности. Первый из них разграничивает произвольные и волевые действия. Волевые действия, по мнению исследователей первого подхода (Г.С. Костюк, В.И. Аснин), «происходят в ситуации перестройки стереотипов, при наличии трудностей» .

Произвольное поведение, считают авторы, можно сформировать путем целенаправленного развития волевой сферы. Данные исследователи под волей понимают стремления, желания, цели, решения человека, его сознательные целенаправленные действия, поступки, его настойчивость, решительность, выдержку и другие качества. Воля — один из способов сознательной регуляции деятельности, поведения, приобретенная человеком способность сознательно ставить перед собой цели, принимать решения и подчинять им свои действия и поступки .

Третья точка зрения на механизм возникновения произвольного поведения принадлежит А.Р. Лурия и А.В. Запорожцу . Исследователи считают, что свое поведение дошкольники подчиняют не слову, а ситуативным обстоятельствам. Т.е. для того, чтобы ребенок в своих действиях руководствовался словесной инструкцией, необходимо создать специальные условия.

Становление произвольности поведения в дошкольном возрасте идет от «до-ситуативной» свободы малышей к появлению преград и приложению усилий, а затем, в старшем дошкольном возрасте к обретению «над-ситуативной» свободы. Эти данные позволяют предположить, что психологическим механизмом становления произвольности, и в частности произвольного внимания, является постепенное «оволивание» поведения, последовательное проникновение в поведение детей воли, ведущей через применение ребенком усилии к обретению свободы в действии.

Высокого развития достигает непроизвольное внимание в дошкольном возрасте. Появление новых интересов, участие в новых видах деятельности заставляют ребёнка сосредоточиваться на таких сторонах действительности, которые раньше оставались незамеченными.

У дошкольника возрастает устойчивость внимания, способность длительно заниматься определённым делом или определённым предметом. Дошкольники могут часами играть в какую-нибудь интересную игру, рисовать или конструировать.

Решающее значение в развитии непроизвольного внимания имеет организация воспитательной работы. Знакомя дошкольника с окружающей действительностью, побуждая его активно отображать эту действительность в своих играх, занятиях, изобразительной деятельности, воспитатель вызывает интерес к новым предметам и явлениям, заставляет ребёнка непроизвольно сосредоточить на них своё внимание.

Если непроизвольное внимание достигает у детей дошкольного возраста высокой ступени развития, то внимание произвольное начинает у них ещё только формироваться.

Выполняя поручения взрослых, неся некоторые обязанности в детском саду и дома, принимая участие в коллективных играх, дошкольник всё чаще сталкивается с такими условиями, где приходится обращать внимание на то, что необходимо для осуществления намеченного задания, что соответствует словесным указаниям взрослого или требованиям детского коллектива. Таким образом, новые жизненные условия, специально организуемые родителями и воспитателями, приводят к формированию произвольного внимания.

Ф. Шиллер считал, что «игра возникла для удовольствия… Только играя, можно стать человеком». Торндайк утверждал: «Игра — это наследственный инстинкт». Бюхер: «Игра — как форма избытка энергии». Кант: «Игра — незаинтересованная деятельность… Занятие — само по себе».

Швейцарский ученый К. Гросс считал игры изначальной школой поведения [39, 106]. Для него, какими бы внешними или внутренними факторами игры не мотивировались, смысл их именно в том, чтобы стать для детей школой жизни. Данный подход прост и мудр. Игра объективно — первичная стихийная школа, кажущийся хаос которой предоставляет ребенку возможность ознакомления с традициями поведения людей, его окружающих. Природа как бы специально предоставила высшим животным и человеку длительный период детства, чтобы, играя, они развивали жизненно важные органы и функции.

Основатель психоанализа 3. Фрейд развил мысль о компенсаторном характере игры, связав ее с бессознательными механизмами психики. Первая функция игры, по Фрейду, — это символическая реализация бессознательных влечений, что дает очищение и оздоровление психики. Вторая функция игры связана с тем, что в ней разрешаются, снимаются травматические ситуации, являющиеся источником невроза.

В современных языках понятие игры также чрезвычайно многозначно. Видный теоретик игры Хёйзинга определяет это понятие следующей формулой: «Игра есть добровольное действие либо занятие, совершаемое внутри установленных границ места и времени по добровольно принятым, но абсолютно обязательным правилам с целью, заключенной в нем самом, сопровождаемое чувством напряжения и радости, а также сознанием «иного бытия», нежели «обыденная жизнь» [68,10]. Идеи Хёйзинга не потеряли актуальности. Ученый своей книгой «Человек играющий» доказывает, что творчество человека есть момент игры как момент истины. Рассматривая игровое действие в разных исторических пластах, Хёйзенга приходит к важнейшим обобщениям: игра — необходимый способ социальной жизни, объективная основа нашего существовани].

Блестящий исследователь игры Д.Б.Эльконин полагает, что игра организует с помощью культовых символов деятельность и, значит, учит ориентироваться в явлениях культуры, помогает использовать их соответствующим образом. Специальными исследованиями установлено, что первые потребности ребенка социальны. Д.Б. Эльконин пишет: «Мир ребенка — это, прежде всего взрослый человек как важнейшая часть окружающей ребенка действительности, часть мира взрослых». Значит, игра социальна по своей природе и непосредственному насыщению и спроецирована на отражение мира взрослых.

Через игру ребенок входит в мир взрослых, овладевает духовными ценностями, усваивает предшествующий социальный опыт. Можно считать, что в игре ребенок получает впервые урок коллективного мышления. Это обстоятельство имеет принципиально важное значение, если принять во внимание, что будущее ребенка связано с общественно полезным трудом, главнейшее качество которого — совместное, коллективное решение задач, направленных на достижение общей цели.

Итак, игра выполняет существенные функции в формировании личности ребенка. В ней отражаются и развиваются знания и умения, полученные на занятиях в ДОУ, закрепляются правила поведения, к которым приучают детей в жизни. Игра выступает как основной ведущий вид детской деятельности и как важнейшее условие общественного воспитания. В игре развиваются необходимые каждому ребенку умственные способности, уровень развития которых, безусловно, сказывается в процессе школьного обучения. Именно поэтому необходимо особое внимание уделять игровой деятельности старших дошкольников.

Говоря об игре как ведущей деятельности дошкольника, мы имеем в виду преимущественно совместную сюжетно-ролевую игру. Другие виды игр — подвижные, дидактические, строительные,— хотя и широко используются в дошкольном воспитании, служат для реализации частных воспитательных задач.

Для развития произвольного внимания необходимо вызвать у ребенка эмоциональный интерес к своей деятельности, что становится возможным при использовании, в первую очередь, ведущей деятельности дошкольника — игры. Детям еще трудно сосредоточиться на однообразной и малопривлекательной для них деятельности, в то время как в процессе эмоционально окрашенной игры они могут достаточно долго оставаться внимательными.

В игре происходит оформление основных элементов волевого действия: ребенок ставит цель, принимает решение, намечает план действия, исполняет его, проявляет определенное усилие при преодолении препятствий, оценивает результат своего действия.

Произвольная регуляция поведения состоит в подчинении поведения ребенка задаче, то есть в его способности сосредоточиться на том, что предложил взрослый, на попытках активного решения задачи, на преодолении всего, что не относится к основной деятельности. Произвольность, в свою очередь, обеспечивает достаточный уровень игровой мотивации.

Недостаточная произвольность внимания — ребенок затрудняется сосредоточивать внимание по требованию.

Подобные недостатки не могут быть устранены фрагментарно включаемыми «упражнениями на внимание» в процессе занятий с ребенком и требуют для их преодоления специально организованной работы.

Основное изменение внимания в дошкольном возрасте состоит в том, что дети в возрасте 6-7 лет впервые начинают управлять своим вниманием, сознательно направлять его на определенные предметы, явления, удерживаться на них, используя для этого некоторые средства, т.е. возникает так называемое произвольное внимание.

Возрастными особенностями развития произвольного внимания старших дошкольников являются сравнительная слабость произвольного внимания и его небольшая устойчивость. Дети еще не умеют длительно сосредоточиваться на задании, особенно если оно неинтересно и однообразно, их внимание легко отвлекается. Возможности волевого регулирования внимания, управления им в старшем дошкольном возрасте весьма ограниченные. Перед воспитателями и родителями стоит сложнейшая задача — продумывать специальную работу по организации внимания детей, иначе оно окажется во власти окружающих вещей и случайного стечения обстоятельств.

Развитие произвольного внимания — важнейшая задача дошкольного воспитания. В дальнейшем оно обеспечит успешность обучения ребенка в школе, поможет ему выполнять указания учителя и контролировать себя.

Произвольное внимание формируется благодаря тому, что взрослые включают ребенка в новые виды деятельности как игры по правилам, конструирование и т. п., и при помощи определенных средств направляют и организуют его внимание. Вводя ребенка в эти виды деятельности, взрослые организуют его внимание при помощи словесных указаний. Ребенка направляют на необходимость выполнять заданные действия, учитывая те или иные обстоятельства.

Одним из основных средств развития произвольного внимания является игра, выступающая как основной ведущий вид детской деятельности и как важнейшее условие общественного воспитания. Особую роль в формировании произвольного внимания играют игры с правилами, которые кроме повышения уровня развития основных качеств произвольного внимания содействуют воспитанию в детях волевых черт характера, активности, самостоятельности и целеустремленности.

Источники:

Бармашова Е. Игровая мозаика: программа занятий по развитию внимания у детей дошкольного возраста [Текст] / Елена Бармашова// Школьный психолог. — 2005. — № 5. — С. 8-14.

Баскакова И.Л. Внимание дошкольника, методы его изучения и развития. Изучение внимания школьников [Текст] /И.Л. Баскакова. — М.: Издательство «Институт практической психологии», Воронеж-НПО «МОДЭК», 1995. — 64 с.

Игра дошкольника [Текст] /Л.А. Абрамян, Т.В. Антонова, Л.В. Артемова и др.; Под ред. С.Л. Новоселовой.— М.: Просвещение, 1989.— 286 с.: ил.— (Б-ка воспитателя дет. сада).

Прикрепленные файлы:
comments powered by HyperComments

Виды внимания реферат по психологии

Виды внимания Произвольное и непроизвольное внимание Виды внимания Рассмотрим основные виды внимания. Это природное и социально обусловленное внимание, непосредственное и опосредствованное внимание, непроизвольное и произвольное внимание, чувственное и интеллектуальное внимание. Природное внимание дано человеку со дня его рождения как врожденная способность избирательно реагировать на те или иные внешние или внутренние стимулы, несущие в себе элементы информационной новизны. Основной механизм, обеспечивающий работу такого внимания, называется ориентировочным рефлексом. Социально обусловленное внимание складывается в результате жизненного опыта, обучения и воспитания, связано с волевой регуляцией поведения, с сознательным избирательным реагированием на объекты. Непосредственное внимание не управляется ничем, кроме того объекта, на который оно направлено и который соответствует актуальным интересам и потребностям человека. Опосредствованное внимание регулируется с помощью специальных средств, например жестов, слов, указательных знаков, предметов. В самом деле, трудно заставить себя быть внимательным к чему-то, с чем ничего нельзя сделать, что не вызывает нашей внешней или внутренней активности. Но есть предметы и явления, которые как бы приковывают к себе внимание, иногда даже вопреки нашему желанию. В одном случае надо заставить себя быть внимательным, а в другом — предмет как бы сам обеспечивает внимание, заставляет на себя смотреть, слушать и т.д. Здесь можно сказать о двух различающихся видах внимания — непроизвольном и произвольном внимании. Непроизвольное (пассивное) внимание, в возникновении которого наше намерение не принимает участия, и произвольное (активное), возникающее благодаря нашему намерению, вследствие приложения нами усилия воли. Таким образом, само запоминается то, на что направлено непроизвольное внимание; то, что надо запомнить, нуждается в произвольном внимании. Непроизвольное внимание Непроизвольное внимание — более низкая форма внимания, которое возникает в результате воздействия раздражителя на какой-либо из анализаторов. Оно образуется по закону ориентировочного рефлекса и общее для человека и животных. Возникновение непроизвольного внимания может быть вызвано особенностью воздействующего раздражителя, а также обусловливаться соответствием этих раздражителей прошлому опыту или психическому состоянию человека. Иногда непроизвольное внимание может быть полезным, как в работе, так и в быту, оно дает нам возможность своевременно выявить появление раздражителя и принять необходимые меры, и облегчает включение в привычную деятельность. Но в то же время непроизвольное внимание может иметь отрицательное значение для успеха выполняемой деятельности, отвлекая нас от главного в решаемой задаче, снижая продуктивность работы в целом. Например, необычный шум, выкрики и вспышки света во время работы отвлекают наше внимание и мешают сосредоточиться. Причины возникновения непроизвольного внимания Причинами возникновения непроизвольного внимания могут быть: Неожиданность раздражителя. Относительная сила раздражителя. Новизна раздражителя. Движущиеся предметы. Т. Рибо выделил именно этот фактор, считая, что в результате целенаправленной активизации движений происходит концентрация и усиление внимания на предмете. Контрастность предметов или явлений. Внутреннее состояние человека. Французский психолог Т. Рибо писал, что характер непроизвольного внимания коренится в глубоких тайниках нашего существа. Направление непроизвольного внимания данного лица обличает его характер или, по меньшей мере, его стремления. Основываясь на этом признаке, мы можем вывести заключение относительно данного лица, что это человек легкомысленный, банальный, ограниченный, или чистосердечный и глубокий. Красивый пейзаж привлекает внимание художника, действуя на его эстетическое чувство, тогда как местный житель в этом же пейзаже видит лишь что-то обыденное. Произвольное внимание Если Вы скажете мне, на что Вы обращаете внимание, то я смогу определить кто Вы: прагматик или высоко духовная личность. Здесь речь идет уже о другом виде внимания — произвольном, преднамеренном, активном. Если внимание непроизвольное есть и у животных, то произвольное внимание возможно только у человека, и возникло оно благодаря сознательной трудовой деятельности. Для достижения определенной цели человеку приходится заниматься не только тем, что само по себе интересно, приятно, занимательно, делать не только то, что хочется, но и то, что необходимо. Произвольное внимание более сложное и свойственное только человеку формируется в процессе обучения: в быту, в школе, в труде. Оно характерно тем, что направляется на объект под влиянием нашего намерения и поставленной цели. Здесь все просто, нужно поставить цель: «Мне надо быть внимательным, и я заставлю себя быть внимательным, несмотря ни на что», и упорно идти к этой цели. Физиологический механизм произвольного внимания Физиологическим механизмом произвольного внимания служит очаг оптимального возбуждения в коре мозга, поддерживаемый сигналами, идущими от второй сигнальной системы. Отсюда очевидна роль слова родителей или преподавателя для формирования у ребенка произвольного внимания. Возникновение произвольного внимания у человека исторически связано с процессом труда, т.к. без управления своим вниманием невозможно осуществлять сознательную и планомерную деятельность. Психологическая особенность произвольного внимания Психологической особенностью произвольного внимания является сопровождение его переживанием большего или меньшего волевого усилия, напряжения, причем длительное поддерживание произвольного внимания вызывает утомление, зачастую даже большее, чем физическое напряжение. Полезно чередовать сильную концентрацию внимания с менее напряженной работой, путем переключения на более легкие или интересные виды действия или же вызвать у человека сильный интерес к делу, требующему напряженного внимания.

что это такое в психологии? Примеры. В каком возрасте начинает складываться произвольное внимание? Чем характеризуется?

Внимательный человек всегда имеет большие преимущества. Он способен увидеть и запомнить те факты, которые могут просто не заметить другие люди. Именно поэтому необходимо развивать внимание. Желательно это делать с самого детства. Тогда ребенок вырастет неравнодушным к окружающему миру и будет иметь очень хороший интеллект.

Что это такое?

Если говорить о внимании в целом, то такой процесс называется избирательной направленностью на какой-либо объект. Обычно такой интерес бывает довольно высоким. Именно поэтому в нашем уме откладываются разные подробности того или иного события. Есть произвольное и непроизвольное внимание. Непроизвольное внимание имеет биологическое происхождение, а произвольное является результатом некоторой деятельности человека.

В психологии произвольное внимание считается особенным, так как индивид проявляет при его осуществлении силу воли, чтобы обратить свой взгляд на некий факт или информацию. У детей познавательный процесс сначала строится на ярких картинках или жизненных моментах. Так работает непроизвольное внимание. А вот произвольное внимание нужно у ребенка развивать, так как оно не дается с рождения. И чем раньше начнется развитие данного вида мозговой деятельности, тем быстрее разовьется интеллект у ребенка.

Необходимо знать, что произвольное внимание проявляется только тогда, когда мы ставим перед собой какую-либо задачу. Например, запомнить тот или иной материал. Управлять произвольным вниманием человек учится с самого детства. И когда такой процесс входит в привычку, индивид может легко сконцентрироваться на цели и решить поставленную задачу. Именно поэтому зачастую усидчивые ученики добиваются больших успехов. Они сначала заставляют себя постоянно заострять внимание на той или иной информации, а потом такой процесс входит в норму. И это еще раз доказывает, что произвольное внимание обусловлено постановкой той или иной цели.

Запомните, что произвольное внимание характеризует волевые качества человека, определяет его деятельность и круг его интересов. Его функция заключается в регулировании течения психических процессов.

Именно поэтому благодаря работе произвольного внимания человек может легко найти в памяти нужную информацию и воспроизвести ее. При этом процессе задействуется кора больших полушарий мозга человека. Они как раз и отвечают за корректировку деятельности, а также за программирование этой деятельности.

Особенность произвольного внимания заключается в присутствии некоего раздражителя, который приходит от второй сигнальной системы. Таким образом, человек может отдавать «приказы» самому себе. Вот именно поэтому произвольное внимание считается высшей психической функцией, которая присуща только человеку. При работе данного внимания происходит сознательное приложение волевых усилий, которые не могут исчезнуть только потому, что у человека в этот момент может возникнуть отвлекающий вариант.

Подведем итог и рассмотрим отличительные особенности произвольного внимания:

произвольность;
осознанность и опосредованность;
оно не возникает при рождении, а формируется;
данная функция возникла в ходе эволюции, которая коснулась развития человеческого общества;
она также зависима от непосредственной включенности в процесс обучения и запоминания той или иной информации;
данный вид мозговой деятельности проходит определенные фазы развития в онтогенезе.

В каком возрасте начинает складываться?

Произвольное внимание начинает проявляться уже тогда, когда мы младенцу показываем на игрушку и даем ее потрогать. Данный процесс можно назвать простейшей формой. В течение 3-х лет этот процесс совершенствуется, и уже к 4-5 годам ребенок способен выполнять некоторые сложные указания, которые дает ему взрослый человек. К 6 годам у дошкольников вырабатывается направленное внимание. Зачастую оно основывается на «указаниях» самому себе.

В познавательной сфере непроизвольное внимание также играет важное значение. Внимание маленьких детей, как мы уже знаем, направлено на яркие моменты и звуки. В этом случае особых волевых усилий не требуется. Однако такая деятельность является недостаточной для того, чтобы ребенок смог правильно развиться в интеллектуальном плане и познавать окружающий мир. Например, ребенок без труда играет с игрушками, бегает и прыгает. Такие действия хорошо развивают двигательную сферу его деятельности. Однако они не смогут помочь ему вступить в социальное общество и стать его полноправным членом. А вот такие действия, как мытье рук, ребенок сможет освоить только тогда, когда ему помогут это сделать взрослые. В результате он постепенно начнет вливаться в социальную жизнь.

Именно произвольное внимание помогает выработать у дошкольников определенные навыки и привычки, которые не всегда им интересны. Такая мозговая деятельность развивается не в один миг. У детей младшего и школьного возраста этот процесс может занять достаточно долгое время. Чем взрослее становится ребенок, тем все больше возникают факторы, влияющие на выработку произвольного внимания.

Например, школьнику нужно усвоить цифры и алфавит, научиться считать и писать, то есть всерьез заняться познавательной сферой. А для этого нужно сделать так, чтобы произвольное внимание вошло в норму.

Сказать, что у ребенка развилось произвольное внимание, можно в том случае, когда:

он легко воспринимает словесную инструкцию;
он использует алгоритм, который показали ему взрослые, и этот процесс будет зафиксирован на довольно долгое время;
может взять под контроль свои действия или по крайней мере попытается это сделать.

Запомните: речь играет немаловажную роль в развитии внимания. Именно поэтому ребенок должен как можно раньше овладеть хорошей речью.

Поведем итог: способности, которые позволяют ребенку концентрировать свое внимание на чем-либо, развиваются постепенно. Поэтому со временем дети начинают меньше отвлекаться на незначительные вещи.

Опираясь на данные факты и на различные исследования, можно отметить, что в возрасте 3 лет ребенок может отвлекаться от направленной деятельности примерно 4 раза (если эта деятельность продолжается в течение 10 минут). А уже в 6 лет этот же ребенок отвлекается в течение 10-минутного занятия только 1 раз.

Совет: если вы занимаетесь с детьми-дошкольниками для того, чтобы развить произвольное внимание, вам необходимо учитывать вышеуказанную информацию и выбирать такие упражнения, которые будут короткими и чередующимися.

Учтите также, что к 6-летнему возрасту у детей вырабатывается произвольное и послепроизвольное внимание. В этом возрасте дети способны усилием воли направить свое внимание на нужную информацию и даже удерживать его в течение 40-45 минут.

Виды

Внимание человека многогранно. Рассмотрим этот вопрос более подробно. Существует непроизвольное внимание (оно вызывается неожиданными факторами), а также есть произвольное внимание (возникает, если человек прилагает усилие воли) и послепроизвольное внимание (возникает после произвольного и включает в себя черты непроизвольного и произвольного внимания).

Рассмотрим также, какими свойствами обладает внимание человека в целом:

устойчивостью, благодаря чему поддерживается интерес к какой-либо деятельности или информации;
избирательностью, посредством чего человек может специально сосредоточить свое внимание на объекте и информации, если эти два фактора вызвали у него интерес;
объемом – человек может сосредотачивать внимание сразу на 6-7 объектах;
распределительностью – она обеспечивает одновременный интерес сразу к нескольким объектам при одновременном выполнении действий с ними;
переключаемостью, которая позволяет переключать внимание человека с одного места на другое.

Произвольное внимание считается наиболее востребованным, когда речь заходит о развитии интеллекта. Именно поэтому оно имеет некоторые виды:

выжидательный – проявляется тогда, когда человеку приходится решать задачи и прикладывать некие усилия для этого;
волевой – активируется тогда, когда возникает внутренний спор между командой «нужно» и «не хочется»;
сознательный – не требует больших затрат и легко производится;
спонтанный – стоит рядом с послепроизвольным вниманием, здесь главное – начать и запустить процесс, а дальше не нужно будет уже прикладывать никаких усилий.

Как развить?

Ум детей довольно восприимчив к обучению. Знайте, что произвольное внимание само по себе у ребенка не сформируется. Поэтому родителям необходимо развивать именно этот вид интеллектуальной деятельности. Рассмотрим примеры игр и упражнений, которые направлены на такую деятельность.

Игра «Следи за другими». Игру желательно проводить в большом детском коллективе. Ведущий предлагает детям двигаться друг за другом. А перед этим он заранее объясняет участникам: если последует команда «стоп», то все должны остановиться и затопать ногами. После чего нужно повернуться в обратную сторону на 180 градусов и продолжить движение. Участник, допустивший ошибку, выбывает из игры.
Игра «Коршун». Один из ребят садится на стул. Ведущий произносит слово «ночь». В это время ребенок, который выполняет роль коршуна закрывает глаза и ждет. Другие дети, наоборот, прыгают или бегают. Как только прозвучит команда: «день», то все участники должны замереть. Участник, не услышавший команду «ночь» и продолжающий выполнять непроизвольные действия, проигрывает. Он становится коршуном, и игра снова продолжается.
Также можно предложить игру «Поймай момент». Ведущий показывает детям различные движения. Участники должны их повторять только в том случае, если взрослый произносит команду «повтори». Если команды не было, дети остаются неподвижными. Тот ребенок, который проявил невнимательность и повторил движение без команды, выбывает из игры.
Интересное упражнение под названием «Печатаем слово». Для его выполнения участникам игры раздаются большие буквы, вырезанные из твердой бумаги. Ведущий игры на доске пишет слово (желательно, чтобы слова были знакомые, такие как «парта», «ручка», «ложка», «стол»). Дети, у которых есть буквы, содержащиеся в написанном на доске слове, хлопают в ладоши. Как только слово «соберется», все кричат «Ура».
Игра под названием «Зоркие соседи» также способствует формированию внимания. Для осуществления игры дети выстраиваются в круг. В середину становится водящий. Он ходит по кругу и «усыпляет» внимание игроков. Затем водящий внезапно должен остановиться возле одного из участников и сказать: «Руки вверх». Тот участник, на которого указал водящий, остается в неподвижном состоянии, а стоящие рядом игроки- «соседи» должны поднять руки вверх. Если кто-то проявит невнимательность, выбывает из игры.

Учтите: возрастные возможности ребенка могут ограничивать его способности. Например, некоторые родители считают свое чадо невнимательным.

Такие выводы они делают не подумав. На самом деле они предъявляют своему чаду очень высокие требования, задавая непомерные для его возраста задачи. Чтобы не делать ошибок, необходимо тщательнейшим образом подходить к выбору деятельности ребенка и учитывать его возрастные возможности.

Выше были приведены игры, которые можно предложить дошкольникам, а теперь рассмотрим некоторые упражнения для детей-школьников.

Умение сосредотачивать внимание разрабатывается упражнением «Переверни слово». Для его проведения ученикам предлагаются слова, в которых буквы перевернуты. Например, такие: снаве – весна; тапар – парта; лакош – школа. Дети должны определить слово и правильно его записать.
Упражнение «Найди ошибки» позволяет детям развить грамотность и внимание. Учитель на доске пишет предложение и делает намеренно ошибки. Например, «Миша поше гулять с сабакой и не замети, как заблудился». Учитель предлагает ученикам определить ошибки и записать предложение правильно. В данном действии участвует весь класс.
Упражнение «Найди другое слово» развивает не только внимание, но интеллект. Для его выполнения учитель пишет на доске слова, в которых спрятано еще одно слово. Например, «укол» (кол), «смех» (мех), «вдруг» (друг). Дети определяют спрятанные слова и записывают их в тетради в столбик.
Упражнение под названием «Найди родственные слова» поможет развить произвольное внимание. Для его выполнения на доске пишут начальное слово, например, «ложка». К этому слову необходимо подобрать как можно больше однокоренных слов: «ложка – ложечка, положить, ложе, положение». Победителем становится тот, кто напишет наибольшее число однокоренных слов.
Упражнение «Найди лишнее слово». Учитель пишет на доске слова, близкие по сути. Например, «кошка», «лошадь», «корова» – они относятся к домашним животным. В этот список необходимо внести еще и слово «щука». Щука – это рыба. Школьники должны найти «неправильное» слово.

Взаимосвязь внимания с другими психическими процессами и деятельностью личности

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Апреля 2014 в 14:54, контрольная работа

Краткое описание

Сосредоточенность, углубленность в деятельность особенно необходима, когда стоящая перед человеком задача трудная, сложная, и чем она сложней, тем требуется большее сосредоточение внимания и отвлечение от всего остального для решения этой задачи.

Содержание

Введение……………………………………………………………………. 3
1 Общая характеристика внимания………………………………………. 4
2 Основные свойства внимания…………………………………………… 9
3 Взаимосвязь внимания с другими психическими процессами и
деятельностью личности……………………………………………. …..13
4 Особенности и способы организации различных видов внимания
в учебной и профессиональной деятельности…………………………14
5 Внимательность и наблюдательность как профессиональные
свойства личности……………………………………………………… 17
Заключение……………………………………………………………….. 19
Список использованных источников……………………………………. 20

Прикрепленные файлы: 1 файл

Содержание

Внимание

Введение…………………………………………………………

…………. 3

1 Общая характеристика внимания………………………………………. 4

2 Основные свойства внимания…………

………………………………… 9

3 Взаимосвязь внимания с другими

психическими процессами и

деятельностью личности……………………

……………………….

…..13

4 Особенности и способы организации

различных видов внимания

в учебной и профессиональной деятельности…………………………14

5 Внимательность и наблюдательность как

профессиональные

свойства личности……………………………………………………… 17

Заключение……………………………………………………

………….. 19

Список использованных источников……………………………………. 20

Практическая часть

Введение

Внимание — это важнейший динамический показатель всех психических процессов. Именно поэтому внимание можно рассматривать как основу успешной деятельности человека. Внимание имеет огромное значение в жизни человека. Именно внимание делает все наши психические процессы полноценными; только внимание даёт возможность воспринимать окружающий нас мир.

Но внимание — не только условие успешной деятельности. Оно может многое сказать и об общем складе личности, о социальной направленности человека. Проблема внимания традиционно считается одной из самых важнейших и сложных проблем научной психологии. Крайне актуально изучение внимания и для педагогики. Уже не одно десятилетие отечественные и зарубежные педагоги бьются над проблемой формирования устойчивого внимания учащихся на уроках. Вследствие всего этого изучение внимания актуально и необходимо.

1 Общая характеристика внимания

Внимание существенно отличается от всех психических процессов. Его своеобразие заключается в том, что оно не самостоятельный вид психической деятельности как формы отражения, а организация других психических процессов.

Внимание есть направленность, настроенность, сосредоточенность и концентрация психической деятельности человека на своем объекте.

Психическая деятельность не может протекать целенаправленно и продуктивно, если человек не сосредоточится на том, что он делает, и не отвлечется при этом от всего остального. Под направленностью следует понимать, прежде всего, избирательный характер психической деятельности, преднамеренный или непреднамеренный выбор ее объектов.

Сосредоточенность, углубленность в деятельность особенно необходима, когда стоящая перед человеком задача трудная, сложная, и чем она сложней, тем требуется большее сосредоточение внимания и отвлечение от всего остального для решения этой задачи.

Внимание обеспечивает еще одну функцию – контроль и регуляцию деятельности. Внимание обычно выражено в мимике, позе, движениях. Внимательного слушателя легко отличить от невнимательного. Но иногда внимание направлено не на окружающие объекты, а на мысли и образы, находящиеся в сознании человека. Такое внимание называют интеллектуальным, которое отличается от сенсорного, внешнего внимания.

Когда человек проявляет повышенную сосредоточенность на физических действиях, то говорят о его моторном внимании.

В зону внимания попадают лишь объекты, имеющие в данный момент для человека устойчивую или ситуативную значимость, которая определяется соответствием свойств объекта актуальным потребностям человека, а также положением данного объекта в структуре деятельности человека. Направленность сознания на значимый объект необходимо в течение определенного времени удерживать на нем. Этот момент удержания описывает понятие «сосредоточенность». Она понимается как большая или меньшая углубленность человека в деятельность и в этой связи отвлечение от всех посторонних объектов, не вовлеченных в нее. Таким образом, направленность и сосредоточенность сознания как признаки внимания связаны друг с другом, но не тождественны.

Функциями внимания являются:

а) обнаружение сигнала;

б) бдительность.

В зависимости от наличия сознательного выбора направления и регуляции выделяют произвольное и

непроизвольное внимание послепроизвольное (или вторично непроизвольное).

Непроизвольное, или пассивное, вынужденное внимание возникает и поддерживается независимо от стоящих перед человеком целей. Оно может возникнуть под влиянием сильного, интенсивного раздражителя (громкого звука, вспышки резкого света и т. д.) чего-то нового, необычного, появившегося в поле восприятия субъекта, или под влиянием такого внешнего раздражителя, который соответствует внутреннему состоянию человека. Наконец, непроизвольное внимание возникает у различных людей в зависимости от их профессиональной направленности. То, на что не обратит никакого внимания один человек, может привлечь внимание другого в силу его профессиональной направленности. Оно устанавливается и поддерживается независимо от сознательного намерения человека. В основе него лежат неосознаваемые установки человека. Как правило, кратковременно, быстро переходящее в произвольное. Возникновение непроизвольного внимания может быть вызвано особенностью воздействующего раздражителя, а также обусловливаться соответствием этих раздражителей прошлому опыту или психическому состоянию человека.

Иногда непроизвольное внимание может быть полезным, как в работе, так и в быту, оно дает нам возможность своевременно выявить появление раздражителя и принять необходимые меры, и облегчает включение в привычную деятельность. Но в то же время непроизвольное внимание может иметь отрицательное значение для успеха выполняемой деятельности, отвлекая нас от главного в решаемой задаче, снижая продуктивность работы в целом. Например, необычный шум, выкрики и вспышки света во время работы отвлекают наше внимание и мешают сосредоточиться. Причины возникновения непроизвольного внимания:

а) неожиданность раздражителя;

б) относительная сила раздражителя;

в) новизна раздражителя;

г) движущиеся предметы;

д) контрастность предметов или явлений;

е) внутреннее состояние человека.

Произвольное внимание управляется сознательной целью. Оно тесно связано с волей человека, поэтому его называют еще волевым, активным, преднамеренным вниманием.

Основной функцией произвольного внимания является активное регулирование и контроль протекания психических процессов.

Физиологическим механизмом произвольного внимания служит очаг оптимального возбуждения в коре мозга, поддерживаемый сигналами, идущими от второй сигнальной системы. Отсюда очевидна роль слова родителей или преподавателя для формирования у ребёнка произвольного внимания. Возникновение произвольного внимания у человека исторически связано с процессом труда, так как без управления своим вниманием невозможно осуществлять сознательную и планомерную деятельность.

Психологической особенностью произвольного внимания является сопровождение его переживанием большего или меньшего волевого усилия, напряжения, причем длительное поддерживание произвольного внимания вызывает утомление, зачастую даже большее, чем физическое напряжение.

Полезно чередовать сильную концентрацию внимания с менее напряженной работой, путем переключения на более легкие или интересные виды действия или же вызвать у человека сильный интерес к делу, требующему напряженного внимания.

Человек прилагает значительное усилие воли, концентрирует свое внимание, понимает содержание необходимое для себя и уже дальше без волевого напряжения внимательно следит за изучаемым материалом. Его внимание становится теперь вторично непроизвольным, или после-произвольным. Оно будет значительно облегчать процесс усвоения знаний, и предупреждать развитие утомления.

Вид внимания, при котором в наличии сознательный выбор объекта внимания, но отсутствует напряжение, характерное для произвольного внимания. Связано с образованием новой установки, связанной в большей мере с актуальной деятельностью, нежели с предшествующим опытом человека.

Иногда выделяют еще и третий вид внимания — послепроизвольное. Оно возникает тогда, когда психическая деятельность требует первоначально больших волевых усилий, но затем, когда сам процесс деятельности станет для человека интересным не только по его цели, но и сам по себе, внимание к этой деятельности уже не требует волевых усилий и становится как бы непроизвольным.

Однако в отличие от подлинно непроизвольного внимания послепроизвольное остается связанным с сознательной целью и поддерживается сознательными интересами.

2 Основные свойства внимания

Концентрация — удержание внимания на каком-либо объекте. Такое удержание означает выделение «объекта» в качестве некоторой определённости, фигуры, из общего фона. Поскольку наличие внимания означает связь сознания с определённым объектом, его сосредоточенность на нём, с одной стороны, и ясностью и отчетливостью, данностью сознания этого объекта — с другой, постольку можно говорить о степени этой сосредоточенности, то есть о концентрации внимания, что, естественно, будет проявляться в степени ясности и отчётливости этого объекта. Поскольку уровень ясности и отчётливости определяется интенсивностью связи с объектом, или стороной деятельности, постольку концентрированность внимания будет выражать интенсивность этой связи.

Таким образом, под концентрацией внимания понимают интенсивность сосредоточения сознания на объекте.

Объём — это количество объектов, которые охватываются вниманием, одномоментно, одновременно. Объём внимания обычно колеблется у взрослых в пределах от 4 до 6 объектов, у школьников (в зависимости от возраста) от 2 до 5 объектов. Человек с большим объёмом внимания может заметить больше предметов, явлений, событий. Объём внимания во многом зависит от знания объектов и их связей друг с другом. Для определения объёма внимания пользуются специальным прибором, который называется тахистокоп (от греч. «тахистос» — быстрейший и «скопео» — смотрю). Этот прибор дает возможность показать человеку несколько объектов — букв, геометрических фигур, знаков — на 0,1 с. Сколько объектов заполнил человек — таков его объём внимания.

Объём внимания может быть расширен путем тщательного изучения объектов и той ситуации, в которой их приходится воспринимать. Когда деятельность протекает в знакомой обстановке, объём внимания повышается, и мы замечаем больше элементов, чем тогда, когда нам приходится действовать в неясной или малопонятной ситуации.

Объём внимания опытного, знающего данное дело человека будет больше, чем объём внимания неопытного, не знающего это дело человека.

Устойчивость — характеризуется длительностью, в течение которой сохраняется на одном уровне концентрация внимания. Наиболее существенным условием устойчивости внимания является возможность раскрывать в том предмете, на который оно направлено, новые стороны и связи. Внимание устойчиво там, где мы можем развернуть данное в восприятии или мышлении содержание, раскрывая в нём новые аспекты в их взаимосвязях и взаимопереходах, где открываются возможности для дальнейшего развития движения, перехода к другим сторонам, углубления в них. Внимание подвержено периодическим непроизвольным колебаниям с периодом от 2-3 до 12 секунд, поэтому, для того, чтобы сохранить устойчивость внимания на каком-то объекте, необходимы определенные условия: либо волевые усилия, которые все время возвращают наше внимание к первоначальному объекту, либо сам предмет внимания должен развиваться, обнаруживать перед нами свое новое содержание.

Переключаемость — сознательное и осмысленное, преднамеренное и целенаправленное, обусловленное постановкой новой цели, изменение направления сознания с одного предмета на другой. Только на этих условиях говорят о переключаемости. Когда же эти условия не выполняются, говорят об отвлекаемости. Различают полное и неполное (завершенное и незавершенное) переключение внимания. При последнем после переключения на новую деятельность периодически происходит возврат к предыдущей, что ведёт к ошибкам и снижению темпа работы. Переключаемость внимания затруднена при его высокой концентрации, и это часто приводит к так называемым ошибкам рассеянности.

Рассеянность понимается в двух планах: как неумение сколько-нибудь длительно сосредотачивать внимание (как следствие постоянной отвлекаемости) из-за избытков неглубоких интересов и как односторонне сосредоточенное сознание, когда человек не замечает то, что с его точки зрения представляется незначительным.

Переключение внимания можно пронаблюдать при помощи часов: если сосредоточить внимание на их тиканье, то оно будет то появляться, то исчезать.

Причины переключения внимания:

а) переход обусловлен требованиями деятельности;

б) необходимость включения в новую деятельность;

в) в целях отдыха.

Под распределением внимания понимают субъективно переживаемую способность человека удерживать в центре внимания определенное число разнородных объектов одновременно.

Информация о работе Взаимосвязь внимания с другими психическими процессами и деятельностью личности

границ | Флюидное внимание в образовании: концептуальные и нейробиологические основы

Поток нашей мысли подобен реке. В целом в нем преобладает легкое простое течение, движение вещей происходит под действием силы тяжести, а внимание без усилий является правилом.

-Уильям Джеймс, Принципы психологии

Введение

Эта статья — первая попытка ввести понятие пост-произвольного внимания в англоязычную литературу по когнитивной науке. Термин происходит из русскоязычной работы Николая Добрынина, на сегодняшний день переведенной на английский язык только одна статья (Добрынин, 1968). Наша цель — не просто объяснить идею Добрынина, но и принять ее, показывая, как есть пробел в текущей теории без нее и как внедрение этой идеи в будущие исследовательские программы может улучшить как теорию, так и конкретные приложения. Мы также вводим синоним: жидкое внимание в качестве более наглядной альтернативы.

Мы начнем с понятия активного обучения, чтобы мотивировать этот проект, и вернемся к нему в конце статьи в качестве примера того, как идея пост-произвольного внимания может быть эффективно применена.Из бесчисленных образовательных причуд, которые приходили и уходили, одна идея, которая имела непреходящую силу, — это активное обучение. В начале двадцатого века нечто подобное продвигали такие просветители, как Мария Монтессори (Монтессори и Холмс, 1912) и Дьюи (1916), но сам ярлык «активное обучение» был введен только в 1980-х годах, когда множество на нем были сосредоточены исследовательские программы (Bonwell and Eison, 1991). В настоящее время это золотой стандарт на всех уровнях образования (Prince, 2004; Freeman et al., 2014).

Активное обучение, согласно Бонвеллу и Эйсону (1991), характеризуется следующими характеристиками (список, который согласуется с другими учетными записями):

• Студенты не просто слушают

• Меньше внимания уделяется передаче информации и больше — развитию навыков учащихся

• Студенты участвуют в мышлении высшего порядка (анализ, синтез, оценка)

• Студенты заняты деятельностью (например, читают, обсуждают, пишут)

• Больше внимания уделяется изучению учащимися их собственных взглядов и ценностей

Бенваре и Деси (1984) свели активное обучение к его наиболее минимальной форме, предоставив двум группам студентов один и тот же материал для изучения, с той лишь разницей, что чего ожидать после изучения материала — метод обучения оставался на усмотрение студентов. предметы.Таким образом, Бенваре и Деси продемонстрировали, что активное обучение — это не деятельность, per se , а внутренняя и внешняя мотивация. Как следует из последнего пункта, указанного выше, активное обучение мобилизует внутреннюю мотивацию учащихся.

Точно так же появляется все больше доказательств того, что синдром дефицита внимания / гиперактивности (СДВГ) связан не столько с дефицитом внимания, как с как таковой , сколько с дефицитом мотивации, в первую очередь внутренней мотивацией (McInerney and Kerns, 2003; Volkow et al., 2011; Морсинк и др., 2017). Таким образом, как в обычном, так и в специальном образовании обучение во многом зависит от внутренней мотивации учащихся. Поскольку обучение также требует от студентов внимания, возникает важный вопрос: какова взаимосвязь между внутренней мотивацией и вниманием? Текущая парадигма внимания из-за природы самой парадигмы не учитывает этот вопрос, и наша цель в этой статье — объединить внимание и внутреннюю мотивацию под рубрикой подвижного внимания.

Добровольное и вынужденное внимание

Существует различие между произвольным и непроизвольным вниманием (Anderson et al. , 2011), которое восходит к временам Джеймса (1908). В настоящее время предпочтительным языком часто бывает «эндогенный» и «экзогенный», как в следующем отрывке из недавнего учебника психологии: «В эндогенном внимании мы добровольно выбираем объекты, на которые нужно обратить внимание…». Экзогенное внимание — это непроизвольный захват внимания стимулами »(Watson, Breedlove, 2005).Иногда акцент делается на темпоральности и используется терминология «устойчивый» и «временный» (Liu et al., 2005). Иногда предпочтительна направленная терминология «сверху вниз» и «снизу вверх» (Bowling et al., 2020). Иногда предпочтение отдается телеологическому «целевому» против «стимулированного» (Corbetta and Shulman, 2002). Независимо от используемой лексики, произвольное внимание — это процесс намеренной ориентации или направления внимания на перцептивный (вне ума) или концептуальный (внутри ума) источник.Психологи часто называют этот произвольный процесс «избирательным вниманием». Непроизвольное внимание рефлекторно привлекается к источнику восприятия.

Джеймс задумывал меньше внимания с точки зрения лабораторных задач и больше с точки зрения повседневной жизни. Таким образом, он обсуждал другое измерение внимания, используя термины «непосредственное» и «производное». Немедленное внимание — это внимание, имеющее непосредственное отношение к человеку, которое Джеймс особо назвал «интересным» (стр.416). Производное (или апперцептивное) внимание актуально только косвенно, через уровни ассоциаций, и является релевантным для цели. Произвольное внимание, по его словам, воспринимается как усилие, а непроизвольное внимание воспринимается как легкое.

И привлеченное, и немедленное внимание к Джеймсу может быть непроизвольным (см. Таблицу 1). По его словам, внимание, которое большинство детей проявляет большую часть времени, — это немедленное непроизвольное внимание , прыжки с одного заметного объекта внимания на другой: «странные вещи, движущиеся объекты, дикие животные, яркие вещи, красивые вещи, металлические предметы». вещи, слова, удары, кровь и т. д.и т. д. и т. д. » (стр. 417). Однако взрослые, которые способны создавать ослабленные интеллектуальные ассоциации с большей готовностью, могут надолго погрузиться в грезы, без усилий блокируя отвлекающие факторы, даже защищая себя от боли. Гении, говорит Джеймс, из-за своей врожденной оригинальности особенно склонны к этому состоянию поглощенности, которое он называет , производным непроизвольным вниманием, (также рассеянностью).

Таблица 1 . Согласно Уильяму Джеймсу, три вида внимания.

В отличие от гениев, большинство взрослых, по словам Джеймса, должны прилагать усилия, чтобы удерживать внимание и выполнять важные задачи. На самом деле, говорит он, это важный навык, который необходимо развивать. Это производное произвольное внимание . Он говорит, что это «самый корень суждения, характера и воли» (стр. 424). Однако, по словам Джеймса, очень трудно удерживать внимание на неинтересном предмете и требует постоянных усилий, чтобы возобновить ослабевшее внимание.

Джеймс заканчивает обсуждение разнообразия внимания к теме образования:

Единственная общая педагогическая максима, обращающая внимание на внимание, состоит в том, что чем больше ребенок заранее заинтересован в предмете, тем лучше он будет заниматься. Поэтому наставляйте его таким образом, чтобы каждую новую вещь связывать с уже имеющимся приобретением; и, если возможно, пробудите любопытство, так что новое будет казаться ответом или частью ответа на вопрос, ранее существовавший в его уме (стр.424).

Важно отметить, что Джеймс большую часть своего обсуждения разновидностей внимания уделяет двум видам непроизвольного внимания, тогда как недавние ученые провели большую часть своих исследований на одном виде произвольного внимания. Факты свидетельствуют о том, что человек почти половину времени находится в состоянии блуждания по разуму (Killingsworth and Gilbert, 2010). Узкое внимание ученых к произвольному вниманию было настолько экстремальным, что даже привело к тому, что некоторые ученые стали рассматривать внимание как только усилие — внимание без усилий, которое, по их мнению, теоретически невозможно (Bruya and Tang, 2018) — или как только избирательное ( Янтис, 2002).Ниже мы покажем, почему следует придерживаться точки зрения Джеймса и почему его так называемое производное непроизвольное внимание должно стать предметом дополнительных исследований (но с заменой терминов «пост-произвольное внимание» или «жидкое внимание» и определением его с большей точностью).

Неоднозначность в различении произвольного / непроизвольного. Что вы называете вниманием, которое не является ни добровольным, ни непроизвольным?

Согласно общему различению между произвольным и непроизвольным, произвольное внимание целенаправленно и требует усилий, в то время как непроизвольное внимание привлекается (захватывается, привлекается) его источником и не требует усилий.Но как насчет внимания, которое целенаправленно, привлечено к своему источнику и не требует усилий, как в случае с искусственным вниманием Джеймса? Джеймс говорит: «Однажды возвращенная тема, если она подходящая, развивается; и если его развитие интересно, оно привлекает внимание [невольно] на время »(стр. 420). Здесь предполагается, что может произойти переход от произвольного внимания к непроизвольному вниманию. Поскольку непроизвольное внимание в современной парадигме обычно классифицируется как рефлексивное, в этой категории нет места для понятия интереса.В самом прямом смысле современная теория внимания по-прежнему тесно связана с примитивным бихевиоризмом, в котором непроизвольное внимание — это вопрос только простого стимула и реакции.

Рассмотрим задачу Струпа. Доминирующая реакция, которую необходимо с трудом преодолевать, — это прочесть слово в задаче, а не определить его цвет. Было проведено бесчисленное количество исследований как доминирующих, так и недоминантных реакций в задаче Струпа, и когда дело доходит до категоризации видов внимания и концептуализации общей парадигмы внимания, недоминантная реакция явно относится к категории произвольных или избирательных. , внимание.Но как насчет доминирующего ответа? Он не совсем подходит к категории произвольного внимания, потому что выбирается без особых усилий. И это не совсем подходит к категории непроизвольного внимания, потому что под непроизвольным вниманием обычно понимается привлечение к другой задаче или деятельности, нежели та, на которую в настоящее время обращают внимание. Чтение в задаче Струпа — это непроизвольный выбор в задаче на выборочное внимание, в которой субъекту дается указание уделить внимание недоминантной реакции.Этот вид непреднамеренного внимания кажется отличным от непроизвольного внимания к звуку захлопывающейся двери.

Есть также случай устойчивого внимания (обычно приравниваемого к произвольному), но воспринимаемого без усилий, как при чтении увлекательного романа. По стандартным определениям такая деятельность не является ни добровольной, ни непроизвольной. И когда разум отвлекается от романа к какой-то отдаленно относящейся к цели заботе, такое внимание также не кажется ни добровольным, ни непроизвольным по стандартным определениям.

Хотя различие между добровольным и непроизвольным регулярно используется в исследованиях внимания, остаются пробелы в его применимости к реальным событиям и действиям. Ниже мы попытаемся, по крайней мере частично, восполнить этот пробел с помощью понятия плавного внимания, уточняя его применимость к реальным событиям и действиям. Мы возьмем СДВГ в качестве примера для дальнейшего развития концепции жидкого внимания.

Что означает «AD» в «ADHD»?

Согласно «Руководству по диагностике и статистике психических расстройств » (Reynolds and Kamphaus, 2013) дефицит внимания возникает, когда:

Шесть (или более) из следующих симптомов сохраняются в течение не менее 6 месяцев до степени, несовместимой с уровнем развития и отрицательно влияющей непосредственно на социальную и академическую / профессиональную деятельность:

а.Часто не уделяет пристального внимания деталям или допускает небрежные ошибки в учебе, на работе или во время других занятий (например, упускает из виду или пропускает детали, работа неточная).

г. Часто испытывает трудности с удержанием внимания при выполнении заданий или игровой деятельности (например, ему трудно оставаться сосредоточенным во время лекций, разговоров или длительного чтения).

г. Часто кажется, что он не слушает, когда к нему обращаются напрямую (например, разум кажется где-то еще, даже при отсутствии какого-либо явного отвлечения).

г. Часто не выполняет инструкции и не выполняет учебу, домашние дела или обязанности на рабочем месте (например, начинает выполнение заданий, но быстро теряет концентрацию и легко отвлекается).

e. Часто испытывает трудности с организацией задач и действий (например, трудности с выполнением последовательных задач; трудности с хранением материалов и вещей в порядке; беспорядочная, неорганизованная работа; плохое управление временем; несоблюдение сроков).

ф. Часто избегает, не любит или не хочет заниматься задачами, требующими постоянных умственных усилий (например,g., школьные или домашние задания; для старших подростков и взрослых (подготовка отчетов, заполнение форм, рецензирование объемных статей).

г. Часто теряет вещи, необходимые для выполнения задач или занятий (например, школьные принадлежности, карандаши, книги, инструменты, кошельки, ключи, документы, очки, мобильные телефоны).

ч. Часто легко отвлекается на посторонние раздражители (у подростков и взрослых может включать мысли, не связанные с этим).

и. Часто проявляет забывчивость в повседневной деятельности (например, выполняет работу по дому, выполняет поручения; для старших подростков и взрослых отвечает на звонки, оплачивает счета, записывается на прием).

Пункты с (a) по (i) относятся к дефициту произвольного, избирательного внимания, отражая тенденцию среди ученых определять внимание узко как добровольное или избирательное.

В предшествующей литературе было показано, что СДВГ вместо описания дефицита внимания, per se , может описывать дефицит мотивации. Например, используя ПЭТ-сканирование, Volkow et al. (2011) продемонстрировали «снижение функции в мозговом пути дофаминового вознаграждения у взрослых с СДВГ» (стр.1,147; см. также Ellison-Wright et al., 2008; Nakao et al., 2011). По словам Волкова и его коллег:

Эти данные согласуются с клиническим признанием того, что дефицит внимания у людей с СДВГ наиболее очевиден при выполнении скучных, повторяющихся и неинтересных задач (т. Е. Задач или заданий, для которых внутренняя мотивация низка). Однако корреляционный подход в нашем исследовании не позволяет нам оценить, какой из этих параметров является более важным; дефицит мотивации вызывает невнимание, в отличие от дефицита внимания, приводящий к снижению мотивации (стр.1,151).

На этот вопрос ответили несколько исследований видеоигр у детей с диагнозом СДВГ. В этих исследованиях дети, получившие низкие результаты в лабораторных тестах на внимание, выполняли задания, а также контрольные субъекты в видеоиграх, требующих тех же способностей внимания, что и лабораторные тесты (Lawrence et al., 2002; Shaw et al., 2005; Bioulac и др., 2014). Что кажется очевидным из этих исследований, так это то, что, хотя испытуемым (которым был поставлен диагноз СДВГ) трудно уделять внимание лабораторным задачам и, как говорят Волков и его коллеги, скучным, повторяющимся и неинтересным задачам, у них нет проблем с их уплатой. внимание к чему-то, что им интересно и по сути полезно.

Таким образом, само понятие СДВГ, наряду с последствиями, которые распространенный диагноз для детей школьного возраста имеет для образовательных методов, кажется, нуждается в пересмотре. Если не превратить наши образовательные системы в расширенные видеоигры, что можно сделать с использованием врожденных способностей внимания детей? Возможно, первым шагом будет включение третьего вида внимания в нашу парадигму внимания.

Постдобровольное внимание, определение

Согласно стандартным определениям, внимание, которым дети занимаются во время видеоигр, не является ни произвольным вниманием (потому что оно не требует усилий), ни непроизвольным вниманием (поскольку оно целенаправленно).По словам Н. Ф. Добрынина, советского психолога, работавшего с 1920-х по 1950-е годы, в лабораторных исследованиях внимания недостающими составляющими являются личность и деятельность, идеи, восходящие к советским психологам Л. Выготскому и А. Н. Леонтьеву (Дормашев, 2010). По Добрынину (1968):

Избирательность психической деятельности объясняется тотальным развитием личности в определенном социальном контексте. Человек зависит от этого контекста. Психическая деятельность человека направлена на то, что имеет для него наибольшее значение в данный момент.Внимание — это направление и концентрация психической активности и сохранение этой выбранной активности, а концентрация означает поглощенность данной деятельностью и отвлечение от всего остального. Если направление и концентрация непроизвольны, говорят о «непроизвольном внимании». Если они связаны с сознательно поставленной целью, говорят о «преднамеренном» внимании. Наряду с этими двумя основными типами внимания Н. Ф. Добрынин предложил выделять третью, с его точки зрения, очень важную форму внимания, которую он назвал «пост-произвольным» вниманием.Речь идет о тех случаях, когда имеется сознательное, преднамеренное выполнение деятельности, связанной с поглощением человека данной деятельностью и не требующей волевых усилий (с. 275–276).

Модель внимания, предложенная Добрыниным, похожа на модель внимания Джеймса в том, что она настаивает на реальных условиях и важности субъективности личности. Тема внимания для Добрынина и Джеймса — это не отчужденный стимул, не имеющий отношения к человеку, а что-то актуальное для человека, у которого есть сеть внутренних предпочтений, влияющих на внимание.Однако, по словам Джеймса, «не существует такой вещи, как произвольное внимание, удерживаемое более чем на несколько секунд за раз. То, что называется устойчивым произвольным вниманием, — это повторение последовательных усилий, которые возвращают эту тему в голову »(420). Словно отвечая Джеймсу, Добрынин говорит:

В психологической литературе всегда подчеркиваются постоянные колебания внимания, при этом указывается, что при каждой сильной концентрации внимание может длиться только 1.5–2 секунды, после чего оно ослабевает и только потом снова восстанавливается… Внимание, однако, можно поддерживать на определенном канале активности, если эта активность будет продолжительной (с. 277).

Ссылаясь на собственные исследования, Добрынин продолжает:

Таким образом, первоначальная гипотеза о том, что длительное внимание (макровнимание) состоит из коротких периодов интенсивного внимания (микровнимания), чередующихся с короткими периодами ослабленного внимания, не подтвердилась. Испытуемый мог работать 20 минут, не отвлекаясь даже на треть секунды (с.278).

Добрынин описывает свою работу с детьми в классе:

Возникло предположение, что существуют более длительные периоды интенсивного внимания, чередующиеся с периодами ослабления внимания. Наблюдения, казалось, показали, что во время заданий, каждые несколько минут после интенсивной работы происходит какое-то движение, какой-то шум, как бы какое-то ослабление внимания. С целью изучения данной задачи ученикам 2-5 ^-х классов было дано задание скопировать знакомый текст в течение 40 минут.Каждые 30 секунд подавался сигнал, и участники ставили правильные числа под только что написанными буквами.

Анализ большинства тестов показал, что не было чередования интенсивного или ослабленного внимания, по крайней мере, не было обнаружено периодических чередований обоих. Учащиеся 12-14 лет будут работать непрерывно в течение 40 минут без перерыва (с. 278).

Добрынин объясняет этот результат так:

В упомянутых экспериментах [внимание] вызывалось непрерывными сигналами (каждые 30 секунд), заставляющими учеников не ослаблять внимание.Также хорошо известно, что интересная работа по захвату может продолжаться часами без каких-либо перерывов. Следовательно, длина или устойчивость не связаны ни с каким обязательным ритмом. Внимание может поддерживаться непрерывно, не отвлекаясь даже на одну треть секунды, в зависимости от того, поддерживается ли оно постоянными усилиями воли или от увлеченности самой деятельностью. Однако важно, чтобы эта деятельность велась активно. Задача удержания внимания состоит в правильной организации этой деятельности (с.278).

Выше мы видели, что Джеймс в некотором смысле согласен. Вспомните, как сказал Джеймс: «Однажды возвращенная тема, если она подходящая, развивается; и если его развитие интересно, оно привлекает внимание [невольно] на время »(стр. 420). Разница во мнениях между Джеймсом и Добрыниным сводится к номенклатуре. Джеймс говорит, что произвольное внимание нельзя поддерживать, в то время как непроизвольное внимание можно. Добрынин говорит просто, что внимание можно поддерживать, но на его примерах мы видим, что он также говорит о переходе от того, что Джеймс назвал бы произвольным, к непроизвольному вниманию.

Добрынин делает шаг вперед, потому что номенклатура Джеймса противоречит текущей номенклатуре. В нынешней номенклатуре устойчивое внимание относится только к избирательному произвольному вниманию. Непроизвольное внимание по определению преходяще. Добрынин предлагает нам третий вид внимания, которое без особых усилий поддерживается в рамках деятельности, которую субъект находит интересной.

Из вышесказанного мы можем постулировать три различных типа внимания:

Добровольное внимание : выборочное, устойчивое и целенаправленное внимание.

Непроизвольное внимание : внимание, которое преходяще и легко привлекается к своему объекту.

Пост-произвольное внимание (жидкое внимание) : избирательное, целенаправленное внимание, привлекаемое к своему объекту и поддерживаемое без усилий, см. Рис. 1.

Рисунок 1 . Произвольное внимание (VA), пост-произвольное внимание (PA) и непроизвольное внимание (IA).

Добрынин отмечает, что причина, по которой он называет это «пост-произвольным» вниманием, заключается в том, что до того, как человек овладевает какой-либо деятельностью, требуется добровольное внимание для усвоения требуемых правил и навыков.Со временем происходит переход к пост-произвольному вниманию, которое становится самоподдерживающимся. Мы предлагаем «жидкое внимание» как синоним «пост-произвольного внимания», потому что оно описывает субъективный опыт без усилий.

Выше мы упоминали, что в литературе по психологии и когнитивной науке непроизвольное внимание часто рассматривается в одномерных, бихевиористских терминах стимула и реакции. В этой парадигме ключевую роль играет значимость стимулов. Понятие подвижного внимания позволяет нам расширить наше понятие значимости от модели «стимул-реакция» до модели чувствительности и отзывчивости (Bruya, 2010).Заметность обычно понимается как зависящая от перцептивных характеристик объекта, на которые все субъекты будут реагировать более или менее одинаково на один и тот же значительный раздражитель. Ученые, изучающие внимание в лаборатории, часто избегают использования знакомых занятий и не позволяют испытуемым привыкнуть к этой деятельности, потому что тогда необходимо учитывать набор внимания. Установка внимания возникает, когда субъект готов по-разному реагировать на определенные стимулы или у него развита дифференциальная внутренняя реакция.Мы можем назвать смещение, или прайминг, набора внимания усвоенной значимостью (Ghazizadeh et al., 2016), что противоречит врожденной значимости (часто описываемой как выделенность, управляемая стимулами), как описано выше.

Внимание и мотивация

Когда психологи изучают набор внимания, он изучается в лаборатории с помощью простых заданий, в которых испытуемым предлагается уделять внимание объектам в заданных условиях. Первым шагом в идентификации области мозга, связанной с набором внимания, было различение наблюдения и контроля (MacDonald, 2000).Корбетта и Шульман (2002) определили основные нейронные системы, задействованные в произвольном и непроизвольном внимании. Произвольное внимание контролируется сверху вниз [с некоторым входом снизу вверх (т. Е. Набором внимания)] дорсальной лобно-теменной сетью [передняя интрапариетальная борозда (IPS), верхняя теменная долька (SPL), постцентральная борозда и пересечение прецентральной и верхней лобных борозд]. Непроизвольное внимание контролируется восходящим образом правой вентральной лобно-теменной сетью [височно-теменное соединение (TPJ) и вентральная лобная кора (VFC)].

Dosenbach et al. (2008) обновили модель Корбетты и Шульман, отделив набор внимания или поддержание набора от управления сверху вниз. Они говорят, что лобно-теменная сеть [дорсолатеральная префронтальная кора (DLPFC), нижняя теменная долька (IPL), дорсальная лобная кора (DFC), IPS, предклинье и средняя поясная кора головного мозга (MCC)] задействована для адаптивного управления, то есть вверху — отклики вниз, которые «инициируют контроль внимания в ответ на сигналы… и обрабатывают обратную связь о производительности на пробной основе для корректировки настроек контроля» (стр.102). От этого отличается цингулооперкулярная сеть [передняя префронтальная кора (APFC), передняя островковая часть / лобная покрышка (AI / FO), дорсальная передняя поясная кора / медиальная верхняя лобная кора (DACC / MSFC) и таламус], которая «несет деятельность по обслуживанию установки, охватывающая всю эпоху задач »(стр. 102). Выводы, касающиеся поддержания набора, часто основываются на задаче «cue-delay-target», в которой цель сначала получает сигнал, а затем субъекты (люди или обезьяны) должны ждать, поддерживая актуальность этого сигнала, пока не появится цель.

Задачи, упомянутые Дозенбахом и его коллегами, являются задачами бдительности, требующими небольших усилий. Испытуемый ждет ожидаемого стимула. Для сравнения: задачи Корбетты и Шульман относятся к задачам с рабочей памятью и требуют сравнительно больших усилий. Это различие в задачах может очень хорошо объяснить, почему Корбетта и Шульман находят постоянное поддержание в дорсальной сети внимания, а Дозенбах и его коллеги — в вентральных областях. Фактически, это предполагает, что обслуживание набора само по себе является динамическим и происходит как при выполнении задач, требующих усилий (сверху вниз), так и без усилий (снизу вверх).

Обычным тестом произвольного внимания как в экспериментальной когнитивной психологии, так и все чаще в психотерапии является тест сети внимания (ANT), который проверяет три якобы различных сети внимания — предупреждение, ориентацию и исполнительный контроль. Оповещение — это вид бдительности в вышеупомянутых исследованиях (Dosenbach et al., 2008). Это можно рассматривать как предварительное условие сосредоточенного внимания, состояние, в котором человек восприимчив к вводу. Ориентация и исполнительный контроль подпадают под категорию произвольного внимания как первая стадия, а затем как поддерживающие стадии.Управляющее внимание, измеряемое с помощью ANT, включает активацию передней поясной коры и дорсолатеральной префронтальной коры (Fan et al., 2005).

Совсем недавно несколько исследователей изучили нейробиологию внутренней мотивации и дали многообещающие результаты. Основной рубрикой, в рамках которой изучается внутренняя мотивация, является тема любопытства. Канг и др. (2009) определили «любопытство» как ожидание полезной информации и, используя пустяки и задания на сопоставление слов, обнаружили активацию любопытства в хвостатом ядре (спинном полосатом теле), префронтальной коре и гиппокампе.Аналогичным образом, используя задание секундомера, Мураяма и др. обнаружили активацию любопытства в хвостатой и левой префронтальной коре (Murayama et al., 2010). Эти исследования показывают, что обучение воспринимается субъектами как вознаграждение само по себе, без необходимости внешнего вознаграждения.

Вышеупомянутые исследования подтверждаются несколькими другими исследованиями, которые одновременно усложняют как построение внутренней мотивации, так и вопрос о ее нейронных коррелятах. Используя простые задания, были обнаружены корреляты любопытства в вентральном, а не в дорсальном полосатом теле (Gruber et al., 2014; Ligneul et al., 2018), но они были приписаны облегчению любопытства, а не самому любопытству (Ligneul et al., 2018). Jepma et al. (2012), используя задачу, включающую размытые изображения, которые впоследствии были разрешены, обнаружили активацию в базальных ганглиях, а также в островке и орбитофронтальной коре. Еще больше усложняя ситуацию, ван Лисхаут и др. (2018), используя точно откалиброванную виртуальную задачу с участием шариков в вазе, приписали активацию индукции любопытства нижней теменной доле, облегчение любопытства — островку и не обнаружили соответствующей активации в полосатом теле.В соответствии с данными van Lieshout et al. (2018), Ли и Рив (2017), используя простую задачу, обнаружили активацию внутренней мотивации в островке, как и Ли и др. (2012), используя формулировку внутренней мотивации. Вопреки всему вышесказанному, Marsden et al. (2015), используя словесные головоломки, обнаружили, что внутренняя мотивация отрицательно коррелирует с активацией в хвостатом, островковом островке и гиппокампе; и Mizuno et al. (2008) под рубрикой академической мотивации и с помощью задания n-back обнаружили активацию в скорлупе, но не в других частях базальных ганглиев.

Хотя вышеупомянутые исследования часто противоречат друг другу и используют различные или частично совпадающие методы и концептуальные конструкции, они в основном указывают на направление полосатого тела и / или островка, играющих важную роль во внутренней мотивации. Согласно Трикоми и Физу (2008), активация хвостатого ядра отражает успех задачи и может также отражать укрепление знаний и чувства свободы воли. В соответствии с Трикоми и Физом (2008); Leong et al. (2017), используя грамотно откалиброванную графическую задачу для измерения обучения с подкреплением, пришли к выводу, что активность в полосатом теле связана с ошибкой прогноза.Каплан и Аудейер (2007) предлагают теорию, согласно которой сигналы дофамина в базальных ганглиях отражают «ниши прогресса», где, как ожидается, ошибка прогноза будет уменьшаться, и поэтому является следствием, а не причиной обучения. Двигаясь в том же направлении, но с несколько иной терминологией, Берридж (2012) предполагает, что выбросы дофамина отражают не удовольствие или знания, а мотивацию, то есть желание, а не симпатию или обучение.

Мы предполагаем, что при использовании широко используемого ANT для тестирования дефицита внимания упускается важнейший аспект внутренней мотивации.Когда ребенок или взрослый занят поглощающей задачей, очень вероятно, что произойдет активация мезолимбической дофаминовой сети (Naqvi and Bechara, 2009; Schweinhardt et al., 2009), которая будет отсутствовать в задачах ANT. Таким образом, поскольку СДВГ является дефицитом мотивации (Zentall and Lee, 2012; Smith et al., 2020), ANT упускает из виду его важные аспекты.

Мы предполагаем, что, в отличие от произвольного и непроизвольного внимания, жидкое внимание активирует мезолимбическую дофаминовую систему (МДС). MDS активируется не только из-за внутренней мотивации, но также отражает внешнюю мотивацию, к которой мы обратимся непосредственно в следующем разделе.

Обсуждение

Плавное внимание в образовании: план на будущее

Несмотря на десятилетия научного изучения темы внимания и многие достижения в понимании нейронной основы внимания (Posner and Rothbart, 2007; см. Также обзор Petersen and Posner, 2012), многое еще остается неясным. Выше мы представляем картину единого прогресса в нейробиологии исследования внимания, но при этом игнорируются фундаментальные разногласия и несогласные.В этой области нет единого мнения о конкретных нейроанатомических компонентах основных потоков внимания, даже о количестве потоков. Еще меньше согласия относительно того, как функциональные сети (предупреждающие, ориентирующие, управляющие) отображаются на нейроанатомические (дорсальные, вентральные) потоки. В недавней статье Hommel et al. (2019) рассматривают отсутствие прогресса в урегулировании конкретных споров, связанных с нейроанатомией внимания, и в конечном итоге предлагают полностью отказаться от термина «внимание».

Хотя в специфике исследования внимания мало единства, общее единство состоит в том, что существует нисходящий аспект внимания, закрепленный в лобно-теменной сети (DFC, верхняя теменная доля, лобное поле глаза и внутри теменная борозда) и нижняя борозда. верхний аспект внимания, закрепленный в более вентральной теменной сети (интрапариетальная доля, нижняя лобная извилина, средняя лобная извилина, височно-теменное соединение), оба или любой из которых также вовлекают передний островок / лобную покрышку в определенные задачи.Как объяснялось выше, ни один из этих анатомических участков не обязательно связан с МДС, где, как мы предполагаем, может быть зафиксировано жидкое внимание. Давайте сделаем еще один шаг, хотя пространство не позволяет нам вдаваться в подробности, и предложим еще два потенциальных анатомических якоря флюидного внимания.

Во-первых, это область Брока, известная прежде всего тем, что закрепляет лингвистическое понимание и выражение. Ключевым элементом языка, относящимся к сфере Брока, является синтаксис (Koelsch et al., 2005; Progovac et al., 2018), в том числе музыкальное прослушивание (Patel, 2003).Поскольку действия, которые требуют внимательного восприятия, предполагают значительное владение синтаксисом (Bruya, 2010, в печати), активация в области Брока должна занимать видное место. Это отличается от стимулов и задач, связанных с непроизвольным и произвольным вниманием, которые обычно скудны в конститутивном синтаксисе.

Во-вторых, награда и чувство ответственности в МДС также затрагивают вентромедиальную префронтальную кору (VMPFC), когда они связаны с социальными связями (Eisenberger and Cole, 2012; Roy et al., 2012; Редкей и Шильбах, 2019). Учитывая фундаментально социальную природу образования, игр, игр и т. Д., Мы предполагаем, что в дополнение к MDS, VMPFC, включая прилегающую переднюю поясную кору, вероятно, также будет активен во многих видах деятельности, где достигается плавное внимание.

Тестирование этих двух якорей жидкого внимания будет сложной задачей по той причине, что действия, вызывающие жидкое внимание, не поддаются легкому лабораторному исследованию (Moller et al., 2010). Одним из возможных путей продвижения вперед является изучение простых компьютерных игр на аппарате фМРТ, игр, которые захватывают и доставляют удовольствие участнику, потенциально активируя их центры мотивации и следование синтаксису.

Следуя нашему обсуждению в разделе «Внимание и мотивация» выше, мы предполагаем, что основным недостатком СДВГ является неспособность учащегося взять на себя ответственность за процесс обучения. По общему признанию скучное задание воспринимается учеником как отталкивающее, бессмысленное или незначительное. Ответственность преподавателя — и это верно для всех учеников, но особенно для учеников с СДВГ — состоит в том, чтобы сделать материал значимым для ученика. Эта точка зрения согласуется с собственными работами Добрынина, в которых он говорит, что пост-произвольное внимание — это вопрос погружения в деятельность, которая в случае обучения включает в себя интерес ученика и часто заботливое руководство инструктора.Он говорит:

Ученики будут с интересом работать над чем-то, что, хотя это может быть трудным, но все же подвержено достижению, что может дать им чувство некоторого достижения, чего-то, в чем они получат поддержку и поддержку со стороны учителя, который достаточно требователен, но на высоте в то же время тактичен и достаточно внимателен к ученикам (Добрынин, 1968, с. 282).

Добрынин говорит о студентах в целом, а что о студентах с трудностями в обучении?

Пример участия инструктора, способствующего улучшению обучения учащихся с нарушением обучаемости, можно найти в работе Зенталла и Ли (2012), которые представили методику вмешательства для учащихся с ограниченными возможностями чтения.Учащимся начальной школы с диагнозом «нарушение чтения» было уделено индивидуальное внимание, включающее три вида вмешательства: (1) положительный отзыв о предыдущей успеваемости относительно овладения (внутренние) цели, (2) положительная оценка и (3) поощрение к успеваемости (внешнее) цели. Учащиеся с ограниченными возможностями чтения улучшили свои оценки как по беглости чтения, так и по пониманию прочитанного после вмешательства, по сравнению с учащимися контрольной группы, которым давали только краткие инструкции. Интересно, что улучшились не только учащиеся с ограниченными возможностями чтения.Учащиеся с уровнем чтения или выше улучшили свои навыки чтения примерно на такую же величину по сравнению с контрольной группой.

Когда гибкое внимание объясняется в терминах игр и игры, а затем предлагается применить постоянное внимание к обучению, легко предположить, что общее предложение состоит просто в игровой форме обучения. Это может быть одним из решений, но мы думаем, что лучше думать в терминах активного обучения. Важный переход, который необходимо сделать, — это переход от незначительности или бессмысленности к значимости или осмысленности.Это, конечно, можно сделать, развлекаясь материально, но это также можно сделать через поощрение и человеческое общение, что, в конце концов, может быть легче сделать самодостаточным по мере взросления ученика.

Термин «пост-добровольный» является подходящим описанием обсуждаемого здесь феномена, поскольку он культивируется посредством произвольного внимания и следует за ним. Однако он не описывает сам процесс внимания. Поскольку пост-произвольное внимание воспринимается как легкое в действиях, которые часто включают комбинацию бдительности и быстрой, но гибкой реакции на непредсказуемые сигналы, мы предлагаем использовать более описательный термин «постоянное внимание» в качестве синонима «пост-произвольного внимания».”

Подводя итог, мы предлагаем пересмотреть существующую парадигму произвольного и непроизвольного внимания, включив в нее третий вид внимания — пост-произвольное, или жидкое, внимание. Это понятие заполняет пробел в исследованиях внимания, которые традиционно фокусировались на побуждающих, жестких, оговоренных лабораторных задачах. Побочным эффектом стало принятие этой парадигмы в педагогической психологии, в которой учащимся, которым сложно взять на себя выполнение внешне мотивированных, скучных задач, ставится диагноз когнитивной инвалидности.

Напротив, более века исследований активного обучения научили нас, что обучение лучше всего достигается, когда оно задействует внутреннюю мотивацию ученика и проводится подбадривающим учителем, таким образом задействуя мотивационные и социальные сети мозга. Мы предполагаем, что введение и использование терминов «пост-произвольное внимание» и «жидкое внимание» будет способствовать более успешному исследованию и применению внутренней связи между вниманием и обучением.

Заявление о доступности данных

Оригинальные материалы, созданные для исследования, включены в статью.Дальнейшие запросы можно направить соответствующему автору.

Взносы авторов

BB и Y-YT совместно разработали план рукописи и внесли свой вклад в редактирование рукописи, прочитали и одобрили представленную версию. BB написал первый черновик. Оба автора внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Конфликт интересов

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

Примечание издателя

Все утверждения, выраженные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно отражают претензии их дочерних организаций или издателей, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или заявление, которое может быть сделано его производителем, не подлежат гарантии или одобрению со стороны издателя.

Сноски

Список литературы

Астон-Джонс, Г. и Коэн, Дж. Д. (2005).Интегративная теория функции голубого пятна и норэпинефрина: адаптивное усиление и оптимальная производительность. Ann. Rev. Neurosci. 28, 403–450. DOI: 10.1146 / annurev.neuro.28.061604.135709

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Awh, Е., Белопольский, А. В., и Теувес, Дж. (2012). Контроль внимания сверху вниз или снизу вверх: неудавшаяся теоретическая дихотомия. Trends Cogn. Sci. 16, 437–443. DOI: 10.1016 / j.tics.2012.06.010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бенваре, С.А. и Деци Э. Л. (1984). Качество обучения с активным и пассивным мотивационным набором. г. Educ. Res. J. 21, 755–765. DOI: 10.3102 / 00028312021004755

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Берридж, К. К. (2012). От ошибки прогноза к значимости стимула: мезолимбическое вычисление мотивации вознаграждения. евро. J. Neurosci. 35, 1124–1143. DOI: 10.1111 / j.1460-9568.2012.07990.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бертолло, М., и Берчиччи, М. (2014). «Роль физической активности в лечении СДВГ», в Физическая активность и психическое здоровье: подход, ориентированный на практику , ред. М. Пробст и А. Карраро (Милан: Edi · Ermes), 135–144.

Google Scholar

Биулак С., Лаллеманд С., Фабригуль К., Томи А.-Л., Филип П. и Бувар М. П. (2014). Характеристики видеоигр у детей с СДВГ сохраняются по сравнению с контрольной группой. J. Atten. Разногласия. 18, 542–550. DOI: 10.1177/1087054712443702

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бонвелл, К. С., и Эйсон, Дж. А. (1991). Активное обучение: создание азарта в классе . Вашингтон, округ Колумбия: Университет Джорджа Вашингтона, Школа образования и человеческого развития.

Google Scholar

Боулинг, Дж. Т., Фристон, К. Дж., И Хопфингер, Дж. Б. (2020). Внимание, направленное сверху вниз или снизу вверх, по-разному модулирует лобно-теменное соединение. Hum. Карта мозга. 41, 928–942. DOI: 10.1002 / hbm.24850

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бруя, Б. (2010). «Отверстия, притяжение и синтаксис: реконструкция внимания», в Effortess Attention: A New Perspective in the Cognitive Science of Attention and Action , ed B. Bruya (Кембридж, Массачусетс: MIT Press), 219–245.

Google Scholar

Бруя, Б., и Тан, Ю.-Й. (2018). Действительно ли внимание усилие? Возвращаясь к книге Даниэля Канемана «Влиятельная» 1973 года «Внимание и усилия». Фронт. Psychol. 9: 1133. DOI: 10.3389 / fpsyg.2018.01133

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бруя Б. Зиран: Спонтанность в искусстве, действии и внимании . Олбани, штат Нью-Йорк: Государственный университет Нью-Йорка. (под давлением).

Касагранде, М., Мартелла, Д., Руджеро, М. К., Маккари, Л., Палоша, К., Роза, К., и др. (2012). Оценка систем внимания у детей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности. Архив.Clin. Neuropsychol. 27, 30–44. DOI: 10.1093 / arclin / acr085

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Clewett, D., Schoeke, A., and Mather, M. (2014). Нейромодуляция Locus coeruleus воспоминаний, закодированных во время негативных или неожиданных результатов действий. Neurobiol. Учиться. Mem. 111, 65–70. DOI: 10.1016 / j.nlm.2014.03.006

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Де Оливейра Серджио, Т., Лей, К., Квок, К., Гхотра, С., Вегнер, С.А., Уолш, М. и др. (2021 г.). Роль выступов передней островковой части и ствола мозга и норадренергических рецепторов альфа-1 для принуждения и употребления только алкоголя. Нейропсихофармакология 1–9. DOI: 10.1038 / s41386-021-01071-w

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дьюи, Дж. (1916). Демократия и образование: введение в философию образования . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Макмиллан.

Google Scholar

Добрынин, Н.Ф. (1968). «Основные проблемы психологии внимания», Психологические науки в СССР: Вып. I , ред Б. Г. Ананьев (Вашингтон, округ Колумбия: Служба исследования совместных публикаций), 274–291.

Google Scholar

Дормашев Ю. (2010). «Потоковый опыт, объясненный на основе деятельностного подхода к вниманию», в «Внимание без усилий: новая перспектива в когнитивной науке о внимании и действии» , ред Б. Бруя (Кембридж, Массачусетс: MIT Press), 287–332.

Google Scholar

Дозенбах, Н. У. Ф., Фэйр, Д. А., Коэн, А. Л., Шлаггар, Б. Л., и Петерсен, С. Е. (2008). Двойная сетевая архитектура управления сверху вниз. Trends Cogn. Sci. 12, 99–105. DOI: 10.1016 / j.tics.2008.01.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эйзенбергер, Н. И., Коул, С. В. (2012). Социальная нейробиология и здоровье: нейрофизиологические механизмы, связывающие социальные связи с физическим здоровьем. Нац.Neurosci. 15, 669–674. DOI: 10.1038 / nn.3086

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эллисон-Райт, И., Эллисон-Райт, З., и Буллмор, Э. (2008). Структурные изменения мозга при синдроме дефицита внимания с гиперактивностью, выявленные с помощью метаанализа. BMC Psychiatry 8:51. DOI: 10.1186 / 1471-244X-8-51

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фан, Дж., Маккэндлисс, Б., Фосселла, Дж., Фломба, Дж., И Познер, М.(2005). Активация сетей внимания. NeuroImage 26, 471–479. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2005.02.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фриман, С., Эдди, С. Л., МакДонаф, М., Смит, М. К., Окороафор, Н., Джордт, Х. и др. (2014). Активное обучение повышает успеваемость учащихся в области естественных наук, инженерии и математики. Proc. Natl. Акад. Sci. США 111, 8410. doi: 10.1073 / pnas.131

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Газизаде, А., Григгс, В., Хикосака, О. (2016). Экологическое происхождение значимости объекта: награда, неопределенность, отвращение и новизна. Фронт. Neurosci. 10: 378. DOI: 10.3389 / fnins.2016.00378

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Грубер М. Дж., Гельман Б. Д. и Ранганат К. (2014). Состояния любопытства модулируют зависимое от гиппокампа обучение через дофаминергический контур. Neuron 84, 486–496. DOI: 10.1016 / j.neuron.2014.08.060

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Харсей, Х.А., Коэн, М. X., Спаан, М., Вида, В. Д., Ньювенхейс, С., и Риддеринхоф, К. Р. (2018). Слепота к ошибкам и мотивационная значимость: сдвиги в сетях, сосредоточенных на передней части островка, зависят от осознания ошибок и расширения зрачков. Behav. Brain Res. 355, 24–35. DOI: 10.1016 / j.bbr.2017.10.030

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хоммель, Б., Чепмен, К. С., Цисек, П., Нейедли, Х. Ф., Сонг, Дж .- Х. и Уэлш, Т. Н. (2019). Никто не знает, что такое внимание. Внимание. Восприятие. Психофизика. 81, 2288–2303. DOI: 10.3758 / s13414-019-01846-w

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джеймс, У. (1908). Принципы психологии, Vol. 1 . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Генри Холт.

Google Scholar

Джепма, М., Вердоншот, Р. Г., ван Стинберген, Х., Ромбоут, С. А. Р. Б., и Ньивенхейс, С. (2012). Нейронные механизмы, лежащие в основе возбуждения и облегчения перцептивного любопытства. Фронт.Behav. Neurosci. 6: 5. DOI: 10.3389 / fnbeh.2012.00005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Канг, М. Дж., Хсу, М., Крайбич, И. М., Левенштейн, Г., МакКлюр, С. М., Ван, Дж. Т. и др. (2009). Фитиль в свече обучения: эпистемическое любопытство активирует схему вознаграждения и улучшает память. Psychol. Sci. 20, 963–973. DOI: 10.1111 / j.1467-9280.2009.02402.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Каплан, Ф., и Oudeyer, P.-Y. (2007). В поисках нейронных цепей внутренней мотивации. Фронт. Neurosci. 1, 225–236. DOI: 10.3389 / нейро.01.1.1.017.2007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст

Кёльш, С., Гюнтер, Т. К., Виттфон, М., и Сэммлер, Д. (2005). Взаимодействие между обработкой синтаксиса в языке и музыке: исследование ERP. J. Cogn. Neurosci. 17, 1565–1577. DOI: 10.1162 / 089892

4597290

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лоуренс В., Houghton, S., Tannock, R., Douglas, G., Durkin, K., and Whiting, K. (2002). СДВГ вне лаборатории: выполнение управляющих функций мальчиков при выполнении задач в видеоиграх и при посещении зоопарка. J. Abnorm. Детская Психология . 30, 447–462. DOI: 10.1023 / A: 1019812829706

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли У. и Рив Дж. (2017). Выявление нейронных субстратов внутренней мотивации во время выполнения задачи. Cogn. Оказывать воздействие. Behav.Neurosci. 17, 939–953. DOI: 10.3758 / s13415-017-0524-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли В., Рив Дж., Сюэ Ю. и Сюн Дж. (2012). Нейронные различия между внутренними причинами действия и внешними причинами действия: исследование фМРТ. Neurosci. Res. 73, 68–72. DOI: 10.1016 / j.neures.2012.02.010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Леонг, Ю. К., Радулеску, А., Даниэль, Р., ДеВоскин, В., Нив, Ю. (2017). Динамическое взаимодействие между обучением с подкреплением и вниманием в многомерной среде. Neuron 93, 451–463. DOI: 10.1016 / j.neuron.2016.12.040

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Линьёль, Р., Мермиллод, М., и Мориссо, Т. (2018). От облегчения к удивлению: двойной контроль над эпистемическим любопытством в человеческом мозгу. NeuroImage 181, 490–500. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2018.07.038

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю Т., Пестилли, Ф., и Карраско, М. (2005). Кратковременное внимание улучшает перцептивные характеристики и реакцию фМРТ в зрительной коре головного мозга человека. Neuron 45, 469–477. DOI: 10.1016 / j.neuron.2004.12.039

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Макдональд, А. В. (2000). Разделение роли дорсолатеральной префронтальной и передней поясной коры в когнитивном контроле. Наука 288, 1835–1838. DOI: 10.1126 / science.288.5472.1835

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Марсден, К.Э., Ма, В. Дж., Деци, Э. Л., Райан, Р. М., и Чиу, П. Х. (2015). Снижение нервных реакций предсказывает усиление внутренней мотивации и чувствительности к внешним стимулам. Cogn. Оказывать воздействие. Behav. Neurosci. 15, 276–286. DOI: 10.3758 / s13415-014-0324-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мартелла, Д., Алдунате, Н., Фуэнтес, Л. Дж., И Санчес-Перес, Н. (2020). Возбуждение и исполнительные изменения при синдроме дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ). Фронт. Psychol. 11: 1991. DOI: 10.3389 / fpsyg.2020.01991

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мидзуно, К., Танака, М., Исии, А., Танабе, Х. К., Оноэ, Х., Садато, Н. и др. (2008). Нейронная основа мотивации академической успеваемости. NeuroImage 42, 369–378. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2008.04.253

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Моллер, А. К., Мейер, Б. П., Уолл, Р. Д.(2010). «Разработка экспериментальной индукции потока: действие в лаборатории без усилий», в Внимание без усилий: новая перспектива в когнитивной науке о внимании и действии , изд Б. Бруя (Кембридж, Массачусетс: MIT Press), 191–204.

Google Scholar

Монтессори, М., и Холмс, Х. У. (1912). Метод Монтессори: научная педагогика в применении к воспитанию детей в детских домах с дополнениями и изменениями автора. Нью-Йорк, Нью-Йорк: F.А. Стокс.

Google Scholar

Морсинк, С., Сонуга-Барке, Э., Мис, Г., Глори, Н., Лемьер, Дж., Ван дер Оорд, С., и др. (2017). Что мотивирует людей с СДВГ? Качественный анализ с точки зрения подростка. евро. Ребенок-подростокc. Психиатрия 26, 923–932. DOI: 10.1007 / s00787-017-0961-7

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мураяма К., Мацумото М., Идзума К. и Мацумото К. (2010). Нейронная основа подрывающего воздействия денежного вознаграждения на внутреннюю мотивацию. Proc. Natl. Акад. Sci. США 107, 20911–20916. DOI: 10.1073 / pnas.1013305107

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Накао, Т., Радуа, Дж., Рубиа, К., и Матэ-Колс, Д. (2011). Аномалии объема серого вещества при СДВГ: метаанализ на основе вокселей, изучающий влияние возраста и приема стимуляторов. г. J. Psychiatry 168, 1154–1163. DOI: 10.1176 / appi.ajp.2011.11020281

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ольк, Б., и Кингстон, А. (2015). Внимание и старение: измерение эффектов непроизвольной и произвольной ориентации изолированно и в сочетании. руб. J. Psychol. 106, 235–252. DOI: 10.1111 / bjop.12082

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Познер, М. И., и Ротбарт, М. К. (2007). Обучение человеческого мозга. Вашингтон, округ Колумбия: Книги АПА.

Google Scholar

Принц, М. (2004). Работает ли активное обучение? Обзор исследования. J. Eng. Educ. 93, 223–231. DOI: 10.1002 / j.2168-9830.2004.tb00809.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Progovac, L., Rakhlin, N., Angell, W., Liddane, R., Tang, L., and Ofen, N. (2018). Нейронные корреляты синтаксиса и прото-синтаксиса: эволюционное измерение. Фронт. Psychol. 9: 2415. DOI: 10.3389 / fpsyg.2018.02415

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Редкей Э. и Шильбах Л. (2019). Использование неврологии от второго лица для выяснения механизмов социального взаимодействия. Нац. Rev. Neurosci. 20, 495–505. DOI: 10.1038 / s41583-019-0179-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рейнольдс, К. Р., Кампхаус, Р. У. (2013). Расстройство дефицита внимания / гиперактивности (СДВГ) 314.0X (F90.X) , 3. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Пирсон.

Рой М., Шохами Д. и Вейджер Т. Д. (2012). Вентромедиальные префронтально-подкорковые системы и генерация аффективного смысла. Trends Cogn. Sci. 16, 147–156.DOI: 10.1016 / j.tics.2012.01.005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Швайнхардт П., Семинович Д. А., Йегер Э., Дункан Г. Х. и Бушнелл М. К. (2009). Анатомия мезолимбической системы вознаграждения: связь между личностью и обезболивающим ответом на плацебо. J. Neurosci. 29, 4882–4887. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.5634-08.2009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шоу Р., Грейсон А., и Льюис, В. (2005). Торможение, СДВГ и компьютерные игры: подавляющая производительность детей с СДВГ в компьютерных задачах и играх. Дж. Аттент. Разногласия. 8, 160–168. DOI: 10.1177 / 1087054705278771

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Смит, З. Р., Лангберг, Дж. М., Кьюсик, К. Н., Грин, К. Д., и Беккер, С. П. (2020). Дефицит академической мотивации у подростков с СДВГ и ассоциации с академической деятельностью. J. Abnorm.Детская психол. 48, 237–249. DOI: 10.1007 / s10802-019-00601-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Трикоми, Э., и Физ, Дж. А. (2008). Сигналы обратной связи в хвостатой части отражают достижение цели по задаче декларативной памяти. NeuroImage 41, 1154–1167. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2008.02.066

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

ван Лисхаут, Л. Л. Ф., Ванденбрук, А. Р. Э., Мюллер, Н. К.Дж., Коулс, Р., и де Ланге, Ф. П. (2018). Возбуждение и облегчение любопытства вызывает активность теменной и лобной части. J. Neurosci. 38 (10), 2579–2588. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.2816-17.2018

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Volkow, N.D., Wang, G.-J., Newcorn, J.H., Kollins, S.H., Wigal, T.L., Telang, F., et al. (2011). Дефицит мотивации при СДВГ связан с дисфункцией дофаминового пути вознаграждения. Мол. Психиатрия 16, 1147–1154.DOI: 10.1038 / mp.2010.97

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Янтис, С. (2002). «Управляемый стимулами и целенаправленный контроль внимания», в Visual Attention Mechanisms , ред. В. Кантони, М. Маринаро и А. Петрозино (Springer, США), 125–134. DOI: 10.1007 / 978-1-4615-0111-4_12

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Зенталл С.С., Ли Дж. (2012). Вмешательство по мотивации чтения с различными результатами для учащихся с риском нарушения чтения, СДВГ и типичными сравнениями: «умный есть, умный — делает. ЖЖ. Disabil. Q. 35, 248–259. DOI: 10.1177 / 0731948712438556

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Произвольное и непроизвольное внимание различаются в зависимости от импульсивности

Пространственное внимание относится к способности выбирать и определять приоритеты частей среды для обработки, игнорируя другие. Добровольное внимание — это тип внимания, которое целенаправленно и определяется соответствующей задачей. Непроизвольный захват внимания приводит к тому, что стимулы выбираются из-за их значимости, а не релевантности задачи (Jonides, 1981).В эксперименте 1 произвольное и непроизвольное внимание исследовалось с использованием парадигмы пространственных сигналов, показанной на рис. 1.

Рис. 1

Последовательность событий в испытании. Прямоугольники указывают возможные местоположения цели, а толстый прямоугольник представляет собой периферийный сигнал. Целевые стимулы были либо Fs, либо Ts, с обеих сторон которых располагались буквы Os. Реплики и цели нарисованы в масштабе

Мы различали произвольное и непроизвольное внимание в отдельных блоках, варьируя пропорции испытаний, в которых цель появлялась в указанном месте.В состоянии непроизвольного внимания целевое местоположение было случайным по отношению к местоположению реплики. Чтобы исследовать произвольное внимание, в отдельных блоках была сделана реплика, предсказывающая местоположение цели. Разница между прогнозирующими и непредсказательными сигналами указывает на вклад произвольного внимания.

Для дальнейшего разделения произвольного и непроизвольного внимания мы также варьировали интервал между сигналом и целью (также называемый асинхронностью начала стимула [SOA]).Непроизвольное внимание, как известно, преходяще (Posner, Cohen, & Rafal, 1982; Posner, Snyder, & Davidson, 1980), и эффект подсказки исчезает по мере увеличения SOA. Напротив, эффекты произвольного внимания наблюдаются для более длительных SOA и могут поддерживаться (например, Wright & Richard, 2000).

Как прогнозирующие сигналы (произвольное внимание), так и непрогнозирующие сигналы (непроизвольное внимание) имеют одинаковый общий поведенческий эффект: более быстрые RT для целей в указанном месте, чем в неподдерживаемом месте.Однако в предыдущих исследованиях с использованием аналогичных дизайнов сообщалось о различиях в поведении между произвольным и непроизвольным вниманием (например, Prinzmetal, McCool, & Park, 2005; Prinzmetal, Park, & Garrett, 2005), а также о различиях в нервной активности, измеренной с помощью фМРТ ( Esterman et al., 2008) и ЭЭГ (Landau, Esterman, Robertson, Bentin, & Prinzmetal, 2007).

Целью эксперимента 1 было определить, отражаются ли индивидуальные различия в импульсивности, измеренные по шкале импульсивности Барратта (BIS-11; Patton, Stanford, & Barratt, 1995), в показателях произвольного и непроизвольного внимания.Мы предсказали, что люди с высокой импульсивностью будут демонстрировать более сильные эффекты непроизвольного внимания, чем люди с низкой импульсивностью, в то время как люди с низкой импульсивностью будут демонстрировать более сильные эффекты произвольного внимания, чем люди с высокой импульсивностью.

Метод

Участников

Всего в выборку вошли 48 участников (33 женщины, 15 мужчин) в возрасте от 17 до 31 года. Были использованы две стратегии набора: двадцать участников были набраны из Калифорнийского университета в Беркли, программы участия в исследованиях, а остальные добровольцы были отобраны на основе предварительного отборочного теста (BIS-11), проведенного для этого пула субъектов, из которого мы набрали тех, чьи оценки BIS были на одно или несколько стандартных отклонений от среднего, что позволило получить широкий диапазон оценок.

Процедура

Последовательность событий в испытании показана на рис. 1. Половина участников начала с условия непрогнозируемой подсказки, а половина — с условия предсказательной подсказки. В состоянии непредсказуемой метки местоположение метки было случайным по отношению к целевому местоположению. Это условие состояло из четырех блоков по 80 попыток в блоке. В состоянии прогнозирующей подсказки цель появлялась в указанном месте в 80% испытаний, и было шесть блоков по 80 испытаний.В дополнение к манипулированию вероятностью испытания мы использовали различия во времени произвольного и непроизвольного внимания, чтобы исследовать два типа внимания. Половина блоков имела SOA-метку-цель 40 мс, в то время как остальные блоки имели SOA-метку-цель 400 мс. Порядок условий SOA был уравновешен между участниками. Каждое условие внимания (прогнозируемые или непредсказуемые сигналы) начиналось по крайней мере с одного блока практики в SOA, который будет использоваться для первого блока данных.Перед блоками прогнозирования участникам сказали, что расположение реплики предсказывало целевое местоположение и что им следует обратить на нее внимание. В блоках без прогнозирования участникам говорили, что местоположение сигнала было случайным по отношению к целевому местоположению, и что они должны игнорировать его.

Участники устно отреагировали на цели, назвав целевую букву (F или T) в микрофон, который включил голосовое реле и записал время реакции (RT).Экспериментатор вручную записывал словесный ответ. Экспериментатор также отслеживал движения глаз с помощью видеокамеры, как описано в Prinzmetal, McCool et al. (2005) и Prinzmetal, Park et al. (2005). Участники получили отрицательные отзывы за неправильные ответы и за перерывы в фиксации в конце испытания. Процент правильных ответов и среднее RT были показаны участнику в конце каждого блока.

Стимулы

Стимулы предъявлялись на 15-дюймовом экране.монитор на расстоянии просмотра 48 см. Это расстояние поддерживалось упором для подбородка. Центры квадратов находились под углом зрения 6,4 градуса от точки фиксации. Буквы были набраны шрифтом Helvetica размером 36 пунктов; фон монитора был белым, а точка фиксации, целевые буквы и реплика были черными. Поля-заполнители были серого цвета шириной в один пиксель и были легко видны всем участникам. Поле cue было черным и шириной три пикселя.

Результаты и обсуждение

Средний балл по BIS-11 составил 65.7 ( SD, = 13,5) и варьировала от 41 до 93. Таким образом, группа участников включала широкий диапазон баллов BIS-11. Мы выполнили медианное разделение участников, разделив их на группы с высокой (среднее = 77,2) и низкой (среднее = 54,2) импульсивностью. Все испытания, содержащие движения глаз или неправильные ответы, и испытания с RT ниже 100 мс или выше 2000 мс были исключены из дальнейшего анализа (1,6% испытаний).

Средние RT для правильных испытаний представлены в таблице 1. Мы провели дисперсионный анализ (ANOVA), который включал группу (высоко или низкоимпульсную) как фактор между субъектами и предсказуемость подсказки (прогнозирующую или непрогнозирующую), SOA (40 или 400 мс), и Тип испытания (с отправкой или без) в качестве факторов внутри субъектов.

Таблица 1 Исходное время реакции, полученное в результате эксперимента 1

Был значительный главный эффект типа испытания, но не предсказуемость группы или сигнала. В частности, участники реагировали быстрее, когда цели появлялись в указанном месте, а не в необнаруженном [ F (1,46) = 95,65, p <0,01]. Эффект метки был больше, когда метка была предсказуемой [Тип испытания × Предсказуемость метки: F (1, 46) = 25.27, p <.01], что, как и ожидалось, указывает на то, что, когда сигнал не является прогнозирующим, результаты отражают только непроизвольное внимание, тогда как, когда сигнал является прогнозирующим, задействовано как произвольное, так и непроизвольное внимание. Эффект метки был больше с предсказательными метками на длинном SOA, но больше с непрогнозирующими метками в коротком SOA (тип испытания × предсказуемость метки х SOA), но эта разница не достигла статистической значимости [ F (1, 46) = 3.95, р. = 0,053].Эта тенденция отражает общий вывод о том, что эффекты непроизвольного внимания больше для коротких SOA и что эффекты произвольного внимания больше для более длинных SOA (см., Например, Warner, Juola, & Koshino, 1990).

Имело место значимое трехстороннее взаимодействие, включающее импульсивность (группа). Чтобы проиллюстрировать это, мы вычислили эффект метки как RT без привязки (см. Рис. 2). Когда сигнал был прогнозирующим (произвольное внимание), эффект подсказки составлял 25 мс против 42 мс для групп с высокой и низкой импульсивностью, соответственно.Когда сигнал был непредсказуемым (непроизвольное внимание), картина менялась, 14 мс против 8 мс для групп с высокой и низкой импульсивностью, соответственно. Таким образом, высокоимпульсивные участники продемонстрировали больше непроизвольного внимания, чем низкоимпульсивные участники, а низкоимпульсивные участники имели больше произвольного внимания, чем высокоимпульсивные участники.

Рис. 2

Эффекты меток в зависимости от группы, предсказуемости сигналов и SOA. Планки погрешностей на рисунке рассчитаны на основе взаимодействия высшего порядка, как указано Лофтусом и Массоном (1994) для смешанного дизайна

Важно отметить, что имело место значимое четырехстороннее взаимодействие импульсивности, предсказуемости сигнала, SOA и типа испытания, F (1, 46) = 7.50, п. <.01. Чтобы понять это взаимодействие, мы выполнили отдельные ANOVA для прогнозирующего и непрогнозирующего блоков подсказок.

Для блоков прогноза мы обнаружили значимые эффекты типа испытания [ F (1, 46) = 78,45, p <0,01] и взаимодействия группы и типа испытания [ F (1, 46) = 4,97, p <0,05]. В частности, участники с низкой импульсивностью продемонстрировали больший эффект подсказки, чем участники с высокой импульсивностью, для блоков с предсказательной подсказкой.Интересно, что участники с низкой импульсивностью не только используют информацию в прогнозирующей подсказке больше, чем участники с высокой импульсивностью, но и делают это всего за 40 мс. Прецедент быстрого переключения произвольного внимания: Warner et al. (1990) обнаружили, что с практикой участники могут переключать свое произвольное внимание на место, противоположное сигналу, менее чем за 50 мс. Таким образом, наша группа с низким уровнем импульсивности отреагировала как высокопрофессиональные участники.

Для непрогнозируемых блоков мы обнаружили значительное взаимодействие Тип испытания × SOA × Групповое взаимодействие, F (1, 46) = 4.97, с. <.05. Как и предполагалось, участники с высокой и низкой импульсивностью различались в основном при коротком SOA, при котором эффекты непроизвольного внимания были наибольшими (рис. 2). Обратите внимание, что усиление эффекта подсказки в этом состоянии было вызвано, прежде всего, RT, участвовавшими в испытаниях без сопровождения. В частности, у высокоимпульсивных участников были более длительные RT для испытаний без сопровождения, что свидетельствует о том, что они больше отвлекались на сигнал (Таблица 1). Помимо предположения о том, что участники с высокой импульсивностью обладают большим непроизвольным вниманием, эти данные предполагают, что эти участники в основном отвлекаются на непредсказуемую информацию, а не также демонстрируют преимущества захвата внимания.Этот вывод является предварительным из-за того, что в нынешнем дизайне не было нейтральной подсказки, с помощью которой мы могли бы оценить, действительно ли более длительные RT без привязки были затратами (в отличие от более быстрых RT, являющихся преимуществами). Кроме того, эксперимент 2 представляет план, в котором объем непроизвольного внимания и его последствия, затраты или выгоды оцениваются более непосредственно.

Мы также выполнили корреляционный анализ с BIS-11 в качестве непрерывной переменной. Для сеанса без прогнозирования баллы BIS-11 положительно коррелировали с эффектом подсказки, r =.199. Для сеанса прогнозирования оценки BIS-11 отрицательно коррелировали с эффектом подсказки, r = –260. Эти корреляции существенно различаются: z = 2,21, p <0,05.

Хотя участники с высокой и низкой импульсивностью демонстрировали разные модели следящих эффектов, общей разницы в RT между двумя группами участников не было, F (1, 46) = 0,489, n.s. В целом участники были достаточно точны (97,6%) в сообщении идентичности цели (T или F), и единственным значительным влиянием на точность был тип испытания, F (1,46) = 7.77, п. <0,01; участники были немного более точными, когда цель находилась в указанном месте (98,1%), а не в месте без отслеживания (97,0%).

Мы обнаружили, что у низкоимпульсивных участников больше произвольного внимания, а у высокоимпульсивных — больше непроизвольного внимания. Есть по крайней мере два возможных варианта этих выводов. Согласно учетной записи с вероятностным обучением , участники с низким уровнем импульсивности могут быть более чувствительны к информации, передаваемой сигналами.Следовательно, если сигнал был предсказуемым, они более эффективно использовали его (а если он был непредсказуемым, более эффективно игнорировали его), чем участники с высокой импульсивностью. В качестве альтернативы, согласно учетной записи пространственного распределения , группы импульсивности могут различаться по своим способностям ограничивать внимание определенным местом и избегать мест, которые считаются нерелевантными. Следовательно, участники с низким уровнем импульсивности могут лучше отточить подходящее место, отфильтровывая нерелевантные места.Сильно импульсивный участник может действовать с более широким распределением внимания.

Добровольное и непроизвольное внимание по-разному влияет на дискриминацию лиц

Нейропсихология. Авторская рукопись; доступно в PMC 1 января 2009 г.

Опубликован в окончательной отредактированной форме как:

PMCID: PMC2277324

NIHMSID: NIHMS42530

Майкл Эстерман

¹ Департамент психологических наук и наук о мозге, Университет Джона Хопоркинса MD 21218

² Департамент психологии Калифорнийского университета, Беркли, Калифорния 94720

Уильям Принцметал

² Департамент психологии Калифорнийского университета, Беркли, Калифорния 94720

Джо Дегутис

² , Калифорнийский университет, Беркли, Калифорния 94720

Айелет Ландау

² Департамент психологии Калифорнийского университета, Беркли, Калифорния 94720

Элиот Хазелтин

³ Департамент психологии Университета Айовы, Айова-Сити, Айова 52242

Тимоти Верстинен

⁴ Keck Center for Integrative Neurosc ience, Калифорнийский университет, Сан-Франциско, Калифорния 94143

Линн Робертсон

² Департамент психологии Калифорнийского университета, Беркли, Калифорния 94720

⁵ Управление по делам ветеранов, Мартинес, Калифорния 94553

¹ Департамент Психологические науки и науки о мозге, Университет Джона Хопкинса, Балтимор, Мэриленд 21218

² Департамент психологии Калифорнийского университета, Беркли, Калифорния 94720

³ Департамент психологии, Университет Айовы, Айова-Сити, Айова 52242

⁴ Центр интегративной неврологии им. Кека, Калифорнийский университет, Сан-Франциско, Калифорния 94143

⁵ Управление по делам ветеранов, Мартинес, Калифорния 94553

Отправить корреспонденцию: Майкл Эстерман, Департамент психологии и мозговых наук, Университет Джонса Хопкинса, 3400 N .Charles St., Baltimore, MD 21218-2686, электронная почта: ude.uhj@namretse, телефон: 510 642-6266 Окончательная отредактированная версия этой статьи издателем доступна на сайте Neuropsychologia См. Другие статьи в PMC, в которых цитируется опубликованная статья.

Abstract

Имеют ли произвольное (эндогенное) и непроизвольное (экзогенное) внимание одинаковые последствия для восприятия? Здесь мы использовали фМРТ для изучения активности веретенообразной области лица (FFA-область вентральной зрительной коры, отвечающей на лица) и лобно-теменных областей (дорсальные области, участвующие в пространственном внимании) в условиях произвольных и непроизвольных пространственных сигналов.Параметры испытания и стимула были идентичны для обоих условий репликации. Тем не менее, сигнал предсказал местоположение приближающегося лица цели в произвольном состоянии, но не был предсказуем в непроизвольном состоянии. Предсказуемое условие реплики привело к повышенной активности FFA по сравнению с непредсказуемым условием реплики. Эти результаты показывают, что произвольное внимание приводит к большей активности областей мозга, связанных с обработкой лиц, чем непроизвольное внимание, и они согласуются с различными поведенческими эффектами внимания на процессы, связанные с распознаванием.

Ключевые слова: FFA, экзогенное внимание, эндогенное внимание, фМРТ, пространственная подсказка

Визуальное внимание может быть привлечено к месту внезапным появлением, но оно также может быть добровольно перемещено на место в ожидании приближающейся цели (Познер , 1980; Познер, Ниссен и Огден, 1978; Познер, Снайдер и Дэвидсон, 1980). Эти две формы пространственно ориентированного внимания также называются экзогенным и эндогенным вниманием соответственно (Posner, 1978). Обычно предполагается, что это различие относится к различиям в управлении пространственным вниманием.Например, данные свидетельствуют о том, что непроизвольное внимание является автоматическим и преходящим, тогда как произвольное внимание может поддерживаться (Nakayama & Mackeben, 1989). Часто предполагается, что две формы внимания одинаково усиливают обработку восприятия и контролируются одними и теми же нейронными механизмами (см. Gazzaniga, Ivry, & Mangun, 1998).

Недавние поведенческие данные опровергают это предположение (Prinzmetal, McCool, & Park, 2005; Prinzmetal, Park, & Garette, 2005). Используя парадигму пространственных сигналов, они обнаружили, что как произвольное, так и непроизвольное внимание одинаково влияют на время реакции.Участники были быстрее, когда цель появлялась в указанном месте («действительные» испытания), чем в неподдерживаемом месте («недействительные» испытания), как и следовало ожидать, если бы оба типа внимания влияли на обработку одинаковым образом. Однако, когда точность была зависимой переменной, участники были более точными, когда цель появлялась в указанном месте, чем в необнаруженном месте только в условиях произвольного внимания (Prinzmetal, McCool et al., 2005; Prinzmetal, Park et al., 2005) . Более того, возрастающая сложность восприятия объекта оказывает различное влияние на произвольное и непроизвольное внимание (Prinzmetal, Zvinyatskovskiy, & Dilem, 2004).Вместе эти исследования показывают, что эти два типа пространственного внимания имеют разные последствия для восприятия.

Здесь мы исследуем нейронные последствия двух режимов пространственного внимания в задаче распознавания лиц и сосредоточены в первую очередь на активности веретенообразной области лица (FFA) вентрального обрабатывающего потока (Allison et al., 1994; Kanwisher, McDermott, & Chun, 1997; Puce, Allison, Gore, & McCarthy, 1995; Sergent, Ohta, & MacDonald, 1992) в добровольных и недобровольных условиях.Хорошо известно, что FFA больше реагирует на лица, когда внимание направлено на лица, чем на места или другие категории объектов (Serences, Schwarzbach, Courtney, Golay, & Yantis, 2004; O’Craven, Downing, & Kanwisher, 1999; Войджулик, Канвишер и Драйвер, 1998 г.). Другими словами, произвольное объектно-ориентированное внимание увеличивает активность СЖК. Также было показано, что активность FFA увеличивается, когда пространственное внимание направлено на место, содержащее лицо, не имеющее отношения к задаче (Downing, Liu, & Kanwisher, 2001).Однако, насколько нам известно, эффекты произвольного и непроизвольного пространственного внимания на ответы FFA не исследовались и не сравнивались непосредственно в аналогичных экспериментальных условиях. В настоящем исследовании мы комбинируем методы пространственных сигналов с задачей распознавания лиц, используя предсказуемые и непредсказуемые условия периферических сигналов, чтобы определить, отличается ли нейронный ответ в FFA в условиях произвольного и непроизвольного внимания. Чтобы управлять произвольным или непроизвольным вниманием, вероятность появления лица цели в указанном месте варьируется, в то время как все другие аспекты задачи остаются неизменными.

В нескольких исследованиях использовалась фМРТ для сравнения произвольного и непроизвольного внимания (Kim et al., 1999; Kincade, Abrams, Astafiev, Shulman, & Corbetta, 2005; Mayer, Dorflinger, Rao, & Seidenberg, 2004; Peelen, Heslenfeld, & Theeuwes, 2004; Rosen et al., 1999). Три из этих исследований не обнаружили различий между произвольными и непроизвольными состояниями или почти не обнаружили никаких различий (Kim et al., 1999; Peelen et al., 2004; Rosen et al., 1999). Два исследования обнаружили различия в теменно-лобных сетях, которые, вероятно, опосредуют контроль внимания (Kincade et al., 2005; Mayer et al., 2004). Однако ни одно из этих исследований не фокусировалось на различиях вентральных областей, ответственных за распознавание объектов. Таким образом, эти исследования не делают различий между потенциально различными нейронными последствиями двух форм внимания. В данной статье мы используем хорошо известные свойства FFA для изучения последствий внимания в области коры головного мозга, связанных с распознаванием лиц.

Важно отметить, что в предыдущих исследованиях периферические сигналы в непроизвольных условиях сравнивались с центральными сигналами в произвольных состояниях, часто с разными временными параметрами.В этих обстоятельствах нельзя исключить различие сенсорной информации между двумя состояниями как причину различий. Напротив, экспериментальные события для двух условий внимания были идентичны в настоящем исследовании (). Каждое испытание начиналось с точки фиксации и двух периферийных ахроматических прямоугольников. Пространственный сигнал был представлен тем, что один из прямоугольников стал красным. При смещении метки целевое лицо на короткое время появилось либо в месте, где указана команда (действительное испытание), либо в месте, где отсутствует запрос (недопустимое испытание).В непроизвольном состоянии сигнал не позволял предсказать местоположение цели (Jonides, 1980, 1981): цель появлялась в указанном месте в 50% испытаний и в месте без предупреждения в 50% испытаний. В произвольном состоянии реплика предсказывала местоположение цели: цель появлялась в указанном месте в 75% испытаний и в необнаруженном месте в 25% испытаний.

Процедура пространственной реплики. Участники выполнили задание на распознавание лиц. Чтобы исследовать произвольное и непроизвольное внимание, сигнал был либо прогнозирующим, либо непредсказуемым для последующего целевого местоположения лица.

Предсказывающий сигнал вызывает произвольное внимание, так как участник получает указание использовать этот сигнал, чтобы предвидеть местоположение цели. Непредсказательная реплика манипулирует непроизвольным вниманием, поскольку участникам предлагается игнорировать эти реплики, поскольку они не несут информацию о местоположении цели. Таким образом, прогнозируемые и непредсказуемые условия сигналов используются в качестве операционных переменных для произвольного и непроизвольного внимания. Обратите внимание, что использование периферийных сигналов означает, что в нашем сеансе прогнозирования также присутствует непроизвольный компонент.Кроме того, характер задачи определяет, что при появлении цели участники должны добровольно посещать целевое местоположение независимо от условий сигнала.

Важнейшей особенностью нашего дизайна является то, что отображение стимулов и их время были идентичны для состояний произвольного и непроизвольного внимания. Таким образом, необходимо тщательно подбирать временные параметры. Короткий период времени между сигналом и целью способствует большему эффекту непроизвольного внимания, тогда как длительный период способствует большему эффекту произвольного внимания (Posner, Cohen, & Rafal, 1982; Warner, Juola, & Koshino, 1990).К счастью, с задачей распознавания (в отличие от задачи обнаружения) время между сигналом и целью может составлять до 400 мс без уменьшения эффекта непроизвольного внимания (Lupianez, Milan, Tornay, Madrid, & Tudela, 1997). На основе экспериментальной работы с этими стимулами мы выбрали интервал между сигналом и стимулом, который дал бы примерно эквивалентные эффекты произвольного и непроизвольного внимания на время реакции (RT).

Чтобы предварительно просмотреть наши результаты, мы обнаружили, что добровольное внимание увеличивает реакцию FFA, когда лицо появляется в указанном месте, по сравнению с тем, когда оно появляется в необнаруженном месте.Однако эта разница отсутствует при непроизвольном внимании. Эти данные подтверждают гипотезу о том, что механизмы внимания, участвующие в произвольном и непроизвольном внимании, могут иметь различные последствия для вентральных, связанных с распознаванием корковых функций.

В литературе ведутся серьезные разногласия по поводу того, влияет ли непроизвольное внимание на перцептивную репрезентацию. Как упоминалось выше, Принцметал и его коллеги обнаружили, что произвольное внимание, но не непроизвольное внимание, влияет на точность при выполнении задач распознавания (Prinzmetal, McCool et al., 2005; Prinzmetal, Park et al., 2005). С другой стороны, Карраско и ее коллеги обнаружили несколько случаев, когда «экзогенное» внимание влияет на точность. Например, Cameron, Tai и Carrasco (2002) и Carrasco, Penpeci-Talgar, and Eckstein (2000) сравнили 100% прогнозирующий сигнал с нейтральным сигналом и обнаружили более высокую точность при 100% прогнозирующем сигнале. Они интерпретировали результаты как отражающие экзогенное внимание, поскольку использовали периферийные сигналы и относительно короткие SOA (<120 мс) ¹.Таким образом, есть случаи, когда непроизвольное внимание может повлиять на точность, а в других — нет. Из-за этого мы также провели поведенческий эксперимент, цель которого заключалась в том, чтобы определить, какой образец точности мы получим, когда те же самые стимулы, используемые в эксперименте фМРТ, трудно различить. Мы обнаружили, что непроизвольное внимание не влияло на точность при использовании лиц, которые было трудно различить по тем же параметрам, которые использовались в эксперименте фМРТ. И наоборот, произвольное внимание улучшило способность различать.Позже мы предложим одно возможное объяснение того, почему одни исследователи находят влияние непроизвольного внимания на точность, а другие нет.

Материалы и методы

Участники

Десять здоровых студентов и аспирантов Калифорнийского университета в Беркли приняли участие в исследовании фМРТ. Еще 32 здоровых студента бакалавриата Калифорнийского университета в Беркли приняли участие в поведенческом исследовании. У всех было нормальное зрение или зрение с поправкой на нормальное, возраст от 18 до 30 лет. Все участники фМРТ были правши.Все предоставили информированное согласие, одобренное комитетом IRB Калифорнийского университета в Беркли.

Поведенческая процедура

Целевые стимулы были созданы из цифровых фотографий двух мужчин, которые были похожи внешне (см.). Одно из двух лиц появлялось в качестве мишени на каждом испытании. Перед появлением цели присутствовали два прямоугольника, один из которых стал красным на 300 мс, за которым непосредственно следовала лицевая цель либо в указанном месте («действительные» испытания), либо в месте без привязки («недопустимые» испытания). Участникам было предложено решить, какое из двух лиц присутствовало в каждом испытании.Для условия прогнозируемой подсказки 75% испытаний были действительными, а 25% — недействительными, и участникам сказали, что лицо обычно появлялось в указанном месте, поэтому было полезно обратить внимание на это место. Для условия непрогнозируемой подсказки 50% испытаний были действительными, а 50% — недействительными, и участникам сказали, что сигнал не имеет значения, поэтому они должны игнорировать его. Лица были представлены в течение 150 мс. За движениями глаз следили, и испытания, в которых они происходили, были исключены из анализа ².

Для эксперимента по визуализации и предыдущей тренировочной сессии мы решили провести версию, в которой упор делался на RT, а не на точность. В этой версии лица были изменены лишь незначительно, так что дискриминация составила более 90%. Участникам было предложено ответить как можно быстрее. Мы использовали более простую версию RT в сканере, потому что мы хотели контролировать посторонние нейронные реакции из-за различий в предположениях, уверенности или точности и сосредоточиться только на различиях во внимании. Для поведенческого исследования лица были преобразованы таким образом, что участники были правильными только на 75-80%, а точность была подчеркнута, а не RT.

Процедура имитации сканера

Сеансам сканирования накануне предшествовало практическое занятие на имитационном сканере. В моделированном сканере участники лежали на спине в зеркальных очках, которые позволяли им видеть проецируемую презентацию на экране. Движение глаз отслеживали с помощью обратной связи с помощью системы отслеживания глаз Лаборатории прикладных наук (ASL). Это занятие позволило участникам попрактиковаться в выполнении задания и научиться сохранять фиксацию. К заключительному блоку практики движения глаз были менее 2%, а точность распознавания была лучше 90% для всех участников.Во время моделирования сеанса сканирования участники выполнили такое же количество блоков / испытаний, которое они получили бы в сканере (см. Процедуру фМРТ ниже). Порядок произвольных и непроизвольных блокировок был уравновешен между участниками.

Процедура фМРТ

Участников сканировали с помощью сканера Varian 4 Tesla в Калифорнийском университете в Беркли. Функциональные изображения были получены с использованием градиентной эхопланарной последовательности (TR = 2000 мс, TE = 28 мс, размер матрицы = 64 × 64, FOV = 22,4 см, 3,5 × 3.Размер вокселя 5 × 5,5 мм), чувствительный к жирному контрасту. Каждый функциональный объем состоял из осевых срезов толщиной 18 × 5 мм с промежутками 0,5 мм между каждым срезом, что обеспечивало покрытие всего мозга. Изображения проецировались на специальный экран, установленный на уровне груди участника, и просматривались через наклонное зеркало, помещенное внутри катушки для головы. Ответы производились правой рукой с помощью переносного волоконно-оптического кнопочного блока.

Задача метки

Каждый участник выполнил 6 блоков задачи метки: 3 последовательных блока с предсказательной меткой и 3 последовательных блока с непрогнозирующей меткой.Предсказательный / непредсказуемый порядок был уравновешен. Перед каждым блоком участникам напоминали о предсказуемости реплики (т. Е. Игнорировать реплику или нет) и поддерживать фиксацию. Каждый блок состоял из 64 испытаний. ITI был дрожащим: 25% были 8 секунд, 25% были 6 секунд и 50% были 4 секунды.

Локализатор FFA

Между прогнозирующим и непрогнозирующим блоками основного эксперимента каждый участник выполнял задачу локализатора FFA со стандартной процедурой (Kanwisher et al., 1997), ранее использовавшийся для определения ROI для изучения эффектов внимания боковых лиц (например, Wojciulik et al., 1998). Лица в задаче локализатора были представлены при фиксации и отличались по идентичности и размеру (больше), чем лица, использованные в последующей задаче с подсказками. Им были показаны 16-секундные блоки, состоящие либо из лиц, либо сцен, либо фиксаций. В каждом блоке было представлено 20 изображений по 500 мс каждое с ISI 300 мс. Участников проинструктировали нажимать панель ответа, когда текущее изображение было таким же, как и изображение, непосредственно предшествующее ему (в среднем, для каждого блока изображений требовался один ответ).Всего было по 7 блоков каждого типа, сканирование длилось 5 минут 20 секунд. Селективные области лица были получены из контрастирующих блоков лица и сцены в этой одноразовой задаче.

Анализ данных фМРТ

Первоначальная подготовка данных включала реконструкцию изображения, коррекцию движения с использованием шестипараметрического твердотельного совмещения, выравнивание методом наименьших квадратов и пространственное сглаживание (гауссово ядро 8-мм полуширины на высшем уровне). SPM2 использовался для всей обработки и анализа (Институт когнитивной неврологии Wellcome, Лондон, Великобритания).

Локализатор FFA

Для каждого участника FFA был определен как пик 15 вокселей, которые включали максимальный пик воксела в средней веретенообразной извилине с более жирным сигналом для лиц по сравнению со сценами. Это дало правую и левую FFA для 6 участников, правую FFA только для 2 участников и левую FFA только для 2 участников. Для участников с левой и правой FFA было доступно вдвое больше данных для анализа ROI.

Анализ ROI — естественное пространство FFA

ЖИРНЫЙ сигнал, соответствующий каждому типу исследования, был оценен с использованием модели конечной импульсной характеристики (FIR).Изменение сигнала в BOLD-ответе от базовой линии (только образец фиксации) для каждой временной точки, соответствующей первым 16 интерполированным по времени TR (16 секунд), оценивали для каждого вокселя и условия. Этот метод не предполагает канонической формы функции гемодинамического ответа. Функция отклика для каждого FFA представляла собой среднее значение всех вокселей в ROI. Запланированные сравнения пиковых BOLD-ответов были выполнены для сигнала, сжатого через 4-6 секунд. ANOVA проводился с активацией от 1 до 7 секунд, что соответствовало периоду времени, в течение которого все ЖИРНЫЕ ответы были больше нуля.Обратите внимание, что эти функции отклика являются результатом ЖИРНЫХ ответов как на сигнал, так и на цель, поскольку одно испытание моделируется как отдельное событие. Однако это имело место как в случае состояний произвольного, так и непроизвольного внимания. Все испытания были включены в анализ, включали ошибки, которые возникали нечасто (4% испытаний) и не различались между условиями (см. Результаты).

Групповой анализ всего мозга

В дополнение к анализу ROI был проведен анализ всего мозга.Оценки связанных с задачей эффектов были получены с использованием общей линейной модели, которая учитывает внутреннюю ковариационную структуру дисперсии временного ряда (Friston, 1995). Для каждого условия моделировались отдельные оценки параметров. Эти модели были созданы для каждого участника в родном космосе. Для данного представляющего интерес эффекта для каждого участника были составлены контрастные карты всего мозга. Анатомическое сканирование высокого разрешения с T1-взвешиванием каждого участника было нормализовано в той же системе координат, что и мозг MNI-шаблона, с помощью нелинейного преобразования параметров 7 × 8 × 7.Полученные параметры преобразования были применены ко всем контрастным изображениям, созданным в собственном пространстве. Размер вокселя преобразованных карт составлял 2 × 2 × 2 мм. Анализ значимости на уровне группы определялся с помощью анализа случайных эффектов, с использованием t-критерия для 1 выборки или парного t-критерия на картах контраста. Мы рассчитали порог с поправкой на семейную ошибку p = 0,05, полученный из скомпилированных значений семейной ошибки (FWE) для всех отдельных субъектов в группе. Это значение соответствует нескорректированному критическому значению p, равному 0.0007. Сообщаются пороговые кластеры из 10 или более вокселей. Контрасты всего мозга были выполнены для изучения эффектов валидности в произвольных и непроизвольных условиях и их взаимодействия, особенно в лобно-теменных областях (,). Чтобы изучить переориентацию после произвольной и непроизвольной ориентации, действительные испытания сравнивали с недействительными испытаниями для каждого типа сигнала. Эффекты валидности (недействительно> допустимо) изолируют активность, связанную с переориентацией, когда цель появляется в неподдерживаемом месте, от активности, связанной с ориентацией на реплику.Чтобы сравнить переориентацию между произвольными и непроизвольными условиями, эффекты валидности (недействительный> действительный) были противопоставлены между предсказательными и непрогнозирующими блоками подсказок, таким образом исследуя взаимодействие валидности и типа реплики.

Групповой анализ всего мозга, отображающий эффекты пространственной переориентации внимания (Недействительные испытания> Допустимые испытания) в а) состоянии произвольного внимания и б) состоянии непроизвольного внимания. c) Различия в переориентации между добровольными и недобровольными состояниями (прогнозируемая недействительность — действительность vs.Непредсказуемый недействительный — действительный). Диапазон значений P не исправлен, показан в иллюстративных целях (0,0007 соответствует пороговому значению p = 0,05, скорректированному по семейной ошибке (FWE)).

Таблица 1

Групповой анализ всего мозга, демонстрирующий эффекты валидности для произвольных и непроизвольных состояний внимания (переориентация) и различия между этими типами внимания (Прогнозируемое недействительное — Действительное> Непредсказуемое недействительное — Действительное)

14 L 909 909 9019 909 909 909 90914 909-4219 909 909 909 909 909 909 909 909 909 909 909 909 909 909 909 909 909

Область эффекта	Латеральность	X	Y	Z	T	Воксели
Переориентация внимания (недействительно> действительна)
Добровольное внимание14							28 Временные подсказки 908 Р	58	-48	12	8.52	47
Вентральная префронтальная кора	R	66	6	14	6,44	10
	14
Непроизвольное внимание (непредсказуемые сигналы)
Верхняя теменная долька	R	26	-50	60	6.85	14
	R	24	-72	50	6,68	51
Дорсальная префронтальная кора	14
Вентральная префронтальная кора / нижняя орбитальная фронтальная часть	L	-32	24	-8	6.09	12
							12
Непроизвольное внимание Произвольное внимание Теменное соединение							L	-58	-38	8	6.49	22
	R	58	-46	14	5,25	12

Результаты

Поведенческие результаты 9 в каждой ячейке правильного сканера Дизайн для каждого участника был проанализирован с помощью дисперсионного анализа для повторных измерений. Был главный эффект валидности, а не взаимодействие с сеансом. Как для прогнозируемых, так и для непредсказуемых блоков участники были быстрее в действительных, чем недействительных испытаниях (прогнозируемые: действительные = 684 мс, недопустимые = 720 мс; p

<0.05: Непредсказуемый: действительный = 674 мс, недействительный = 711 мс; p <0,01), что согласуется с предыдущими выводами (например, Prinzmetal et al., 2005a). Величина преимущества достоверности была аналогичной: 36 мс для произвольного и 37 мс для непроизвольного внимания. Не было никакого влияния порядка (сначала прогнозирующий против непрогнозирующего) на величину следящего эффекта (F <1). Точность была высокой для обоих типов сигналов (прогнозируемый: действительный = 96%, недействительный = 94%, p> 0,1; непредсказуемый: действительный = 97%, недействительный = 96%, p> 0,1). С точностью в качестве зависимой меры ANOVA не выявил эффектов валидности или сеанса, а также взаимодействия.

Данные изображений

Идентификация FFA

Различие между лицами и сценами вызывало специфическую для лиц активность веретенообразной извилины для всех участников, определяя интересующие области FFA (см. Раздел «Методы»).

Анализ ROI — эффекты пространственного наведения на FFA

Поскольку только 6 из 10 участников имели и правую, и левую FFA, у нас было меньше возможностей для исследования различий между левой и правой FFA. Хотя правая FFA в целом проявляла больше активности, связанной с заданием, сторона FFA не взаимодействовала с типом внимания.Модель конечного импульсного отклика (FIR) (см. Методы) использовалась для оценки гемодинамического ответа для каждого состояния в пределах FFA каждого участника. Эти функции ответа были подвергнуты ANOVA с латеральностью мишени (контралатеральной / ипсилатеральной), латеральностью реплики (контралатеральной / ипсилатеральной), типом внимания (произвольное / непроизвольное) и временем (от 1 секунды до 7 секунд) в качестве факторов. В целом, ответ FFA на контралатерале был выше, чем на ипсилатеральные реплики и лица (латеральность реплики × время, F _6,54 = 2.41, р <0,05; латеральность цели × время, F _6,54 = 8,81, p <0,01). Эти взаимодействия были квалифицированы взаимодействиями более высокого порядка с сеансом (прогнозирующий против непрогнозирующего). В частности, различные последствия произвольной и непроизвольной ориентации были выявлены значительным четырехсторонним взаимодействием реакции FFA между латеральностью цели, латеральностью сигнала, типом внимания и временем (F _6,54 = 2,44, p <0,05). Чтобы изучить природу этого взаимодействия, мы проанализировали пиковые ЖЕЛТЫЕ ответы (свернутые через 4-6 секунд) в FFA для каждого типа внимания.

Ключевые выводы заключаются в том, что BOLD-ответ в контрлатеральной FFA увеличивается для достоверных по сравнению с недействительными испытаниями, но только тогда, когда произвольно манипулируют вниманием. сравнивает действительные и недействительные испытания в контрлатеральной FFA для произвольного и непроизвольного внимания. Примеры испытаний на рисунках являются примерами для правильного FFA, представленными в иллюстративных целях. Эти сравнения представляют собой два способа описания эффектов валидности, первый из которых сосредоточен на том, где представлена цель в двух типах испытаний (валидные или достоверные).на противоположной стороне лица), а другой — на том, где представлена реплика в двух типах испытаний (действительная или контрлатеральная). Оба этих сравнения представляют интерес, поскольку мы не можем различить, какая часть испытания (сигнал или цель) максимально учитывает эффекты в ЖИРНОМ ответе. Сигналы и цели являются частью одного и того же события в этом дизайне фМРТ, и поэтому необходимы дальнейшие эксперименты с использованием разных методов, чтобы полностью разделить обработку сигнала и цели.

Эффект действительности в FFA.Анализ ROI FFA, показывающий зависимость вызванного уровня оксигенации крови (BOLD) от времени в контралатеральной FFA как функцию типа внимания и достоверности сигнала. Когда лицу предшествует действительный пространственный сигнал (действительные испытания), возникает более сильная вызванная реакция, чем на лицо без контроля (недействительное испытание, контрлатеральное лицо), для произвольного внимания, но не для непроизвольного внимания. Точно так же, когда лицо появляется в указанном месте (действительные испытания), возникает более сильная вызванная реакция, чем когда лицо не появляется в указанном месте (недопустимые испытания, контралатеральный сигнал), но только с произвольным вниманием, а не с непроизвольным вниманием. .Примеры контрастов (вверху слева) показаны для правой FFA, однако графики представляют данные для обеих FFA (для левой FFA контраст меняется влево-вправо).

Эффект валидности 1

Для условий прогнозирования, когда сигнал и лицо появлялись в одном и том же месте (Допустимые испытания,), ответы FFA на противоположной стороне были усилены по сравнению с лицом без контроля (Недействительные испытания, контрлатеральное лицо; F _{1 , 54} = 7,48, р <0,01). Непроизвольное внимание не вызывало различий между этими состояниями (; F _1,54 = 1.20, p> 0,2). Несмотря на тот же сенсорный ввод, предсказательные сигналы модулируют активность FFA, а непрогнозирующие сигналы — нет. Когда было представлено латерализованное лицо, активность контралатеральной СЖК усиливалась достоверным прогностическим сигналом. Когда лицу предшествовала непредсказуемая реплика, FFA реагировал эквивалентно на поданное и необработанное лицо.

Эффект валидности 2

Этот эффект подчеркивает, как произвольное и непроизвольное внимание влияет на латеральность ответа FFA. Для условий прогнозирования, когда сигнал и лицо появлялись в одном и том же месте (Действителен,), ответы FFA на противоположной стороне были усилены по сравнению с одним сигналом в том же месте (Недействительно, контрлатеральный сигнал,; F _1,54 = 43 .1, р <0,001). Непроизвольное внимание не вызывало различий между этими состояниями (; F _1,54 = 1,45, p> 0,2). Когда был представлен латерализованный сигнал, активность контралатерального FFA усиливалась, когда лицо появлялось в ожидаемом месте (с прогнозирующими сигналами). Когда сигнал не был предсказуемым, реакция FFA не модулируется местоположением лица (нет латерального эффекта местоположения лица).

В целом, когда внимание было добровольно направлено на периферические области поля зрения, нейронная активация в контралатеральной FFA была выше, когда лицо появлялось в указанном месте, что согласуется с повышенной обработкой сигналов и / или лиц в этой области по сравнению с реплики и / или лица в оставленных без присмотра регионах.Однако, когда внимание было привлечено непроизвольно, такого усиления не наблюдалось.

Мы также наблюдали тенденцию для основного эффекта сеанса (Predicitve> Nonpredicitve; F _1,9 = 3,92, p = 0,079). В дополнение к связанной с достоверностью модуляции внимания, описанной выше, это может представлять устойчивый эффект внимания, такой как сдвиг базовой линии для прогнозирования прогнозируемого сигнала. Хотя кажется, что в сеансе прогнозирования наблюдается большая активность, даже в момент времени 0 (в начале сигнала), этот эффект не является значительным (p> 0.1).

Анализ всего мозга

В дополнение к первичной области интереса (FFA) был проведен анализ всего мозга, чтобы определить области мозга, на которые влияет достоверность сигнала в различных условиях внимания (). Все представленные сравнения значимы при р <0,05 с поправкой на семейную ошибку. Сравнивая действительные испытания и недействительные испытания, когда сигнал был предсказуемым, и когда сигнал не был предсказуемым, мы определили области, участвующие в пространственной переориентации внимания после произвольных и непроизвольных сдвигов внимания (;).В состоянии произвольного внимания области левой и правой вентральной префронтальной коры, а также правое височно-теменное соединение (ВПС) были значительно более активными при недействительности по сравнению с достоверными исследованиями. Напротив, после непроизвольной ориентации области правой верхней теменной коры и левой нижней лобной коры показали большую активность, связанную с переориентацией на недействительные испытания. Кроме того, взаимодействие валидности и типа сигнала было исследовано путем сравнения эффектов валидности (недействительно> валидно) между прогностическими и непрогнозирующими условиями (, внизу;).Этот анализ выявил области височно-теменного соединения (ВПС) с обеих сторон, где активность была выше для переориентации после произвольного переключения внимания на сигнал по сравнению с непроизвольными сдвигами. Мы также сравнили непрогнозирующие валидные испытания с исходными, чтобы определить, есть ли какие-либо доказательства активности в этих областях TPJ, связанной с непроизвольной ориентацией, и не обнаружили такой активности (даже когда мы снизили порог до нескорректированного p = 0,01).

Поведенческое исследование

Этот эксперимент проводился, чтобы определить, приводит ли уменьшение различимости лиц к различным эффектам произвольного и непроизвольного внимания на точность, которая служила основным зависимым показателем.Точность анализировалась с помощью смешанного дисперсионного анализа с типом внимания (прогнозирующий, непрогнозирующий) и достоверностью (действительный, недействительный) в качестве факторов. Наблюдалась значительная взаимосвязь между достоверностью реплики и типом внимания (F _1,30 = 4,30, p <0,05;), и не было никаких основных эффектов типа внимания или достоверности. В соответствии с данными Prinzmetal et al. (2005a), наблюдался значительный эффект достоверности с прогнозирующими сигналами (действительный = 79,6%, неверный = 75,9%, F _1,30 = 4,46, p <0,05), но не с непредсказуемыми сигналами (действительный = 79.2%, неверно = 80,7%, F <1).

Результаты поведенческого эксперимента, отображающие точность распознавания лиц в зависимости от достоверности реплики и условий внимания.

Обсуждение

Наши находки демонстрируют, что произвольное и непроизвольное внимание может иметь различные нейронные последствия в областях, связанных с обработкой восприятия в вентральной системе. Активность FFA модулируется, когда лицо-мишень получает правильную команду, но только в условиях произвольного внимания. Результаты в условиях произвольного внимания не могут быть объяснены сенсорными механизмами, потому что сенсорные события были идентичны для прогностических и непрогнозирующих условий.Единственная разница между добровольными и недобровольными условиями заключалась в соотношении действительных и недействительных испытаний. С прогнозирующими сигналами, когда лицо было представлено в указанном месте, контрлатеральный ответ FFA был больше, чем на один сигнал или только на лицо. В отличие от этого, с нерелевантными сигналами (непрогнозирующими), ответы на сопутствующие сигналы и цели были не больше, чем ответы только на контралатеральные сигналы или цели ().

Различия в ЖЕЛОМ ответе между произвольным и непроизвольным вниманием нельзя отнести к таким факторам, как скорость обработки или сложность задачи, поскольку RT не различались в зависимости от условий внимания.Интересно, что образец активации в FFA соответствует тому, что мы обнаружили в нашем поведенческом исследовании. Прогнозирующие пространственные сигналы модулируют как FFA, так и точность, в то время как непрогнозирующие сигналы не модулируют ни FFA, ни точность. В совокупности результаты предполагают потенциальный механизм нашего поведенческого паттерна результатов, такой, что эффект произвольного внимания в FFA может быть, по крайней мере, частично ответственен за лучшее распознавание, когда задача становится более сложной. Фактически, мы прогнозируем, что если бы задача распознавания лиц была сложнее, мы могли бы увидеть более сильные эффекты произвольного внимания, как поведенческие, так и в FFA.Управление трудностями восприятия в парадигме фМРТ будет важным направлением для будущих исследований.

Альтернативное объяснение наших результатов состоит в том, что отсутствие усиления в непроизвольном состоянии может быть связано с ингибированием или подавлением обработки сигналов, а не с усилением, вызванным произвольным вниманием. Важно отметить, что эксперимент разработан таким образом, что стимулы идентичны в условиях произвольного и непроизвольного внимания. Следовательно, внимание должно вызывать разницу между двумя состояниями, будь то содействие или запрет.Важнейшими элементами в интерпретации нашего эффекта внимания являются поведенческие данные, которые демонстрируют 1) более быстрые RT для достоверно запрограммированных лиц, чем недействительно запрограммированные лица, даже при непроизвольном внимании (т. Е. Не было никакого запрета на возврат) и 2) лучшее различение лиц после произвольное внимание, а не подавление после непроизвольного внимания (т. е. худшая производительность в указанном месте). Учитывая эти результаты, мы предсказали усиление FFA после произвольного внимания и уменьшение или отсутствие этого усиления после непроизвольного внимания.Это соответствие с перцептивными характеристиками привело к текущей интерпретации наших результатов визуализации в FFA.

В литературе есть случаи, когда непредсказуемые подсказки или короткие SOA действительно влияют на точность (например, Cameron et al., 2002; Carrasco et al., 2000; Horstmann, 2002; Shiu & Pashler, 1994). Одно критическое различие между теми, которые демонстрируют эффект точности, и теми, которые этого не делают, заключается в том, что определяет пределы производительности. Производительность может быть ограничена, потому что цели очень похожи.В качестве альтернативы производительность может быть ограничена из-за незнания, в каком месте находится цель. В настоящем эксперименте (и в экспериментах Prinzmetal, McCool et al., 2005) ограничение производительности было связано с схожестью целей — было совершенно ясно, в каком месте находится цель. В других экспериментах, которые обнаружили эффекты точности с короткими SOA и / или непрогнозирующими сигналами, предел производительности мог заключаться в знании того, в каком месте находится цель. Например, Кэмерон и др. (2002) обнаружили, что на точность влияет пространственный сигнал с относительно коротким SOA.Гулд, Вольфганг и Смит (в печати; также см. Smith, Wolfgang, & Sinclair, 2004) воспроизвели эти результаты, но продемонстрировали, что, когда местоположение цели было четко обозначено высококонтрастным перекрестием, эффект исчезал.

Существует как минимум два механизма, с помощью которых неопределенность местоположения может влиять на точность. Во-первых, эффект точности может быть опосредован на уровне анализа принятия решения. Информация о восприятии одинаково регистрируется в местах, в которые отправили сигнал, и без него, но участники основывают свои ответы на информации, полученной в указанном месте (например,грамм. Шоу, 1980; Шиу и Пашлер, 1994). Второй механизм — это механизм последовательного поиска. В каком месте находится цель, не сразу видно, поэтому участники проводят последовательный поиск, и они склонны начинать этот поиск в указанном месте ³. Можно спросить, задействует ли этот направленный поиск (начиная с указанного места) тот же нейронный механизм, что и произвольное внимание. Наши результаты фМРТ предлагают один из методов решения этого вопроса. Если мы увеличим сложность определения местоположения цели, добавив фольгу и / или дополнительные местоположения, получим ли модуляцию FFA даже с помощью непредсказуемого сигнала?

Настоящее исследование не исследует, какие зрительные области модулируются непроизвольным вниманием.Таким образом, мы представляем только одну диссоциацию между произвольным и непроизвольным вниманием. Однако это ограничение дизайна, поскольку оба состояния нашего внимания содержат непроизвольный или управляемый стимулом компонент. Таким образом, мы не можем изолировать эффекты внешнего внимания. Serences et al. (2005) действительно обнаружили эффекты непроизвольного захвата внимания на экстрастриальную корковую активность. Однако в этом исследовании внимание было обращено на несоответствующее задаче пространственное положение с релевантным для задачи целевым признаком.Этот вид захвата имеет нисходящий компонент, а именно целевое внимание к релевантной функции. Лю, Пестилли и Карраско (2005) обнаружили повышенную активность V4 в ситуации непрогнозирующей привязки в условиях, когда две потенциальные синусоиды появлялись в качестве целей после сигнала, и участники должны были выбрать одну с соответствующей характеристикой (ориентацией). Наше исследование отличается от этого тем, что целевой дисплей представлял собой единый элемент, а выбор целевого местоположения был относительно простым (то есть было очень мало неопределенности поиска или местоположения).Хотя наше исследование не выделяет локус непроизвольного выбора внимания, мы показали, что его последствия отличаются от произвольного внимания в визуальной области высокого уровня, связанной с распознаванием объектов. Для прямого сравнения этих типов пространственного внимания в различных областях визуальной иерархии потребуются будущие исследования. Использование периферийных лиц в задаче локализатора — это один из способов функциональной идентификации дополнительных визуальных областей, представляющих интерес, для проведения аналогичного сравнения, как это делается в настоящее время в FFA.

Хотя наше исследование было сосредоточено на лицах и FFA, мы не считаем, что наши эффекты произвольного внимания уникальны для этой области коры. Другие исследования «чистого» произвольного внимания выявили модуляции внимания по всей визуальной иерархии, такие как V2, VP, V4 и TEO (Hopfinger, Buonocore, & Mangun, 2000; Kastner, Pinsk, De Weerd, Desimone, & Ungerleider, 1999 ). Будущие исследования с использованием ретинотопного картирования для выявления таких областей интереса могут выявить схожие диссоциации между произвольным и непроизвольным вниманием, но это остается открытым вопросом.

Как отмечалось ранее, фМРТ, в принципе, не имеет временного разрешения, чтобы отличить сигнал от деятельности, связанной с целью, или даже то, являются ли текущие эффекты ранними и воспринимаемыми, или возникают после того, как задача или процесс принятия решения завершены. Однако теперь с помощью ЭЭГ есть признаки того, что существуют различия в ответе гамма-диапазона на произвольное и непроизвольное пространственное внимание к лицам (Ландау, Эстерман, Робертсон, Бентин и Принцметал, в печати). ЭЭГ имеет временное разрешение для раздельного измерения обработки сигналов и лиц.Ландау и др. находит различия в обработке сигналов и целей между двумя типами внимания, предполагая, что наши текущие результаты действительно отражают различия в обработке стимулов, связанных с заданием.

Наш анализ всего мозга сравнил переориентацию в произвольных и непроизвольных условиях и выявил большую активность височного теменного соединения (TPJ), связанную с переориентацией после прогнозирующих сигналов. Этот результат частично согласуется с другими исследованиями, демонстрирующими, что TPJ связан с обработкой цели, когда эти цели появляются в неожиданных или оставленных без присмотра местах (Corbetta, Kincade, Ollinger, McAvoy, & Gordon, 2000; Corbetta & Shulman, 2002; Kincade et al., 2005; Serences et al., 2005). Хотя эти исследования обнаруживают латерализованную систему переориентации правого полушария, наше исследование показывает, что оба полушария могут участвовать в этой функции. Важно отметить, что эта активность TPJ отсутствовала после переключения непроизвольного внимания. Это открытие аналогично выводу Kincade et al. (2005), которые обнаружили, что активность TPJ была связана с переориентацией после эндогенного предиктивного сигнала, но не непредсказуемого периферического сигнала. Это исследование также показало, что TPJ не реагирует на непредсказуемые периферические сигналы выше нейтрального состояния.Хотя нам не удалось отделить сигнал от активности, связанной с целью, мы не обнаружили никакой активности в этих областях TPJ в непрогнозируемых валидных испытаниях. Indovina и Macaluso (2007) также обнаружили, что очень заметные, но не относящиеся к задаче стимулы не задействуют вентральную сеть внимания.

Настоящее исследование демонстрирует, что произвольная и непроизвольная ориентация внимания может по-разному влиять на связанную с восприятием область коры в вентральном потоке и согласуется с усилением восприятия при использовании произвольного внимания.Взаимодействие между произвольным и непроизвольным вниманием и эффектами валидности также согласуется с поведенческими различиями между ошибками и временем реакции на достоверные и недействительные сигналы, о которых ранее сообщалось в поведенческой литературе. Как произвольное, так и непроизвольное внимание вызывало более быстрые ответы в правильно назначенных местах, чем в неверно запрошенных. Однако только добровольное внимание повысило точность в ситуации, когда предел производительности не находился в обнаружении цели. Вместе эти результаты предполагают, что нейронная активность в FFA отражает отчетливые изменения в процессинге, связанные с двумя типами ориентации внимания.

В то время как как произвольная, так и непроизвольная системы задействуют множество перекрывающихся областей лобной и теменной коры (Kim et al., 1999; Mayer et al., 2004; Peelen et al., 2004; Rosen et al., 1999), в настоящее время исследование показывает, что их влияние на системы восприятия в вентральной коре может фактически различаться как в отношении их влияния на нервные реакции, так и на производительность.

Сноски

¹ Warner et al. (1990) обнаружили, что SOA, при которой произвольное внимание начинает становиться эффективным, зависит от уровня практики наблюдателя.Чем больше практики у наблюдателей, тем короче критическая SOA для произвольного внимания, всего 50 мс. Таким образом, результаты Carrasco et al. (2000, 2002), возможно, отражает добровольное внимание.

² Эта парадигма была аналогична принципам Prinzmetal, McCool, et al. (2005) Эксперименты 9–11, но использовался другой интервал между меткой и целью (SOA).

³ Smith et al. (2004) предложили связанный механизм. Все предметы воспринимаются с одинаковой точностью, но последовательно передаются в прочную зрительную память.Смещение состоит в том, чтобы начинать с указанного места, чтобы элементы в этом месте с меньшей вероятностью были нарушены последующей маской.

Заявление издателя: Это PDF-файл неотредактированной рукописи, принятой к публикации. В качестве услуги для наших клиентов мы предоставляем эту раннюю версию рукописи. Рукопись будет подвергнута копированию, верстке и рассмотрению полученного доказательства, прежде чем она будет опубликована в окончательной форме для цитирования. Обратите внимание, что во время производственного процесса могут быть обнаружены ошибки, которые могут повлиять на содержание, и все юридические оговорки, относящиеся к журналу, имеют отношение.

Ссылки

Allison T, Ginter H, McCarthy G, Nobre AC, Puce A, Luby M, et al. Распознавание лиц в экстрастриальной коре головного мозга человека. Журнал нейрофизиологии. 1994. 71 (2): 821–825. [PubMed] [Google Scholar]
Кэмерон Э.Л., Тай Дж. К., Карраско М. Скрытое внимание влияет на психометрическую функцию контрастной чувствительности. Исследование зрения. 2002. 42 (8): 949–967. [PubMed] [Google Scholar]
Carrasco M, Penpeci-Talgar C, Eckstein M. Пространственное скрытое внимание увеличивает контрастную чувствительность в CSF: Поддержка усиления сигнала.Исследование зрения. 2000; 40: 1203–1215. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Corbetta M, Kincade JM, Ollinger JM, McAvoy MP, Gordon SL. Произвольная ориентация отделена от обнаружения целей в задней теменной коре головного мозга человека. Природа Неврологии. 2000; 3: 201–215. [PubMed] [Google Scholar]
Корбетта М., Шульман Г.Л. Контроль целенаправленного и стимулированного внимания в мозгу. Обзоры природы Неврология. 2002. 3 (3): 201–215. [PubMed] [Google Scholar]
Даунинг П., Лю Дж., Канвишер Н.Тестирование когнитивных моделей зрительного внимания с помощью фМРТ и МЭГ. Нейропсихология. 2001; 39: 1329–1342. [PubMed] [Google Scholar]
Фристон К.Дж. Статистическое параметрическое отображение: онтология и текущие вопросы. Журнал мозгового кровотока и метаболизма. 1995; 15: 361–370. [PubMed] [Google Scholar]
Газзанига М.С., Иври РБ, Мангун Г.Р. В когнитивной нейробиологии: биология разума. W.W. Нортон; Нью-Йорк: 1998. стр. 223. [Google Scholar]
Gould IC, Wolfgang BJ, L. SP.Пространственная неопределенность объясняет экзогенные и эндогенные эффекты привлечения внимания при обнаружении визуального сигнала. Журнал видения. под давлением. [PubMed] [Google Scholar]
Hopfinger JB, Buonocore MH, Mangun GR. Нейронный механизм нисходящего контроля внимания. Природа Неврологии. 2000. 3 (3): 284–291. [PubMed] [Google Scholar]
Хорстманн Г. Доказательства захвата внимания удивительным цветным синглом при визуальном поиске. Психологическая наука. 2002. 13 (6): 499–505. [PubMed] [Google Scholar]
Indovina I, Macaluso E.Диссоциация факторов релевантности и значимости стимула во время сдвигов зрительно-пространственного внимания. Кора головного мозга. 2007. 17 (7): 1701–11. [PubMed] [Google Scholar]
Йонидес Дж. К модели движения мысленного взора. Канадский журнал психологии. 1980; 34: 103–112. [PubMed] [Google Scholar]
Джонидес Дж. Добровольный или автоматический контроль движений мысленного взора. В: Лонг Дж. Б., Баддели А. Д., редакторы. Внимание и производительность IX. Эрльбаум; Hillsdale, NJ: 1981. [Google Scholar]
Kanwisher N, McDermott J, Chun MM.Веретенообразная область лица: модуль в экстрастриальной коре головного мозга человека, специализирующийся на восприятии лица. Журнал неврологии. 1997. 17 (11): 4302–4311. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Kastner S, Pinsk MA, De Weerd P, Desimone R, Ungerleider LG. Повышенная активность зрительной коры головного мозга человека во время направленного внимания в отсутствие зрительной стимуляции. Нейрон. 1999. 22 (4): 751–761. [PubMed] [Google Scholar]
Ким Й.Х., Гительман Д.Р., Нобре А.С., Пэрриш Т.Б., ЛаБар К.С., Месулам М.М. Крупномасштабная нейронная сеть для пространственного внимания демонстрирует многофункциональное перекрытие, но дифференциальную асимметрию.Нейроизображение. 1999. 9 (3): 269–277. [PubMed] [Google Scholar]
Кинкейд Дж. М., Абрамс Р. А., Астафьев С. В., Шульман Г. Л., Корбетта М. Исследование произвольной и стимулированной ориентации внимания с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии, связанной с событием. Журнал неврологии. 2005. 25 (18): 590–600. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Ландау А., Эстерман М., Робертсон Л., Бентин С., Принцметал В. Различные эффекты произвольного и непроизвольного внимания на активность ЭЭГ в гамма-диапазоне.Журнал неврологии. 2007; 27: 11986–90. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Лю Т., Пестилли Ф., Карраско М. Преходящее внимание улучшает перцепционные характеристики и реакцию фМРТ в зрительной коре головного мозга человека. Нейрон. 2005; 45: 469–477. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Lupianez J, Milan EG, Tornay FJ, Madrid E, Tudela P. Происходит ли IOR в задачах распознавания? Да, но позже. Восприятие и психофизика. 1997. 59 (8): 1241–1254. [PubMed] [Google Scholar]
Mayer AR, Dorflinger JM, Rao SM, Seidenberg M.Нейронные сети, лежащие в основе эндогенного и экзогенного зрительно-пространственного ориентирования. Нейроизображение. 2004. 23 (2): 534–541. [PubMed] [Google Scholar]
Миллер Э, Коэн Дж. Интегративная теория функции префронтальной коры. Ежегодные обзоры Neurosicence. 2001; 24: 167–202. [PubMed] [Google Scholar]
Накаяма К., Маккебен М. Устойчивые и преходящие компоненты фокального зрительного внимания. Исследование зрения. 1989. 22 (10): 1261–1271. [PubMed] [Google Scholar]
О’Крэвен К.М., Даунинг П., Канвишер Н.Свидетельство фМРТ для объектов как единиц выбора внимания. Природа. 1999; 401: 584–587. [PubMed] [Google Scholar]
Пилен М.В., Хесленфельд Д.Д., Тьювес Дж. Эндогенные и экзогенные сдвиги внимания опосредуются одной и той же крупномасштабной нейронной сетью. Нейроизображение. 2004. 22 (2): 822–830. [PubMed] [Google Scholar]
Познер М.И. Хронометрические исследования разума. Эрльбаум; Хиллсдейл, Нью-Джерси: 1978. [Google Scholar]
Posner MI. Ориентация внимания. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии.1980; 32: 3–25. [PubMed] [Google Scholar]
Познер М.И., Коэн Ю.А., Рафаль Р.Д. Управление нейронными системами ориентации в пространстве. Философские труды Королевского общества Б. 1982; 298: 187–198. [PubMed] [Google Scholar]
Познер М.И., Ниссен М.Дж., Огден В.К. Обслуживаемые и необслуживаемые режимы обработки: роль набора для пространственной локации. В: Pick HJ, Saltzman E, редакторы. Модели восприятия и обработки информации. Эрльбаум; Хиллсдейл, Нью-Джерси: 1978. С. 137–158. [Google Scholar]
Познер М.И., Снайдер CRR, Дэвидсон Б.Дж.Внимание и обнаружение сигналов. Журнал экспериментальной психологии: Общие. 1980; 109: 160–174. [PubMed] [Google Scholar]
Prinzmetal W, McCool C, Park S. Внимание: время реакции и точность показывают разные механизмы. Журнал экспериментальной психологии: Общие. 2005. 134 (1): 73–92. [PubMed] [Google Scholar]
Prinzmetal W, Park S, Garette R. Непроизвольное внимание и точность идентификации. Восприятие и психофизика. 2005. 67: 1344–1353. [PubMed] [Google Scholar]
Prinzmetal W, Звиняцковский А., Дилем Л.Добровольное и непроизвольное внимание имеют разные последствия: эффект затруднения восприятия; Документ, представленный на Ежегодном собрании Психономического общества; Миннеаполис, Миннесота. 2004. [Google Scholar]
Пьюс А., Эллисон Т., Гор Дж., Маккарти Г. Чувствительные к лицу области экстрастриальной коры головного мозга человека изучены с помощью функциональной МРТ. Журнал нейрофизиологии. 1995; 74: 1192–1199. [PubMed] [Google Scholar]
Розен А.С., Рао С.М., Каффарра П., Скаглиони А., Бобхольц Дж. А., Вудли С. Дж. И др. Нейронные основы эндогенной и экзогенной пространственной ориентации.Функциональное МРТ-исследование. Журнал когнитивной неврологии. 1999. 11 (2): 135–152. [PubMed] [Google Scholar]
Серенс Дж. Т., Шварцбах Дж., Кортни С. М., Голей X, Янтис С. Контроль объектно-ориентированного внимания в коре головного мозга человека. Кора головного мозга. 2004. 14: 1346–1357. [PubMed] [Google Scholar]
Серенс Дж. Т., Шомштейн С., Лебер А. Б., Голей Х, Эгет Х. Э., Янтис С. Координация произвольного и управляемого стимулами контроля внимания в коре головного мозга человека. Психологическая наука. 2005. 16: 114–122. [PubMed] [Google Scholar]
Sergent J, Ohta S, MacDonald B.Функциональная нейроанатомия обработки лица и объектов. Исследование позитронно-эмиссионной томографии. Головной мозг. 1992. 115 (1): 15–36. [PubMed] [Google Scholar]
Шоу М.Л. Выявление компонентов внимания и принятия решений при обработке информации. В: Никерсон Р.С., редактор. Внимание и производительность VIII. Эрлбаум; Хиллсдейл, Нью-Джерси: 1980. стр. 277–296. [Google Scholar]
Шиу П.Л., Пашлер Х. Незначительное влияние пространственной привязки на идентификацию одиночных цифр. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность.1994; 20: 1037–1054. [Google Scholar]
Smith PL, Wolfgang BJ, Sinclair AJ. Маски-зависимые эффекты внимания при обнаружении визуального сигнала: психометрическая функция контраста. Восприятие и психофизика. 2004. 66 (6): 1056–1075. [PubMed] [Google Scholar]
Уорнер CB, Джуола Дж., Кошино Х. Добровольное распределение в сравнении с автоматическим захватом визуального внимания. Восприятие и психофизика. 1990; 48: 243–251. [PubMed] [Google Scholar]
Войджулик Э., Канвишер Н., Драйвер Дж.Скрытое зрительное внимание модулирует специфическую для лица активность веретенообразной извилины человека: исследование фМРТ. Журнал нейрофизиологии. 1998. 79 (3): 1574–1578. [PubMed] [Google Scholar]

Произвольное внимание увеличивает воспринимаемую пространственную частоту

Abstract

Добровольное скрытое внимание выбирает соответствующую сенсорную информацию для приоритетной обработки. Поведенческие и нейронные последствия такого отбора широко задокументированы, но его феноменология мало изучена эмпирически.Непроизвольное внимание увеличивает воспринимаемую пространственную частоту (Gobell & Carrasco, 2005), но непроизвольное внимание может отличаться от произвольного по своему влиянию на выполнение задач, опосредованных пространственным разрешением (Yeshurun, Montagna, & Carrasco, 2008). Поэтому мы задаемся вопросом, влияет ли произвольное внимание на субъективный вид пространственной частоты — фундаментального измерения визуального восприятия, лежащего в основе пространственного разрешения. Мы использовали сложную задачу быстрой последовательной визуальной презентации, чтобы направить произвольное внимание, и измерили воспринимаемую пространственную частоту в посещаемых и оставленных без присмотра местах.Внимание увеличило воспринимаемую пространственную частоту надпороговых стимулов, а также улучшило выполнение задачи одновременного распознавания ориентации. В контрольном эксперименте мы исключили систематическую ошибку ответа в качестве альтернативного объяснения, используя удлиненный межстимульный интервал, который позволяет наблюдателям отвлекать внимание от указанного места. В отличие от основного эксперимента, наблюдатели не показали ни увеличенной воспринимаемой пространственной частоты, ни улучшенного распознавания ориентации в посещаемом месте.Таким образом, это исследование устанавливает, что произвольное внимание увеличивает воспринимаемую пространственную частоту. Это феноменологическое следствие связывает поведенческие и нейрофизиологические исследования воздействия внимания.

Каждый раз, открывая глаза, мы сталкиваемся с огромным объемом информации. Несмотря на это, у нас, кажется, есть четкое представление о том, что мы видим. Внимание помогает нам преодолеть эту проблему, выбирая соответствующую информацию для приоритетной обработки. Когда пространственное внимание направлено на определенное место в визуальной сцене, объекты, появляющиеся в соответствующих местах, получают улучшенное представление, тогда как объекты, появляющиеся в несоответствующих местах, недостаточно представлены.Некоторые авторы связывают преимущества и затраты внимания с высокой стоимостью кортикальных вычислений (например, Pestilli & Carrasco, 2005). Из-за метаболических ограничений в головном мозге только небольшая популяция нейронов может стать значительно более активной в данный момент (Lennie, 2003). Внимание оптимизирует использование мозгом его ограниченных ресурсов, отдавая приоритет некоторым аспектам визуальной сцены и уменьшая обработку других. Недавние исследования показали, что эти преимущества и затраты отражаются поведенчески как с точки зрения производительности, так и внешнего вида (например,г., Карраско, Линг и Рид, 2004; Джордано, МакЭлри и Карраско, 2009 г .; Линг и Карраско, 2006b; Лю, Абрамс и Карраско, 2009 г .; Монтанья, Пестилли и Карраско, 2009 г .; Пестилли и Карраско, 2005; Пестилли, Вьера и Карраско, 2007).

Визуальное внимание

Визуальное внимание может быть задействовано либо рефлекторно, в ответ на внезапную стимуляцию, либо добровольно, в ответ на цели или требования задачи — экзогенно или эндогенно, соответственно. Непроизвольное (экзогенное) внимание достигает пика примерно через 100 мсек, после чего быстро затухает и обычно задействуется краткими периферическими сигналами.Добровольное (эндогенное) внимание занимает около 300 мсек, может поддерживаться в течение нескольких секунд и задействуется с помощью символических сигналов (Müller & Rabbitt, 1989; Nakayama & Mackeben, 1989; Posner, 1980; Yantis & Jonides, 1990).

Как произвольное, так и непроизвольное внимание повышают контрастную чувствительность, пространственное разрешение и остроту зрения в точках, на которые направлено указание, в то же время неся затраты в местах без контроля по сравнению с нейтральным исходным уровнем (Montagna et al., 2009; Pestilli & Carrasco, 2005; Pestilli et al. al., 2007; обзоры см. в Carrasco, 2006, 2009a; Карраско и Йешурун, 2009). Соответственно, оба типа также ускоряют накопление информации в местах назначения, в то же время замедляя накопление информации в местах, где не получен ответ (Carrasco & McElree, 2001; Carrasco, Giordano, & McElree, 2004, 2006; Giordano et al., 2009). Внимание позволяет наблюдателям выполнять более сложные операции распознавания, но это улучшение приводит к снижению производительности в оставленных без присмотра местах. Кроме того, оба типа внимания усиливают воспринимаемый контраст (Carrasco, Fuller, & Ling, 2008; Carrasco, Ling, & Read, 2004; Fuller, Park, & Carrasco, 2009; Ling & Carrasco, 2007; Liu et al., 2009). То есть внимание не только облегчает распознавание стимулов, но также влияет на субъективное восприятие, заставляя эти стимулы выглядеть более контрастными. Однако эти типы внимания могут иметь разные поведенческие эффекты. Например, оба типа внимания повышают производительность в задачах, зависящих от контрастной чувствительности (Ling & Carrasco, 2006a; Lu & Dosher, 2000; Pestilli, Ling, & Carrasco, 2009) и сегментации текстуры (Yeshurun, Montagna, & Carrasco, 2008). , но эти два типа внимания, похоже, осуществляются с помощью разных механизмов.

Было показано, что непроизвольное внимание увеличивает воспринимаемую пространственную частоту и размер промежутка (Gobell & Carrasco, 2005), но влияние произвольного внимания на воспринимаемую пространственную частоту не охарактеризовано. В то время как некоторые исследователи показали, что произвольное пространственное внимание увеличивает воспринимаемый контраст (Liu et al., 2009) и яркость (Tse, 2005), другие сообщили, что увеличение доступности ресурсов внимания не изменяет внешний вид этих измерений, а только снижает реакцию изменчивость (Prinzmetal, Amiri, Allen, & Edwards, 1998; Prinzmetal, Nwachuku, Bodanski, Blumenfeld, & Shimizu, 1997).Таким образом, необходимо эмпирически оценить влияние произвольного внимания на воспринимаемую пространственную частоту, чтобы иметь более полное представление о том, как скрытое внимание может изменить внешний вид.

Кажущаяся пространственная частота

Используя задачу альтернативного принудительного выбора 2 × 2 (AFC), разработанную для оценки влияния внимания на внешний вид контраста (Carrasco, Ling, & Read, 2004), Gobell и Carrasco (2005) обнаружили, что непроизвольное внимание увеличивает как кажущуюся пространственную частоту, так и размер зазора.Эта парадигма позволяет объективно и строго изучать субъективный опыт (Luck, 2004; Treue, 2004). Гобелл и Карраско утверждали, что эти эффекты непроизвольного внимания соответствуют его роли в увеличении пространственного разрешения. Мы предвидим две гипотезы о влиянии произвольного внимания на воспринимаемую частоту.

С одной стороны, произвольное внимание может действовать аналогично непроизвольному вниманию, увеличивая кажущуюся пространственную частоту наблюдаемого стимула (Gobell & Carrasco, 2005).Непроизвольное внимание всегда увеличивает пространственное разрешение в задаче сегментации текстуры; он улучшает производительность там, где разрешение низкое, но ухудшает производительность там, где разрешение уже слишком велико для поставленной задачи (Talgar & Carrasco, 2002; Yeshurun & Carrasco, 1998, 2000, 2008; Yeshurun et al., 2008). Соответственно, когда наблюдатели выборочно адаптируются к высоким, но не к низким пространственным частотам, стоимость непроизвольного внимания устраняется. Это открытие предполагает, что непроизвольное внимание перевешивает пространственно-частотный отклик популяции, смещая чувствительность в сторону более высокого пространственного частотного содержания, и делает это негибким образом (Carrasco, Loula, & Ho, 2006).

С другой стороны, учитывая гибкую природу произвольного внимания, оно не может изменять кажущуюся пространственную частоту. Например, произвольное внимание улучшает производительность в задаче сегментации текстуры, независимо от решения поставленной задачи (Yeshurun et al., 2008), и в то время как развертывание непроизвольного внимания происходит автоматически и негибко, когда наблюдатели развертывают произвольное внимание, они в состоянии сделать это в зависимости от достоверности реплики (Giordano et al., 2009). Кроме того, в нейрофизиологических исследованиях сообщалось об эндогенном механизме МТ макак в форме смещения и сокращения рецептивных полей вокруг стимула, которым он подвергается (Anton-Erxleben, Stephan, & Treue, 2009; Womelsdorf, Anton-Erxleben, Pieper, & Treue, 2006 г.).Такой механизм может привести к улучшенному представлению без обязательного смещения средней глобальной реакции населения в сторону более высоких пространственных частот. Следовательно, вполне вероятно, что произвольное внимание позволит оптимизировать работу, но не изменит внешний вид. Такая диссоциация была показана с помощью эффектов непроизвольного внимания на оттенок (Fuller & Carrasco, 2006).

Чтобы оценить влияние произвольного внимания на кажущуюся пространственную частоту, мы использовали процедуру, аналогичную Гобеллу и Карраско (2005) с непроизвольным вниманием.Чтобы управлять произвольным вниманием, мы использовали парадигму быстрого последовательного визуального представления (RSVP), которая использовалась в недавнем исследовании для характеристики влияния произвольного внимания на контрастную чувствительность (Liu et al., 2009).

МЕТОД

Основной эксперимент

Чтобы направить произвольное внимание наблюдателей, мы применили метод RSVP, реализованный Liu et al. (2009), в котором наблюдателей просили обнаружить целевую букву (X), представленную среди потока писем-отвлекающих.Были представлены два потока, по одному с каждой стороны дисплея, и наблюдатели были направлены либо на один поток, либо на оба потока. Сигнал указывал на сторону поля, где должна появиться целевая буква, но не на то, появится ли она в данном испытании. Этот метод имеет то преимущество, что направляет произвольное внимание через центральную реплику таким образом, который не имеет отношения к задаче внешнего вида. Следовательно, реплика не имеет отношения к оценке внешнего вида и вряд ли вызовет предвзятость. Используя задачу AFC 2 × 2 в сочетании с RSVP, в этом исследовании мы исследовали влияние произвольного внимания на воспринимаемую пространственную частоту.Чтобы подтвердить роль внимания и исключить предвзятость ответа, мы увеличили интервал между потоком RSVP и задачей AFC 2 × 2, что позволило наблюдателям оторваться от первоначально посещенного места и вернуться в нейтральное состояние внимания. Предыдущие исследования времени задержки внимания показали, что для отключения произвольного внимания требуется около 250 мсек (Horowitz, Wolfe, Alvarez, Cohen, & Kuzmova, 2009; Theeuwes, Godijn & Pratt, 2004). Таким образом, мы предсказали, что если внимание изменит воспринимаемую пространственную частоту и улучшит распознавание ориентации, оно будет делать это с коротким, а не с длинным интервалом.В частности, внимание все еще будет присутствовать в коротком интервале, что приведет к увеличению воспринимаемой пространственной частоты и лучшему распознаванию ориентации, тогда как оно больше не будет находиться в указанном месте в длинном интервале, что не приведет к изменению ни воспринимаемой пространственной частоты. ни производительность распознавания ориентации. Более того, если бы сигнализация приводила к увеличению воспринимаемой пространственной частоты с длинным интервалом без постоянного увеличения производительности распознавания ориентации, это было бы явным свидетельством смещения.Таким образом, контрольный эксперимент позволяет надежно оценить как эффекты восприятия, так и эффекты смещения.

Участники

Восемь аспирантов Нью-Йоркского университета участвовали в качестве наблюдателей в обоих экспериментах. Пятеро были опытными психофизическими наблюдателями. Все наблюдатели (авторы), кроме двух, были наивны относительно цели эксперимента. У всех участников было нормальное зрение или зрение с поправкой на нормальное.

Аппарат

Стимулы генерировались с использованием MATLAB (Math-Works, Natick, MA) и MGL (http: // justingardner.net / mgl) и отображались на экране 21 дюйм. ЭЛТ-монитор (с разрешением 1024 × 768 пикселей и частотой обновления 100 Гц). Дисплей был откалиброван с использованием спектроколориметра Photo Research (Chatworth, CA) PR650 для линеаризации гаммы. Положение глаз наблюдателей контролировалось с помощью системы инфракрасных видеокамер (ISCAN, Берлингтон, Массачусетс). Видеозаписи левого глаза записывались и просматривались в автономном режиме, чтобы обнаружить разрывы фиксации. Все наблюдатели смогли сохранить устойчивую фиксацию, нарушив фиксацию менее чем в 1% испытаний.

Стимулы

В эксперименте было четыре типа отображения (): фиксация, реплика, RSVP и пятна Габора (синусоидальные решетки, встроенные в окно Гаусса). Фон экрана был серым (50 кд / м ²), а центрально расположенный крест (0,5 ° × 0,5 °, 100 кд / м ²) служил фиксацией. Сигнал обозначался утолщением одного плеча (сигнал внимания) или обоих плеч (нейтральный сигнал) горизонтальной перекладины фиксирующего креста. Дисплей RSVP состоял из двух потоков букв (дистракторы: N, R, Z, B, A, M, L, T; цель: X), расположенных с эксцентриситетом 6 ° (0.Азимут 8 °). Смещение от горизонтали должно было предотвратить прямую маскировку пятен Габора потоками писем (Yeshurun & Carrasco, 1999). Буквы были белыми (100 кд / м ²), размером 0,6 °. Потоки RSVP были синхронизированы, длились 1,2 секунды и содержали от пяти до восьми букв (с регулировкой по блокам для каждого наблюдателя так, чтобы производительность оставалась на уровне d ‘ ~ 1,5 в условиях нейтральной привязки), без пробелов между буквами. . В данном испытании количество элементов в потоке может быть компенсировано на ± 1, чтобы добавить временную неопределенность и оптимизировать развертывание внимания.В испытаниях, в которых целевая буква присутствовала, это могло произойти в любом кадре потока, кроме первого кадра. Пятна Габора (контраст 50%, угол обзора 2 °, SD окна Гаусса: 0,3 °) были расположены на горизонтальном меридиане с эксцентриситетом 6 ° с небольшим отклонением ориентации от вертикали (± 1 °). –5 ° для каждого наблюдателя, чтобы нейтральные характеристики оставались на уровне ~ 85% для точности распознавания). Фаза пятен Габора не менялась, поскольку время предъявления стимулов и промежуток времени между последующими испытаниями не могли привести к адаптации сетчатки.Когда производительность RSVP наблюдателя была плохой ( d ‘ <1), наблюдатели запускали дополнительные блоки, чтобы заменить их (<5% от общего числа блоков). Наблюдатели наблюдали за дисплеем с расстояния 57 см, зафиксировав голову подставкой для подбородка.

Схематическое изображение последовательности испытаний. Для простоты иллюстрации реплики изображены как повышение яркости всей или части горизонтальной полосы фиксирующего креста, тогда как в эксперименте реплики были представлены как утолщение всей или части этой полосы.Также в иллюстративных целях наклон Габора преувеличен, и показаны только четыре кадра быстрого последовательного визуального представления (RSVP). На вставке изображена схема ответа: если X присутствовал в потоке RSVP, участники нажимали пробел; в противном случае их просили сообщить об ориентации стимула Габора с более высокой пространственной частотой, используя правую руку, если это был Габор справа, и левую руку, если это был Габор слева. Для любой руки была нажата одна из двух возможных клавиш, чтобы указать, был ли Gabor наклонен влево («\») или вправо («/»).

Процедура

Пример испытания показан в. После фиксации сигнал появлялся на 400 мс, после чего следовало представление двух потоков RSVP на 1,2 секунды. За этим последовал межстимульный интервал (ISI) в 100 мс, после которого на 40 мс одновременно появлялись два пятна Габора. Один из Gabors был стандартным (3,5 cpd), тогда как другой был испытанием, представленным на одной из девяти пространственных частот (2, 2,5, 3, 3,25, 3,5, 3,75, 4, 4,5 или 5 cpd) с равной вероятностью. .

Мы использовали задачу обнаружения RSVP, чтобы привлечь внимание к одному из двух мест. Наблюдателям было приказано присутствовать либо в потоке RSVP с указанием (сигнал внимания), либо в обоих потоках (нейтральный сигнал), нажимать клавишу пробела, если они обнаружили целевую букву X, и не отвечать на последующие патчи Габора, если X присутствовал. Половина испытаний была нейтральной, а другая половина была привлечена со 100% достоверностью реплики, которая относилась к целевому местоположению, но не к его возникновению.На испытаниях с указанием внимания целевая буква могла появляться только на стороне с указанием указателя. Разница в выполнении RSVP между условиями нейтрального и ориентированного на внимание является подтверждением эффективности манипуляции вниманием; Ориентационная дискриминация и внешний вид — вот переменные, представляющие интерес.

Целевая буква присутствовала только в 20% испытаний (с равной вероятностью в левой и правой частях). Наблюдателям сообщили, что цель была редкой, и сказали не реагировать на ее отсутствие.Вместо этого, когда они не видели целевую букву, им было поручено сообщить об ориентации более высокой пространственной частоты Габора (то есть суждение о внешнем виде). Наблюдатели использовали одну из четырех возможных клавиш: клавиши «z» и «x» для наклона против часовой стрелки и по часовой стрелке соответственно, если левый Габор имел более высокую пространственную частоту, и клавиши «1» и «2» (на числовом значении). клавиатура клавиатуры) для наклона против часовой стрелки и по часовой стрелке соответственно, если правый Габор имел более высокую пространственную частоту.Таким образом, с помощью одного ключевого ответа наблюдатели указывали как местоположение, так и ориентацию стимула с более высокой пространственной частотой, давая меру как их суждения о внешнем виде, так и их способности распознавания. Наблюдатели должны были ответить в течение времени, отведенного изменяемым окном ответа (1,6–2,2 секунды). Местоположение реплики, ориентация Габора, а также расположение тестовых и стандартных стимулов были рандомизированы в каждом испытании. Более того, наблюдатели были прямо проинформированы о том, что реплика несет информацию только о задаче RSVP, а не об ориентации или оценке пространственной частоты.Наблюдатели провели 1080 исследований в 12 блоках, по 6 блоков за сеанс (день).

Обоснование использования сложной задачи RSVP в сочетании со 100% достоверным сигналом внимания состоит в том, чтобы побудить наблюдателей посетить указанное место. Короткий ISI (100 мс) между RSVP и Габорсом гарантировал, что постоянное внимание по-прежнему было направлено на периферийное место; Предыдущие исследования показали, что для отвлечения внимания требуется около 250 мсек (Horowitz et al., 2009; Theeuwes et al., 2004).

Контрольный эксперимент: смещение ответа

В этом эксперименте процедура была идентична процедуре основного эксперимента, за исключением того, что ISI между смещением RSVP и началом Габора было длинным (500 мс), а не коротким (100 мс). . В то время как ISI в 100 мсек слишком коротка, чтобы отвлечь внимание от места назначения, ISI в 500 мс дает достаточно времени для перераспределения внимания (Horowitz et al., 2009; Posner, 1980; Theeuwes et al., 2004). Опять же, наблюдатели завершили 1080 попыток контрольного эксперимента, разделенных на 12 блоков в течение двух сеансов (дней).Порядок проведения основного и контрольного экспериментов был уравновешен наблюдателями. Ни один из наблюдателей не был проинформирован о том, что за четыре сеанса было проведено два разных эксперимента. Поскольку наблюдатели были четко проинформированы о том, что реплика не несет никакой информации о местоположении или ориентации стимула с более высокой пространственной частотой, оптимальной стратегией является попытка перераспределить внимание на оба места после того, как потоки RSVP исчезнут. Таким образом, если результаты в основном эксперименте были обусловлены смещением ответа, наблюдатели должны чаще выбирать Габора в указанном месте, независимо от ISI.И наоборот, если эффект различения внешнего вида или наклона был результатом внимания, эффект должен уменьшаться или даже исчезать по мере увеличения интервала между ответом на ответ и предъявлением стимула Габора.

ОБСУЖДЕНИЕ

В основном и контрольном экспериментах мы продемонстрировали, что произвольное внимание увеличивает воспринимаемую пространственную частоту и что этот эффект не является следствием смещения реакции. В основном эксперименте добровольное переключение внимания на указанное место улучшало производительность RSVP и распознавание ориентации, а также приводило к систематическому сдвигу в PSE психометрических функций.Воспринимаемая пространственная частота была примерно на 0,15 циклов в день выше, чем физическая пространственная частота, когда тестовый стимул был подан, и примерно на 0,15 циклов в день ниже, когда подавался стандартный стимул. Степень этого эффекта была аналогична величине непроизвольного внимания к воспринимаемой пространственной частоте (± 0,18 cpd; Gobell & Carrasco, 2005). В контрольном эксперименте удлиненный ISI подавлял влияние на различение ориентации и отменял эффект внешнего вида, предполагая, что внимание больше не было обращено на указанное место.Время этого снижения эффекта внимания согласуется с данными о времени пребывания внимания (Horowitz et al., 2009; Theeuwes et al., 2004). Настоящие результаты демонстрируют, что изменение внешнего вида связано с пространственным развертыванием внимания, а не с простым предпочтением местоположения, на которое ранее указали.

Подобно своему влиянию на воспринимаемый контраст (Liu et al., 2009), произвольное внимание увеличивает воспринимаемую пространственную частоту. Кроме того, Це (2005) продемонстрировал, что механизмы произвольного внимания и перцептивного группирования модулируют воспринимаемую яркость, изменяя воспринимаемую структуру визуальной сцены.Настоящее исследование, наряду с исследованиями Liu et al. (2009) и Tse (2005), предоставили доказательства того, что произвольное внимание изменяет восприятие по ряду основных визуальных измерений, указывая на то, что оно действует на ранней стадии визуальной обработки.

Предыдущее исследование показало, что произвольное внимание не влияет на воспринимаемую пространственную частоту, а просто снижает вариабельность реакции (Prinzmetal et al., 1998). Однако в этом исследовании пространственным вниманием не манипулировали; вместо этого использовалась двухзадачная процедура, и сложность основной задачи идентификации букв (одновременное противпоследовательное представление) варьировалось, чтобы управлять развертыванием внимания во вторичной задаче внешнего вида. Кроме того, не было независимого измерения, гарантирующего, что внимание было направлено в правильное место, что необходимо для подтверждения успешного распределения внимания. Например, в исследовании, в котором внимание не влияло на воспринимаемый оттенок, наблюдалось влияние на дискриминацию наклона в месте посещения, подтверждая, что внимание было развернуто успешно, но не влияло на внешний вид (Fuller & Carrasco, 2006).Без контроля или измерения пространственного внимания результаты Prinzmetal et al. (1998) неубедительны (Carrasco, Ling, & Read, 2004; Treue, 2004). Учитывая, что в настоящем исследовании мы явно манипулировали и измеряли пространственное развертывание внимания (используя задачу RSVP и задачу распознавания ориентации, соответственно), мы можем сделать вывод, что произвольное скрытое внимание действительно изменяет воспринимаемую пространственную частоту.

При условии, что внимание увеличивает контрастную чувствительность и воспринимаемый контраст (обзор см. В Carrasco, 2006), можно ли утверждать, что влияние внимания на воспринимаемую пространственную частоту может быть опосредовано увеличением воспринимаемого контраста? Эта возможность маловероятна, потому что увеличение физического контраста тестового стимула выше, чем у стандартного стимула с контрастностью 50%, заставляет наблюдателей с большей вероятностью сообщать, что тестовый стимул имеет более низкую пространственную частоту, чем стандарт (Georgeson, 1985; Gobell & Carrasco, 2005 ).Эти результаты показывают, что увеличение воспринимаемого контраста само по себе могло бы уменьшить воспринимаемую пространственную частоту. Таким образом, если что-либо, увеличение воспринимаемой пространственной частоты, о котором здесь говорится, может быть недооценено, поскольку увеличение воспринимаемого контраста может действовать, чтобы снизить воспринимаемую пространственную частоту.

И в основном эксперименте, и в контрольном мы использовали задание RSVP, чтобы управлять произвольным вниманием. Наблюдатели подвергались воздействию высококонтрастных, последовательно предъявляемых буквенных стимулов в течение 1,2 секунды.Можно ли утверждать, что этот RSVP визуально сродни мерцанию и, таким образом, ведет к адаптации к мерцанию? Более того, учитывая, что внимание усиливает адаптацию (например, Ling & Carrasco, 2006b), можно ли утверждать, что внимание усиливает такую гипотетическую адаптацию к мерцанию в указанном месте? Во-первых, адаптация к мерцанию кажется маловероятной в настоящем исследовании, потому что предыдущие экспериментаторы использовали решетки с фиксированными пространственными и временными частотами или пространственно перекрывающиеся диски, чтобы вызвать адаптацию к мерцанию (например,г., Анстис, 1996; Паркер, 1981; Смит, 1971; обзор см. в Kohn, 2007). Напротив, буквы, используемые в задаче RSVP, имеют широкий частотный спектр, их последовательное представление не гарантирует непрерывного циклического колебания темный: светлый, и Gabor кажется неподвижным в течение 40 мсек через 100 или 500 мс после смещения RSVP в основном или контрольный эксперимент соответственно. Во-вторых, хотя, насколько нам известно, нет эмпирических доказательств того, что внимание усиливает адаптацию к мерцанию, этот гипотетический эффект правдоподобен, учитывая, что внимание усиливает адаптацию в некоторых областях (например,г., Ling & Carrasco, 2006b; Montaser-Kouhsari & Rajimehr, 2004). Продолжительность последействия адаптации пропорциональна времени адаптации в логарифмической шкале (например, Magnussen & Johnsen, 1986), и эффекты все еще сильны на 50% продолжительности адаптации (Snippe, Poot, & van Hateren, 2004 ; Snippe & van Hateren, 2003). Таким образом, в настоящем исследовании эффект адаптации длился бы достаточно долго, чтобы изменить воспринимаемую частоту Габора как в основном эксперименте, так и в контрольном эксперименте (стимулы Габора исчезли через 140 и 540 мсек после смещения RSVP соответственно;) .Тем не менее, в указанном месте воспринимаемая пространственная частота была выше в основном эксперименте, но не в контрольном (). Следовательно, эти данные не могут быть объяснены эффектом адаптации, но согласуются с динамикой произвольного внимания, рассмотренной выше.

Пространственное разрешение и воспринимаемая частота

Вывод о том, что внимание увеличивает воспринимаемую пространственную частоту, согласуется с исследованиями, показывающими, что пространственное разрешение улучшается как непроизвольным, так и произвольным вниманием (Carrasco, Loula, & Ho, 2006; Carrasco, Williams, & Yeshurun, 2002; Golla, Ignashchenkova, Haarmeier, & Thier, 2004; Montagna et al., 2009; Талгар и Карраско, 2002; Йешурун и Карраско, 1998, 1999, 2000; Йешурун и др., 2008). Другие сообщили, что произвольное внимание снижает пороги ориентации, измеряемые с помощью фланкерных стимулов, до уровней, наблюдаемых без присутствия фланкеров, и, таким образом, они предположили, что внимание снижает масштаб, в котором анализируется изображение (Morgan, Ward, & Castet, 1998). В другом ключевом открытии, когда намечалось целевое местоположение, воспринимаемая длина строки уменьшалась (Цал и Шалев, 1996). Эти авторы пришли к выводу, что меньшие рецептивные поля опосредуют эффект непроизвольного внимания, увеличивая пространственное разрешение.В последующем исследовании они исключили пространственные взаимодействия между репликой и целью, а также заметность реплики как факторы, которые могут взаимодействовать с суждениями о длине строки (Tsal, Shalev, & Zakay, 2005). Кроме того, в соответствии с идеей о том, что внимание увеличивает пространственное разрешение, указание периферийной линии с небольшим промежутком позволяет наблюдателям обнаруживать меньшие промежутки (Shalev & Tsal, 2002).

Настоящие результаты хорошо согласуются с большей частью литературы по вниманию и пространственному разрешению.Однако, согласно гибкости произвольного внимания при исследованиях производительности (например, Giordano et al., 2009; Yeshurun et al., 2008), эффекты непроизвольного внимания не обязательно должны быть параллельны влиянию произвольного внимания на внешний вид. Здесь мы обнаружили, что для тестируемого частотного диапазона влияние произвольного внимания на воспринимаемую частоту согласуется с действием непроизвольного внимания (Gobell & Carrasco, 2005). Мы можем связать настоящие поведенческие данные о произвольном внимании с нейрофизиологическими исследованиями, в которых изучалось влияние произвольного внимания на пространственное разрешение (например,г., Карраско и Йешурун, 2009).

Механизмы повышенного разрешения

Недавние нейрофизиологические исследования предложили понимание потенциальных механизмов повышенного разрешения. Эти находки указывают на смещение и сокращение рецептивных полей с эндогенным вниманием в областях MT и LIP (Anton-Erxleben et al., 2009; Kusunoki & Goldberg, 2003; Womelsdorf et al., 2006). В частности, если в рецептивном поле нейрона присутствуют как предпочтительный, так и нежелательный стимул, реакция этой клетки зависит от состояния внимания животного.Обращение к предпочтительному стимулу увеличивает скорость активации клетки, тогда как внимание к нежелательному стимулу ослабляет ее. Это открытие свидетельствует о том, что внимание смещает и / или сужает рецептивное поле клетки в месте, где идет наблюдение (как было предложено Moran & Desimone, 1985, и Reynolds & Desimone, 1999, и показано Anton-Erxleben et al., 2009, и Womelsdorf et al., 2006). Такое смещение и сжатие обеспечивает возможный нейронный механизм для анализа с более высоким разрешением, о котором сообщалось в поведенческой литературе.Все эти результаты предполагают, что произвольное внимание может действовать, позволяя проводить более детальный анализ посещаемой области. Однако более мелкозернистое представление не обязательно приведет к восприятию более высокой пространственной частоты, и это не единственный способ улучшить пространственное разрешение.

Внимание может также улучшить пространственное разрешение за счет переназначения реакции популяции в пользу рецепторов с более высокой пространственной частотой (Balz & Hock, 1997; Carrasco, Loula, & Ho, 2006).Такой механизм и его влияние на феноменологию проиллюстрированы в. В отсутствие внимания стимул определенной пространственной частоты (обозначен оранжевой вертикальной полосой) вызовет определенный образец дифференциальной активности в популяции различных рецепторов, чувствительных к пространственной частоте (см. Подмножество каналов красным, синим, и зеленый). Сдвигая чувствительность к более высоким пространственным частотам, внимание увеличивает чувствительность этих каналов, что приводит к другому паттерну активности для одного и того же стимула (Carrasco, Loula, & Ho, 2006; Yeshurun & Carrasco, 2000).Этот сдвиг реакции популяции с вниманием приведет к паттерну активности, подобному паттерну активности, наблюдаемому для стимула с более высокой пространственной частотой в отсутствие внимания, что приведет к феноменологическому опыту стимула с более высокой пространственной частотой. В то время как данные, представленные здесь, предполагают, что механизм повторного взвешивания является вероятным источником улучшения восприятия, эти данные не противоречат сдвигу и сокращению рецептивных полей, поскольку эти два механизма не исключают друг друга.

Иллюстрация того, как внимание может вызвать изменение кажущейся пространственной частоты посредством сдвига чувствительности к более высоким пространственным частотам. Левая панель схематично иллюстрирует базовую чувствительность различных каналов, а правая панель иллюстрирует повышенную чувствительность для каналов с более высокой пространственной частотой с вниманием (показано светло-оранжевым цветом). Вертикальная полоса показывает стимул определенной частоты, а горизонтальные линии показывают реакцию трех иллюстративных каналов.

Исключение предубеждений в виде реплик и ответов

В исследованиях внешнего вида всегда важно выявлять и исключать потенциальные предвзятые сигналы и реакции. Смещение реплики может возникнуть, когда неуверенность в задаче побуждает наблюдателя выбрать указанную сторону пространства в качестве своего ответа, тогда как смещение ответа может привести наблюдателя к выводу, что полученный стимул более актуален или значим. Многие средства контроля были разработаны для устранения таких предубеждений и последовательно демонстрируют, что влияние внимания на внешний вид связано с ранними изменениями качества восприятия стимула (см. Обзор в Carrasco, 2009a).

В контрольном эксперименте мы использовали удлиненный ISI, чтобы исключить систематическое объяснение результатов основного эксперимента. Увеличение ISI, когда наблюдатели знали, что реплика не содержит информации о задаче после ISI, дало наблюдателям возможность перераспределить внимание. Исследования непроизвольного внимания показали, что предварительное воздействие меняет внешний вид при коротких ISI (100–130 мсек), когда эффекты непроизвольного внимания достигают пика, но не при длинных ISI (500 мсек), потому что эффекты непроизвольного внимания уже ослабли (Антон- Эркслебен, Хенрих и Треуэ, 2007; Карраско, Линг и Рид, 2004; Фуллер и др., 2008; Лю и др., 2006; Turatto, Vescovi, & Valsecchi, 2007). Как в парадигме непроизвольного, так и в парадигме добровольности удлинение ISI обеспечивает время, необходимое либо для распада, либо для перераспределения внимания, соответственно, устраняя эффект. Четкая связь между эффектом появления и постоянным присутствием внимания указывает на то, что этот эффект зависит от перцептивной модуляции представления стимула, а не от когнитивной расстановки приоритетов, которая приводит к смещению ответа.

Предыдущие исследования, посвященные вниманию и внешнему виду, исключили другие предубеждения, например, обратную задачу. Обратные инструкции были впервые использованы в исследовании предшествующей записи и предвзятости в суждениях о временном порядке (Shore, Spence, & Klein, 2001). Shore et al. обнаружили, что наблюдатели выбирают указанный стимул, когда их спрашивают: «Какой стимул появился первым?» или «Какой стимул был вторым?» Они пришли к выводу, что их обнаружение предшествующего входа с указанием сигналов было частично связано с предвзятостью, которую необходимо было исправить.Важно отметить, что в исследованиях влияния произвольного и непроизвольного внимания на внешний вид при изменении инструкций задачи (например, выборе стимула с более низким контрастом) наблюдатели не выбирают стимулы, на которые указывает указатель (Anton-Erxleben et al., 2007; Carrasco, Ling, & Read, 2004; Liu et al., 2009; Montagna & Carrasco, 2006). Если бы имелась предвзятость, как в исследовании Шора и др., Наблюдатели сообщили бы, что у стимулированного стимула была более низкая контрастность.

Также важно эмпирически проверить, что эффект внимания вызван изменением восприятия, а не повышенной вероятностью реакции на указанное местоположение.При использовании стимулов, близких к пороговым, существует смещение реплики (Carrasco et al., 2008; Prinzmetal, Long, & Leonhardt, 2008). Однако с надпороговыми стимулами внимание увеличивает воспринимаемый контраст, и эффекты внимания не связаны с смещением реплики (Carrasco et al., 2008; Carrasco, Ling, & Read, 2004; Ling & Carrasco, 2007). Когда наблюдатели способны локализовать и разрешить стимулы, как в настоящих экспериментах, они оценивают внешний вид, тогда как при неопределенности местоположения их ответы определяются местоположением реплики (Carrasco et al., 2008; Prinzmetal et al., 2008).

Другие выводы нельзя объяснить предвзятостью. Например, влияние внимания на внешний вид варьируется в разных местах поля зрения: эффект больше на нижнем, чем на верхнем вертикальном меридиане. Однако систематическая ошибка подсказки может предсказывать обратное, поскольку предполагается, что она более выражена при слабоконтрастных стимулах, а контрастная чувствительность ниже в верхнем вертикальном меридиане (Fuller et al., 2008). Кроме того, внимание изменяет воспринимаемую насыщенность, но не воспринимаемый оттенок, несмотря на тот факт, что внимание улучшает производительность за счет стимулов, опосредованных обоими измерениями (Fuller & Carrasco, 2006).

Влияние восприятия и принятия решения на внешний вид

Некоторые авторы утверждали, что сравнительные парадигмы (например, больше чем), подобные той, которая используется в настоящем исследовании, не могут различить изменения в PSE из-за значимости и фактических изменений восприятия, тогда как равенство парадигмы могут сделать это различие (Schneider & Komlos, 2008; Valsecchi, Vescovi, & Turatto, 2010). Нулевые результаты Шнайдера и Комлоса с парадигмой равенства и их положительный результат с сравнительной парадигмой заставили их утверждать, что внимание делает стимулы более заметными, искажая решения, а не меняя восприятие.Эти выводы необоснованны по трем причинам: (1) противоречивое теоретическое соотношение между заметностью, восприятием и вниманием; (2) проблемы с критериями в парадигме равенства; и (3) сложность интерпретации их нулевых результатов.

Шнайдер и Комлос (2008) утверждали, что внимание изменяет выраженность стимулов, не изменяя феноменологический опыт наблюдателя. С этой точки зрения внимание действует через механизм приоритезации, который делает стимулы более доступными для обработки, но не меняет их качества восприятия.Шнайдер и Комлос утверждали, что во всех исследованиях внимания и внешнего вида «сообщается, что внимание изменяет внешний вид стимулов, чтобы увеличить их значимость» (стр. 9). Например, более высокий контраст более заметен, но более заметный стимул не обязательно будет более контрастным. По сути, когда экспериментатор обнаруживает, что внимание увеличивает воспринимаемый контраст или воспринимаемую пространственную частоту, наблюдатели просто выбирают более заметный стимул, а не стимул, который на самом деле появляется выше в интересующем измерении.Однако связь между заметностью в области пространственных частот и заметностью в области контраста не так проста. Стимулы с более высокой пространственной частотой кажутся более низкими по контрасту, а уменьшение контраста стимулов заставляет пространственную частоту казаться более высокой (Georgeson, 1985; Gobell & Carrasco, 2005). Вопреки прогнозам значимости, изменение пространственной частоты, наблюдаемое в настоящем исследовании, происходит в направлении уменьшения заметности в посещаемом месте.

Шнайдер и Комлос (2008) утверждали, что парадигма равенства превосходит сравнительную парадигму, потому что сдвиги в PSE не связаны со сдвигами в критериях.Они противопоставляют это сравнительным суждениям, в которых утверждают, что сдвиги в критериях и центральной тенденции являются вырожденными (Schneider & Bavelier, 2003; Schneider & Komlos, 2008; Valsecchi et al., 2010). Чтобы PSE и критерии были независимыми в парадигме равенства, эти два критерия должны быть симметричными. Действительно, симметрию необходимо проверять эмпирически, потому что наблюдатели часто используют асимметричные критерии в задачах оценки равенства (Петров, 2009). Кроме того, в эксперименте, предназначенном для проверки чувствительности и предвзятости в парадигме равенства, Valsecchi et al.обнаружили, что стандартное отклонение, амплитуда и среднее значение их психометрических функций значительно коррелировали, что указывает на нарушение независимости. Эта независимость параметров подрывает главное оправдание использования парадигмы равенства.

Помимо ограничений парадигмы равенства, дальнейшие методологические проблемы ограничивают интерпретацию результатов Шнайдера и Комлоса (2008). Поскольку в их эксперименте не было нейтральных условий, не было исходного уровня, от которого можно было бы оценить сдвиг в PSE.Следовательно, наблюдаемые ими различия в PSE между двумя парадигмами могут быть связаны с разными исходными условиями. Это вероятно, потому что наблюдатели обычно менее точны в парадигмах равенства, чем в сравнительных парадигмах (Fetterman, Dreyfus, & Stubbs, 1996). Сообщалось также о сильно различающихся исходных уровнях между двумя парадигмами (Valsecchi et al., 2010), что позволяет предположить, что предположение о достоверности, сделанное Шнайдером и Комлосом, необоснованно. Кроме того, соответствие данным хуже, а оценки параметров более вариабельны в парадигме равенства (Valsecchi et al., 2010). Следовательно, интерпретация нулевого результата из этой парадигмы проблематична, потому что шум и неточность могут скрыть эффект внимания.

Наконец, в недавнем исследовании в нашей лаборатории были оценены сильные и слабые стороны парадигмы равенства, и мы попытались определить, может ли эта парадигма обнаруживать изменения как в физическом, так и в воспринимаемом контрасте (Антон-Эркслебен, Абрамс и Карраско, 2010). В работе Anton-Erxleben et al. (2010) мы использовали увеличение физического контраста для оценки чувствительности и предвзятости как в парадигме равенства, так и в сравнительной парадигме, а также использовали парадигму подсказки для изучения эффектов внимания.Мы обнаружили, что обе парадигмы могут обнаруживать изменения в физическом контрасте, хотя оценки PSE в парадигме равенства были менее точными и гораздо более шумными, чем оценки в сравнительной парадигме, что аналогично результатам со скоростью Valsecchi et al. (2010). Несмотря на эти различия, внимание увеличивало воспринимаемый контраст в обоих экспериментах, но эффект был меньше при равенстве, чем при сравнительной парадигме.

Подводя итог, в настоящее время нет оснований считать, что парадигма равенства является лучшим методом исследования внешности, чем сравнительная парадигма.Корреляция оценок параметров в парадигме равенства предполагает, что изменения критериев действительно влияют на центральную тенденцию. Поскольку независимость параметров является оправданием использования парадигмы, превосходство парадигмы равенства в исследованиях внешнего вида может быть отвергнуто. Учитывая шум и неточность парадигмы равенства, а также возможность асимметричных критериев (например, Петров, 2009), интерпретация нулевого результата этой парадигмы как свидетельства против изменения внешнего вида является необоснованной.Настоящее исследование демонстрирует, что внимание приводит к достоверному сдвигу в PSE, что сдвиг в PSE происходит в направлении, противоположном тому, которое предсказывается отчетом о значимости, и, таким образом, внимание увеличивает воспринимаемую пространственную частоту.

Целенаправленный и управляемый стимулами выбор внутренних представлений

Значимость

Повседневное поведение основывается на постоянном выборе соответствующей информации из внешней среды, а также из внутренних представлений в рабочей памяти.При описании отбора внешних объектов предлагается давнее различие между целенаправленными (произвольными) и стимулированными (непроизвольными) источниками отбора внимания. Мы добровольно уделяем внимание вещам, имеющим отношение к нашим целям, но наше внимание также может невольно привлекаться заметными событиями во внешнем мире. Тем не менее, несмотря на десятилетия исследований того, как эти два источника управляют нашим восприятием (внешний отбор), на сегодняшний день ни одно исследование не изучило, и как эти два источника совместно влияют на выбор представлений внутренней памяти.С помощью новаторских экспериментальных манипуляций и поведенческих маркеров внутреннего отбора мы восполняем этот важный пробел.

Abstract

Адаптивное поведение основывается на выборе соответствующей сенсорной информации как из внешней среды, так и из внутренней памяти. В понимании внешнего отбора проводится классическое различие между произвольным (целенаправленным) и непроизвольным (стимулированным) управлением вниманием. Мы разработали задачу — задачу против ретроквита — для разделения и изучения произвольного и непроизвольного управления вниманием внутренними репрезентациями в зрительной рабочей памяти.Мы показываем, что как произвольные, так и непроизвольные факторы влияют на производительность памяти, но делают это по-разному. Более того, отслеживая искажения взгляда, связанные с фокусировкой внимания в памяти, мы предоставляем прямые доказательства непроизвольного эффекта «ретро-захвата», когда внешние стимулы непроизвольно запускают выбор совпадающих по признакам внутренних репрезентаций. Мы показываем, что стимулы и целенаправленные влияния конкурируют за выбор в памяти, и что баланс этого соревнования — как отражено в глазодвигательных сигнатурах внутреннего внимания — предсказывает качество последующего поведения, управляемого памятью.Таким образом, целевые и стимульные факторы вместе определяют судьбу не только восприятия, но и внутренних репрезентаций в рабочей памяти.

Повседневное поведение в том виде, в каком мы его знаем, основывается на непрерывном выборе актуальной информации как из внешней среды, так и из наших внутренних представлений в памяти (1, 2). В то время как многие факторы способствуют распределению внимания (3⇓ – 5), в литературе по внешнему вниманию заметно различие между произвольным (целенаправленным) и непроизвольным (управляемым стимулами) источниками отбора (6⇓⇓⇓– 10).Мы можем добровольно уделить внимание сенсорному стимулу, потому что он имеет прямое отношение к нашим целям, но наше внимание также может непроизвольно захватывать стимулы внешнего мира. Также можно направить внимание на выбор внутренних представлений из рабочей памяти (11⇓ – 13). Здесь мы выясняем, применимы ли целевые и стимулированные источники отбора к выбору внутренних репрезентаций и соревнуются за них.

В рабочей памяти популярный способ изучения выбора внимания и расстановки приоритетов состоит в том, чтобы во время периода памяти предъявлять сигналы, которые информируют, какая информация станет актуальной для предстоящей задачи (12, 13).Такие «ретроспективы» обычно указывают на соответствующий элемент памяти через одну из его характеристик (например, его визуальное расположение, цвет или форму), в то время как для задачи требуется другая функция памяти. Таким образом, ретроспективы позволяют произвольно направлять внимание на релевантное для цели содержание памяти. В то же время, однако, совпадение между признаком ретроспективы и меморандума может непроизвольно привести к выделению внимания соответствующему содержимому памяти, например, посредством завершения шаблона (14). Такой потенциальный эффект «ретро-захвата» был бы обратным тому, когда содержимое памяти запускает внешнее внимание на сенсорные стимулы, соответствующие памяти (15–20).Таким образом, типичные ретроквиты могут быть следствием как произвольных, так и непроизвольных влияний внимания на содержимое памяти.

Чтобы распутать и исследовать произвольные и непроизвольные влияния внимания на содержимое зрительной рабочей памяти, мы разработали задачу против ретроквита, вдохновленную популярной задачей против саккады (21), которая оказалась полезной для разделения произвольных и непроизвольных влияний на управление действием (22). В нашей ретроквальной версии этой задачи мы использовали про- и анти-ретроксы, которые на 100% предсказывали соответствующий элемент памяти, но различались тем, соответствовали ли их визуальные характеристики элементу памяти цели (про) или другому конкурирующему элементу памяти (анти-элемент памяти). ).Более того, чтобы изолировать чисто непроизвольные эффекты захвата, мы также включили нулевые блоки с ретроспективами, визуальные характеристики которых также соответствовали любому элементу, но в остальном были неинформативными, и мы проинструктировали участников игнорировать эти сигналы (в отличие от предыдущих исследований с использованием других типов неинформативных сигналов) (23 № – 25). Вместе эти условия позволили нам разделить и количественно оценить независимые вклады произвольного и непроизвольного внимания на содержимое зрительной рабочей памяти.

Добавляя к этой задаче инновации, мы извлекли выгоду из нашей недавней демонстрации того, что фокусировка внимания в рабочей памяти связана с направленными отклонениями в поведении взгляда (26).Предубеждения взгляда предоставили нам мощный инструмент для отслеживания распределения внимания на внутренние репрезентации после как произвольных, так и непроизвольных влияний, а также для рассмотрения того, что происходит, когда эти два фундаментальных влияния присутствуют одновременно и конкурируют за внутренний отбор в рабочей памяти.

Результаты

Участники выполнили задание на визуальную рабочую память (рис. 1 A ), в котором они запомнили две цветные наклонные полоски с задержкой в 3 с, пока им не было предложено длительное изменение цвета центрального фиксирующего креста (зонда). для воспроизведения точной ориентации соответствующего элемента памяти.

Рис. 1.

Произвольное и непроизвольное внимание влияют на память, но по-разному. ( A ) Схема задачи. Участники запомнили две визуально наклоненные полосы, чтобы воспроизвести ориентацию исследуемого элемента памяти в конце задержки. Зонд показал стойкое изменение цвета центрального фиксирующего креста, в то время как изменение цвета ретрокультур было временным. От участников всегда требовалось сообщать о предмете, указанном зондом. Критическая манипуляция включала ретрокосию внимания, которая проявлялась во время задержки памяти.Мы использовали четыре типа реплик, что дало дизайн «два на два» (, верхний правый угол, ). Профи и антиретроки были на 100% предсказаны релевантным (подлежащим зондированию) элементом памяти, но различались тем, соответствует ли их цвет (про) или несоответствующий (анти) предмету, который нужно зондировать. Нулевые ретроспективы не были информативными, но также соответствовали или не соответствовали впоследствии исследуемому элементу памяти. ( B ) Поведенческие характеристики в зависимости от того, было ли ретроспективно информативным (за и против) или нет (совпадение и несоответствие), и соответствовало ли оно цвету исследуемого элемента памяти (про и совпадение) или нет (анти и несоответствие ).( C ) Поведенческие эффекты произвольных и непроизвольных влияний внимания на память с отрицательными значениями, соответствующими лучшей производительности (т. Е. Меньшему количеству ошибок и более быстрой реакции) после информативных сигналов (произвольный фактор) или сигналов соответствия цветов (непроизвольный фактор). Планки погрешностей представляют ± 1 стандартную ошибку среднего, рассчитанную для всех участников ( n = 25). Серые линии изображают отдельных участников.

Через 1 секунду после задержки памяти обратное внимание — кратковременное изменение цвета центрального фиксирующего креста — показало, какой из столбцов будет исследован еще через 2 секунды.Ретро-реплики несли разную информацию в разных блоках (рис. 1 A, , , вставка ). В обычных «профессиональных» блоках подсказки предсказывали зонды напрямую, так что пурпурный (зеленый) ретроспективный сигнал указывал со 100% достоверностью, что соответствующий пурпурный (зеленый) элемент памяти впоследствии будет зондироваться для отчета. Напротив, в «анти» блоках реплики сообщают со 100% достоверностью, что другой элемент будет исследован для отчета, то есть пурпурный ретроспективный прогноз предсказывает, что зеленый элемент будет исследован, и наоборот.Наконец, в «нулевых» блоках реплики не были информативными для того, какой элемент будет исследован, давая 50% «совпадающих» и 50% «несоответствующих» сигналов.

Таким образом, в разных условиях реплики были либо информативными (за и против), либо нет (совпадали и не совпадали), а функция реплики могла либо совпадать с характеристикой исследуемого элемента памяти (про и совпадение), либо нет (анти и не совпадать). Этот уникальный аспект «два на два» в нашем дизайне (рис. 1 A , верхняя правая вставка ) позволил нам выделить и отдельно изучить произвольные влияния «целенаправленной расстановки приоритетов» и непроизвольные влияния «улавливания цвета». »На визуальном содержании памяти.

Добровольное и непроизвольное внимание влияет на рабочую память, но определенным образом.

Рис. 1 B показывает производительность памяти (ошибки воспроизведения и время реакции [RTs]) как функцию от того, было ли ретроградное спасение информативным (произвольный фактор), а также от того, соответствовал ли его цвет впоследствии исследуемому элементу памяти (непроизвольный фактор ). Для ошибок воспроизведения структура результатов выявила особенно выраженное влияние непроизвольного фактора, в результате чего производительность была лучше, когда цвет исследуемого элемента памяти совпадал с цветом реплики (как для информативных, так и для нулевых реплик) (рис.1 B , Левый ). Это было подтверждено очень устойчивым основным эффектом соответствия цветов ( F _(1,24) = 31,055, P = 9,827e-6, η ² = 0,841). Хотя это менее очевидно из графика, информативность реплики также принесла пользу ( F _(1,24) = 16,488, P = 0,0005, η ² = 0,489), а соответствие цвета и информативность подсказки взаимодействовали ( F _(1,24) = 5,097, P = 0.033, η ² = 0,175). Преимущество согласования цветов в производительности было значительным в обоих случаях, но было больше после неинформативных ретроспективных исследований (точность на 3,5 °; t ₍₂₄₎ = −5,512, P = 1,145e-5, d = — 1,102), чем следующие информативные ретроспективы (на 2,3 ° точнее; t ₍₂₄₎ = -4,424, P = 1,797e-4, d = -0,885) (рис. 1 B , слева ).

Напротив, РЦ (рис.1 B , Right ) выявили особенно выраженное действие произвольного фактора. Отчеты о воспроизведении были инициированы раньше в испытаниях с информативными подсказками, как когда реплики совпадали по цвету с предметами, так и когда нет. Это было подтверждено очень надежным преимуществом RT информативности сигнала ( F _(1,24) = 58,084, P = 7,364e-8, η ² = 0,926), хотя мы также обнаружили преимущество RT соответствия цветов ( F _(1,24) = 12.686, P = 0,002, η ² = 0,306), а также значимое взаимодействие между двумя факторами ( F _(1,24) = 7,459, P = 0,012, η ² = 0,237). Преимущество информативности реплики на RT было значительным в обоих случаях, но было больше после ретроспективного сопоставления цветов (на 197 мс быстрее; t ₍₂₄₎ = -7,796, P = 4,975e-8, d = — 1,559), чем при последующих цветовых ретроспективах без совпадения (на 143 мс быстрее; t ₍₂₄₎ = −6.1, P = 2.663e-6, d = −1,22) (рис.1 B , справа ).

Образец результатов лучше всего оценить и количественно оценить при прямом сравнении эффектов произвольных и непроизвольных факторов (рис. 1 C ). Добровольный эффект от целенаправленной расстановки приоритетов был получен путем сравнения результатов испытаний с информативными сигналами (за и против) и с неинформативными сигналами (совпадающими и несоответствующими) (т. Е. Основным эффектом информативности сигналов в нашем примере два на два). операционализации), в то время как непроизвольный эффект захвата цвета был получен путем сравнения сигналов сопоставления цветов (pro и match) с сопоставлением цветов.несовпадающие сигналы (анти- и несоответствующие) (т. е. основной эффект согласования цветов в нашей операционализации «два на два»). Что касается ошибок, непроизвольное влияние захвата цвета ретроспективой имело большее положительное влияние на производительность, чем произвольное влияние информативности сигнала (2,9 ° против 1,2 ° более точно; t ₍₂₄₎ = 2,773, P = 0,011, d = 0,555) (рис.1 C , слева ). Напротив, для RT добровольный фактор информативности сигнала имел большее положительное влияние (170 мс противНа 32 мс быстрее; t ₍₂₄₎ = −5,966, P = 0,011, d = −1,193) (рис.1 C , справа ).

Добровольное и непроизвольное внимание смещает взгляд в сторону запомненных местоположений предметов.

Недавно мы сообщили о сигнатуре фокусировки внимания на основе чувствительного взгляда в зрительной рабочей памяти (26). Во время внутренней фокусировки взгляд смещается в сторону запомненного местоположения элемента памяти, на который указывает указатель, даже когда в этом месте нечего видеть и даже когда местоположение элемента никогда не спрашивается (как это было и здесь).Измеряя это «смещение взгляда» в текущей задаче с помощью про-, анти- и нулевых ретрокомпонентов, мы оказались в уникальном положении, чтобы выяснить, 1) задействована ли глазодвигательная система мозга аналогичным образом для произвольных и непроизвольных влияний внимания на рабочую память. , 2) как каждое из этих влияний внимания разворачивается во времени, и 3) что происходит, когда произвольные и непроизвольные воздействия внимания присутствуют одновременно и конкурируют за выбор элемента в визуальной рабочей памяти.

Рис. 2 A показывает положение взгляда по горизонтали после сигналов к левым и правым элементам памяти как функцию времени после ретрокуса, отдельно для нулевых, про- и антиретрокий.После нулевых ретрокоманд левое и правое определяются относительно местоположения (в памяти) элемента сопоставления цветов, тогда как после про- и антиретрокий левое и правое определяются относительно местоположения цели (подлежащей исследованию). ) элемент памяти. На рис. 2 B показаны связанные временные курсы «готовности» вместе со значимыми кластерами, скорректированные с учетом множественных сравнений (27).

Рис. 2.

Произвольное и непроизвольное внимание, каждое смещение взгляда в сторону запомненных мест расположения предметов.( A ) Горизонтальное положение взгляда смещается вслед за нулевым, про- и антиретроком на левые и правые элементы памяти. После нулевых ретрокоманд левое и правое определяются относительно местоположения элемента сопоставления цветов, тогда как после про- и анти-ретроспективы левое и правое определяются относительно местоположения целевой (подлежащей исследованию) памяти. элемент. Для полноты мы изображаем значения взгляда как в процентах от приближения (с ± 100%, соответствующими центру элементов памяти при кодировании, соответствующем ± 5.Угол обзора 7 °), а также в градусах угла обзора (два). ( B ) Временные графики отклонения взгляда в сторону, соответствующие данным в A . Хотя среднее смещение положения взгляда невелико по абсолютной величине (в соответствии со смещением фиксированных движений глаз; ссылка 26), оно также является очень устойчивым. Горизонтальные линии указывают на значимые кластеры. ( C ) Тепловые карты разницы в плотности взгляда после ретроспективы для левого и правого объектов. Кружками обозначены области, охватываемые элементами памяти при кодировании.Карты плотности были построены путем сопоставления отдельных образцов взгляда в окне после ретроквального вмешательства от 400 до 1000 мс без усреднения по времени и испытаниям. Заштрихованные области обозначают ± 1 SEM, рассчитанное для участников ( n = 25).

Сначала мы спросили, достаточно ли чисто восходящей визуальной цветовой характеристики реплики для непроизвольного смещения взгляда на соответствующий элемент памяти. В блоках с нулевым ретрокусом (рис. 2, столбец , левый, ) мы наблюдали явное смещение взгляда в сторону элемента памяти, совпадающего по цвету с неинформативным ретрокусом.Если центральная реплика соответствовала цвету левого элемента памяти, взгляд смещался влево, тогда как если реплика соответствовала цвету правого элемента памяти, взгляд становился смещенным вправо (рис. 2 A ). Это также очевидно во временном курсе, связанном с приближением (рис. 2 B ; кластер P = 0,008).

Тепловая карта разницы в плотности взгляда после левого и правого ретроспективного анализа (построенная с использованием отдельных выборок положения взгляда, сопоставленных в течение периода после спасения от 400 до 1000 мс) подтвердила, что этот эффект представляет собой направленное смещение в положениях взгляда, близких к фиксация, а не полный взгляд перемещается на местоположение элемента при кодировании, в соответствии с нашим предыдущим отчетом об этой предвзятости (26).Невычитанные тепловые карты плотности взгляда подтвердили эту интерпретацию, подтверждая общий фокус фиксации в каждом состоянии ( SI Приложение , рис. S1).

Аналогичное, но более выраженное смещение взгляда наблюдалось после про-ретрокусов (рис.2, Средний столбец ; кластер P <0,0001; pro против нулевого кластера P <0,0001; наложение на рис. 3 A ). Это показывает, что предвзятость взгляда также чувствительна к произвольному развертыванию внимания к соответствующему элементу памяти.

Рис. 3.

Произвольное и непроизвольное внимание конкурируют за выбор объекта, что отражается во взгляде. ( A ) Наложение временных курсов предвзятости взгляда после нулевых, про- и антиретрокий (см. Рис. 2 B ). ( B ) Наложение различий в смещении взгляда после нулевых ретроспективов для сопоставления и несоответствия заданий и различий в смещении взгляда к целевому элементу памяти после про- и анти-ретроспективных ответов. Обратите внимание на то, что соответствующее смещение совпадения и несоответствия в нулевых блоках ровно в два раза превышает размер меры близости в A , учитывая, что здесь релевантное сравнение проводится с разницей в отношении склонности к совпадающему элементу по сравнению ск противоположному элементу. ( C ) Корреляция между участниками между различиями в смещении взгляда после нулевых ретроспективных и несоответствующих заданий и различиями в смещении взгляда после про-против-ретросов. Данные взяты из окна послеоперационного периода продолжительностью от 400 до 800 мс, в котором оба различия были выражены в среднем по группе (как в случае B ). Заштрихованные области обозначают ± 1 SEM, рассчитанное для участников ( n = 25).

Что происходит после антиретрокий, когда произвольные и непроизвольные воздействия направлены на противоположные предметы? Следуя антиретрокам (рис.2, Правый столбец ), мы наблюдали преобладающее смещение взгляда к целевому (подлежащему исследованию) элементу памяти (кластер P = 3,999e-4), несмотря на то, что сигналы совпадали с цветом противоположного элемента памяти. Это подтверждает, что произвольное влияние в целом более эффективно при смещении взгляда. В то же время мы увидели первоначальный спад в направлении предмета соответствия цвету только после принятия антиретрокомпонентов. Хотя это падение само по себе не выдержало статистической оценки (кластеров не обнаружено), тщательное изучение соответствующих временных рамок этих предубеждений выявило раннюю конкуренцию между произвольным и непроизвольным вниманием, к которой мы обратимся дальше.

Добровольное и принудительное внутреннее внимание. Конкурс на внутренний отбор.

Наложение временных курсов склонности после нулевых, про- и антиретрокий (рис. 3 A ) показывает, как смещение взгляда задерживается после антиретроков по сравнению с про-ретроками. Это было подтверждено методом складного ножа латентных периодов, при которых отклонения взгляда после про- и антиретрокий сначала достигают 10% от их пикового значения по отношению к целевому элементу памяти (318 ± 21 мс и 567 ± 46 мс после начала прорастания. — и противовоздушные соответственно; нож складной т ₍₂₄₎ = 4.441, P = 0,0002). У этой задержки есть два возможных объяснения. Во-первых, может просто потребоваться больше времени, чтобы интерпретировать анти-ретроспективные сигналы, задерживая развертывание внимания к соответствующему элементу памяти. Во-вторых, процесс произвольного развертывания внимания к соответствующему элементу памяти может происходить одновременно (т. Е. Конкурировать) с непроизвольным захватом цвета для противоположного элемента, что приводит к полной отмене смещения взгляда сразу после сигнала (когда возникает эффект захвата). наиболее выраженный). Действительно, как показано на рис.3 A показывает, что общая длительность эффекта непроизвольного захвата в нулевых блоках (отражающая «чистый» непроизвольный эффект) в значительной степени совпадает со временем, когда смещение взгляда после про- и нулевого ретроспективы начинает различаться (что отражает « чистое »произвольное влияние). Это предполагает одинаковое время для внутреннего отбора посредством произвольных и непроизвольных влияний, тем самым делая возможным одновременное присутствие этих двух влияний и противодействие друг другу в результате антиретрокий.

Если разница в смещении взгляда после про- и антиретрокий отражает тот факт, что добровольные и непроизвольные смещения взгляда складываются в про-блоках, но конкурируют в антиблоках (второй сценарий выше), тогда разница в смещении взгляда в результате Защитные и антиретрокоманды должны соответствовать разнице в смещении взгляда в сторону совпадающих и несовпадающих элементов в нулевых блоках. Мы нашли два независимых источника доказательств, подтверждающих это. Во-первых, временной профиль (а также масштабы) матча vs.Сравнение несоответствий было очень похоже на сравнение pro и anti (рис. 3 B ; r _через _время = 0,79, P <0,001). Во-вторых, участники с большим смещением взгляда в соответствии с цветовым соответствием в блоках с нулевым ретрокусом также показали большую разницу в смещении взгляда после про и против ретроквитов (рис. 3 C ; r ₍₂₃₎ = 0,719; P = 5,066e-5). Это является убедительным доказательством того, что произвольные и непроизвольные воздействия внимания на визуальную рабочую память сопутствуют друг другу и напрямую конкурируют за выбор предмета (после антиретрокий), и что эта конкуренция отражается (и может быть отслежена) в глазодвигательных сигнатурах, связанных с внутренней фокусировкой. внимания.

Эксперимент 2 предоставил третье свидетельство того, что смещение отложенного взгляда после цветовых антиретрокий отражает конкуренцию между произвольными и непроизвольными факторами, а не некоторую особенность использования антиретроков как таковых. В эксперименте 2 (подробно представленном в приложении SI ) мы использовали ретроспективы ориентации (вместо цвета) и попросили участников воспроизвести запомненный цвет элемента (вместо ориентации). Хотя в эксперименте 2 мы по-прежнему наблюдали устойчивые преимущества добровольных сигналов и искажения взгляда, непроизвольный захват был гораздо менее действенным после ретроспективных сигналов, соответствующих ориентации (приложение SI, приложение , рис.S2 C и D ). Критически важно то, что теперь, когда мы больше не наблюдали явного непроизвольного смещения взгляда после нулевых ретроспективных реакций, мы также больше не обнаружили задержки в смещении взгляда к антиретрокам ( SI Приложение , рис. S2 D ), подтверждающее, что это Задержка (как наблюдалось в эксперименте 1; рис. 3 A ) зависит от одновременного присутствия произвольных и непроизвольных влияний.

Соревнование баланса внимания в памяти после анти-ретроспективных прогнозов.

Чтобы исследовать, влияют ли операции внимания, следующие за нулевым, про- и антиретроком, как отслеживаемые с помощью смещения взгляда, на производительность, мы разделили данные на основе конечной производительности памяти и спросили, можно ли предсказать производительность по образцу взгляда. после ретрокута. Рис. 4 A показывает разделение данных для качества отчета о воспроизведении (ниже и выше средней ошибки воспроизведения), а на рис. 4 B показано разделение данных по RT (ниже и выше среднего RT).Сопоставимые результаты были получены в эксперименте 2 ( SI Приложение , рис. S3).

Рис. 4.

Конкуренция между произвольными и непроизвольными воздействиями предсказывает последующую деятельность, управляемую памятью. ( A ) Временные курсы предвзятости взгляда, отсортированные по поведенческой точности (медианное разделение ошибок воспроизведения) отдельно по нулевым, про- и антиретрокам. ( B ) Временные курсы предвзятости взгляда, отсортированные по времени от начала исследования до начала реакции. Горизонтальные линии указывают на значимые кластеры, сравнивая смещение взгляда в испытаниях с «хорошо» (ниже медианы) по сравнению с«Плохая» (выше средней) производительность. Заштрихованные области обозначают ± 1 SEM, рассчитанное для участников ( n = 25).

В блоках с нулевым ретрокосом мы не обнаружили влияния степени непроизвольного захвата на производительность (Рис. 4, Левая колонка ). Таким образом, хотя мы обнаружили явные эффекты захвата как на поведение (рис. 1 B ), так и на взгляд (рис. 2 и 3), мы не обнаружили, что вариативность поведения от испытания к испытанию была связана с испытанием. вариативность взгляда на предметы, соответствующие цвету.Возможно, это связано с тем, что этот непроизвольный эффект относительно невелик и / или связан с относительно небольшой вариабельностью при испытаниях. Напротив, в блоках для ретроквии (рис. 4, , средний столбец ) мы обнаружили, что испытания с лучшими показателями были связаны с большим смещением взгляда, хотя это было значимо только для RT (кластер P = 0,032) в в соответствии с нашим предыдущим исследованием (26).

Критически важно, что в блоках против ретроградного восстановления (рис.4, , правый столбец ) смещение взгляда после ретроспективы предсказало обе ошибки (кластер P = 0.043) и RT (кластер P = 0,043). Меньшее смещение взгляда к целевому (подлежащему исследованию) элементу памяти было связано с большими ошибками и более медленными ответами на последующее зондирование. Следуя антиретрокам, меньшее смещение взгляда к добровольно посещаемому элементу памяти может отражать большее непроизвольное «притяжение» к другому элементу (сопоставлению цветов). Действительно, в испытаниях с большими (то есть выше медианы) ошибками воспроизведения (рис. 4 A , справа , светло-красная линия), взгляд, кажется, первоначально был привлечен к «неправильному» (соответствие цветов) пункта, тогда как в исследованиях с небольшими (ниже медианы) ошибками это не так (рис.4 A , справа , темно-красная линия). Хотя это первоначальное смещение к неправильному пункту не выдержало коррекции (кластер P = 0,078), оно действительно способствовало значительному различию между испытаниями с малыми и большими ошибками.

Таким образом, хотя смещение взгляда после ретроспективного сопоставления цветов, по-видимому, не предсказывает производительность само по себе (в блоках с нулевым ретроспективом), когда произвольные и непроизвольные воздействия конкурируют (в антиблоках), производительность, по-видимому, связана с балансом этого соревнования на ранних стадиях после ретроквита.

Наконец, ключевой особенностью смещения взгляда после антиретрокий было то, что смещение (в сторону целевого элемента памяти) было отсроченным по сравнению с таковым после про-ретрокоусов (рис. 3 C ), предполагая, что требуется время, чтобы преодолеть конкуренцию из-за невольного захвата. Аналогичная задержка была обнаружена при сравнении испытаний с небольшими ошибками и испытаниями с большими ошибками в условиях предотвращения ретроградства (достижение 10% пикового значения при 523 ± 39 мс против 624 ± 47 мс, соответственно; складной нож t _{( 24)} = 2.459, P = 0,022). Таким образом, распределение внимания к содержанию целевой памяти задерживается при наличии непроизвольных воздействий (рис. 3 A ), и степень этой задержки, вызванной захватом, предсказывает качество последующего поведения, управляемого памятью (рис. 4 A). , Правый ).

Обсуждение

Наши данные показывают, что как произвольные, так и непроизвольные факторы способствуют отбору внимания во внутреннем пространстве зрительной рабочей памяти, но с диссоциативным влиянием на производительность.Добровольное (целенаправленное) внимание преимущественно влияет на доступность памяти или «готовность» действовать в соответствии с выбранным представлением (что отражается в более быстром времени начала реакции после исследования после информативных ретроспективных сигналов по сравнению с неинформативными ретроспективными сигналами), в то время как непроизвольное (управляемое стимулами) внимание преимущественно влияет на качество памяти (что отражается в меньшей степени ошибки после сопоставления цветов по сравнению с несовпадающими ретроспективными эффектами) — паттерн, отличный от поведенческой диссоциации между произвольным и непроизвольным вниманием во внешнем внимании (28).Мы предполагаем, что непроизвольные эффекты ретроспективного захвата в памяти в первую очередь вызваны процессом автоматического «обновления» (29) элемента памяти, соответствующего параметрам (14, 23, 24), улучшая качество памяти, не влияя на доступность или готовность памяти, в то время как произвольные эффекты обусловлены, в первую очередь, помещением проинструктированного элемента памяти в состояние прямого доступа, готового к предстоящим требованиям задачи (11, 20, 30).

Многочисленные предыдущие исследования взаимодействия между визуальной рабочей памятью и захватом внимания показали, как содержимое визуальной рабочей памяти может автоматически (непроизвольно) ориентировать внимание на соответствующие стимулы во внешнем мире (15–20).Здесь мы приводим доказательства эффекта обратного захвата (ретро-захвата), при котором стимулы во внешнем мире также могут автоматически запускать внимание к соответствию внутренним сенсорным представлениям в рабочей памяти. Более того, извлекая выгоду из тонких направленных отклонений в поведении человеческого взгляда (31–33), мы смогли напрямую отслеживать соответствующее распределение внимания на соответствующий элемент памяти. Эти результаты автоматического захвата согласуются с предыдущими исследованиями визуальной рабочей памяти, в которых использовались неинформативные сигналы (23–25), с тем ключевым отличием, что в нашей задаче участникам было поручено игнорировать сигналы сопоставления признаков (нулевые ретроспективы) или даже для того, чтобы отвлечься от элемента сопоставления признаков (анти-ретроспективы), а не размышлять о реплике (25) или связанном элементе памяти (23, 24).

После антиретрокий мы обнаружили доказательства отсроченного распределения внимания (смещения взгляда) на целевой элемент памяти, что согласуется с предыдущими исследованиями по использованию «негативных сигналов» для предстоящих задач восприятия (34, 35). Наши данные не только показывают, как участники могут также использовать негативные сигналы для выбора соответствующего содержания памяти (см. Также ссылки 36–39), но также показывают, как отсроченное переключение внимания на соответствующий элемент отражает время, необходимое для непроизвольного и произвольного факторы, позволяющие разрешить их конкуренцию на ранних стадиях после ретроквии и с последствиями для последующего поведения, управляемого памятью.В частности, мы предоставляем несколько дополнительных доказательств, указывающих на то, что одновременная конкуренция между добровольными и принудительными источниками отбора способствовала наблюдаемой задержке. Во-первых, различие в предвзятости взгляда после про- и противовращений можно в значительной степени объяснить чистым эффектом захвата в нулевых блоках с точки зрения его профиля, времени и величины, а также его изменчивости среди участников. Во-вторых, мы больше не наблюдали эту задержку в Эксперименте 2 с антиретроками, которые вносили небольшой захват ( SI Приложение ).Наконец, испытания против ретроквита с более низкой эффективностью (предположительно, испытания, в которых участвовало больше соревнований) также были связаны с предвзятым отношением к задержке взгляда. В то же время мы не можем исключить возможность дополнительных факторов, способствующих этой задержке, таких как дополнительное время для обработки сигнала и / или повышенная когнитивная нагрузка, связанная с антиретроками.

Основываясь на предыдущих исследованиях, в которых использовались символические сигналы направленного забывания, чтобы отвлечь внимание от предметов в рабочей памяти (например, refs.36⇓⇓ – 39), наши антиретрокомпоненты были разработаны таким образом, чтобы они всегда соответствовали визуальным характеристикам одного предмета, одновременно направляя целенаправленное внимание на другой предмет. Путем манипулирования соответствием признаков и инструкцией ретроквита можно было выявить автоматический захват внутренних репрезентаций с помощью (визуального сопоставления) внешних стимулов, а также отслеживать внутренний отбор, когда произвольные и непроизвольные источники находились в прямой конкуренции. Напротив, предыдущие исследования направленного забывания, как правило, полагались на другие типы сигналов, такие как символы стрелок (39) или словесные подсказки (37).Привлекают ли такие реплики также внимание изначально к проинструктированному набору элементов, которые следует игнорировать — возможно, с учетом уменьшения полезности и нейронной модуляции, связанных с направленным забыванием (в отличие от направленного запоминания) репликами (37), — остается интересной возможностью.

В нашем эксперименте произвольный фактор (целевой элемент) и непроизвольный фактор (элемент сопоставления характеристик) четко отражают различие между целенаправленным и стимулированным вниманием. Существуют и другие воздействия на рабочую память, не связанные со стимулами, которые можно отнести к категории «непроизвольных».Например, недавние исследования показали, как ручные и саккадические действия, запланированные и / или выполняемые во время задержек памяти, могут облегчить запоминание элементов в точках, соответствующих действию (40, 41). Это происходит даже тогда, когда вероятность того, что эти элементы будут исследованы, менее высока (41), что отражает автоматический выбор, основанный на действиях. Другой пример — эффекты последовательного порядка (например, эффекты новизны) (42, 43). Подобно нашим непроизвольным эффектам, вызванным стимулами, эти непроизвольные воздействия оказывают дополнительное влияние на рабочую память, которое может происходить наряду с добровольным посещением целевого элемента памяти (43).

Наши данные показывают, что, несмотря на их диссоциативное влияние на поведение, как произвольные, так и непроизвольные факторы связаны с направленными отклонениями в поведении человека при взгляде в запомненном визуальном пространстве (несмотря на то, что не на что смотреть и местоположение никогда не исследуется). Это расширяет нашу предыдущую демонстрацию существования этой «предвзятости взгляда» (26), которая опиралась только на общепринятые аргументы в пользу обратного взгляда, оставляя без внимания относительный вклад добровольных и непроизвольных факторов.Здесь мы показываем, что оба фактора искажают взгляд, и что конкуренция между этими факторами (что отражено в этих глазодвигательных показателях скрытого внимания) предсказывает последующую производительность памяти. Эти наблюдения усиливают и расширяют полезность этого смещения взгляда с временным разрешением в качестве инструмента для отслеживания внутреннего внимания, показывая, что это смещение можно использовать для отслеживания нескольких типов внутреннего внимания и что оно улавливает процессы, которые имеют отношение к поведению. Привлекая глазодвигательную систему мозга к распределению как произвольного, так и непроизвольного внимания в памяти, эти данные также расширяют предыдущую работу, связывая глазодвигательную систему с вниманием (44, 45) и зрительной рабочей памятью (26, 46).

Мы предположили, что наши непроизвольные эффекты ретроспективного захвата могут быть вызваны в первую очередь процессом обновления содержимого памяти без обязательного изменения их доступности для управления поведением, в то время как наши произвольные эффекты могут быть вызваны, в первую очередь, помещением проинструктированного элемента памяти в состояние прямой доступ, готовый руководить предстоящим поведением. Основное свидетельство этого предположения обеспечивается заметным содействием RT после информативных сигналов. В будущей работе было бы интересно оценить это более непосредственно, используя электрофизиологические или нейровизуализационные измерения.Например, связав элементы памяти с конкретными ручными действиями (47), можно использовать такие измерения, чтобы оценить, будут ли только информативные сигналы запускать выбор и последующую подготовку соответствующего действия в ожидании проверки, в то время как неинформативные сигналы могут влиять в первую очередь репрезентативная точность (декодируемость) совпадающих элементов памяти.

Наконец, перенося логику популярной антисаккадной задачи (21, 22) в область рабочей памяти, настоящая анти-ретроквальная задача обеспечивает мощный и элегантный подход для разделения произвольных и непроизвольных влияний на память.Помещая произвольные и непроизвольные влияния в соревнование, это также позволяет нам изучать общую (и, следовательно, актуальную) ситуацию, с которой часто сталкивается наша когнитивная система за пределами лаборатории, где эти различные влияния многочисленны и часто конкурируют. Как показывают наши данные, такая конкурентная динамика между целенаправленными и стимулированными факторами определяет судьбу не только восприятия (15, 18), но и внутренних репрезентаций в памяти.

Методы

Экспериментальные процедуры были рассмотрены и одобрены Комитетом по этике исследований Центрального университета Оксфордского университета.

Участников.

Размеры выборки для основного эксперимента 1 и эксперимента 2 ( SI Приложение ) были установлены на 25 до сбора данных, на основании предыдущих исследований нашей лаборатории, в которых использовались аналогичные задачи с аналогичными критериями результатов. Для эксперимента 1 все 25 участников (возраст от 22 до 31 года, 12 женщин, все правши) были оставлены для анализа. Для эксперимента 2 нам пришлось набрать в общей сложности 29 участников (возрастной диапазон от 20 до 33 лет, 14 женщин, все правши), потому что 4 участника пришлось заменить, чтобы получить предполагаемую выборку из 25 человек (возрастной диапазон от 20 до 33 лет). у, 12 сук).Один участник был заменен, потому что данные отслеживания взгляда были слишком низкого качества, а трое участников были заменены, потому что анализ смешанного моделирования показал, что эти участники сообщили правильный элемент памяти в <50% испытаний по борьбе с подсказками (по сравнению с среднее значение 91,996 ± 0,021% для остальных участников и 88,583 ± 0,023% в эксперименте 1). Все участники были здоровыми добровольцами, которые предоставили письменное информированное согласие перед участием. Участники получили компенсацию в размере 10 фунтов стерлингов в час.

Задача и процедура, основной эксперимент 1.

Основная задача памяти была аналогична той, что была в нескольких предыдущих исследованиях нашей лаборатории (например, ссылка 26), и была запрограммирована в презентации. Участники запомнили две цветные и ориентированные полосы, чтобы воспроизвести ориентацию одной из полос после задержки памяти (рис. 1 A ).

Участники сидели примерно на 95 см перед монитором, на котором отображалось задание (22 дюйма; разрешение 1680 × 1050 пикселей; частота обновления 100 Гц).Элементы памяти включали визуальные полосы с углом обзора 5,7 ° по ширине и 0,8 ° по высоте и центрировались под углом зрения 5,7 ° слева и справа от фиксации. В эксперименте 1 каждое испытание содержало одну зеленую полосу (RGB: 133, 194, 18) и одну фиолетовую полосу (RGB: 197, 21, 234) в произвольно нарисованных ориентациях (180 возможных ориентаций).

Визуальные полосы были представлены в течение 250 мс, после чего на экране оставалась только фиксационная крестовина (охватывающая площадь поверхности 0,4 ° по общей ширине и высоте).Через 1 с после начала кодирования было представлено ретроспективное сообщение в течение 250 мс, в котором сообщалось, какой элемент впоследствии будет исследован для отчета. Ретроквия заключалась в кратковременном изменении цвета центрального фиксирующего креста. Через 2 с после начала ретроквита был представлен зонд памяти, который побудил участников сообщить об элементе памяти, совпадающем с зондом. Как и ретрокус, зонд заключался в изменении цвета креста центральной фиксации; однако, в отличие от ретроквита, изменение цвета креста фиксации на этапе зондирования было непродолжительным, а длилось до завершения отчета.Участников попросили воспроизвести точную ориентацию элемента памяти, цвет которого соответствовал цвету центрального зонда. Участников никогда не спрашивали явно о местонахождении предметов.

После начала зондирования у участников было неограниченное время для инициирования своего отчета, но они должны были заполнить свой отчет воспроизведения ориентации («дозвон») в течение 2500 мс после инициирования ответа. Диск ответа появлялся при инициировании ответа под случайным углом и всегда появлялся по центру вокруг фиксирующего креста с тем же диаметром, что и стержни.Две маленькие ручки на циферблате указывали на текущую позицию отчета на циферблате. Набор номера осуществлялся с помощью компьютерной мыши, управляемой доминирующей (правой) рукой. Участники инициировали набор, перемещая мышь, и завершили набор, щелкнув кнопку мыши указательным пальцем. По окончании ответа участники получали обратную связь в виде числа, которое указывало на качество отчета, с масштабированием от 1 до 100 (1 отражает максимальную ошибку 90 ° и 100 отражает идеальный отчет).Обратная связь предоставлялась в течение 200 мс, после чего следовали случайным образом назначенный интервал между испытаниями от 500 до 800 мс.

Манипуляция с ключами заключалась в том, что ретроспективы несли разную информацию в разных блоках, называемых «про», «анти» и «нулевые» блоки. В про-блоках ретроспективы были на 100% информативными, что один и тот же предмет (сопоставление цветов) будет исследован позже. Зеленая ретроквия предсказывала зеленый зонд, а фиолетовая ретроквия предсказывала пурпурный зонд. В отличие от этого, в антиблоках сигналы сообщают со 100% надежностью, что другой элемент будет исследован для отчета.Зеленая ретроквия теперь сообщает, что фиолетовый объект будет исследован, и наоборот. Наконец, в нулевых блоках реплики не были информативными для того, какой элемент будет исследован, давая 50% «совпадающих» и 50% «несоответствующих» реплик. В испытаниях обратного спасения совпадения цвет реплики совпадал с цветом исследуемого элемента памяти, в то время как в испытаниях обратного спасения без совпадения цвет реплики совпадал с другим (непроверенным) элементом памяти.

Помимо про-, анти- и нулевых ретрокоматов, мы включили «нейтральные» ретрокоды в меньшинство испытаний (25%).Нейтральные сигналы включали изменение цвета на серый. Эти испытания не были включены в основной анализ, представленный здесь, по двум причинам, помимо их относительно небольшого числа испытаний. Во-первых, для анализа поведенческих данных мы сосредоточились на уникальной природе нашего дизайна «два на два», благодаря которой реплики могут быть информативными или нет (за и против, против совпадения и без совпадения), в то время как визуальные особенности реплики ( цвет) мог либо совпадать с исследуемым элементом памяти, либо нет (про и совпадение против анти и несоответствие). Нейтральным репликам нет места в этой операционализации два на два.Во-вторых, для нашего анализа данных отслеживания взгляда мы сосредоточились на измерении направления «смещения взгляда» (26). Эта мера определяется по отношению к про, анти-, совпадение и несоответствие-ретрокоманды, но не по отношению к нейтральным репликам, не имеющим отношения к левым / правым элементам памяти. Тем не менее, для прозрачности и полноты, мы представляем поведенческие данные по этим нейтральным ретроспективным данным вместе с данными по нашим четырем основным условиям в приложении SI , рис. S4.

Каждый эксперимент содержал 15 про-, 15 анти- и 15 нулевых блоков по 16 испытаний в каждом, что дало всего 720 испытаний и продолжалось ~ 90 мин.Перед каждым блоком экран сообщал о следующем типе блока, отображая слова «pro», «anti» или «null». Участники сами запускали каждый блок, нажимая ENTER на клавиатуре перед ними. Более того, чтобы избежать путаницы, мы также отображали тип блока вверху экрана, где он оставался видимым на протяжении всего блока (указывается только на первом экране на рис. 1 A ). Участники были четко проинформированы о том, что означают типы блоков и как следует использовать реплики (в про- и антиблоках) или игнорировать (в нулевых блоках) в каждом типе блока.

После каждых трех блоков (содержащих по одному блоку каждого типа в случайном порядке) мы вставляли настраиваемый модуль калибровки взгляда, в котором участников просили смотреть на небольшой белый калибровочный квадрат, который перемещался каждые 1–1,5 с среди семи 7 позиций (слева вверху, слева посередине, слева внизу, справа вверху, справа посередине и справа внизу, а также по центру экрана). Позиции были посещены в рандомизированном порядке, по три посещения на позицию на каждый модуль. Калибровочные позиции устанавливались на расстоянии 5.Угол обзора 7 ° от центра экрана, так что лево-среднее и правое-среднее положения калибровки соответствовали центрам элементов памяти в основной задаче.

Перед началом экспериментов участники отработали по одному блоку из каждого типа блока. Практика всегда начинается с про-блока, за которым следует антиблок, а затем нуль-блок.

Задача и процедура, Эксперимент 2.

Эксперимент 2 ( SI Приложение ) был идентичен Эксперименту 1 с той ключевой разницей, что участников просили воспроизвести точный цвет предмета (вместо ориентации), в то время как предметы подвергались ретроспективе и исследованию через их ориентация (вместо цвета).С этой целью испытания в Эксперименте 2 всегда содержали одну вертикальную полосу и одну горизонтальную полосу с произвольно нарисованными цветами (180 возможных значений из цветового пространства CIELAB), а ретроспективы и датчики состояли из вертикальной или горизонтальной линии ( SI Приложение , Рис. S2). Участники выполнили тот же отчет, что и в эксперименте 1, набирая цвет на круговом симметричном цветовом колесе. Чтобы устранить неоднозначность ориентационных обратных сигналов от маркера фиксации, мы заменили крест фиксации из эксперимента 1 квадратом фиксации (0.06 ° ширины и высоты) в эксперименте 2.

Рандомизация.

Набор для экспериментов 1 и 2 проводился независимо, хотя участники могли участвовать в обоих. Каждый эксперимент состоял из дизайна внутри субъектов, в котором менялись как тип блока, так и расположение элемента памяти, на который указывает указатель. Тип блока был рандомизирован через 15 суперблоков, каждый из которых содержал один проблок, один антиблок и один нулевой блок в случайном порядке. Расположение запрошенного элемента памяти было рандомизировано внутри блоков, обеспечивая при этом равное количество попыток левого и правого элемента в каждом блоке.Цвет и ориентация предмета варьировались независимо и не зависели от местоположения предмета.

Отслеживание глаз.

Устройство отслеживания взгляда (EyeLink 1000; SR Research) стояло на расстоянии около 15 см перед монитором на столе. Горизонтальное и вертикальное положение взгляда непрерывно фиксировалось для обоих глаз с частотой дискретизации 1000 Гц. Перед экспериментом айтрекер был откалиброван и проверен с использованием встроенных протоколов программного обеспечения EyeLink.

После получения данные айтрекинга были преобразованы из исходных.edf в формат .asc и считайте в MATLAB с помощью FieldTrip (48). Мы использовали собственный код для обнаружения миганий и интерполировали сигнал от ± 100 мс вокруг миганий, используя сплайн-интерполяцию. Мы усреднили данные для левого и правого глаза как для горизонтального, так и для вертикального каналов положения взгляда.

Мы использовали данные из пользовательских калибровочных модулей для нормализации данных положения взгляда в задаче. Делали это отдельно для каждого участника. Для нормализации мы вычислили средние значения положения взгляда в каждом из наших семи положений калибровки в окне от 500 до 1000 мс после начала точки калибровки.Мы масштабировали наши данные так, чтобы эти значения соответствовали ± 100% (соответствует углу обзора ± 5,7 °). Поскольку наши положения калибровки взгляда были выбраны так, чтобы соответствовать эксцентриситету центра элементов памяти в задаче, ± 100% в сигнале горизонтального взгляда соответствовали центру элементов памяти после нормализации.

Наш анализ взгляда сосредоточен на положении взгляда как функции времени. Мы сравнили условия, в которых указанный элемент памяти занимал левую или правую позицию элемента во время визуального кодирования.В соответствии с нашим предыдущим исследованием (26), мы также сконструировали меру «близости», которая выражала предвзятость взгляда в сторону запомненного местоположения элемента в единственном значении на момент времени, тем самым увеличивая чувствительность и интерпретируемость и облегчая визуализацию сравнения это перекос между условиями эксперимента. Приближение вычислялось путем сравнения положения взгляда по горизонтали после сигналов, связанных с элементами памяти справа и слева, разделенных на 2. В нулевых блоках левый и правый были определены относительно того, какой элемент памяти соответствовал визуальному признаку (цвет в Эксперименте 1, ориентация в Эксперимент 2) ретроквита, тогда как в профилактических и антиблокировочных режимах левое и правое определялись относительно того, какой элемент памяти был назначен релевантным (т.е., подлежит исследованию) п. Временные курсы положения взора, усредненного по пробам, сглаживались гауссовым ядром со стандартным отклонением 25 мс.

Наша предыдущая работа показала, что феномен смещения взгляда состоит из смещения взгляда вокруг фиксации (в соответствии с ссылками 31–33). Используя это знание в наших интересах, мы намеренно сконцентрировали текущий анализ динамики взгляда на исследованиях, в которых положение взгляда оставалось в разумном диапазоне фиксации. Чтобы исключить потенциальный вклад большего смещения взгляда (а также шума, возникающего на этапе интерполяции или шума измерения), мы включили только испытания, в которых нормализованные значения положения взгляда оставались в пределах ± 50% от фиксации (при этом 100% обозначает исходный элемент. места в ± 5.Угол обзора 7 °) на протяжении всего исследования. Так было в подавляющем большинстве испытаний (эксперимент 1, 92,8 ± 2,3%; эксперимент 2, 93,0 ± 2,0%).

В целях визуализации и подтверждения фиксирующего характера смещения взгляда мы также построили тепловые карты плотности взгляда, не удаляя испытания со значениями взгляда выше ± 50%. Мы построили двумерные (2D) гистограммы положения взгляда путем сопоставления значений положения взгляда по времени и испытаниям (без усреднения), используя данные из окна 400–1000 мс после ретроспективного восстановления.Мы выбрали это окно, потому что мы использовали его для той же цели ранее (26), а также потому, что смещение взгляда было явным в этом окне во всех соответствующих условиях. Подсчеты были получены с интервалом 1% × 1% в нормализованном пространстве. Мы разделили количество двумерных положений взгляда на общее количество выборок положения взгляда, чтобы получить плотность. Карты плотности были сглажены двумерным гауссовым ядром со стандартным отклонением 10%. Чтобы изобразить тепловую карту, связанную с интересующим направленным смещением взгляда, мы вычли карты между условиями, в которых реплики были связаны с левыми предметами, по сравнению справильные предметы.

Статистическая оценка.

Наш первичный статистический анализ включал сравнение условий поведения и данных положения взгляда в рамках каждого эксперимента, где мы могли полагаться на сильные сравнения внутри субъектов. Для анализа поведенческих данных мы рассмотрели два показателя: ошибки воспроизведения и время отклика. Ошибки воспроизведения определялись как абсолютная разница между ориентацией исследуемого элемента памяти (эксперимент 1) или цветом (эксперимент 2) и заявленной ориентацией или цветом, каждый из которых определен в полукруглом пространстве на 180 °.Время ответа определяли как время от начала действия пробы до начала ответа. Испытания со временем отклика с оценкой z больше или меньше ± 4 (эксперимент 1, 0,919 ± 0,143%; эксперимент 2, 0,783 ± 0,084%) были исключены из анализа после максимум трех итераций.

В разных условиях реплики были либо информативными (за и против), либо нет (совпадали и не совпадали), а функция реплики могла либо соответствовать таковой из исследуемого элемента памяти (про и совпадение), либо нет (анти и не совпадать).Этот аспект нашего дизайна «два на два» позволил нам независимо количественно оценить произвольные влияния «целенаправленной расстановки приоритетов» и непроизвольные влияния «захвата цвета» (эксперимент 1) или «захвата ориентации» (эксперимент 2) на производительность памяти. С этой целью мы использовали дисперсионный анализ ANOVA с повторными измерениями с факторами информативности метки и соответствием цвета / формы метки. Кроме того, мы напрямую сравнили произвольный эффект информативности реплики с непроизвольным эффектом соответствия цвета / ориентации реплики, используя тесты для парных выборок t , и сравнили произвольные и непроизвольные эффекты между экспериментами с использованием тестов с независимыми выборками t .

Для статистической оценки наших временных курсов положения взгляда мы использовали кластерный анализ перестановок (27), как и в нашей предыдущей работе (26). Этот подход позволил нам оценить эффекты в расширенных данных (здесь расширенных во времени), элегантно обойдя проблему множественных сравнений, с которой в противном случае пришлось бы столкнуться. Мы использовали настройки кластера по умолчанию в FieldTrip (48) и выполнили 10 000 перестановок за одну оценку. Мы сосредоточили наши логические статистические оценки на временных изменениях положения взгляда.Дополнительный анализ плотности взгляда служил только для характеристики и подтверждения характера систематической ошибки положения взгляда и не подвергался дальнейшей статистической оценке.

Корреляции Пирсона использовались, чтобы связать разницу в смещении взгляда после про и против обратных сигналов с разницей в смещении взгляда после совпадений и несоответствий в нулевых блоках. Мы сделали это один раз по временным точкам (от 0 до 2000 мс после восстановления) и один раз по участникам. Для корреляции между участниками мы сначала усреднили данные по окну от 400 до 800 мс, в котором различия смещения взгляда между условиями были наиболее выраженными (в среднем по группе).

Подход складного ножа (49) использовался для количественной оценки различий в латентном периоде начала движения взгляда к моменту времени после про- и анти-ретроксов. С этой целью мы оценили время, в которое каждый временной ход приближения впервые достиг 10% от своего пикового значения. Мы получили точную оценку надежности начальных задержек (а также различий в начальных задержках между условиями метки) путем итеративного удаления участников из пула и сравнения полученной разницы в задержках с наблюдаемой разницей в полной выборке.Полученная в результате оценка SE позволила нам оценить разницу в задержке по сравнению с нулевой гипотезой об отсутствии разницы с использованием стандартного t-распределения.

Анализ среднего разделения был использован для исследования взаимосвязи между смещением взгляда после ретроквита и последующими действиями после зонда. Мы применили медианное разделение отдельно к ошибкам и времени отклика (и отдельно для каждого условия в эксперименте) и рассчитали временные рамки внимательности взгляда для «хороших» (ниже медианы) и «плохих» (выше медианы) испытаний производительности.Мы использовали кластерный анализ перестановок, чтобы сравнить смещение взгляда между испытаниями с хорошими и плохими характеристиками.

Все представленные меры распространения влекут за собой ± 1 SEM, рассчитанную для всех участников. Выводы были двусторонними при уровне α 0,05.

Благодарности

Мы благодарим Ника Майерса, Фриду Принцлау, Нира Шалева и Сейджа Боттчера за полезные обсуждения. Это исследование финансировалось стипендиатом Марии Склодовской-Кюри Европейской комиссии (ACCESS2WM), предоставленной F.v.E., наградой для старших исследователей Wellcome Trust (104571 / Z / 14 / Z) и премией Фонда Джеймса С. Макдоннелла за сотрудничество в области понимания человеческого познания (220020448), присуждаемой ACN, а также Национальным институтом медицинских исследований Оксфордского центра биомедицинских исследований . Центр интегральной нейровизуализации Wellcome поддерживается за счет основного финансирования Wellcome Trust (203139 / Z / 16 / Z). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Динамическое взаимодействие между вознаграждением и произвольным вниманием определяет обработку стимулов в зрительной коре

@article {4358f387eea04a9ca5cc3a6dc66a934d,

title = «Динамическое взаимодействие между вознаграждением и произвольным вниманием определяет обработку стимулов в абстрактной зрительной коре»,

обработка стимула в зрительной коре головного мозга, но механизмы, посредством которых возникает этот эффект, остаются неясными.Перспектива вознаграждения может как усилить проявление произвольного внимания, так и усилить значимость ранее нейтральных стимулов. В этом исследовании мы ортогонально управляли вознаграждением и произвольным вниманием, в то время как участники-люди выполняли задачу глобального обнаружения движения. Мы записали устойчивые визуальные вызванные потенциалы (SSVEP), чтобы одновременно измерить обработку контролируемых и оставленных без внимания стимулов, связанных с разной вероятностью вознаграждения, поскольку они конкурируют за ресурсы внимания. Обработка функции с высоким вознаграждением была улучшена независимо от произвольного внимания, но это преимущество уменьшилось, когда вознаграждения больше не были доступны.Ни произвольное внимание, ни отчет о значимости сами по себе не могут полностью объяснить эти результаты. Вместо этого мы предлагаем, как эти две учетные записи могут быть интегрированы, чтобы обеспечить гибкий баланс между увеличением значимости, обусловленным вознаграждением, и произвольным вниманием »,

ключевые слова =« произвольное внимание, контроль внимания, вознаграждение, мотивация, ЭЭГ, на основе характеристик внимание, устойчивый визуальный вызванный потенциал, частотная маркировка, байесовское многоуровневое моделирование «,

author =» Иван Грахек и Антонио Шеттино и Костер, {Эрнст Х.W.} и Андерсен, {S {\ o} ren K.} «,

note =» Благодарности Эта работа была поддержана Специальным исследовательским фондом (BOF) Гентского университета [грант 617 # 01D02415, предоставленный IG; грант № BOF14 / PDO / 123 предоставлен AS], Грант согласованных исследовательских действий Университета Гента [номер гранта BOF16 / GOA / 017 предоставлен EHWK] и Совет по исследованиям биотехнологии и биологических наук [BB / P002404 / 1 предоставлен SKA ]. Источники финансирования не были задействованы в дизайне исследования; сбор, анализ и интерпретация данных; написание отчета; и решение о подаче статьи для публикации.Мы хотели бы поблагодарить профессора Жиля Пуртуа за его помощь в разработке исследования и за очень полезные обсуждения результатов. Кроме того, мы благодарим Жиля за все материалы, которые он предоставил для этого исследования. Мы также хотели бы поблагодарить доктора Ладисласа Налборчика за обсуждения статистического анализа данных, профессора Рут Кребс за ее комментарии к предыдущей версии рукописи и доктора Инез Гревен за помощь в сборе данных «,

год = «2021»,

месяц = ноя,

день = «1»,

doi = «10.1162 / jocn_a_01762 «,

language =» English «,

volume =» 33 «,

pages =» 2357–2371 «,

journal =» Journal of Cognitive Neuroscience «,

issn =» 0898-929X «,

publisher =» MIT Press Journals «,

number =» 11 «,

}

Невесомость, вызванная параболическим полетом, усиливает автоматический захват и ослабляет произвольное поддержание визуально-пространственного внимания

James, W. Психология, Краткий курс (Макмиллан и Ко, Лондон, 1892)

Познер, М. И. Ориентация внимания. Q. J. Exp. Psychol. 32 , 3–25 (1980).

CAS Статья Google ученый

Корбетта М. и Шульман Г. Л. Контроль целенаправленного и стимулируемого внимания в мозге. Нац. Rev. Neurosci. 3 , 201–215 (2002).

CAS Статья Google ученый

Чика, А. Б., Мартин-Аревало, Э., Ботта, Ф. и Лупианес, Дж. Парадигма пространственного ориентирования: как проектировать и интерпретировать эксперименты с пространственным вниманием. Neurosci. Biobehav. Ред. 40 , 35–51 (2014).

Артикул Google ученый

Дитрих М. и Брандт Т. Теменная доля и вестибулярная система. Handb. Clin. Neurol. 151 , 119–140 (2018).

Артикул Google ученый

МакОлифф, Дж., Джонсон, М. Дж., Уивер, Б., Деллер-Куинн, М., Хансен, С. Положение тела по-разному влияет на ответы на экзогенные и эндогенные сигналы. Аттен. Восприятие. Психофизика. 75 , 1342–1346 (2013).

Артикул Google ученый

Калюжна М., Серино А., Бергер С. и Бланке О. Дифференциальные эффекты вестибулярной обработки на ориентацию экзогенного и эндогенного скрытого визуального внимания. Exp. Brain Res. 237 , 401–410 (2018).

Артикул Google ученый

Clément, G. et al. Проблемы с центральной нервной системой во время космических полетов человека на Марс. J. Neurophysiol. 123 , 2037–2063 (2020).

Артикул Google ученый

Кармали Ф. и Шелхамер М. Динамика параболического полета: летные характеристики и восприятие пассажиров. Acta Astronaut. 63 , 594–602 (2008).

Артикул Google ученый

10.

Клеман Г. и Демель М. Инверсия восприятия бистабильных фигур в условиях микрогравитации и гипергравитации во время параболического полета. Neurosci. Lett. 507 , 143–146 (2012).

Артикул Google ученый

11.

Clément, G. et al. Длительный космический полет увеличивает глубину неоднозначности обратимых перспективных фигур. PLoS ONE 10 , e0132317 (2015).

Артикул Google ученый

12.

Де ла Торре, Г.Г. Когнитивная нейробиология в космосе. Life 4 , 281–294 (2014).

Артикул Google ученый

13.

МакХью, М. Л. Тестирование анализа множественных сравнений в ANOVA. Biochem. Med. 21 , 203–209 (2011).

CAS Статья Google ученый

14.

Корбетта М., Патель Г. и Шульман Г. Л. Система переориентации человеческого мозга: от окружающей среды к теории разума. Нейрон 58 , 306–324 (2008).

CAS Статья Google ученый

15.

Thiebaut De Schotten, M. et al. Латерализованная сеть мозга для визуально-пространственного внимания. Нац. Neurosci. 14 , 1245–1246 (2011).

CAS Статья Google ученый

16.

Воссель, С., Генг, Дж. Дж. И Финк, Г. Р. Системы дорсального и вентрального внимания: отдельные нейронные цепи, но совместные роли. Невролог 20 , 150–159 (2014).

Артикул Google ученый

17.

Менготти, П., Кесбауэр, А.С., Финк, Г. Р. и Фоссель, С. Латерализация, функциональная специализация и дисфункция сетей внимания. Cortex 132 , 206–222 (2020).

Артикул Google ученый

18.

Bottini, G. et al. Идентификация центральных вестибулярных проекций у человека: исследование активации позитронно-эмиссионной томографии. Exp. Brain Res. 99 , 164–169 (1994).

CAS Статья Google ученый

19.

Lopez, C., Blanke, O. & Mast, F. W. Вестибулярная кора головного мозга человека, выявленная с помощью метаанализа оценки вероятности активации на основе координат. Неврология 212 , 159–179 (2012).

CAS Статья Google ученый

20.

Medina, J. et al. Нейронные субстраты визуально-пространственной обработки в различных системах отсчета: свидетельство одностороннего пространственного пренебрежения. J. Cogn. Neurosci. 21 , 2073–2084 (2009).

Артикул Google ученый

21.

Мейберг, С., Синн, П., Энгберт, Р. и Соммер, В. Пересмотр связи между микросаккадами и пространственным сигналом произвольного внимания. Vis. Res. 133 , 47–60 (2017).

Артикул Google ученый

22.

Павлиду А., Ферре, Э. Р. и Лопес, К. Вестибулярная стимуляция делает людей более эгоцентрическими. Cortex 101 , 302–305 (2018).

Артикул Google ученый

23.

Барретт Д. Дж., Брэдшоу М. Ф., Роуз Д., Эвератт Дж. И Симпсон П. Дж. Рефлексивные сдвиги скрытого внимания действуют в эгоцентрической системе координат. Восприятие 30 , 1083–1091 (2001).

CAS Статья Google ученый

24.

Клеман, Г., Скиннер, А. и Латан, К. Восприятие расстояния и размера у космонавтов во время длительного космического полета. Life 3 , 524–537 (2013).

Артикул Google ученый

25.

Ruotolo, F. et al. Нейронные корреляты эгоцентрических и аллоцентрических систем отсчета в сочетании с метрическими и неметрическими пространственными отношениями. Неврология 409 , 235–252 (2019).

CAS Статья Google ученый

26.

Фризен, К. К., Мур, К. и Кингстон, А. Действительно ли направление взгляда вызывает рефлексивный сдвиг пространственного внимания? Brain Cognit. 57 , 66–69 (2005).

Артикул Google ученый

27.

Муссо, Дж., Капра, Р., Риччи, Р., Салатино, А. Инженерные мероприятия, связанные с человеческим фактором, для прошлых, настоящих и будущих обитаемых человеком космических сред обитания. Adv. Intell. Syst. Comput. 786 , 173–182 (2019).

Google ученый

28.

Musso, G. et al. Проблемы обитаемости в длительных космических полетах вдали от Земли. Adv. Intell. Syst. Comput. 597 , 145–154 (2018).

Google ученый

29.

Робертс Д. Р., Стан А. К., Зейдлер Р. Д. и Вайтс Ф. Л. К пониманию воздействия космического полета на мозг. Ланцет нейрол. 19 , 808 (2020).

Артикул Google ученый

30.

Клеман, Г. и Нго-Ан, Дж. Т. Космическая физиология II: адаптация центральной нервной системы к космическому полету — прошлые, текущие и будущие исследования. евро. J. Appl. Physiol. 113 , 1655–1672 (2012).

Артикул Google ученый

31.

Бигелоу, Р. Т. и Агравал, Ю.Вестибулярное участие в познании: зрительно-пространственные способности, внимание, исполнительные функции и память. J. Вестиб. Res. 25 , 73–89 (2015).

Артикул Google ученый

32.

Бартоломео П., Тибо де Шоттен М. и Дорикки Ф. Одностороннее пренебрежение слева как синдром отключения. Cereb. Cortex 17 , 2479–2490 (2007).

Артикул Google ученый

33.

Боттини, Дж. И Гандола, М. Помимо неспецифического эффекта внимания калорийной вестибулярной стимуляции: данные здоровых субъектов и пациентов. Мультисенс. Res. 28 , 591–612 (2015).

Артикул Google ученый

34.

Риччи, Р., Калхун, Дж. И Чаттерджи, А. Смещение ориентации при одностороннем пренебрежении: репрезентативный вклад. Cortex 36 , 671–677 (2000).

CAS Статья Google ученый

35.

Гаммери Р., Яконо К., Риччи Р. и Салатино А. Одностороннее пространственное пренебрежение после инсульта: современные идеи. Neuropsychiatr. Дис. Относиться. 16 , 131–152 (2020).

Артикул Google ученый

36.

Олдфилд Р. Оценка и анализ руки: Эдинбургская инвентаризация. Neuropsychologia 9 , 97–113 (1971).

CAS Статья Google ученый

37.

Lochner, M. & Thompson, A. Мускариновые антагонисты скополамин и атропин являются конкурентными антагонистами рецепторов 5-HT3. Нейрофармакология 108 , 220–228 (2016).

CAS Статья Google ученый

38.

57. НЕПРОИЗВОЛЬНОЕ ВНИМАНИЕ. Шпаргалка по общей психологии

Читайте также

4.1. Внимание

§23. Непроизвольное и произвольное внимание

Внимание

4. Внимание

Внимание

Внимание

Внимание

ВНИМАНИЕ

Внимание

Внимание

Внимание

Внимание!

Внимание

Внимание

Основные виды внимания

Непроизвольное внимание

Характер внешнего раздражителя

Соответствие внутреннему состоянию человека

Общая направленность личности

Отношение к раздражителю

Произвольное внимание

Послепроизвольное внимание

Литература

См. также

Развитие произвольного внимания дошкольников в игровой деятельности

Виды внимания реферат по психологии

что это такое в психологии? Примеры. В каком возрасте начинает складываться произвольное внимание? Чем характеризуется?

Что это такое?

В каком возрасте начинает складываться?

Виды

Как развить?

Взаимосвязь внимания с другими психическими процессами и деятельностью личности

Краткое описание

Содержание

Прикрепленные файлы: 1 файл

Содержание

Внимание

Введение…………………………………………………………

1 Общая характеристика внимания………………………………………. 4

2 Основные свойства внимания…………

3 Взаимосвязь внимания с другими

деятельностью личности……………………

4 Особенности и способы организации

в учебной и профессиональной деятельности…………………………14

5 Внимательность и наблюдательность как

свойства личности……………………………………………………… 17

Заключение……………………………………………………

Список использованных источников……………………………………. 20

Практическая часть

Введение

1 Общая характеристика внимания

Внимание есть направленность, настроенность, сосредоточенность и концентрация психической деятельности человека на своем объекте.

Функциями внимания являются:

а) обнаружение сигнала;

б) бдительность.

В зависимости от наличия сознательного выбора направления и регуляции выделяют произвольное и

а) неожиданность раздражителя;

б) относительная сила раздражителя;

в) новизна раздражителя;

г) движущиеся предметы;

д) контрастность предметов или явлений;

е) внутреннее состояние человека.

Произвольное внимание управляется сознательной целью. Оно тесно связано с волей человека, поэтому его называют еще волевым, активным, преднамеренным вниманием.

2 Основные свойства внимания

Переключение внимания можно пронаблюдать при помощи часов: если сосредоточить внимание на их тиканье, то оно будет то появляться, то исчезать.

Причины переключения внимания:

а) переход обусловлен требованиями деятельности;

б) необходимость включения в новую деятельность;

в) в целях отдыха.

границ | Флюидное внимание в образовании: концептуальные и нейробиологические основы

Введение

Добровольное и вынужденное внимание

Неоднозначность в различении произвольного / непроизвольного. Что вы называете вниманием, которое не является ни добровольным, ни непроизвольным?

Что означает «AD» в «ADHD»?

Постдобровольное внимание, определение

Внимание и мотивация

Обсуждение

Плавное внимание в образовании: план на будущее