Распределение внимания: Свойства внимания

Автор: | 09.08.2020

Содержание

Распределение пространственного внимания при восприятии движения — Экспериментальная психология

Вопрос о механизмах и динамике процесса переключения внимания с одного объекта пространства на другой продолжает оставаться одной из центральных проблем когнитивной психологии в целом и психологии внимания, в частности. В целом ряде исследовательских работ, посвященных изучению вопроса о соотношении сдвигов внимания и движения глаз, были выдвинуты следующие гипотезы. Во-первых, переключение внимания может следовать за движением глаз; во-вторых, движения глаз могут быть следствием переключения внимания – внимание в этом случае «предвосхищает» саккадические движения глаз. Кроме того, высказываются предположения о наличии более сложной взаимосвязи между этими двумя процессами или же вовсе об отсутствии связи между ними.

Существует множество метафор внимания, в том числе и представление о внимании как о «внутреннем глазе» (Jonides, 1981). Однако тогда встает вопрос о соотношении между собой переключения и распределения внимания как «внутреннего» глаза и движения глаза «внешнего». Сторонники данного подхода предполагают наличие связи переключения внимания с одного объекта на другой и движений глаз, прежде всего быстрых скачкообразных – саккад.

Классические моторные теории внимания, традиционно рассматривающие связь внимания и движения, утверждают, «что в любом акте внимания содержится двигательный компонент, а в акт произвольного внимания вовлечены мозговые центры, связанные с управлением движениями и получением обратной связи о состоянии мышц» (Костин, 2008). В отличие от моторных теорий более современные премоторные теории внимания выдвигают несколько иные предположения о природе и динамике процесса переключения и распределения внимания и связи его с движением глаз, делая особый акцент на его механизмах; представители данного направления психологии внимания не только считают данные механизмы тождественными по своей природе, но также высказывают идею, что за те и другие движения отвечает один и тот же субстрат в головном мозге.

Более того, с их точки зрения, переключение внимания опережает движение глаз и, таким образом, является неотъемлемой частью окуломоторного планирования.

Дж. Риццолатти одним из первых сформулировал законченный вариант премоторной теории внимания, выдвинув предположение, что движения глаз и переключение зрительно-пространственного внимания, не требующие перевода взора (так называемая скрытая ориентировка внимания), могут быть объяснены действием единого механизма (Findlay, Gilchrist, 2003; Rizzolatti et al., 1987) работы моторной системы, ответственной за генерацию и осуществление саккады. По мнению М. Познера, пространственная фасилитация перцептивных процессов – обнаружения, различения, опознания – происходит в результате подготовки к совершению саккады, осуществляемой моторной системой. С этой точки зрения внимание можно назвать побочным продуктом работы моторной системы, а эффекты внимания или невнимания могут быть связаны с особенностями работы моторной системы или пространственной координации движений глаз (Posner, 1980).

Дж. Риццолатти и его коллеги придерживаются следующей точки зрения. Существует тесная связь между движениями глаз (в первую очередь, саккадами) и движениями скрытого внимания; при этом движения внимания опережают движения глаз, а нейронные механизмы, управляющие вниманием, включаются быстрее и уже далее направляют движение глаз к объекту. Иными словами, релевантные объекты сначала оказываются в фокусе внимания, а затем совершается целенаправленное адаптационное движение глаз, создающее наилучшие условия для восприятия этого объекта в фовеальной области зрительного поля (Findlay, Gilchrist, 2003). Даже в том случае, когда отсутствует прямая необходимость саккадического движения глаза (а именно эта ситуация характеризует скрытую ориентировку, когда внимание переключается, а глаз вынужден «стоять на месте»), глазодвигательная система все равно готовится к ней. В этом случае затратами внимания будет то самое время, которое было использовано на отмену одной глазодвигательной программы и смену ее другой.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Гипотеза о том, что сдвиги пространственного внимания влекут за собой соответствующие изменения в глазодвигательной системе, подтверждается данными физиологических исследований. Так, даже если решаемая задача не предполагает движений глаз (то есть испытуемый должен фиксировать свой взгляд), пространственный сдвиг внимания ведет к активации зон коры головного мозга, которые отвечают за движение глаз (Nikolaev et al., 2011). Непроизвольное внимание, возникающее при появлении неожиданного раздражителя или движущегося объекта, на который субъект вынужден перевести свой взгляд, способствует увеличению эффективности обработки этого объекта еще до завершения саккадического движения глаз (там же).

Если вопросам изучения взаимосвязи работы внимания и саккад посвящено большое количество исследований, то исследовательские работы, направленные на изучение особенностей плавных следящих движений глаз, встречаются значительно реже.

Тем не менее, результаты ряда исследований наглядно демонстрируют, что внимание вносит свой вклад в работу процессов регуляции плавного слежения и прослеживающего движения глаз. Так, данные исследования М. МакЭвоя и коллег свидетельствуют, что активация некоторых зон центральной нервной системы происходит в тех случаях, когда наблюдатель вынужден обращать внимание на определенные специфические характеристики зрительного движения (MacAvoy et al., 1991). Участки мозга, которые отвечают за генерацию саккад, также содержат клетки, которые включены в переработку и результаты плавного слежения (там же).

Стоит также упомянуть, что на перцептивную обработку движущейся цели может оказывать влияние нерелевантный движущийся объект –

дистрактор, который наблюдатель должен игнорировать. Направление движения дистрактора систематически влияет на ответ наблюдателя, причем в ситуациях, когда дистрактор движется в противоположном направлении относительно основной цели слежения, происходит более существенное увеличение скорости перцептивной обработки по сравнению с ситуациями, когда наблюдатель следит за движущимися в одном направлении основной целью слежения и дистрактором (по: van Donkelaar, Drew, 2002).

Результаты исследований П. ван Донкелара и Э. Дрю с применением двойной задачи указывают на то, что плавное слежение за движущимся объектом также влияет на пространственное распределение внимания относительно этого объекта, что также свидетельствует в пользу премоторной теории. Экспериментальная задача П. ван Донкелара и Э. Дрю состояла в следующем: испытуемый следил за движущимся перед ним на экране объектом и нажимал на кнопку, когда кроме этого объекта на экране появлялся другой объект – зондовый стимул. Полученные данные свидетельствовали о возрастании скорости ответов испытуемых при оценке ими движения целевого стимула в том случае, когда зондовый стимул предъявлялся впереди и позади целевого объекта на траектории его движения (van Donkelaar, Drew, 2002). Такие результаты позволяют сделать вывод, что это условие – предъявление зондового стимула впереди целевого – требует меньше затрат внимания, чем предъявление дополнительных стимулов в других направлениях и точках зрительного поля.

Несколько иные результаты относительно обработки зондового стимула в условиях восприятия движения были получены И. С. Уточкиным (Utochkin, 2009), использовавшим аналогичный экспериментальный материал и схему. Однако принципиальное отличие процедуры данного эксперимента от процедуры П. ван Донкелара и Э. Дрю заключалось в том, что испытуемые должны были не столько следить за движущимся целевым объектом, сколько игнорировать его (т. е. в данном случае именно целевой объект выступал в роли дистрактора), стараясь как можно быстрее отреагировать на зондовый стимул. В разных пробах дистрактор либо предъявлялся, либо не предъявлялся на экране; кроме того, осуществлялось не только варьирование пространственного расположения зонда относительно траектории движения дистрактора, но также и варьирование траектории движения дистрактора (прямолинейная или хаотическая) с наличием или отсутствием возможности предсказания характера его движения (смешанные или несмешанные последовательности прямых и хаотических проб) (Utochkin, 2009).

Результатом наличия движущегося дистрактора на экране оказалось заметное (до 100 мс) ускорение реакции испытуемых на зондовый стимул по сравнению с ситуациями, когда дистрактор не предъявлялся. И. С. Уточкин интерпретирует этот эффект как результат автоматического срабатывания системы предоповещения (предупреждения, готовности) или бдительности (alerting): появление движущегося объекта повышает неспецифическое внимание к

любым событиям, происходящим на экране (эффект настораживания), в то время как ускорение реакции испытуемых на целевые стимулы, которые находились позади дистрактора, свидетельствует, с его точки зрения, о срабатывании системы непроизвольной ориентировки (orienting), обеспечивающей распределение внимания в пространстве зрительного поля. Ускорения ответа испытуемых при появлении зондового стимула впереди дистрактора обнаружено не было – случай расхождения результатов, полученных в исследовании Уточкина, с результатами эксперимента П. ван Донкелара и Э. Дрю. Эффект пространственной ориентировки был обнаружен только в случае прямолинейного (а не хаотичного) движения объекта, что косвенно указывает на формирование субъектом восприятия внутренней модели прогнозирования траектории движения наблюдаемого объекта, необходимой для успешного осуществления работы пространственного внимания. И, наконец, результаты анализа показателей скорости реакции испытуемых свидетельствовали об увеличении фасилитирующего эффекта работы системы бдительности в несмешанной последовательности проб по сравнению со смешанной последовательностью (там же).

Кроме того, был проведен анализ постэкспериментальных отчетов испытуемых, в которых они отвечали на вопросы: «Заметили ли Вы связь между траекторией движущегося объекта и появлением целевого стимула?», «Помогал ли Вам движущийся объект в обнаружении целевого стимула?» и др. Подавляющее большинство отчетов испытуемых, за исключением одного, свидетельствовало об отсутствии обнаружения ими какой-либо связи между двумя стимулами и, соответственно, отсутствии осознанной стратегии выполнения задачи.

Только один испытуемый сообщил, что зондовый стимул чаще появлялся на траектории движения дистрактора, поэтому он осознанно ожидал целевое событие в этой области. Примечательно, что именно этот испытуемый продемонстрировал систематическое ускорение реакции в ответ на появление зондового стимула как позади, так и впереди движущегося дистрактора.

Подобное исключение из общей тенденции является важным и заслуживающим внимание фактом, поскольку указывает на роль, которую играет в распределении внимания объективно или субъективно сформулированная стратегия решения поставленной задачи по обнаружению и различению параметров движущегося объекта. Параметры и особенности движения объекта, определенным образом встроенные в структуру решения задачи обнаружения, оказывают существенное влияние на паттерны распределения внимания. Таким образом, именно испытуемый, результаты решения задачи которым стали исключением из общего числа ответов, осознанно использовал дистрактор в качестве пространственной подсказки, осуществляя успешное распределение внимания при оценке параметров движения объекта в двух направлениях траектории. Сходные результаты были продемонстрированы в экспериментах П. ван Донкелара и Э. Дрю, где основное условие задачи испытуемых заключалось в отслеживании движения объекта. И в том и в другом случае внимание наблюдателя было направлено на отслеживание траектории движущегося объекта. Однако еще раз отметив, что основной задачей испытуемых в экспериментах И. С. Уточкина являлось не отслеживание траектории движущегося объекта, а его игнорирование и, как следствие, задействование иного, нежели в в исследованиях Донкелара и Дрю, паттерна распределения внимания, мы можем перейти к формулировке центральной гипотезы нашего исследования.

Мы предположили, что характер распределения внимания при отслеживании движущегося объекта зависит от установки, определяющей направление внимания. В частности, мы полагаем, что установка на игнорирование движущегося объекта, тем не менее, вызовет непроизвольную ориентировку внимания на области пространства движения, которые были пройдены движущимся объектом. Кроме того, сознательная установка на отслеживание движения объекта задействует предвосхищающую ориентировку внимания к направлению движения объекта, т. е. внимание будет распространяться и на области пространства, находящиеся впереди движущегося объекта. Основным показателем ориентировки и распределения внимания на ту или иную область пространства движения является, с нашей точки зрения, ускорение реакции на появление зондового стимула в данной области.

Методика

Испытуемые

В исследовании приняли участие 50 человек (28 женщин, 22 мужчины) в возрасте от 18 до 25 лет (средний возраст 20,3 года). Все испытуемые имели нормальное или скорректированное до нормального зрение, не имели проблем с цветовым восприятием, черепномозговых травм и эпилепсии и были правшами. Испытуемые случайным образом были поделены на две равные группы (N = 25) в зависимости от получаемой в установке инструкции: игнорировать движущийся объект или следить за ним.

Аппаратура и стимуляция

Для предъявления стимуляции использовались компьютер Pentium dual-core CPU E 6500 (частота процессора 2,93 ГГц, видеокарта NVidia GeForce 9400 GT), монитор BenQ (диагональ 19 дюймов, частота обновления 85 Гц, разрешение 800 х 600 пикселей) и LPTпульт, специально разработанный для прецизионной регистрации времени реакции. Предъявление стимулов и регистрация ответов осуществлялись с помощью программыконструктора зрительных экспериментов StimMake (авторы А.Н. Гусев и А.Е. Кремлев).

Стимуляция была аналогична той, которая использовалась в экспериментах И. С. Уточкина (Utochkin, 2009). Стимулы предъявлялись на однородном черном поле. В качестве движущегося объекта использовался белый круг величиной 2°, в качестве зондового стимула – серая звездочка величиной 1°.

Процедура

Каждая экспериментальная сессия проводилась в индивидуальном порядке. Испытуемый находился на расстоянии 60 сантиметров от монитора. Испытуемые первой группы получали инструкцию нажимать на кнопку пульта всякий раз, когда они увидят краткое предъявление серой звездочки, игнорируя движущийся белый круг. Вторая группа получала инструкцию нажимать кнопку в ответ на звездочку, одновременно отслеживая перемещение белого круга.

Предъявление движущегося объекта. Кажущееся движение белого круга достигалось серией быстро сменяющихся кадров со статичным изображением круга в соседних пространственных позициях. Расположение статичных изображений и равное время экспозиции каждого кадра обеспечивало восприятие равномерного и прямолинейного движения. Направление движения могло быть следующим: сверху вниз и обратно, слева направо и обратно, по любой из двух диагоналей снизу вверх и обратно. При этом любая траектория проходила через середину экрана. Скорость воспринимаемого движения составляла примерно 24° в секунду.

Предъявление зондового стимула. Зондовый стимул предъявлялся в случайный момент времени (но не раньше чем через 300 мс от начала движения дистрактора) впереди, позади или в стороне от движущегося дистрактора. Расстояние между целью и текущим положением дистрактора варьировалось в диапазоне приблизительно от 7° до 12°. В части проб цель предъявлялась без дистрактора. Длительность предъявления зондового стимула составляла 100 мс.

Пробы. Основная серия эксперимента состояла из 150 проб, разделенных на три последовательных блока по 50 проб с двумя перерывами на отдых. Это количество было поровну поделено между пятью условиями (по 30 в каждом). 30 проб содержали только зондовый стимул без дистрактора и рассматривались как контрольное условие. В 30 пробах зондовый стимул появлялся в стороне от дистрактора, в 30 пробах – позади, в 30 пробах – впереди (рис. 1). Еще 30 проб содержали только дистрактор и рассматривались в качестве пустых проб. Поскольку они не предполагали никакого ответа, в дальнейшей обработке они не участвовали. Пробы всех пяти типов были перемешаны случайным образом. Кроме 150 основных проб перед началом эксперимента испытуемым предъявлялась короткая тренировочная серия из 30 проб.

Рис. 1. Схематическое изображение экспериментальных условий: 1 – контрольное условие, 2 – «в стороне», 3 – «позади», 4 – «впереди»

Постэкспериментальный опрос. По завершении эксперимента испытуемых просили ответить на вопросы: 1. Достаточно ли Вам было времени для выполнения задания? 2а. Трудно ли Вам было игнорировать движущийся объект? (Этот вариант вопроса получали только испытуемые из «игнорирующей» группы.) 2б. Трудно ли Вам было следить за движущимся объектом? (Этот вариант вопроса получали только испытуемые из «следящей» группы.) 3. Использовали ли Вы какие-нибудь стратегии решения задачи?

4. Заметили ли Вы какую-нибудь связь между движениями белого круга и появлением звездочки?

Переменные. В качестве независимых переменных в данном эксперименте рассматривались: 1) «инструкция», выражающая заданную установку по отношению к движущемуся дистрактору (2 уровня: «игнорирование» и «слежение») и 2) «местоположение зонда», выражающее пространственное отношение зондового стимула к движущемуся объекту (4 уровня: контроль, зонд впереди, зонд позади и зонд в стороне, см. рис. 1). В качестве зависимой переменной выступало время реакции (ВР) на зондовый стимул.

Результаты

Основные результаты эксперимента представлены на рис. 2.

Рис. 2. Влияние инструкции и местоположения зондового стимула относительно движущегося объекта на время реакции. Столбики ошибок соответствуют ± 1 стандартной ошибке среднего

Статистическая оценка экспериментального эффекта, проведенная посредством двухфакторного дисперсионного анализа (ANOVA) с повторными измерениями, показала значимость фактора «местоположение зонда» (F(3,42) = 108,97, p<0,001), о чем свидетельствуют значимые различия между показателями скорости реакции в контрольных пробах и пробах с условиями «зонд впереди», «зонд позади» и «зонд в стороне», а также различия между показателями скорости реакции в пробах с условием «зонд позади» и показателями скорости реакции в пробах с условиями «зонд впереди» и «зонд в стороне». Как видно на рис. 2, самые медленные ответы были даны испытуемыми в контрольных пробах, а самые быстрые – в пробах «зонд позади».

Необходимо также отметить значимость фактора «инструкция» (F(1,44) = 10,25, p<0,001), о чем свидетельствуют данные о более низкой скорости реакции у испытуемых группы слежения по сравнению с группой испытуемых, игнорировавших движущийся объект, вне зависимости от типа пробы. В среднем испытуемые из «следящей» группы затрачивали на обнаружение целевого стимула на 30–35 мс больше времени. Эффект межфакторного взаимодействия оказался незначимым.

Анализ ответов на вопросы постэкспериментального интервью позволил получить информацию о стратегиях, использованных испытуемыми в ходе выполнения задачи. Можно выделить две доминирующие стратегии: 1) стратегия «центр экрана» (ее упомянули 38 % испытуемых) характеризуется концентрацией внимания и взора на центре экрана, наблюдение за зрительными событиями при помощи периферического зрения; 2) стратегия «слежение за движущимся объектом» (10 % испытуемых придерживались ее) представляет собой отслеживание зрительной цели в виде движущегося объекта с возможным использованием движущегося объекта как подсказки для обнаружения целевого.

Было выделено также еще несколько стратегий, вошедших в группу «Прочие стратегии», куда были включены стратегии выполнения задания испытуемыми, которые старались распределять внимание по всей области поля экрана, а не фиксировать внимание на отдельных его областях.

Обсуждение результатов

Результаты настоящего эксперимента в целом воспроизводят результаты, полученные в исследовании И. С. Уточкина (Utochkin, 2009). Так, полученные данные о влиянии наличия движущегося объекта на ускорение реакции при появлении зондового стимула позволяют сделать вывод, что появление движущегося объекта в зрительном поле запускает в ход реакцию настораживания, связанную с работой неспецифической системы внимания, обеспечивающей функцию бдительности (Уточкин, 2008; Fan et al., 2002). Кроме того, обнаруженное в обеих группах испытуемых ускорение реакции на зондовый стимул, предъявленных позади движущегося объекта, может быть следствием непроизвольной ориентировки, или так называемого «захвата внимания» (attentional capture), вызванного возникновением яркого события (движением объекта) в соответствующей области пространства. Иными словами, движущийся объект на некоторое время оставляет за собой своеобразный «активационный след», обеспечивающий преимущество в обработке и стимулам, которые попадают в этот след.

Согласно нашей гипотезе, характер установки по отношению к движущемуся объекту оказывает существенное влияние на распределение внимания в пространстве этого объекта. В частности, мы предполагали, что установка на слежение за движущимся объектом, в отличие от установки на игнорирование движения, вызовет ускорение реакции на появление зондового стимула впереди этого объекта. Однако, как показали результаты, это предположение не нашло своего подтверждения в ходе эксперимента: значимого ускорения реакций на зондовый стимул, появлявшийся впереди движущегося объекта, обнаружено не было ни при одной из инструкций.

В связи с этим необходимо отметить обнаруженные значимые различия во времени реакции между «следящей» и «игнорирующей» группами, которые практически константны для всех стимульных условий. На наш взгляд, это указывает на более-менее добросовестное выполнение задания испытуемыми. Систематическое замедление реакции у испытуемых «следящей» группы, вероятно, представляет собой «издержки» распределенного внимания, неизбежно возникающие вследствие попытки совмещения двух задач – слежения за движущимся объектом и обнаружения зонда. Разумеется, полный экспериментальный контроль за тем, насколько тщательно и последовательно испытуемые следовали инструкциям, направленным в большей степени на внутренние мыслительные процессы (слежения или игнорирования), невозможен. Однако наличие подобного рода «издержек» распределенного внимания указывает, что испытуемые «следящей» группы были склонны обращать внимание на движущийся объект, по крайней мере, в большей степени, чем испытуемые из «игнорирующей» группы. Таким образом, межгрупповое сходство паттернов распределения пространственного внимания не может быть приписано недостаточному контролю за выполнением инструкции. Из этого мы можем заключить, что наличие или отсутствие внимания к движущемуся объекту само по себе не является существенным условием, влияющим на характер распределения внимания в пространстве этого объекта.

Подтверждение гипотезы о влиянии установки внимания по отношению к движущемуся объекту на распределение внимания в пространстве данного объекта позволило бы привести в определенное соответствие противоречивые данные, полученные в исследованиях П. ван Донкелара и Э. Дрю (van Donkelaar, Drew, 2002) и И. С. Уточкина (Utochkin, 2009). Однако поскольку гипотеза не получила подтверждения, противоречие сохраняется.

Если установка внимания по отношению к движущемуся объекту регулирует действие центральных механизмов управления вниманием, то, возможно, более важную роль играет периферический, т. е. глазодвигательный компонент восприятия и внимания? Именно такая гипотеза может быть закономерным следствием сформулированных в рамках премоторной теории внимания положений (Rizzolatti et al. , 1987). Действительно, в эксперименте П. ван Донкелара и Э. Дрю (van Donkelaar, Drew, 2002) испытуемые осуществляли плавное слежение взглядом за движущимся объектом, процесс которого контролировался с помощью окулографии. В нашем исследовании, как и в более раннем исследовании И. С. Уточкина (Utochkin, 2009), такого контроля не проводилось, и, следовательно, точных данных, каким образом варьировалась глазодвигательная активность как от испытуемого к испытуемому (о чем свидетельствуют самоотчеты, указывающие на разнообразие использованных испытуемыми стратегий, среди которых истинное «преследование» упоминалось лишь в 10 % случаев), так и внутри опыта, не было получено.

Проверка гипотезы о возможной связи плавных следящих движений глаз с «предвосхищающим» распределением внимания на область впереди движущегося объекта, несомненно, является очевидным продолжением начатой исследовательской работы. Более строгий аппаратурный контроль движений глаз (например, с использованием современных методов видеоокулографии) позволит осуществить корректную проверку данной гипотезы.

Выводы

  1. В ходе экспериментального исследования особенностей распределения пространственного внимания с измерением времени реакции на появление зондового стимула были установлены закономерности данного процесса: во-первых, обнаружено, что присутствие движущегося объекта вызывает неспецифическое ускорение реакции на появление зондового стимула в любом месте пространства; во-вторых, пространственное внимание, по-видимому, в течение некоторого времени продолжает оставаться рассредоточенным по всей траектории движения, ранее пройденной объектом, обеспечивая преимущество в обработке зондовых стимулов, возникающих на этой траектории. Зондовые стимулы впереди движущегося объекта преимуществ не получают. Результаты в целом соответствуют данным, полученным ранее в сходных условиях (Utochkin, 2009).

  2. Установка внимания по отношению к движущемуся объекту (слежение или игнорирование) не влияет на характер распределения внимания в пространстве изменений данного объекта.

Свойства внимания

Тема “Свойства внимания” из раздела “Психология познания человеком окружающего мира”, на изучение внимания по программе предусмотрено 6 часов – это второе занятие по теме. Главным этапом является изучение нового материала, с использованием метода-беседы опираясь на жизненный опыт учащихся).

ЦЕЛИ:

1. Познакомить учащихся со всеми свойствами внимания, опираясь на полученные знания данного познавательного процесса. Учить определять переключение и распределение внимания.

2. Развивать мышление, внимание.

3. Воспитывать желание познать себя и окружающий мир.

ОБОРУДОВАНИЕ: карточки со свойствами внимания, стимульный материал для определения переключения и распределения внимания.

ХОД ЗАНЯТИЯ

— Добрый день! Сегодня мы поговорим о знакомом познавательном процессе – внимание. Мы говорили о видах внимания, но качественное содержание процесса внимания определяется его свойствами. Именно о свойствах и пойдет речь.

-Основными свойствами вниманий являются: ОБЪЕМ, КОЛЕБАНИЕ, ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ, КОНЦЕНТРАЦИЯ, УСТОЙЧИВОСТЬ, РАСПЕРЕДЕЛЕНИЕ.

Охарактеризуем содержание каждого свойства.

ОБЪЕМ внимания – определяется количеством объектов, которые схватываются сознанием человека за малый промежуток времени (0,1 – 0,01сек.). исследование объема внимания обычно осуществляют путем предъявления нескольких объектов на небольшой промежуток времени. Для этой цели используют, как правило, прибор, который называется тахитоскоп ( от греческого тахито — быстрый, сконео — смотрю). Чему равен объем внимания человека? Ученый Мюллер определил, что он равен 7+2 разрозненных, несистематизированных объектов или предметов.

Если предметы представлены, например, так 1111111 111111111111, то человек охватывает сознанием 7+2 палочки. Если этот ряд сгруппировать следующим образом, то сознанием охватывается группы 7+2

    111 111 111 111 111 111 111

Поэтому объем внимания сильно зависит от структуры и расположения воспринимаемых объектов. С другой стороны, объем внимания человека зависит от его индивидуальных способностей и, также, от специфики деятельности, которую выполняет человек. Например, объем внимания водителя будет больше, чем объем внимания часового мастера, так как деятельность у них различна и выполнение ее требует различия в объеме внимания.

— От чего может измениться объем внимания?

— Объем внимания может измениться в зависимости от требования деятельности, которую выполняет человек.

УСТОЙЧИВОСТЬ внимания определяется прочностью и стабильностью удержания сознания на предметах в течение длительного времени. Поэтому это временная характеристика внимания. Устойчивость внимания развивается у человека в течение жизни и особенно развивается у тех людей, которые выполняют деятельность, где требуется это свойство.

— Пример – водители, операторы и т.д.

КОНЦЕНТРАЦИЯ внимания определяется степенью сосредоточения сознания на объекте или предмете и отвлечением от побочных раздражителей. Можно сказать, что это характеристика помехоустойчивости психики человека. Многие виды деятельности, которые выполняет человек, требуют от него сильной концентрации внимания, требуют того, чтобы человек умел отвлечься от всего и выполнял только одну операцию, действие и т.д. Например, часовой мастер не сможет хорошо работать, если у него не будет сформировано это свойство внимания. Концентрацию внимания можно формировать, упражняясь в этом.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ внимания определяется способностью человека распределять свое сознание на несколько предметов одновременно. Это свойство обратное свойству концентрации внимания.

— Представьте себе занятие, которое ведет преподаватель, у которого ярко выражено свойство концентрации внимания и отсутствует проявление свойства распределения внимания!

— Что будет происходить?

— Представьте водителя, который не может распределить внимание на возникающие ситуации на дороге, приборы и т.д. Это свойство развивается у человека в течении жизни.

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ внимание определяется временем, которое затрачивает человек на осознанный перенос внимания с одного предмета на другой. Например, вы писали в тетради. А дальше нужно слушать рассказ преподавателя.

— Что необходимо сделать?

— Перенести сознание с тетради, письма в ней, на рассказ.

— Сколько времени затрачивается на такой перенос сознания?

— Во-первых, это зависит от индивидуальных особенностей человека, и в большей мере, от его темперамента. Например, сангвиник переключится очень быстро, а флегматик – медленно.

— Вы встречались с такой ситуацией? Приведите примеры.

Мама очень быстрый человек, т.е. – холерик. Просит дочку что-то сделать, а дочь-флегматик. Она очень медленно встает, идет и начинает делать, в результате – конфликт.

В основе его лежит различие в переключении внимания.

— Во-вторых, переключение внимания зависит от возраста человека. Маленькие дети могут переключаться с одной деятельности на другую 10 и более секунд.

Время переключения внимания, бесспорно, уменьшается у человека в течении жизни, но нужно понимать, что оно будет различно в связи с различием в темпераментах людей.

КОЛЕБАНИЕ внимания отличается своим содержанием от переключения тем, что его обусловливает неосознанный перенос внимания с одного объекта на другой. Поясним это на простом примере. Вам предлагается рисунок усеченной четырехугольной пирамиды. Сосредоточьте свое внимание на центре пирамиды.

— Что вы замечаете? Одно время в поле зрения будет усеченная пирамида, затем в поле зрения появится “коридор”. Если вы будете смотреть на рисунок долгое время, то заметите очередность смены объектов в поле сознания.

— Какой механизм лежит в основе колебания внимания? Колебание внимания обусловливается физиологическими механизмами, т.е. особенностями работы нервных клеток мозга. Ученые доказали, что клетки мозга работают попеременно – часть клеток работает, часть находится в заторможенном состоянии. Поэтому в зависимости от смены работы клеток в зрительном центре коры головного мозга будет меняться фон и предмет воспринимаемого объекта, т.е. или пирамида, или “коридор”.

С другой стороны, время колебания внимания будет отличаться у различных людей, в связи с особенностями работы нервной системы. У одних людей смена фона и предмета восприятия будет происходить быстро, у других – медленно. Это свойство изменить человек не может, так как оно определяется силой и подвижностью процессов возбуждения и торможения в нервных клетках.

— Давайте повторим все свойства внимания.

ИТОГ.

— Теоретически мы познакомились со всеми свойствами внимания, а сейчас проведем практическую работу на переключение и распределение внимания, сыграем в игру на концентрацию слухового внимания.

ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Тема: Изменение времени переключения внимания

Оборудование: Таблицы для исследования переключения внимания, секундомеры.

Ход работы: Учащихся необходимо разбить по парам, где один – испытуемый, другой – экспериментатор.

Инструкция испытуемому: Вам необходимо выполнить три задания:

  1. показать на таблице ручкой арабские цифры в возрастающем порядке от 1 до 25;
  2. показать римские цифры в убывающем порядке от XXIV до I;
  3. показать попеременно арабские цифры в возрастающем, а римские в убывающем порядке.

Например: 1, XXIV 2, XXIII 3, XXII 4 и т.д. экспериментатор засекает время каждого показа и следит за правильностью его выполнения. Данные заносятся в протокол.

Таблица для исследования времени переключения внимания

7

IV

10

VI

22

24

XII

17

XIII

19

8

II

XVI

XIX

11

1

20

XV

21

XXIII

3

IX

6

XVII

V

18

12

XXIV

XIV

25

13

9

XX

I

VII

XXI

III

23

VIII

15

14

XVIII

16

5

XI

2

XXII

4

X

ПРОТОКОЛ

t1(сек)

t2(сек)

t1 + t2 (сек)

t3 (сек)

Время переключения

         

Обработка результатов:

t1 – время, затрачиваемое испытуемым на называние и показ 1 ряда;

t2 – время показа и называние 2 ряда;

t3 – время показа и название 1 и 2 рядов одновременно;

t переключения – время, затрачиваемое на одно переключение

t пер = t3 – ( t1 + t2 ) 24

ВЫВОДЫ: Сравните и проанализируйте время переключения, полученное у всех членов группы.

ТЕМА: Изучение распределения внимания.

Оборудование: лист бумаги, ручка, таблица.

Инструкция: Перед вами таблица, на которой числа от 1 до 40. но всего на таблице изображено 25 чисел, а 15 чисел пропущено. На контрольном листе у нас написан ряд чисел от 1 до 40. за 2 минуты постарайтесь вычеркнуть в контрольном листе те цифры, которые пропущены в таблице. (исправления не допускаются).

14

5

3

27

37

40

34

23

1

20

19

16

32

13

33

2

6

8

25

9

12

26

36

28

29

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

37 38 39 40

Оценка в баллах

9

8

7

6

5

4

3

2

1

Количество правильных ответов

15

14

12-13

10-11

8-9

6-7

5

4

3

Выводы: Оцените уровень сформированности распределения внимания.

Игровые упражнения на развитие внимания

При проведении игр следует обязательно учитывать возрастные особенности детей.

Дети 3-4 лет — обычно могут заниматься в течение 14-20 минут. Дошкольники старшего возраста — могут заниматься около получаса.

Кто за кем?

Цель – развивать активное внимание.

Процедура игры. Дети делятся на 2 команды по 5-6 человек и становятся в 2 шеренги. Один из каждой команды – водящий – стоит спиной ко всем; остальные в это время перестраиваются.

Ведущий подает сигнал, и водящий, быстро повернувшись лицом к шеренге, старается запомнить, кто за кем стоит. По новому сигналу через пять-десять секунд водящий, отвернувшись, должен сказать, в каком порядке стоят его товарищи. Затем водящий становится в шеренгу, а его место занимает другой ребенок, и так пока все из команды не побывают водящими .

Кто быстрее соберет?

Ведущий раскладывает 5 различных предметов на подоконнике или на столе. Водящему из 1 команды завязывают глаза, и он должен быстро (не дольше, чем за 1 мин.) собрать все эти предметы в том порядке, который укажет ему ведущий.

Тот меняет расположение предметов и дает по очереди задание игрокам из 2- й и 3–й команд. Собравший быстрее всех считается победителем.

Лови не лови.

Цель – развивать умение распределять внимание.

Процедура игры. Ребята становятся в круг. У играющих два мяча, которыми они перебрасываются, — светлый и темный. Светлый мяч нужно ловить всегда, а темный только тогда, когда его бросают молча. Если бросающий темный мяч говорит: “Лови”, ловить нельзя. Пытающийся поймать мяч выбывает из игры.

В середине круга находится ведущий, он бросает мячи, упавшие внутри.

Игра заканчивается тогда, когда останется 2-3 игрока, которым все хлопают и считают их победителями.

Съедобное – несъедобное.

Цель – развивать переключаемость внимания.

Процедура игры. Дети садятся в круг. Ведущий говорит задуманное им слово и бросает мяч своему соседу. Если слово обозначает еду (фрукты, овощи, сладости, молочные, мясные и другие продукты), то ребенок, которому бросили мяч,  должен поймать его (“съесть”). Если слово обозначает несъедобные предметы, то мяч не ловится. Если ребенок справился с заданием, то он становится ведущим и называет свое задуманное слово другому ребенку, и бросает мяч.

Карлики и великаны.

Цель – развивать активное внимание.

Процедура игры. Дети садятся или становятся полукругом. Ведущий называет предметы. Если слово означает что-то довольно большое, то дети становятся на носочки и поднимают руки вверх, а если наоборот, что-то очень маленькое (например, иголка, мышка), то дети садятся на корточки. Ведущий может сознательно ошибаться, а многие ребята непроизвольно, в силу подражания, будут повторять действия ведущего. Необходимо выполнять правильно, кто ошибается – выбывает из игры. и так до тех пор, пока не останутся 2-3 человека. Аналогично можно играть в игру “Летает – не летает”.

Найди фото.

Цель – развивать концентрацию и распределение внимания.

Процедура игры. Клоуны сфотографировались, но когда пришли получать фотокарточки, они оказались перепутанными. Задача: каждому клоуну разыскать свое фото. На фланелеграфе располагаются фотокарточки клоунов с разной мимикой. Ребенок получает оригинал (лист с изображением лица клоуна) и должен найти его аналог среди фотокарточек. Затем к поиску приступает следующий участник игры, и так до тех пор, пока не найдут все фотокарточки.

Игра сопровождается хлопками, речевками типа: “Смотри внимательно – найдешь обязательно!” Когда ребенок сделал выбор ему можно задать вопросы: “У тебя какой клоун?” (веселый, грустный и т.д.) “Как бы нам его назвать?” (Плакса, Ворчун, Хохотуни т.д.) “Куда смотрит клоун?” В поисках ответа на заданный вопрос принимают участие все играющие.

Пастух.

Цель – развивать умение концентрировать и распределять внимание.

Условие: помочь пастуху разыскать корову по определенным приметам. (На плакате изображено стадо пасущихся коров, ребенку выдается лист с изображением одной коровы). Также как и в предыдущей игре, ребенку необходимо сконцентрировать внимание на нескольких признаках: особенностях окраски туловища, форме и окраске рогов, туловища и т.д.

Поиск усложняется тем, что различия в признаках незначительны и надо быть особенно внимательным и точным.

Будь внимателен!

Цель – стимулировать внимание, обучение быстрому и точному реагированию на звуковые сигналы.

Процедура игры. Дети стоят группой, свободно. Каждый ребенок находится на расстоянии примерно 50 см от другого. Звучит маршевая музыка. Дети маршируют под музыку свободно, у кого как получается.

В ходе марширования руководитель игры произвольно, с разными интервалами и в вперемежку дает команды. Дети реализуют движение в соответствии с командой.   “Зайчики!”          Дети прыгают, имитируя движение зайца.

“Лошадки!”      Дети ударяют ногой об пол, как будто лошадь бьет копытом.

“Раки!”             Дети пятятся, как раки (спиной).

“Птицы!”          Дети бегают, раскинув руки (имитация полёта птицы)

“Аист!”             Стоять на одной ноге.

“Лягушка!”       Присесть и скакать вприсядку.

“Собачки!”       Дети сгибают руки (имитация движения, когда собака “служит”)

и лают.

“Курочки!”       Дети ходят, “ищут зёрна” на полу и произносят “ко-ко-ко!”

Слушай хлопки!

Цель – развитие активного внимания.

Процедура игры. Дети двигаются свободно в группе или ходят по кругу. Когда ведущий хлопает в ладоши определённое количество раз, дети принимают соответствующую позу (на 10-20 секунд).

1.Поза “аиста” (ребёнок стоит на одной ноге, поджав другую).

2.Поза “лягушки” (присесть, пятки вместе, носки врозь и колени в стороны, руки

между ногами на полу)

3.Дети возобновляют движение (ходьбу).

Замечания:

До начала игры “разучивается каждая поза и репетируются: хлопки-поза.

Зеваки.

Цель – развитие волевого (произвольного) внимания.

Процедура игры. Дети идут по кругу, друг за другом, держась за руки. По сигналу ведущего (“Стоп!”) останавливаются, делают четыре хлопка, поворачиваются на 180 градусов и начинают движение в другую сторону.

Направление меняется после каждого сигнала.

Если ребенок запутался и ошибся, он выходит из игры и садится на стул в комнате. Игра заканчивается, когда в ней остаются 2-3 ребенка. Они объявляются победителями и им все хлопают.

Лабиринты.

Цель – развивать умение концентрировать внимание, связную речь, самоконтроль.

Процедура игры. Ребенку показывают картинку, спрашивают: “Кто нарисован? Что она (они) делают?” Объясняют, что такое лабиринт. Читают стихотворение или рассказывают какую-нибудь историю или сказку, а потом просят, например, помочь девочке найти домик, в котором живёт её бабушка.

Сначала предлагают ребенку проследить линию глазами, если он не справляется с заданием, ему предлагается проследить линию с помощью указки. Далее от простого варианта переходят к более сложному.

Собери бусы.

Цель – развивать восприятие цвета, формы, величины; умение анализировать и обобщать, концентрировать внимание.

Процедура игры. Ребёнку показывают рисунок с изображением бус, в зависимости от того, что изображено на картинке, ребёнку дают задание, например: “Какие бусинки нанизаны неправильно? Найди продолжение бус”. Задание можно сопровождать стихами, например:

Бусы на пол полетели,

Весело

Затарахтели:

Две –

Кот Васька закатил,

Восемь бусин потеряли,

Двадцать под столом собрали,

А одну –

Я проглотил.

Р.Сеф. Бусы.

Найди различия в картинках.

Цель – развивать восприятие формы, цвета, величины предметов, наблюдательность, концентрацию внимания.

Процедура игры. Ребенку читают стихотворение и просят выполнить задание, а потом дают картинки. Если он затрудняется, то предлагают получше рассмотреть картинки, а также помогая наводящими вопросами.

Все к своим флажкам!

Цель – развивать активное внимание.

Процедура игры. Дети образуют небольшие кружки (по 3-5 человек). В центре каждого кружка находится цветной флажок (желтый, красный, синий). По первому сигналу взрослого дети разбегаются по всему залу. По второму сигналу останавливаются, приседают и закрывают глаза, а взрослый меняет флажки местами. На слова “Все к своим флажкам!” дети открывают глаза и бегут к флажкам своего цвета и вновь образуют круг.

Побеждает та группа, которая собралась в круг первой.

Игра с флажками.

Цель – развивать активное внимание.

Процедура игры. Когда вы поднимаете красный флажок, дети должны подпрыгнуть, зеленый — хлопнуть в ладоши, синий — шагать на месте.

 

Что изменилось?

Цель – развивать объем внимания.

Процедура игры. Поставьте перед детьми 3-7 игрушек. Дайте сигнал, чтобы они закрыли глаза, и в это время уберите одну игрушку. Открыв глаза, дети должны угадать, какая игрушка спрятана.

Найди отличия.

Цель – развивать устойчивость внимания.

Процедура игры. Покажите ребятам два почти одинаковых рисунка и попросите найти, чем один рисунок отличается от другого.

Найди одинаковые.

Цель – развивать устойчивость внимания.

Процедура игры. На рисунке дети должны найти два одинаковых предмета.

Ухо-нос.

Цель – развивать активное внимание.

Процедура игры. По команде «Ухо» дети должны схватиться за ухо, по команде «Нос» -за нос. Вы тоже выполняете вместе с ними действия по команде, но через некоторое время начинаете делать ошибки.

Замри.

Цель – развивать активное внимание.

Процедура игры. По сигналу воспитателя дети должны замереть в той же позе, в которой были в момент сигнала. Проигрывает тот, кто шевелится, его забирает к себе дракон или он выбывает из игры.

Повторяй за мной.

Цель – развивать активное внимание.

Процедура игры. Под любую считалку вы ритмично выполняете простые движения, например, хлопаете в ладоши, по коленям, топаете ногой, киваете головой. Дети повторяют движения за вами. Неожиданно для них вы меняете движение, и тот, кто вовремя не заметил это и не сменил движение, выбывает из игры.

Платочек.

Цель – развивать активное внимание.

Процедура игры. Дети встают в круг. Водящий бегает или ходит сзади круга с платочком в руке и незаметно кладет платочек у кого-то за спиной. Затем он делает еще один круг, и если за это время новый владелец платочка не объявится, считается, что тот проиграл. Тот, кто заметит платочек у себя за спиной, должен догнать водящего и осалить. Если это удается, водящий остается прежний. Если нет – водит второй.

Хлопай в ладоши.

Цель: развивать способности к переключению вни­мания, к быстроте переключения и распределения внимания.

Инструкция: Сейчас я буду называть различные слова: стол, кровать, карандаш, воробей, книга, стул, кошка, чашка и т. д.

Вы должны меня внимательно слушать и хлоп­нуть в ладоши в тот момент, когда услышите слова, обозначающее (называющее) животного (посуду, ме­бель и т. п.). Можно немного поменять задание, пред­ложив детям встать, когда услышат слова, на которые нужно обращать внимание.

Запрещение цвета.

Цель: развивать опосредованное внимание, концен­трацию и распределение.

Инструкция: Слушайте меня внимательно! Я буду вам сейчас задавать вопросы, а вы должны быстро записывать ответы в столбик, соблюдая два правила:

1. Нельзя называть два запрещенных цвета — белый и голу­бой;

2. Нельзя дважды называть один и тот же цвет.

Вопросы:

1. Какого цвета трава? 2. Какого цвета небо? 3. Ка­кого цвета лепестки подсолнуха? 4. Какого цвета ле­пестки у ромашки? 5. Какого цвета листья осенью? 6. Какого цвета лягушка? 7. Какого цвета снег? 8. Ка­кого цвета море? 9. Какого цвета солнце?

Возможные варианты ответов:

1. Зеленого. 2. Синего. 3. Как трава. 4. Молочного. 5. Желтого, красного, бордового. 6. Болотного. 7. Ис­крящийся. 8. Бирюзовый, цвет морской волны. 9. Оранжевого, яркого.

Запрещенные движения.

Цель: формировать собранность внимания.

Инструкция: Ребята, встаньте ровненько. Все внимание на меня. Я сейчас буду делать определенные движения руками, а вы будьте внимательны и все движения повторяйте за мною. Но не забывайте об одном правиле: нельзя опус­кать руки вниз. А если я опускаю вниз руки, вы долж­ны в ответ поднять свои руки вверх. Готовы? Кто оши­бется, выбывает из игры.

Прямой и обратный счет.

Цель: развивать способность к распределению внимания.

Повторим обратный счет от 10 (10, 9, 8, 7, б, 5, 4, 3, 2, 1). Повтори его еще раз, но одновременно выполняй движения, какие буду делать я (простые физические упражнения, рывки руками).

Пальцы

Цель: развивать внимание «в чистом виде», фор­мировать способность к сосредоточению.

Инструкция: Переплетите пальцы рук, которые лежат на коле­нях, оставив большие пальцы свободными. По моей команде «Начали!» вы медленно начинаете вращать большие пальцы — один вокруг другого с постоян­ной скоростью и в одном направлении, следя за тем, чтобы большие пальцы рук не касались друг друга. Необходимо сосредоточить внимание на этом движе­нии. По моей команде «Стоп», прекратите упражне­ние. (Длительность работы пальцами — две минуты).

Нарисуй.

Цель: развивать произвольное внимание.

Инструкция: Нарисуй в один ряд десять треугольников (необхо­димо дать ребенку лист бумаги и цветные каранда­ши). Будь очень внимателен. Заштрихуй красным карандашом 3, 6 и 9 треугольники. Зеленым — 2 и 5, синим карандашом 4 и 8 и т. д.

Селектор.

Цель: развивать переключение, концентрацию внимания.

Для данного упражнения из группы детей выби­рается один ребенок — «приемник». Остальные дети — «передатчики» — заняты тем, что каждый счита­ет вслух от любой цифры в разных направлениях. «Приемник» держит в руке жезл и молча слушает. Его задача — по очереди «настроиться» на каждый «передатчик», он может повелительным жезлом зас­тавить его говорить громче или же, наоборот, убавить звук того или иного «передатчика». После того как «приемник» достаточно поработает, он передает пове­лительный жезл своему соседу, который становиться «приемником», а сам, в свою очередь, становится «пе­редатчиком». В ходе игры повелительный жезл со­вершит полный круг.

Запрещенные числа.

Цель: развивать опосредованное внимание, концен­трацию и распределение внимания между условием и материалом.

Инструкция: Ребята, сейчас я буду задавать вопросы, а вы быст­ро записывайте на них ответы. Но вы должны соблю­дать два правила:

 1. Нельзя называть числа 2 и 4;

 2. Нельзя повторять одно и то же число.

Вопросы: 1. Сколько пальцев на одной руке? 2. Сколько лап у собаки? 3. Сколько будет дважды три? 4. Сколько лап у курицы? 5. Сколько тебе лет? 6. Сколько звезд на небе? 7. Сколько будет дважды два? 8. Сколько глаз у бегемота? 9. Сколько будет, если к двум прибавить три?

Возможные варианты ответов:

1. Пять. 2. Столько, сколько у кошки. 3. Шесть. 4. Пара. 5. Немного. 6. Очень много. 7. Столько же, сколько и три плюс один. 8. Столько, сколько у меня. 9. Столько же, сколько три плюс три и минус один.

 Наблюдательность.

Цель: развивать активное внимание, связь внима­ния и зрительной памяти.

Инструкция: Вам необходимо по памяти описать школьный двор, путь из дома в школу и обратно — все то, что вы видели сотни раз. Можно это задание выполнить письменно, а затем ответы сравнить вначале между собой, а также всем вместе сравнить с реальной действительностью.

Фокусировка.

Цель: развивать концентрацию и переключение внимания. Игра способствует гибкости в управлении вниманием.

Инструкция: Я буду называть предметы, которые есть в этой комнате (классе), а вы должны сосредоточить все свое внимание на том, что я буду называть. Например, я говорю «стол» — и ваше внимание обращается на этот стол. Вы смотрите только на него, стараетесь подметить все детали — какого цвета стол, какой он высоты, какие у него ножки и т. д.

Все детали записывайте себе в тетрадь, как можно больше. Затем я назову другой предмет, и вы долж­ны переключить все свое внимание на него.

Смешной рассказ.

Цель: развивать навык внимательно слушать собе­седника.

Инструкция: Вы должны сейчас по очереди составить рассказ на заданную тему. Для этого вы должны записать в свою тетрадь предложение на эту тему. Затем друго­му участнику игры самостоятельно сформулировать эту же тему, а тот в свою очередь записывает в свою тетрадь предложение следующему участнику игры. Затем в таком же порядке, в каком составлялись предложения, они зачитываются. Получается смеш­ной рассказ.

 

Используемая литература:

  1. Мазепина Т.Б. Развитие познавательных процессов ребенка в играх, тренингах, тестах/ Серия «Мир вашего ребенка». – Ростов н/Д: Феникс, 2002.
  2. Панфилова М.А. Игротерапия общения / Методическое пособие для воспитателей и методистов дошкольных учреждений/ Под научной редакцией В. М. Аспапова, канд. психол. наук, доцента. М.: О-во “Знание” России, М.,1995- с.13.
  3. Рунова М. Дифференцированные игры-упражнения // Дошкольное воспитание, 1996, № 1 — с.20.

 

 

 

 

 

 

Развитие концентрации, объёма и распределения внимания, зрительной памяти

Занятие 02

Задачи: развитие концентрации, объёма и распределения внимания, зрительной памяти, конвергентного мышления, воображения.

1. Приветствие

Ритуал приветствия.

2. Разминка

Упражнение на активизацию «Добрый – злой мяч».
Участники становятся в круг. Кидают друг другу мячик. «Добрый мяч» легко поймать, «злой» — трудно. Научившись кидать добрый – злой мяч, участники кидают друг другу разные мячи. Тот, кому адресован мяч, угадывает, был ли этот мяч «добрым» или «злым».

3. Основная часть

Упражнение, направленное на развитие концентрации, объёма внимания, зрительной памяти «Кто внимательнее?»
Психолог говорит, и дети смотрят на фигуры с расположенными в них числами в течение 10 секунд.

По истечении заданного времени психолог убирает рисунок и просит участников написать в своих тетрадях сумму всех чисел, проставленных в фигурах. Затем нарисовать фигуры в правильной последовательности и написать в каждой фигуре своё число.

Игра на развитие распределения внимания, логического мышления «Анаграммы».

Психолог предлагает участникам анаграммы, например:

АВОРОК ОШЛАК

Психолог:
В этих словах буквы перепутали свои места. Поставьте каждую из букв на своё место, чтобы получились правильные слова и запишите их в своих тетрадях.

Психогимнастическое упражнение: «Дождик».

Психолог:
Посмотрите, что-то падает с неба. Вытяните левую руку, откройте ладошку. Вытяните правую руку, откройте ладошку. Поймайте ладошками капельки дождя. Потянитесь вверх. Глубоко вдохните. Опустите руки вниз, стряхните капельки с ладошек. Выдохните. Повторим ещё раз.

Игра на развитие распределения внимания, кинестетического восприятия «Опаздывающее зеркало».

Участники стоят в полукруге.
Психолог:
Первый слева (ведущий), представь себе, что ты стоишь перед зеркалом и прихорашиваешься не спеша. Сделал одно движение – задержался на секунду, посмотри в зеркало. Другое движение – пауза, третье движение – снова пауза. Левый сосед должен начать повторять первое движение ведущего только тогда, когда он начнёт выполнять второе движение. Третий слева повторит первое движение ведущего, когда его правый сосед начнёт воспроизводить второе движение ведущего, а сам ведущий уже сделает третье движение. Таким образом, движения ведущего будут повторяться всеми стоящими в полукруге с отставанием на одно движение.

Упражнение, направленное на развитие распределение внимания и ковергентного мышления «Переструктурирование слова».

Психолог:
Из букв данного слова составьте как можно больше новых слов. В новом слове каждую букву можно использовать столько раз, сколько она встречается в исходном слове.
Слово: ПЕРЕЛЕСОК

Упражнение, направленное на развитие объёма и переключения внимания «Придумай предмет».

Психолог предлагает детям перечислить предметы, например зелёного цвета. Просит быть внимательными, чтобы не повторять названия предметов.

Упражнение на развитие воображения «Две линии».

Психолог рисует на доске две линии и предлагает каждому из участников добавлять по одной линии, чтобы получился какой-нибудь предмет или образ.

4. Рефлексия занятия.

По той же схеме. Прощание.

Упражнения на развитие внимания

В работе с младшими школьниками проблема внимания является наиболее актуальной. Учителя и родителя часто жалуются на «невнимательность», «несобранность», «отвлекаемость» детей. Чаще всего такую характеристику получают первоклассники.

Их внимание действительно еще мало организовано, имеет небольшой объем, плохо распределяемо,  неустойчиво. Во многом это объясняется недостаточной зрелостью нейрофизиологических механизмов, обеспечивающих  процессы внимания.

На протяжении младшего школьного возраста в формировании внимания происходят существенные изменения, идет  интенсивное развитие всех его свойств: особенно резко увеличивается объем внимания, повышается его устойчивость, совершенствуются навыки переключения и распределения. К 9-10 годам дети становятся способны достаточно долго сохранять и выполнять  произвольно заданную программу действий.

Хорошо развитые свойства внимания и его организованность являются факторами, непосредственно определяющими успешность обучения в младшем школьном возрасте. Как правило, хорошо успевающие школьники имеют лучшие показатели внимания. При этом специальные исследования показывают, что различные свойства внимания вносят неодинаковый «вклад» в успешность обучения по разным школьным предметам. Так, при овладении математикой ведущая роль принадлежит объему внимания; успешность усвоения русского языка связана с точностью распределения внимания, а обучение чтению – с устойчивостью внимания. Поэтому, развивая различные свойства внимания, можно влиять на повышение успеваемости школьников по разным учебным предметам.

Ниже предлагаются наиболее распространенные задания, упражнения, игры, направленные на развитие внимания, зарекомендовавшие себя как наиболее результативные в практике работы психологов:

Корректурное задание. Выполнение корректурного задания способствует развитию концентрации внимания и самоконтроля при выполнении школьниками письменных работ. Для его проведения потребуются любые печатные тексты, карандаши, или ручки. Для детей 7-11  лет тексты должны быть с крупным шрифтом. Время выполнения- 5 минут ежедневно. Инструкция выглядит следующим образом:» В течение 5 минут нужно найти и зачеркнуть все встретившиеся буквы «А»(можно указать любую букву). По мере овладения  игрой правила усложняются: меняются отыскиваемые буквы, одна зачеркивается, другая подчеркивается, одна буква подчеркивается одной чертой, другая – двумя и т.д. По итогам работы подсчитывается количество пропусков и неправильно зачеркнутых букв. .Показатель нормальной концентрации внимания – четыре и меньше пропусков.

            Игра проводится в доброжелательной атмосфере. Младших детей можно заинтересовать дополнительно, предложив им тренировать внимание для того, чтобы стать хорошими шоферами, летчиками, врачами.

            Проигрыш не должен вызывать чувства неудовольствия, поэтому можно ввести веселые «штрафы»: промяукать столько раз, сколько ошибок сделал, проскакать на одной ножке и т.п.

            Практика работы показывает, что после первых 3-4 недель занятий наблюдается сокращение ошибок в письменных заданиях в 2-3 раза.

Игра  «Пчела» также направлена на развитие концентрации внимания. Для ее проведения потребуются листы бумаги с расчерченным девятиклеточным игровым полем (по три клеточки в каждом ряду). Фишками могут быть фигурки из киндер-сюрпризов, пуговицы, значки и т.д. Игра проводится в течение 5-10 минут, 2-3 раза в неделю в течение 1-2 месяцев.

Задание выполняется в парах. Каждой паре играющих дается по листу с расчерченным игровым полем и по одной фишке. Инструкция к заданию:»Посмотрите на лист бумаги с расчерченными клетками. Это игровое поле. А вот эта фишка – «пчела». «Пчела» села на середину листа в среднюю клетку. Отсюда она может двинуться в любую сторону. Но двигаться она может только тогда, когда ей дают команды «вверх», «вниз», «вправо», «влево, отвернувшись от игрового поля. Один из вас отвернется и, не глядя на поле, будет подавать команды, другой – передвигать «пчелу». Нужно постараться продержать «пчелу» на поле в течение 5 минут и не дать ей улететь. Потом партнеры меняются ролями. Если «пчела улетит» раньше, то и обмен ролями также происходит раньше.»

Игра «Найди отличия». Ребенку даются две очень похожие картинки, различающиеся определенным числом мелких деталей. Необходимо обнаружить имеющиеся различия.

Игра «Путаница». Ребенку предлагаются рисунки, содержащие несколько наложенных одно на другое изображений разных предметов, животных и др. Необходимо как можно быстрее отыскать все замаскированные изображения.

Игра «Спрятанное слово»: среди буквенного ряда спрятались слова.

Варианты :

— слова, которые спрятались, выделены курсивом :

БСОЛНЦЕДЕКЖАРАЭЪЗИРЫБАЙЦ

— среди букв найти и подчеркнуть слова, найти лишнее слово :

ЖЭСОБАКАПРИКОРОВАЛДВОЛКЭЪЦЙЛОШАДЬ

— отделить в сплошном тексте слова друг от друга и записать поговорку (можно добавить выполнение грамматического задания, связанного с темой урока – например, определить время глаголов, склонение имён существительных и т. д.)

ПОДЛЕЖАЧИЙКАМЕНЬВОДАНЕТЕЧЁТ   /Под лежачий камень вода не течёт./

б) «Шифровки»

— расшифровать слова, найти лишнее :

ИАКБНИ /Бианки/   КВАСЛАДО /Сладков/   УРЧШИНА /Чарушин/    КОВЫЛР /Крылов/

в) «Кодирование» слов с помощью цифр. Каждой букве соответствует своя цифра.

Например : зашифровать слова МЕТРО, ТОРТ.

Н  М  Е  Т  Р  А  Л  О  С

1   2    3  4  5   6  7   8   0                   23458 ,  4854

-прочитать полученные числа ;

— заменить их суммой разрядных слагаемых ;

— назвать общее число сотен, десятков и т.д. ;

— узнать, на сколько первое число больше второго.

Удачи!

Доступ и распределение выгод | Комиссия по генетическим ресурсам для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства | Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций

Важнейшее значение для продовольственной безопасности имеет наличие генетических ресурсов, обладающих необходимыми качествами, и доступ к ним. В большинстве стран значительная доля генетического разнообразия, используемого для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства, происходит из других стран. Это означает, что в вопросах доступа к генетическим ресурсам, необходимым для обеспечения продовольственной безопасности, страны зависят друг от друга. В то же время повсеместно признается суверенное право стран на использование собственных ресурсов, в частности, на контролирование и ограничение доступа к ним. Все больше стран вводят нормы, регулирующие доступ к их генетическим ресурсам, и накладывают обязательства по распределению получаемых выгод на пользователей таких ресурсов.

На международном уровне проблема обеспечения доступа и распределения выгод (ДРВ) в той или иной степени отражена в Конвенции о биологическом разнообразии (КБР), Международном договоре о генетических ресурсах растений для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства ФАО и в Нагойском протоколе, представляющем собой дополнительное соглашение КБР.

Проблема доступа и распределения выгод в центре внимания Комиссии по генетическим ресурсам для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства

ФАО и Комиссия в течение многих лет занимаются вопросом доступа к генетическим ресурсам для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства и распределения на справедливой и равной основе выгод от их использования. В 1983 году Конференция ФАО утвердила Международный проект по генетическим ресурсам растений для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства, определивший для Комиссии механизм формирования политических мер и планирования в области генетических ресурсов растений. В последующие годы Комиссия приняла ряд резолюций в развитие Международного проекта, а в 1994 году начала работу по его пересмотру. По результатам указанного процесса в 2001 году Конференция ФАО утвердила Международный договор о генетических ресурсах растений для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства – первый юридически обязывающий и полноценно действующий международный документ, определивший параметры доступа к генетическим ресурсам и распределения связанных с ними выгод.

В 2007 году Комиссия признала важность рассмотрения вопросов ДРВ в отношении всех компонентов биологического разнообразия, представляющих интерес с точки зрения производства продовольствия и ведения сельского хозяйства, и постановила, что деятельность по этому направлению должна стать одной из задач Многолетней программы работы. С того момента Комиссия возвращалась к вопросу доступа к генетическим ресурсам для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства и распределения связанных с ними выгод на каждой последующей очередной сессии.

  • В 2009 году была принята резолюция 1/2009 Комиссии  (составившая основу резолюции 18/2009 Конференции ФАО), в которой подчеркивался особый характер сельскохозяйственного биоразнообразия, а Конференции Сторон КБР предлагалось допустить различные подходы в отношении отдельных секторов или субсекторов генетических ресурсов и различных генетических ресурсов для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства (ГРПСХ), а также в отношении различных мер и различных целей, для достижения которых такие меры принимаются.
  • В 2011 году Комиссия учредила Специальную техническую рабочую группу по вопросам доступа к генетическим ресурсам для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства и распределения связанных с ними выгод, которой было поручено выявить отличительные особенности различных секторов и субсекторов генетических ресурсов для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства, требующих применения специфических подходов. Кроме того, группе была поставлена задача разработать возможные варианты действий, которые позволили бы странам определить верное направление и, с учетом указанных отличительных особенностей, разработать соответствующие меры законодательного, политического и административного характера.
  • В 2013 году Комиссия заменила Специальную техническую рабочую группу Группой экспертов по техническим и юридическим вопросам доступа и распределения выгод, в которую вошли до двух представителей от каждого региона. Группа экспертов подготовила Элементы содействия осуществлению на национальном уровне доступа и распределения выгод для различных субсекторов генетических ресурсов для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства (Элементы ДРВ).
  • В 2015 году Элементы ДРВ были высоко оценены Комиссией и Конференцией ФАО. Впоследствии (в 2016 году) Конференция Сторон КБР предложила Сторонам и другим правительствам принять к сведению и, при необходимости, применять Элементы ДРВ.
  • В 2019 году Комиссия высоко оценила пояснительные записки к Элементам ДРВ, подготовленные Группой экспертов по ДРВ в сотрудничестве с рабочими группами Комиссии.

Кроме того, с целью обобщения информации о типичных подходах и накопленном опыте Комиссия выступила инициатором обзора существующих законодательных, политических и административных мер, передовых методов обеспечения ДРВ для различных субсекторов ГРПСХ, а также соответствующих традиционных знаний коренных народов и местных общин.

виды и особенности – Академия развития

Очень часто в порыве родители не выдерживают и заваливают маленького ребенка упреками и обвинениями в рассеянности и забывчивости. Вспомните, как часто приходится слышать, обращенные к малышу возгласы: «Что у тебя в голове?», «Как можно быть такой разиней?», «Ты опять в облаках витаешь?»

Действительно, ребенку чуть ли не каждый день приходится слышать в свой адрес подобные претензии. Взрослый человек считает, что дошкольник не умеет направлять свое внимание на требуемую цель. Поэтому довольно часто мамы и папы ставят своему чаду «диагноз» —рассеянность.

Эту ситуацию следует разобрать. Осознать суть проблемы можно, проговорив все свои претензии к ребенку, но не в голос. Получилось? Ответ на вопрос находится совсем близко и после такого эксперимента становится абсолютно очевидным. Ребенок может сконцентрироваться, но его внимание сосредоточено на то, что является важным для него, а не для взрослого человека.

Что такое внимание?

Внимание психический процесс, который заключается в отборе необходимой информации в конкретной ситуации и полное отвержение ненужной.

Суть в том, что внешнее внимание нацелено на окружающие человека предметы, личности, явления, кроме того действия других людей и изменения. Этой особенностью ребенок обладает с первых дней жизни. Новорожденный реагирует на голос родных, поворачивает голову в сторону источника шума, концентрирует внимание на родных людях.

Внимание маленьких детей, возраст которых от 3 до 6 лет, сфокусировано на их переживаниях и чувствах внутреннем мире. Максимальной концентрации внутренне внимание малыша достигается в тот момент, когда ребенок как будто застывает и сосредоточенно смотрит на какой-то предмет, но как бы не видя его. В такие минуты ребенок не реагирует на упреки взрослых, не слышит обращенной к нему речи. Именно такие ситуации взрослые называют рассеянностью.

Виды внимания

Психологи выделяют три вида внимания.

  1. Непроизвольное внимание не требует привлечения усилий, которые вызывают, фиксируют и сохраняют его, возникает такой процесс сам собой. Зачастую такое внимание вызвано яркими переживаниями, шумными событиями. Интерес быстро возникает, но также быстро и пропадает. Поскольку тот предмет, который спровоцировал такой интерес, очень быстро становится обыденным и понятным. Таким образом, непроизвольное внимание пропадает.
  2. Произвольное внимание тип внимания, который особо важен, когда малыш занимается не тем, чем ему хочется, а выполняет те действия либо задания, что необходимо. Зачастую дети отказываются от любимого или просто интересного занятия ради выполнения необходимого задания. Психологи напрямую связывают уровень развития речи детей от 3 до 7 лет с успешным формированием этого типа внимания.
  3. Послепроизвольное внимание тип психического процесса, который формируется из произвольного внимания и объединяет качества и основные характеристики предыдущих двух видов. Это происходит на этапе, когда дошкольник полностью увлекается игровым элементом или заинтересовавшим его заданием. Ребенок не прилагает особых стараний, усилий, чтобы сосредоточиться на процессе выполнения. Таким образом, у ребенка проявляется послепроизвольное внимание.

Внимание: основные свойства

Основные качества и характеристики внимания дошкольников включают: концентрация, переключаемость, объем, устойчивость, избирательность, распределение.

Концентрация внимания заключается в способности быстро сосредоточиться на предмете, а также максимально удерживать внимание на объекте, не поддаваясь отвлекающим факторам.

Концентрация внимания у детей дошкольного возраста достаточно низкая, поэтому следует работать над ее развитием. Для достижения поставленной цели необходимо подобрать подходящие упражнения. Сформировать необходимый уровень внимания и его свойств можно, записав малыша на курсы подготовки детей к школе.

Упражнение для повышения концентрации внимания. С малышом следует попробовать выучить небольшие стихотворения. Первую часть стишка необходимо разучивать при включенном телевизоре. Громкость должна быть минимальная. Второе четверостишие учите с ребенком при более громком звучании радио, телевизора или другого источника. Заключительную часть стиха следует попробовать заучить включив телевизор достаточно громко.

Переключаемость -свойство внимания, которое заключается в способности максимально быстро концентрировать на одном, а потом совершенно ином предмете или виде деятельности. Следует помнить, что маленький ребенок при такой смене ощущает и зачастую демонстрирует своим поведением недовольство и напряжение. Чем старше становиться ребенок, тем менее ярко проявляется такая особенность.

Объем внимания можно охарактеризовать, проверив количество предметов, которые остаются в поле зрения и за которыми следит малыш. В 5-6 лет ребенок одновременно сопровождает и удерживает в поле зрения три предмета и более. Внимание малыша в этом возрасте более сформировано, и он замечает достаточно мелкие детали. Тогда как в 4 года он способен следить только за одним объектом. Учитывайте, если предмет малыш видит впервые, объем внимания становится значительно уже. Отличие также проявляется во внешних характеристиках образов. Если в 3 года ребенок обращает внимание на яркие особенности предметов, размеры, то в старшем возрасте такие качества становятся менее важными.

Устойчивость заключается в длительности периода концентрации внимания на предмете или виде деятельности. Психологи считают, что дети 5 лет могут сосредоточиться на процессе на время до 2 часов. Если это интересная и занятная игра, ребенок дольше может удерживать внимание, и значительно меньше со скучным занятием.

Избирательность внимания дает возможность дошкольнику сконцентрировать свое внимание на более важном процессе или объекте либо на отдельном этапе выполнения действия, который является необходимым для решения поставленной задачи.

Распределение внимания- особенность, благодаря которой дети дошкольного возраста могут успешно следить за несколькими предметами  или справляться с несколькими задачами одновременно.

В соответствии с исследованиями, рациональное и быстрое распределение внимания требует дополнительного развития, тренировки. Именно эту особенность учитывайте, занимаясь с малышами. Важно изучить индивидуальные качества и особенности малыша и не забывать о них в процессе работы с ребенком. Не старайтесь добиться невозможного.

Следует подобрать необходимые упражнения и занятия для дошкольников, чтобы обеспечить поэтапное развитие внимания, не вызывая особых переживаний. Делать ставку требуется на детскую любознательность, а также индивидуальность мышления, что особенно станет полезным в процессе обучения.

Распределение внимания модулирует сигналы заметности в ранней зрительной коре

Abstract

Предыдущее исследование показало, что степень, в которой люди распределяют внимание по визуальному полю, играет решающую роль в визуальном отборе и возникновении захвата внимания, управляемого снизу вверх. В соответствии с предыдущими выводами, мы показываем, что, когда внимание было распределено по полю зрения диффузно при поиске синглтона формы, внимание привлекал несущественный синглтон яркого цвета.Однако при использовании тех же самых дисплеев и задач захвата не наблюдалось, когда наблюдатели первоначально сосредоточили свое внимание в центре дисплея. Используя связанную с событием фМРТ, мы исследовали модуляцию ретинотопной активности, связанную с захватом внимания в ранних визуальных областях. Поскольку характеристики сенсорного отображения были идентичны в обоих условиях, мы смогли выделить активность мозга, связанную с экзогенным захватом внимания. Результаты показывают, что распространение внимания приводит к увеличению экзогенного захвата снизу вверх и повышенной активности в визуальной области V3, но не в V2 и V1.

Образец цитирования: Mulckhuyse M, Belopolsky AV, Heslenfeld D, Talsma D, Theeuwes J (2011) Распределение внимания модулирует сигналы заметности в ранней зрительной коре. PLoS ONE 6 (5): e20379. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0020379

Редактор: Ганс П. Оп де Бек, Левенский университет, Бельгия

Поступила: 1 февраля 2011 г .; Принята к печати: 26 апреля 2011 г .; Опубликовано: 26 мая 2011 г.

Авторские права: © 2011 Mulckhuyse et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: Это исследование финансировалось за счет гранта программы Human Frontier Science Program (HSFP-RGP39 / 2005), предоставленной Яну Теувесу. Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Один из наиболее обсуждаемых вопросов в исследованиях избирательного внимания — можем ли мы осуществлять полный контроль внимания над тем, что мы выбираем из нашего окружения. Выбор внимания может контролироваться либо заметностью объектов, присутствующих в окружающей среде, либо намерениями, целями и убеждениями наблюдателя. Когда, независимо от целей и убеждений наблюдателя, определенные свойства, присутствующие в поле зрения, определяют приоритет выбора, говорят, что отбор происходит непроизвольно, снизу-вверх, управляемым стимулами. Когда наблюдатель намеренно и произвольно выбирает только те объекты, которые требуются для выполнения задачи, считается, что выбор происходит сверху вниз, добровольно и целенаправленно (см. Недавний обзор [1]). Контроль внимания снизу вверх и сверху вниз представляет собой взаимодействие экзогенных и эндогенных паттернов нейронной активности в коре головного мозга. С нейрофизиологической точки зрения можно предположить, что управляемые стимулами сигналы сочетаются с целевыми сигналами на нескольких корковых и подкорковых уровнях [2] — [4].

Представьте себе ситуацию, в которой зрительная система сталкивается с двумя уникальными стимулами, представленными в разных местах (т. Е. Одиночными сигналами). Один из стимулов — это не относящийся к задаче, но очень важный, а один из стимулов менее значимый, но очень значимый. Внутри системы эти два объекта конкурируют друг с другом, и вопрос в том, какой объект выиграет в этом соревновании за репрезентацию во всей визуальной системе. В соответствии с моделью предвзятой конкуренции Дезимона и Дункана [5] внимание искажает конкурентные взаимодействия, так что посещаемые стимулы получают приоритет над стимулами, оставленными без внимания. Объекты, которые сильно выделяются и выделяются на фоне, могут сразу получить приоритет внимания. В самом деле, вполне вероятно, что до того, как целеустремленные сигналы смогут оказать влияние, зрительная система склоняется к выдающимся стимулам, которые разрешают конкуренцию просто на основе сенсорной информации [1], [6] — [11]. Этот тип отбора в основном является экзогенным и автоматическим и часто называется захватом внимания.

Еще один способ предвзятого отношения к соревнованиям в визуальной системе — это сигналы, направленные на достижение цели.Сознательное направление внимания на какое-либо место в пространстве увеличивает сенсорное усиление функций в этом месте и, по-видимому, меняет видимый контраст стимула [12], [13]. Эти результаты предполагают, что направление внимания к месту приводит к большей чувствительности нейронов [14]. Этот тип отбора является эндогенным и осуществляется нисходящими сигналами, которые зависят от цели наблюдателя [15] — [20].

Один из способов понять взаимодействие между экзогенным и эндогенным контролем внимания — это предположить, что степень, в которой внимание добровольно распределяется по полю зрения, влияет на конкуренцию между объектами. Например, Теувес [21] показал, что резкие приступы, которые, как известно, привлекают внимание экзогенно, перестают привлекать внимание, когда до начала проявления наблюдатели сосредотачивают свое внимание на ограниченной области в пространстве [22]. В соответствии с предвзятой конкуренцией предполагается, что последствия управления пространственным вниманием искажают обработку информации в пользу стимулов, появляющихся в посещаемых местах, за счет обработки стимулов в оставленных без присмотра местах. Основываясь на представлении о том, что фокус внимания может играть важную роль в смягчении эффекта захвата внимания, Теувес ([23], с.436) предположил, что «нисходящий контроль над визуальным выбором может быть достигнут путем эндогенного изменения пространственного окна внимания» [24] — [26]. Идея состоит в том, что распределение внимания по полю зрения, называемое окном внимания , может быть одним из факторов, объясняющих, почему ярко выраженные цветные синглтоны иногда не привлекают внимания [27], в то время как в других исследованиях они привлекают внимание [9]. Белопольский и др. [28] непосредственно проверили эту идею. Парадигма Янтиса [27], в которой участники должны были последовательно искать целевую букву, которая могла иметь уникальный цвет на случайном уровне.Размер окна внимания изменялся, предлагая участникам обнаружить либо локальную форму (сфокусированное внимание), либо глобальную форму (рассеянное внимание), прежде чем начать поиск не одноэлементной цели. Результаты показали, что когда внимание было первоначально сфокусировано в центре, не было захвата внимания, в то время как захват наблюдался, когда наблюдатели распределяли свое внимание по полю зрения. Белопольский и др. пришел к выводу, что окно внимания может изменяться сверху вниз, либо с опережением последовательного поиска [27], либо с помощью инструкций, определенных набором задач.Оба поведения предотвратят привлечение внимания.

В последующем исследовании Белопольский и Теувес [29] использовали классическую дополнительную одноэлементную задачу Теувеса [9], в которой наблюдатели должны искать одноэлементную форму, в которой представлена ​​цель, в то время как дополнительный заметный отвлекающий фактор (цветной одноэлементный объект) ) либо присутствует, либо отсутствует. Обычно в этой парадигме время реакции больше, когда присутствует явный отвлекающий фактор, по сравнению с тем, когда он отсутствует. Эта разница во времени реакции объясняется с точки зрения захвата внимания: прежде чем внимание может перейти к цели, внимание экзогенно — против намерений наблюдателя — улавливается заметным, но нерелевантным цветным синглом [1], [9], [10] , [25].Новаторство Белопольского и Теувеса [29] состояло в том, что, используя эту парадигму, они явно манипулировали степенью распределения внимания по визуальному полю. В их эксперименте наблюдатели реагировали на цель только тогда, когда присутствовал определенный сигнал «идти». Этот сигнал запуска может быть либо конкретной буквой в потоке RSVP, представленной в центре дисплея, либо конкретной глобальной формой, составленной из элементов дисплея. Следовательно, до начала поиска внимание было либо сфокусировано, либо распределено по дисплею.Когда внимание было распределено по полю зрения, наблюдался классический эффект захвата внимания. То есть более длительное время реакции при наличии цветного одноэлементного дистрактора по сравнению с тем, когда он отсутствовал. Однако при использовании точно таких же визуальных дисплеев захват был отменен, когда размер окна внимания был уменьшен путем указания наблюдателям направлять свое внимание в центр дисплея. В этом случае время реакции не различается между условиями наличия или отсутствия цветного одноэлемента.Это исследование демонстрирует, что распределение внимания играет решающую роль в визуальном отборе и в возникновении захвата внимания [28], [30].

В настоящем исследовании использовалось преимущество того факта, что в исследовании Белопольского и Теувеса [29] визуальные проявления в условиях рассеянного и сфокусированного внимания были физически идентичны, причем первое показало классический эффект захвата, а второе — нет. Из-за того, что дисплеи были физически идентичны, эта конструкция позволила нам изолировать механизмы мозга, связанные с захватом внимания. Мы изолировали ответ на цветной одноэлементный дистрактор, определив ретинотопически соответствующие области интереса (ROI) в областях раннего зрения. Предыдущие исследования показали, что внимание, направленное сверху вниз, модулирует сенсорную обработку в ранних визуальных областях [15] — [20]. Однако модуляция сенсорной обработки в ранней зрительной коре из-за внимания снизу вверх мало исследовалась, возможно, из-за трудностей в приравнивании сенсорного ввода к условиям.

Примечательно, однако, что в нескольких исследованиях изучалась модуляция сенсорной обработки, обусловленная захватом внимания, управляемым стимулами.Например, Серенс и его коллеги [31], [32] исследовали захват соответствующих отвлекающих факторов. Они использовали синглтоны периферийных цветов, которые были представлены во время задания RSVP. Цветной одноэлементный дистрактор мог либо соответствовать целевому цвету и, таким образом, быть частью набора внимания [33], [34], либо дистрактор мог быть другого цвета. Поведенческие результаты в обоих исследованиях показали снижение производительности только тогда, когда одноэлементный дистрактор соответствовал целевому цвету. Следовательно, авторы предположили, что снижение производительности отражает переключение внимания на отвлекающий фактор.Результаты фМРТ, проведенные Серенсом и Янтисом [32], показали модуляцию внимания обработки дистрактора в теменных и лобных областях зрения (IPS и FEF), но не в областях раннего зрения. Результаты фМРТ в Serences et al. [31] показали модуляцию внимания соответствующего дистрактора в экстрастриальной коре головного мозга. Поскольку только те дистракторы, которые соответствовали целевому цвету, модулировали ответ, было высказано предположение, что модуляция внимания в экстрастриарной коре головного мозга была вызвана реентерабельными сигналами обратной связи от IPS и FEF, сигнализирующими о пространственном расположении и особенностях зрительных стимулов, которые соответствуют текущему набору внимания.Обратите внимание, что в этих исследованиях изучался захват отвлекающими факторами, относящимися к задаче. Следовательно, лежащие в основе нейронные процессы могут отличаться от исследований, изучающих не относящийся к задаче захват, управляемый стимулами.

В других исследованиях, изучающих восходящее пространственное внимание, использовались периферийные пространственные подсказки [35], [36]. В этих исследованиях повышенная активность наблюдалась в ретинотопически соответствующих целевых участках в полосатой и экстрастриарной коре головного мозга. Поскольку целевые местоположения были указаны периферическими нерелевантными сигналами начала, повышенная активность была приписана восходящей обработке внимания.Обратите внимание, однако, что эти последние исследования изучали влияние экзогенного внимания на обработку цели, но не смогли выделить активность мозга, связанную с экзогенным захватом внимания самим отвлекающим фактором. Это и было целью настоящего исследования.

De Fockert et al. [37] исследовали модуляцию обработки дистрактора в задаче визуального поиска. В своем исследовании фМРТ они использовали модификацию исходной дополнительной парадигмы синглтона [9], в которой цветной синглтон мог быть либо отвлекающим фактором, либо целью. Таким образом, они противопоставили эффекты присутствия цветного одноэлементного дистрактора и его отсутствия с эффектами присутствия цветной одноэлементной цели по сравнению с отсутствием. Анализ всего мозга показал, что наличие по сравнению с отсутствием цветной одноэлементной мишени не было связано с повышенной активностью мозга, в то время как наличие по сравнению с отсутствием цветного одноэлементного дистрактора было связано с повышенной активностью в теменной и лобной коре. Авторы предположили, что активность в теменной коре головного мозга была связана с непроизвольным переключением внимания на цветной синглтон, в то время как активность во фронтальной коре была связана с нисходящим контролем, чтобы разрешить конкуренцию между цветным синглтон-дистрактором и мишенью [38] .Хотя исследование De Fockert et al. [37] исследовали восходящие процессы внимания, но не сообщили об усилении активности в ранних визуальных областях. Однако использованный ими дизайн не позволял им исследовать внешне управляемую сенсорную модуляцию внимания заметного стимула, не сравнивая ее с эндогенно управляемой модуляцией внимания.

В настоящем исследовании дизайн позволил выделить активность мозга, связанную с экзогенным захватом внимания, не противопоставляя ее эндогенному пространственному вниманию.Подобно Белопольскому и Теувесу [29], мы использовали сигнал «идти», который инструктировал наблюдателей сосредоточить или распределить свое внимание до начала поиска. Мы ожидали, что захват внимания будет связан с большей реакцией в ранних визуальных областях в соответствующих ретинотопных местах цветного одноэлементного дистрактора.

Методы

Участников

Тринадцать здоровых участников вызвались принять участие в эксперименте фМРТ. Все участники были правши и имели нормальное или скорректированное зрение.Письменное информированное согласие было получено до участия в эксперименте. Участники получили денежную компенсацию. Протокол был одобрен этическим комитетом Медицинского центра Университета VU, Амстердам, Нидерланды.

Стимулы и дизайн

Поведенческая задача была в основном такая же, как у Белопольского и Теувеса [29]. Презентацию стимулов и сбор ответов контролировали с помощью E-Prime 1.1 (Psychology Software Tools). Стимулы были представлены на черном фоне и состояли из центрального потока ответов на запросы и поиска вокруг него.Поток RSVP состоял из 21 буквы (выбранных случайным образом из пула из 18 букв, всех букв алфавита, кроме G, M, O, Q, R, W и букв K и I, которые использовались в качестве сигнала Go). Каждая буква была серого цвета с отступом 0,7 ° × 0,8 ° и отображалась в течение 80 мс, за которым следовало еще 80 мс пустого интервала. Экран поиска располагался вокруг потока RSVP и состоял из 8 элементов отображения, которые были равномерно распределены вокруг него в виде воображаемого круга (радиус 5,2 °) или квадрата (7.8 ° × 7,8 °). Отображение поиска было представлено 2560 мс (16 букв) после начала потока RSVP в течение 800 мс. Каждый поисковый дисплей содержал ромбовидный элемент (3,1 ° по диагонали), представленный в кругах (диаметром 2,3 °). Ромб содержал целевой линейный элемент (1,2 °), ориентированный либо горизонтально, либо вертикально. Участники должны были реагировать на ориентацию этого линейного элемента, нажимая оптоволоконную кнопку правым или левым указательным пальцем. Каждый круг содержал линейный элемент, наклоненный на 22.5 ° в любую сторону от горизонтальной или вертикальной плоскости. Ориентация линий-элементов внутри кругов выбиралась случайным образом. Все элементы поиска были зелеными, за исключением испытаний в состоянии присутствия цветного одноэлемента, при котором один из кружков имел красный цвет (приблизительно равномерный). Разницу во времени реакции (RT) между испытаниями присутствия цветных одиночных образцов и отсутствия цветных одиночных образцов использовали для поведенческого измерения захвата внимания.

Эксперимент состоял из двух условий, которые выполнялись в отдельных блоках: условия сфокусированного внимания и условия рассеянного внимания.Состояние сфокусированного внимания проиллюстрировано на левой панели рисунка 1. В состоянии сфокусированного внимания участники должны были следить за потоком RSVP, пока они не почувствовали сигнал «идти», букву «K». Это письмо было представлено одновременно с началом отображения поиска, через 2560 мс после начала ответа (17 позиция). Буква «K» означала, что участники должны были ответить на линейный элемент в ромбе. Таким образом, участники были сосредоточены в центре экрана при отображении экрана поиска.Испытания по отлову состояли из испытаний без этого сигнала запуска (30%), и, хотя был представлен экран поиска, участникам пришлось воздержаться от ответа.

Рисунок 1. Схема используемой в настоящее время парадигмы.

Снизу вверх отображается последовательность событий в испытании. Сначала участники смотрели поток RSVP в центре дисплея. В зависимости от условий они должны были либо обнаружить букву «К», либо букву «I», которая служила сигналом к ​​выходу. Левая панель: пример последовательности стимулов сфокусированного состояния, когда присутствовал цветной одноэлементный дистрактор (пунктирный круг).После того, как была представлена ​​буква K (70% всех испытаний), участники должны были ответить на линейный элемент в ромбе. Обратите внимание, что сигнал «идти» в сфокусированном состоянии был представлен в начале отображения поиска. Центральная панель: Здесь показан пример состояния рассеянного внимания, когда цветной одноэлементный дистрактор присутствовал с первым сигналом запуска I. После того, как буква I была представлена ​​(85% всех испытаний), участники должны были ответить на строку: элемент в ромбе, но только тогда, когда отображаемые элементы образуют круг.Правая панель: когда элементы дисплея составляли квадрат (15% от всех испытаний), участникам приходилось воздерживаться от ответа. Обратите внимание, что первый сигнал запуска в диффузном состоянии был представлен до начала отображения поиска.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0020379.g001

Состояние рассеянного внимания показано на центральной и правой панелях рисунка 1. В состоянии рассеянного внимания участники должны были следить за потоком ответов на запросы до тех пор, пока они восприняли первый сигнал «Старт» — букву «Я». Это письмо было представлено либо 480 мс (позиция 4 ), либо 1120 мс (позиция 8 ) после начала ответа RSVP. Буква «I» сигнализирует о том, что необходимо обратить внимание на глобальную форму отображения предстоящего поиска, а поток RSVP в середине можно игнорировать. Если глобальная форма элементов на экране поиска составляла круг (центральная панель на Рисунке 1), участники искали форму ромба и реагировали на ориентацию сегмента линии внутри формы ромба.Однако, если общая форма элементов на экране поиска представляла собой квадрат (правый столбец на рис. 1), участникам приходилось воздерживаться от ответа. В условиях рассеянного внимания было два типа испытаний по улову: испытания по улову, в которых не была представлена ​​буква сигнала перехода (15% испытаний), и испытания по улову, в которых буква сигнала движения была представлена, но общая форма была квадратной. (15% испытаний). Обратите внимание, что длина потока RSVP в диффузном состоянии равна длине потока RSVP в сфокусированном состоянии. Кроме того, буква «I» никогда не была представлена ​​в сфокусированном состоянии, а буква «K» никогда не была представлена ​​в размытом состоянии, чтобы избежать путаницы.

Процедура

Участники практиковали оба условия вне сканера, пока не получили более 80% правильных ответов. Участникам было прямо сказано не сводить глаз к центру экрана. В сканере голова участников была иммобилизована с помощью поролоновых подушечек, чтобы уменьшить артефакты движения, а затычки для ушей были использованы для уменьшения шума сканера.Половина участников начала с состояния рассеянного внимания, другая половина — с состояния сфокусированного внимания. Каждое условие было представлено в четырех последовательных блоках. Из четырех блоков один блок состоял из цветных одноэлементных проб без проб. Половина испытуемых начинала с блока с отсутствием цветного синглтона, другая половина заканчивала с блоком отсутствия цветного синглтона. Испытания по отсутствию цветных одноэлементов использовались только для анализа поведенческих данных. Каждый блок состоял из 36 испытаний по ответу и 18 испытаний по улову.Цветной синглтон мог быть представлен в четырех разных местах, которые уравновешивались внутри блока. Цель была случайным образом представлена ​​в одном из других мест, но не рядом с местом, где находится отвлекающий фактор. Помимо улова и обычных испытаний, каждый блок содержал 27 испытаний без стимуляции такой же продолжительности, как и обычные испытания. Эти испытания были включены, чтобы избежать насыщения гемодинамического сигнала, зависимого от уровня кислорода в крови (ЖИРНЫЙ), и чтобы варьировать начало каждого испытания в соответствии со случайным экспоненциальным распределением, которое позволило нам оценить ЖИРНЫЙ ответ на каждое представляющее интерес событие [39].Все типы испытаний были представлены в рандомизированной уравновешенной последовательности первого порядка, в которой каждому типу испытаний одинаково часто предшествовали все типы испытаний в дизайне. После того, как участники выполнили экспериментальную задачу, они получили две задачи ретинотопного картирования и трехмерное анатомическое сканирование.

Получение сканирования

сеансов визуализации проводилось на 1,5 Тл сканере Siemens Sonata (Siemens Medical Systems, Эрланген, Германия) с использованием 8-канальной катушки с фазированной антенной головкой. Визуальные стимулы проецировались обратно на экран, который участники наблюдали через наклонное зеркало, расположенное над головной катушкой.

Функциональные данные были собраны с использованием последовательности EPI, сканирующей весь мозг в 25 приосевых срезах. Параметры сканирования для основной задачи: TR = 2560 мс, TE = 60 мс, угол поворота = 90 °, толщина среза = 4 мм, зазор = 0,8 мм, матрица сбора данных = 64 × 64, разрешение в плоскости = 3,1 × 3,1 мм. Все объемы были скорректированы в оперативном режиме.

Параметры сканирования для задач ретинотопного картирования были: TR = 2280 мс, TE = мс, угол поворота = 90 °, толщина среза = 3 мм, зазор = 0.6 мм, матрица сбора данных = 64 × 64, разрешение в плоскости = 3,1 × 3,11 мм. Все объемы были скорректированы в оперативном режиме.

Трехмерное анатомическое сканирование было выполнено в конце сеанса с использованием последовательности MP-Rage, взвешенной по T1. Параметры сканирования: TR = 2730 мс, TE = 3,43, TI = 1000 мс, угол поворота = 7 °, толщина сагиттального среза = 1 мм, матрица сбора данных = 256 × 224 пикселей, разрешение в плоскости = 1 мм × 1 мм.

Электроокулограмма (ЭОГ) была записана в сканере между 2 угольными электродами, размещенными на внешней стороне угла глазной щели каждого глаза, для отслеживания движений глаз во время сеансов МРТ.

Ретинотопное картирование

В двух дополнительных блоках было выполнено полярное картирование для определения границ между визуальными областями V1, V2, V3 путем стимуляции четырех местоположений дистракторов с помощью локальных мерцающих рисунков шахматной доски. Шаблоны шахматной доски были противофазными с частотой 10 Гц, каждый стимул длился 4 с, а следующий через 8 с сменялся следующим. Эти блоки локализатора служили для определения точной проекции расположения отвлекающих факторов в каждой визуальной области.

Анализ данных МРТ

Данные

МРТ были проанализированы с помощью BrainVoyager QX 2.1 (Brain Innovation, Маастрихт, Нидерланды). Первые два тома каждого блока были опущены, чтобы избежать различий в насыщении T1. Предварительная обработка оставшихся функциональных объемов включала коррекцию времени сканирования среза, фильтрацию верхних частот (0,01 Гц), небольшое пространственное сглаживание (гауссовское ядро ​​на полуширине 3 мм), но без временного сглаживания. Функциональные сканы автоматически или вручную регистрировались в каждом отдельном анатомическом снимке и конвертировались в пространство Талаираха [40]. Анатомические снимки также были преобразованы в пространство Талаираха и сегментированы.Модель корковой поверхности была создана на основе границы между серым и белым веществом. Затем раздувался сегментированный мозг, на который проецировались функциональные ретинотопические данные. На основе полярного картирования были определены границы областей раннего зрения (V1d, V2d, V3d и V1v, V2v, V3v) в каждом полушарии. На основе данных, полученных при ретинотопном картировании, активированные области в пределах ранних визуальных областей были определены как области интереса (см. Рисунок 2). У одного из участников не удалось локализовать ROI.Поэтому этот участник был исключен из любых дальнейших анализов.

Рис. 2. ОИ в ранних визуальных областях V1, V2 и V3.

Показаны области интереса в правом полушарии одного участника для расположения дистрактора в верхнем левом поле зрения, как определено нашей процедурой картирования.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0020379.g002

Функциональные временные ряды МРТ были усреднены в пределах каждой области интереса и затем проанализированы. Испытания с отсутствием цветных синглтонов и отловы не анализировались, так как испытаний было слишком мало.Данные были сжаты по четырем точкам для каждой визуальной области, чтобы увеличить отношение сигнал / шум. Средние значения были скорректированы с -1 TR (-2560 мс) до начала отображения поиска. Среднее значение пика и TR 1, 2 и 3 использовали для проведения статистического анализа.

Результаты

Данные EOG

Для каждого прогона и каждого участника мы рассчитали дисперсию записанного сигнала EOG. Если не было систематических движений глаз, дисперсия EOG должна быть одинаковой для каждого блока.Участники были исключены из дальнейшего анализа, если они показали стандартное отклонение в одном или нескольких прогонах, которое более чем в 1,5 раза превышало общее среднее стандартное отклонение. Это привело к исключению двух участников. Из оставшихся 10 участников тест Вилкоксона с двумя взаимосвязями показал отсутствие систематических различий в движениях глаз между диффузным вниманием и состоянием сфокусированного внимания (z = 0,478, N-связей = 0, p > 0,6).

Поведенческие результаты

Время реакции ниже или выше двух стандартных отклонений от среднего по группе в каждом условии, и неправильные ответы не включались в анализ. Данные об ошибках в экспериментальных испытаниях между отсутствием сфокусированного цветного одиночного элемента (9,6%), присутствием сфокусированного одиночного образца цвета (9,6%), отсутствием одиночного образца диффузного цвета (7,8%) и присутствием одиночного образца диффузного цвета (8,2%), существенно не различались для каждого из них. другие ( p = 0,74). Кроме того, данные об ошибках в испытаниях по уловам для сфокусированного состояния (3,8%), диффузного представления «Нет I» (4,7%) и диффузного представления квадрата (6,1%) существенно не различались ( p =.8).

Чтобы исследовать влияние цветного одноэлементного дистрактора в сфокусированных и диффузных условиях, мы выполнили 2 × 2 повторных измерений ANOVA с окном внимания (сфокусированное и диффузное внимание) и цветным одноэлементным дистрактором (отсутствующим и присутствующим) в качестве факторов. Как видно на рисунке 3, результаты выявили основной эффект окна внимания (F (1, 9) = 55,18, p <0,01) из-за значительно более быстрого времени реакции в состоянии диффузного внимания по сравнению с состоянием сфокусированного внимания. .Не было ни основного эффекта цветного одиночного дистрактора ( p = 0,19), ни взаимодействия между окном внимания и цветным одиночным дистрактором ( p = 0,17). Поскольку отсутствие значимого взаимодействия могло быть связано с недостаточной статистической мощностью, мы провели запланированные сравнения между присутствующими и отсутствующими цветными одноэлементными испытаниями для условий рассеянного и сфокусированного внимания. Эти запланированные сравнения показали, что в условиях сфокусированного внимания среднее время реакции не различается между отсутствующим цветным одноэлементным дистрактором (808 мс, SE 30 мс) и присутствующим (810 мс, SE 24 мс; t <1), тогда как в случае рассеянного внимания Состояние, отсутствие цветного одноэлементного дистрактора (698 мс, SE 22 мс) и наличие (729 мс, SE 27 мс) действительно различались ( t (9) = 3.41, p <0,01). Это согласуется с результатом, полученным в исследовании Belopolsky & Theeuwes [29].

Рисунок 3. Поведенческие характеристики во время сканирования.

Столбцы представляют собой среднее время реакции с присутствующими цветными одиночками (темные столбцы) и отсутствием (светлые столбцы) для состояния рассеянного внимания и сфокусированного внимания. Звездочки указывают на значительные различия между сфокусированным и диффузным состоянием, а также между отсутствующими и настоящими испытаниями в диффузном состоянии.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0020379.g003

результаты фМРТ

На рис. 4a показаны связанные с событием средние значения ответов фМРТ на цветной одноэлементный дистрактор в условиях сфокусированного и рассеянного внимания для каждой визуальной области, сгруппированные по квадрантам и участникам. Повторный измеренный дисперсионный анализ 3 × 3 × 2 с TR (1, 2 и 3), ROI (V1, V2 и V3) и окном внимания (условие сфокусированного и диффузного внимания) в качестве факторов не показал основных эффектов окна внимания или ROI (оба F <1), основной эффект TR (F (2, 18) = 40. 94, p <0,01, поправка Huynh-Feldt), маргинальное значимое трехстороннее взаимодействие (F (4, 36) = 2,76, p = 0,06, поправка Huynh-Feldt), отсутствие взаимодействия между TR и ROI ( p = 0,34), взаимодействие между TR и окном внимания (F (2, 18) = 4,92, p <0,05, исправлено Huynh-Feldt) и взаимодействие между ROI и окном внимания (F (2, 18) = 4,29, p <0,05, исправлено Huynh-Feldt). Чтобы дополнительно исследовать ответы для каждой области интереса отдельно, мы выполнили ANOVA с TR (1, 2, 3) и окном внимания (условия сфокусированного и рассеянного внимания) в качестве факторов.Не было ни взаимодействия, ни основного эффекта окна внимания в V1 (оба p > 0,1). В V2 мы не обнаружили основного эффекта окна внимания (F <1), но взаимодействие между окном внимания и TR (F (2, 18) = 6,06, p <0,05, исправлено Huynh-Feldt). Апостериорные сравнения показали, что при первом ТУ активность была выше в состоянии рассеянного внимания по сравнению с состоянием сфокусированного внимания ( t (9) = 2,25, p = 0,05). В V3 мы обнаружили незначительный основной эффект окна внимания (F (1, 9) = 3.68, p = 0,09) и взаимодействие между окном внимания и TR (F (2, 18) = 4,02, p <0,05, исправлено Huynh-Feldt). Апостериорные сравнения показали, что активность была значительно выше в состоянии диффузного внимания по сравнению с состоянием сфокусированного внимания в первом TR ( t (9) = 2,71, p < 0,05) и во втором TR ( t ( 9) = 2,1, p < 0,05, односторонний). Эти результаты показывают модуляцию ЖИВОГО ответа цветным одноэлементным дистрактором в зависимости от того, было ли окно внимания широким или узким.

Рис. 4.

(a) Средние значения ответов фМРТ, связанные с событием. Показаны средние значения для цветного сингла в диффузном внимании (сплошная линия) и состояния сфокусированного внимания (пунктирная линия) в V1, V2 и V3, свернутые по квадрантам и участникам. В V3 активность в ответ на цветной синглтон была значительно выше в TR1 и TR2 (заштрихованная область) в состоянии диффузного внимания по сравнению с состоянием сфокусированного внимания. (b) Среднее процентное изменение сигнала в V1, V2 и V3.Показаны средние изменения сигнала, сжатые по TR1, TR2 и TR3 для рассеянного внимания (черные полосы) и состояния сфокусированного внимания (белые полосы). В V3 средняя активность в диффузном состоянии в ответ на цветной синглтон была значительно выше, чем средняя активность в сфокусированном состоянии. Кроме того, активность, индуцированная цветным синглом, увеличивалась с V1 до V3, когда окно внимания было широким.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0020379.g004

Поскольку мы не делали никаких прогнозов относительно временных различий между условиями, мы дополнительно выполнили тот же анализ для среднего значения ЖИРНОГО пика ответа (TR 1 , TR2 и TR3).ANOVA с ROI (V1, V2 и V3) и окном внимания (состояние сфокусированного и диффузного внимания) в качестве факторов не показал основного эффекта ROI или окна внимания (оба F <1), но взаимодействие между ROI и окном внимания (F ( 2, 18) = 4,29, p <0,05, исправлено Huynh-Feldt). Апостериорные сравнения показали, что это взаимодействие было связано со значительно большей активностью в состоянии диффузного внимания по сравнению с состоянием сфокусированного внимания только в V3 ( t (9) = 1.9, p < 0,05, односторонний). Для дальнейшего изучения активности, связанной с цветным синглтоном, мы также проверили линейный тренд. Тесты трендов первого и второго порядка показали, что не было основных эффектов ROI или окна внимания (F <1), но было взаимодействие между ROI и окном внимания для линейного тренда (F (1, 9) = 7,76, p <0,05). Апостериорные тесты показали, что в условиях рассеянного внимания активность имеет тенденцию линейно возрастать по областям интереса (F (1, 9) = 4.07, p = 0,08), в то время как он не был в состоянии сфокусированного внимания (F <1). Нелинейные тенденции не были значительными (оба F <1). Эти результаты предполагают, что активность, индуцированная цветным синглтоном, линейно увеличивалась от V1 до V3, когда окно внимания было широким.

Обсуждение

Это исследование показывает, что заметный несоответствующий цветовой одиночный элемент модулирует визуальную обработку в ранних визуальных областях. Когда окно внимания было широким, активность в месте расположения нерелевантного цветного сингла повышалась по сравнению с тем, когда окно внимания было узким.Поскольку мы наблюдали захват внимания в состоянии рассеянного внимания и отсутствие захвата внимания в состоянии сосредоточения, мы приписываем усиленную ретинотопную активность в V3 восходящим процессам пространственного внимания. В соответствии с предыдущими исследованиями (обзор см. [1]) мы предполагаем, что в диффузном состоянии внимание сначала переключается на отвлекающий фактор, а затем на цель. В этом случае конкуренция между наиболее заметным дистрактором и менее заметной целью изначально была смещена в сторону дистрактора из-за его более высокой восходящей активации.

Можно утверждать, что манипулировали не окном внимания, а нагрузкой задачи. Однако нагрузка задачи в обоих условиях очень похожа. В сфокусированной и рассредоточенной задаче участники сначала должны идентифицировать сигнал запуска, а затем выполнить поисковую задачу. В обоих случаях задача, скорее всего, выполняется последовательно: в состоянии сфокусированного внимания, как только целевая буква обнаружена, внимание может перейти на экран поиска, и больше не нужно будет участвовать в ответе; в состоянии рассеянного внимания, как только определена глобальная форма, можно производить поиск на дисплее.Кроме того, как и в случае с Belopolsky & Theeuwes [29], условия внимания были заблокированы, и перед каждым испытанием участники знали, следует ли им рассеять или сосредоточить свое внимание. Поэтому, как и в случае с Belopolsky & Theeuwes [29], к моменту появления поискового дисплея внимание участников было либо рассеянным, либо сфокусированным. Это привело к различиям в захвате внимания и в паттернах активации зрительной коры.

Повышенная ретинотопная активность в V3 означает, что экзогенное пространственное внимание модулирует сенсорную обработку таким же образом, как и эндогенное внимание. То есть, несколько исследований продемонстрировали повышенную активность в ранних визуальных областях, когда внимание добровольно направлено на какое-то место в пространстве [15] — [19]. Считается, что это увеличение отражает усиление обработки посещаемых стимулов в результате контроля над усилением чувствительности [41], [42]. Возможно, что управление усилением сенсорного восприятия также является механизмом, с помощью которого экзогенное внимание усиливает обработку наблюдаемого стимула. Однако эндогенные эффекты внимания приписываются нисходящим сигналам из областей более высокого уровня в области более низкого уровня [2], [17], [42], [43].Например, было показано, что внимание, направленное сверху вниз, может модулировать ответы в ранних зрительных областях даже в отсутствие зрительной стимуляции [19], [43], [44].

В нашем исследовании более вероятно, что эффекты внимания являются результатом обработки с прогнозированием. Хотя BOLD-ответ не имеет временного разрешения для разделения между ранними и поздними процессами, записи отдельных клеток предполагают, что управляемый стимулом захват внимания происходит во время начальной развертки обработки информации с прямой связью [45]. В дополнительной одноэлементной задаче, аналогичной данной, с участием нечеловеческих приматов, Огава и Комацу продемонстрировали модуляцию в экстрастриарной коре головного мозга в течение первых 175 мс после начала стимула, которая не была модулирована целевыми процессами внимания.

Кроме того, идея о том, что восходящие эффекты внимания в зрительной коре головного мозга являются результатом обработки с прямой связью, согласуется с нашим выводом о том, что V1 не модулировался. Отсутствие эффекта внимания в V1 подтверждается исследованиями Liu et al.[35]. Они утверждали, что отсутствие эффекта в V1 может быть связано с отсутствием сигналов обратной связи от экстрастриальной коры к полосатой коре. Лю и др. предположил, что восходящие эффекты внимания могут быть вызваны механизмом прямой связи с усилением эффектов внимания над визуальными областями. Эта идея согласуется с нашими результатами и предполагает, что в то время как полосатая кора кодирует основные черты характера, экстрастриатная кора головного мозга первой отражает восходящую активность внимания. Аналогичное предположение было сделано Kincade et al.[46]. В исследовании фМРТ, посвященном изучению различий между экзогенными и эндогенными сигналами, они обнаружили повышенную активность в экстрастриарной коре головного мозга, вызванную экзогенным сигналом, по сравнению с эндогенным сигналом. Они предположили, что эта повышенная активность отражает маркировку интересующего места, которая впоследствии передается в более высокие области зрения, такие как лобные поля глаза (FEF). Считается, что FEF и более высокие зрительные области, такие как теменная кора, служат в качестве карты значимости, участвующей в восходящем пространственном отборе [47], [48].Однако из-за медленной ЖИВОЙ реакции мы не можем исключить возможность того, что экстрастриатная кора головного мозга была модулирована другими областями. Например, экстрастриатная кора головного мозга может модулироваться прямыми сигналами от подкорковых областей, таких как верхний бугорок (SC) [49], или сигналами от высших зрительных областей, таких как FEF и теменная кора, возможно, таким же образом, как и при эндогенном внимании [49]. 50].

Хотя мы приписываем усиленную ретинотопную активность в V3 экзогенному пространственному вниманию, возможно, что нервная реакция частично модулируется целевым эффектом внимания.То есть внимание должно быть перенаправлено на цель после того, как внимание привлечено неуместным отвлекающим фактором. В этом сценарии повышенная активность будет отражать отключение внимания [51]. Однако, хотя перенаправление внимания подразумевает активный процесс, который в основном связан с повышенной активностью теменной коры [2], [52], можно было бы ожидать, что этот процесс уменьшит сенсорную обработку в зрительной коре, чтобы переориентировать на цель. и не улучшать сенсорную обработку, как мы обнаружили в нашем исследовании.Тем не менее наша парадигма не различает процессы, связанные с захватом внимания, и процессы, связанные с отвлечением внимания. Следовательно, мы не можем исключить возможность того, что повышенная активность в V3 частично отражает перенаправление пространственного внимания.

Насколько нам известно, это исследование является первым исследованием фМРТ, в котором окно внимания использовалось как метод исследования захвата внимания. Однако интересно, что Kincade et al. [46] также обнаружили, что периферический экзогенный сигнал (один цветной прямоугольник на дисплее из нескольких прямоугольников), а также периферический нейтральный сигнал (дисплей с несколькими цветными прямоугольниками) вызывают большую реакцию в затылочных областях, чем эндогенный сигнал, который подавался. при фиксации при этом был представлен такой же дисплей с цветными прямоугольниками, что и в состоянии нейтральной реплики.Авторы предположили, что это различие связано с распределением внимания. В их исследовании внимание, вероятно, было более распределено по полю зрения в экзогенном и нейтральном состоянии, чем в эндогенном состоянии, когда сигнал был предъявлен при фиксации. Следовательно, из-за более широкого окна внимания периферийные цветные прямоугольники, которые служили либо экзогенными, либо нейтральными сигналами, давали более сильную реакцию, чем то же отображение, на котором сигнал был представлен при фиксации.

Наши результаты также показывают линейное увеличение ROI, когда окно внимания было широким, в то время как активность оставалась такой же в разных ROI, когда окно внимания было узким. Это согласуется с результатами исследования пространственных подсказок Liu et al. [35]. Лю и др. обнаружил повышенные эффекты внимания по иерархии визуальных областей. Более того, наблюдаемое повышение активности в состоянии рассеянного внимания и отсутствие изменения активности в состоянии сфокусированного внимания подразумевает, что нет свидетельств активного торможения в этом последнем состоянии.То есть предыдущие исследования показали, что визуальная обработка отвлекающих факторов на периферии модулируется нагрузкой центральной задачи [53], [54]. Эта модуляция характеризуется снижением активности в визуальных областях вследствие сложности задания [54]. Таким образом, отсутствие изменения активности в сфокусированном состоянии и линейное увеличение активности в диффузном состоянии вместе опровергают идею о том, что различия между двумя состояниями могут быть отнесены к разнице в сложности задачи или к тормозным процессам отвлекающего фактора. расположение в сфокусированном состоянии.

Хотя наши результаты дают больше информации о нейронных процессах, лежащих в основе восходящего захвата внимания, нейронные процессы, лежащие в основе сопротивления захвату внимания, еще не ясны. Сопротивление захвату внимания ранее было связано с активностью лобной коры [37], [38]. De Fockert et al. предположили, что нисходящий контроль со стороны лобной коры либо отражает сохранение приоритетов между релевантными и нерелевантными стимулами, либо активное подавление отвлекающих стимулов.Исследование фМРТ Talsma et al. [38] показали, что увеличение фронтальной активности было связано с меньшим эффектом захвата внимания. Наши результаты показывают, что активное ингибирование расположения дистрактора не является существенным для предотвращения захвата внимания. В недавнем исследовании Лебер [55] также предположил, что лобная кора играет роль в сопротивлении захвату внимания. В этом исследовании фМРТ наблюдателям была представлена ​​дополнительная парадигма одноэлементного исследования, в то время как досудебная активность была измерена. Результаты показали, что предварительная активность в средней лобной извилине (MFG) может предсказать, привлечет ли внимание внимание к предстоящему заметному цветному синглу.Более высокий отклик в MFG коррелировал с более сильным нисходящим контролем, что приводило к меньшему эффекту захвата. Кроме того, варьируя размер набора, было исключено, что сопротивление захвату внимания было результатом более медленной стратегии последовательного поиска, поскольку размер набора не влиял на эффект захвата внимания. Однако пока не ясно, как MFG устанавливает контроль над визуальным выбором сверху вниз.

В заключение: Настоящее исследование показывает, что захват внимания, управляемый стимулами, связан с повышенной ретинотопной активностью в экстрастриальной зрительной коре.Более того, эта повышенная активность линейно увеличивалась по иерархии визуальных областей и достигла значимости в визуальной области V3.

Вклад авторов

Задумал и спроектировал эксперименты: JT AVB MM. Проведены эксперименты: DH MM. Проанализированы данные: DT DH MM. Предоставленные реагенты / материалы / инструменты анализа: DT DH MM. Написал статью: JT AVB DH DT MM.

Ссылки

  1. 1. Theeuwes J (2010) Контроль визуального выбора сверху вниз и снизу вверх.Acta Psychol 123: 133–139.
  2. 2. Корбетта М., Шульман Г.Л. (2002) Контроль целенаправленного и стимулированного внимания в мозге. Nat Rev Neurosci 3 (3): 201–215.
  3. 3. Фекто Дж. Х., Муньос Д. П. (2005) Корреляты захвата внимания и торможения возврата на этапах визуальной обработки. J Cogn Neurosci 17: 1714–1727.
  4. 4. Фекто Дж. Х., Белл А. Х., Муньос Д. П. (2004) Нейронные корреляты автоматических и целевых предубеждений при ориентации пространственного внимания.J Neurophysiol 92: 1728–1737.
  5. 5. Desimone R, Duncan J (1995) Нейронные механизмы избирательного визуального внимания. Ежегодный обзор Neurosci 18: 193–222.
  6. 6. Итти Л., Кох С. (2000) Механизм поиска на основе значимости для явных и скрытых сдвигов визуального внимания. Vision Res 40: 1489–1506.
  7. 7. Итти Л., Кох С. (2001) Компьютерное моделирование визуального внимания. Nat Rev Neurosci 2: 194–203.
  8. 8. Mulckhuyse M, van Zoest W, Theeuwes J (2008) Захват глаз соответствующими и нерелевантными моментами.Exp Brain Res 186 (2): 225–235.
  9. 9. Тьювес Дж. (1992) Селективность восприятия цвета и формы. Percept Psychophys 51 (6): 599–606.
  10. 10. Theeuwes J (1994) Захват, управляемый стимулами, и набор внимания — выборочный поиск по цвету и визуальным резким проявлениям. J Exp Psychol-Human 20 (4): 799–806.
  11. 11. van Zoest W, Donk M, Theeuwes J (2004) Роль стимулированного и целевого контроля в саккадическом визуальном отборе. (4): J Exp Psychol Human 30.С. 746–759.
  12. 12. Карраско М., Линг С., Рид С. (2004) Внимание меняет внешний вид. Nat Neurosci 7 (3): 308–313.
  13. 13. Познер М.И. (1980) Ориентация внимания. QJ Exp Psychol, 32 (февраль): 3–25.
  14. 14. Motter BC (1993) Фокусное внимание производит пространственно избирательную обработку в зрительных областях коры V1, V2 и V4 в присутствии конкурирующих стимулов. J Neurophysiol 70: 909–919.
  15. 15. Brefczynski JA, DeYoe EA (1999) Физиологический коррелят «прожектора» визуального внимания.Nat Neurosci 2 (4): 370–374.
  16. 16. Hopfinger JB, Buonocore MH, Mangun GR (2000) Нейронные механизмы нисходящего контроля внимания. Nat Neurosci, 3 (3): 284–291.
  17. 17. Kastner S, De Weerd P, Desimone R, Ungerleider LC (1998) Механизмы направленного внимания в экстрастриальной коре человека, выявленные с помощью функциональной МРТ. Наука, 282 (5386): 108–111.
  18. 18. Мартинес А., Анлло-Венто Л., Серено М. И., Франк Л. Р., Бакстон Р. Б. и др.(1999) Вовлечение полосатых и экстрастриарных зрительных областей коры в пространственное внимание. Nat Neurosci 2 (4): 364–369.
  19. 19. Silver MA, Ress D, Heeger DJ (2007) Нейронные корреляты устойчивого пространственного внимания в ранней зрительной коре человека. J. Neurophysiol 97: 229–237.
  20. 20. Somers DC, Dale AM, Seiffert AE, Tootell RBH (1999) Функциональная МРТ выявляет пространственно-специфическую модуляцию внимания в первичной зрительной коре человека. (4): Учеб. Natl.Acad.Sci.США. 96. С. 1663–1668.
  21. 21. Theeuwes J (1991) Экзогенный и эндогенный контроль внимания — эффект визуальных проявлений и отклонений. Percept Psychophys 49 (1): 83–90.
  22. 22. Янтис С., Йонидес Дж. (1990) Резкие визуальные проявления и избирательное внимание — произвольное или автоматическое распределение. Журнал J Exp Psychol Human 16 (1): 121–134.
  23. 23. Theeuwes J (1994) Эндогенный и экзогенный контроль визуального отбора. Восприятие, 23: 429–440.
  24. 24. Гибсон Б.С., Петерсон М.А. (2001) Невнимательная слепота и захват внимания: доказательства основанных на внимании теорий визуального внимания. В: Folk CL, Gibson BS, ред. Привлечение, отвлечение и действие: несколько точек зрения на захват внимания. Амстердам, Эльзевир: (стр. 51–75).
  25. 25. Theeuwes J (2004) Стратегии поиска сверху вниз не могут преодолеть захват внимания. Психон B Rev 11 (1): 65–70.
  26. 26. Ван дер Стигчел С., Белопольский А. В., Петерс Дж. К., Вейнен Дж. Г., Метер М. и др.(2009) Пределы контроля зрительного внимания сверху вниз. Acta Psycholog 132 (3): 201–212.
  27. 27. Jonides J, Yantis S (1988) Уникальность резкого визуального начала в привлечении внимания. Percept Psychophys, 43 (4): 346–354.
  28. 28. Белопольский А.В., Цваан Л., Теувес Дж., Крамер А.Ф. (2007) Размер окна внимания модулирует захват внимания с помощью цветных одиночек. Психон B Rev 14 (5): 934–938.
  29. 29. Белопольский А.В., Теувес Дж. (2010) Никакого захвата за окном внимания.Vision Res 50: 2543–2550.
  30. 30. Hernandez M, Costa A, Humphreys GW (2010) Размер окна внимания влияет на управление рабочей памятью. Психофизика восприятия внимания 72: 963–972.
  31. 31. Серенс Дж. Т., Шомштейн С., Лебер А. Б., Голей Х, Эгет Х. Э. и др. (2005) Координация произвольного и управляемого стимулами контроля внимания в коре головного мозга человека. Psychol Sci16 (2): 114–122.
  32. 32. Serences JT, Yantis S (2007) Пространственно-избирательные представления произвольного и управляемого стимулами приоритета внимания в затылочной, теменной и лобной коре головного мозга человека.Cereb Cortex 17 (2): 284–293.
  33. 33. Folk CL, Remington RW, Johnston JC (1992) Непроизвольное скрытое ориентирование зависит от настроек контроля внимания. Журнал J Exp Psychol Human 18 (4): 1030–1044.
  34. 34. Folk CL, Remington RW, Wright JH (1994) Структура управления вниманием: случайный захват внимания посредством видимого движения, резкого начала и цвета. J Exp Psychol Human 20 (2): 317–329.
  35. 35. Лю Т.С., Пестилли Ф., Карраско М. (2005) Преходящее внимание улучшает перцептивную производительность и реакцию ФМР в зрительной коре головного мозга человека.Нейрон 45 (3): 469–477.
  36. 36. Muller NG, Kleinschmidt A (2007) Временная динамика акцента внимания: нейронные корреляты захвата внимания и торможения возврата в ранней зрительной коре. J Cognitive Neurosci 19 (4): 587–593.
  37. 37. De Fockert J, Rees G, Frith C, Lavie N (2004) Нейронные корреляты захвата внимания при визуальном поиске. J Cognitive Neurosci 16 (5): 751–759.
  38. 38. Талсма Д., Коу Б., Муньос Д.П., Теувес Дж. (2010) Структуры мозга, участвующие в визуальном поиске в присутствии и в отсутствие цветных синглтонов.J Cognitive Neurosci 22: 761–774.
  39. 39. Бурок М.А., Бакнер Р.Л., Волдорф М.Г., Розен Б.Р., Дейл А.М. (1998) Рандомизированные экспериментальные схемы, связанные с событиями, обеспечивают чрезвычайно высокую частоту предъявления с использованием функциональной МРТ. Нейроотчет 9 (16): 3735–3739.
  40. 40. Talairach J, Tournoux P (1988) Копланарный стереотаксический атлас человеческого мозга. Тиме, Нью-Йорк.
  41. 41. Hillyard SA, Vogel EK, Luck SJ (1998) Контроль усиления чувствительности (усиление) как механизм избирательного внимания: данные электрофизиологии и нейровизуализации.Philos Trans R Soc Lond B 353: 1257–1270.
  42. 42. Кастнер С., Унгерлейдер Л.Г. (2000) Механизмы зрительного внимания в коре головного мозга человека. Annu Rev oNeurosci 23: 315–341.
  43. 43. Munneke J, Heslenfeld DJ, Theeuwes J (2008) Направление внимания на место в пространстве приводит к ретинотопной активации в первичной зрительной коре. Brain Res 1222: 184–191.
  44. 44. Джек А.И., Шульман Г.Л., Снайдер А.З., МакЭвой М., Корбетта М. (2006) Отдельные модуляции человеческого V1, связанные с пространственным вниманием и структурой задач.Нейрон 51 (1): 135–147.
  45. 45. Огава Т. , Комацу Х (2004) Выбор цели в области V4 во время задачи многомерного визуального поиска. J Neurosci 24 (28): 6371–6382.
  46. 46. Кинкаде Дж. М., Абрамс Р. А., Астафьев С. В., Шульман Г. Л., Корбетта М. (2005) Исследование произвольной и управляемой стимулами ориентации внимания с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии, связанной с событием. J Neurosci 25 (18): 4593–4604.
  47. 47. Colby CL, Goldberg ME (1999) Пространство и внимание в теменной коре.Анну Рев Neurosci 22: 319–349.
  48. 48. Томпсон К.Г., Бичот Н.П. (2005) Карта визуальной заметности в лобном поле глаза приматов. Prog Brain Res 147: 251–262.
  49. 49. Фекто Дж. Х., Муньос Д. П. (2005) Корреляты захвата внимания и торможения возврата на этапах визуальной обработки. J Cogn Neurosci 17: 1714–1727.
  50. 50. Peelen MV, Heslenfeld DJ, Theeuwes J (2004) Эндогенные и экзогенные сдвиги внимания опосредуются одной и той же крупномасштабной нейронной сетью. Нейроизображение 22: 822–830.
  51. 51. Познер М.И., Чоат Л.С., Рафал Р.Д., Вон Дж. (1985) Ингибирование возврата: нейронные механизмы и функции. Cogn Neuropsychol 2: 211–228.
  52. 52. Thiel CM, Zilles K, Fink GR (2004) Церебральные корреляты оповещения, ориентации и переориентации зрительно-пространственного внимания: исследование фМРТ, связанное с событием. (1): Neuroimage 21. С. 318–328.
  53. 53. Рис Дж., Фрит С.Д., Лави Н. (1997) Модуляция нерелевантного восприятия движения путем изменения нагрузки на внимание в несвязанной задаче.Наука 278 (5343): 1616–1619.
  54. 54. Schwartz S, Vuilleumier P, Hutton C, Maravita A, Dolan RJ и др. (2005) Нагрузка на внимание и сенсорная конкуренция в человеческом зрении: Модуляция FMRI-ответов нагрузкой при фиксации во время несущественной для задачи стимуляции в периферическом поле зрения. Cereb Cortex 15 (6): 770–786.
  55. 55. Лебер А.Б. (2010) Нейронные предикторы колебаний в контроле внимания внутри субъекта. (34): J Neurosci 30. pp. 11458–11465.

Картография внимания: отображение распределения внимания во времени и пространстве

Эти карты с непревзойденной детализацией иллюстрируют пространственно-временное распределение скрытого внимания, вызываемого периферийными сигналами.Кроме того, они подчеркивают драматическое влияние стимулов-заполнителей на это распределение. Рассмотрим данные из запрошенных мест. Когда присутствовали заполнители, мы воспроизводили хорошо известный паттерн раннего фасилитации и позднего торможения. Напротив, когда заполнители отсутствовали, мы наблюдали раннее и позднее торможение в указанном месте, несовместимое с типичным временным ходом скрытого ориентирования (например, Posner & Cohen, 1984). Сравнивая размеры эффектов подсказки для каждого CTOA, мы обнаружили, что скрытая ориентация резко изменилась в присутствии или отсутствии стимулов-заполнителей при коротких (100 и 200 мс) CTOA.

Если обратиться к пространственному распределению эффектов подсказки, наши результаты демонстрируют, что заполнители в нашем исследовании действовали как визуальные якоря, которые ограничивали распространение торможения. Это очевидно на диаграммах рассеяния и тепловых картах, которые четко разграничивают местоположения заполнителей как выбросы относительно их окружения. Это наблюдение дополнительно подтверждается регрессионным анализом: высокие значения b и низкие значения R 2 с относительно условия отсутствия местозаполнителей указывают на то, что кривая в буквальном смысле изогнута в обратном направлении с учетом указанного местоположения, и что указанные местоположения были более заметными выбросами.Напротив, когда заполнители отсутствуют, подавление распространяется на большую часть поля зрения (повторяя результаты Bennett & Pratt, 2001, при самом длинном CTOA). Распространение торможения криволинейно, быстро уменьшается на малых расстояниях и сглаживается примерно через три единицы сетки (~ 6 °). В дополнение к репликации существующих данных Беннета и Пратта на самом длинном CTOA (800 мс), это исследование добавляет карты для трех других CTOA, переводя эту картографию с высоким разрешением во временное измерение.Результаты также дополняют аналогичные пространственно-временные карты внимания с высоким разрешением, полученные с использованием процедур обнаружения изменений, которые также выявили усиление противоположного полушария (хотя эти авторы не причастны к IOR; Tse, Sheinberg, & Logothetis, 2003). Кроме того, они дополняют новое исследование, демонстрирующее, что структурированные массивы стимулов-заполнителей могут изменять форму распределения внимания (например, Jefferies & Di Lollo, 2015, которые показали, что внимание можно развернуть в кольцевом пространстве, когда дисплей заполнен заполнителями в ту форму).

Раннее и устойчивое торможение, о котором сообщалось в нашем состоянии без заполнителя, удивительно, потому что оно, кажется, противоречит устоявшейся литературе. Однако мы поддерживаем объяснение, которое согласуется с самыми ранними описаниями двухфазного паттерна «фасилитация — затем торможение» (Klein, 2004). В основополагающем исследовании компонентов визуальной ориентации Познер и Коэн (1984) объяснили двухфазный паттерн ориентации внимания, постулируя взаимодействие между отдельными, но одновременными, стимулирующими и тормозящими процессами.Типичная задача пространственной подсказки вызывает раннее и устойчивое торможение наряду с ранним и эфемерным облегчением, которое сильнее торможения. Эффекты подсказки описываются суммированием этих процессов, так что ранние CTOA приводят к облегчению (из-за того, что это сильнее, чем ингибирование), но более поздние CTOA приводят к ингибированию, потому что этот процесс длится дольше фасилитации. В соответствии с этой моделью должны наблюдаться ранние тормозящие эффекты реплики, если стимулирующий компонент можно стереть или быстро прекратить.Например, когда наблюдателям дается сильный стимул отключиться от периферийных сигналов, тормозящие эффекты сигналов наблюдаются при CTOA всего за 50 мс (Danziger & Kingstone, 1999). Точно так же Колли и его коллеги наблюдали фасилитацию периферическими сигналами только тогда, когда представление сигнала перекрывалось с целью; когда сигнал кратковременно мигал и смещался, они не наблюдали облегчения даже при коротких (<200 мс) CTOA (Collie, Maruff, Yucel, Danckert, & Currie, 2000). Хотя Collie et al.не комментировали этот вывод, мы предполагаем, что его можно рассматривать как проявление вышеупомянутого быстрого разъединения: возможно, временный характер этих сигналов ускорил разъединение по сравнению с более длительными сигналами, которые действительно вызывали фасилитацию. Точно так же мы предполагаем, что отсутствие заполнителей в нашем отображении облегчало или с большей вероятностью для наблюдателей отвлекало внимание от обозначенных мест, ускоряя распад стимулирующего компонента. Footnote 1 Следствием этого объяснения является то, что при наличии заполнителей наблюдатели по умолчанию выбирают режим, в котором они привязывают внимание к этим высококонтрастным контурам.Это кажется вероятным, учитывая, что наблюдатели автоматически распределяют внимание в пределах контуров краев объектов в хорошо известных демонстрациях объектно-ориентированного внимания (Egly et al., 1994). Непонятно, почему именно мы не наблюдали фасилитации без заполнителей, но вышеупомянутые исследования (Collie et al., 2000; Danziger & Kingstone, 1999) и другие не показали раннего фасилитации с помощью стимулов-заполнителей (например, Samuel & Kat, 2003 ; Samuel & Weiner, 2001), показывают, что это нарушение типичной модели кроссовера не может быть единственным фактором в нашем открытии.

Почему же тогда поля-заполнители в нашем исследовании привлекли такое внимание? Возможно, из-за того, что они были единственными объектами (помимо фиксирующей коробки) на дисплее, наблюдатели не обращали на них внимания. Другая возможность состоит в том, что внимание имеет пристрастие к краям, что согласуется с литературой, посвященной объектам (Scholl, 2001). Стимулы-заполнители также несут большой перцепционный багаж, когда они вставляются в пустой дисплей, и это усложняет интерпретацию эффекта таких заполнителей.Учтите, что относительное изменение яркости на дисплее, вызванное появлением метки или цели, больше в условии заполнителя, чем в условии отсутствия заполнителя. Footnote 2 Таким образом, наблюдаемые различия между условиями заполнителя и отсутствия заполнителя могут быть вызваны факторами восприятия, не зависящими от внимания (например, заметностью, сенсорной адаптацией и т. Д.). Эта идея также согласуется с ранними сообщениями об эффектах подавления сигналов при коротких CTOA (200 мс) на дисплеях без полей-заполнителей (например,г., Berlucchi et al., 1989; Тассинари и др., 1987). Эти исследователи использовали светодиоды в качестве стимулов вместо ящиков-заполнителей. Как и в нашем случае без заполнителей, внезапное свечение светодиода вызовет гораздо большее относительное изменение яркости, чем яркость прямоугольников Познера и Коэна (1984). В любом случае, настоящие результаты предлагают ясную демонстрацию последствий типичного для парадигмы отображения заполнителя на скрытую ориентировочную реакцию.

Еще одна теоретическая сложность, вызванная элементами нашего дисплея, — это возможное смешение эксцентриситета цели с результатами.Поскольку наша цель требовала исследования множества целевых местоположений на обширной территории, мы не могли контролировать эксцентриситет цели при создании нашей карты. Однако мы не слишком обеспокоены этим, потому что Беннет и Пратт (2001), в честь которых был разработан наш дисплей, провели небольшое исследование, чтобы изучить эффект эксцентриситета, и не обнаружили никакого эффекта с их дисплеем. Они использовали аналогичный дисплей, без подсказок, и цели появлялись в 40 разных местах по четырем диагоналям, выходящим из точки фиксации (десять точек на каждой диагонали).Поскольку они не обнаружили эффекта эксцентриситета на простое обнаружение цели с помощью своего дисплея, и поскольку наш дисплей (т.е. очень яркие стимулы на черном фоне) и процедура были практически идентичными, мы уверены, что эксцентриситет не повлиял на наши данные.

Резко увеличив количество целевых местоположений, мы создали в высшей степени подробную карту ориентировочной реакции. Но это также снизило надежность реплик-стимула. В то время как в большинстве исследований используется несколько реплик и целевых местоположений, что делает даже неинформативные реплики в некоторой степени надежными, вероятность появления цели в указанном месте в нашем исследовании была низкой: 1/121, если быть точным (или 25/121 вероятность появления появляющиеся в квадранте с указанием очереди).Разумно предположить, что ненадежность реплики повлияла на распределение внимания (например, Druker & Anderson, 2010). Тем не менее, даже несмотря на то, что вероятность появления цели в указанном месте была очень низкой (1/121), мы все же воспроизвели типичную модель кроссовера «фасилитация-ингибирование» в указанном месте по сравнению с противоположным местом (см. Рис. 1b) в указанном месте. условия-заполнители, поэтому кажется маловероятным, что ненадежность реплики нарушила типичное ориентировочное поведение.

Поскольку количество испытаний, необходимых для получения достаточной мощности в 121 целевом местоположении, было очень большим (> 1000 испытаний на участника), CTOA и присутствие заполнителя были изменены между субъектами.Поскольку все участники имели опыт работы только с одним CTOA, повторяющийся временной контекст мог повлиять на неожиданные результаты, наблюдаемые в условиях отсутствия заполнителя. Как мы отметили выше, мы ожидаем, что любое влияние временного контекста будет равнозначным для условий заполнителя; учитывая, что мы наблюдали в высшей степени типичную для парадигмы картину результатов в условии заполнителя, мы не ожидаем, что временной контекст привел к неожиданным результатам в условии отсутствия заполнителя. Что касается присутствия заполнителя как манипуляции между субъектами, мы хотели убедиться, что участники в условии отсутствия заполнителя никогда не сталкивались с объектами, поскольку неопределенность в структуре объекта от испытания к испытанию может увеличить выбор на основе объекта (e .г., Шомштейн, 2012), что может влиять на ориентировочную реакцию.

Это исследование было не первым, в котором использовалась скрытая методика систематического манипулирования наличием стимулов-заполнителей. Другие исследователи изучали влияние стимулов-заполнителей на IOR (например, Birmingham & Pratt, 2005; Jordan & Tipper, 1998; Klein & McCormick, 1989; McAuliffe, Chasteen, & Pratt, 2006; McAuliffe, Pratt, & O’Donnell , 2001; Paul & Tipper, 2003; Pratt & Chasteen, 2007), но только при более длинных (> 500 мс) CTOA и с меньшим количеством местоположений стимулов (например,g., 2–8), часто используя несколько парадигм последовательных сигналов, и никогда не исследуя случаев, когда сигнал появляется в месте заполнителя, а цель — нет (предотвращая детальный анализ пространственного распределения). Тем не менее, они служили полезным справочником по влиянию стимулов-заполнителей на пространственную ориентацию. Общей чертой всех этих исследований является то, что IOR ослабляется без заполнителей по сравнению с заполнителями (Jordan & Tipper, 1998; McAuliffe et al., 2006, с молодыми людьми; McAuliffe et al., 2001; Пратт и Честин, 2007; хотя некоторые не показали никакой разницы, например, Klein & McCormick, 1989; McAuliffe et al., 2006, с пожилыми людьми), что, по-видимому, противоречит нашим выводам о значительном IOR на 200 мс без заполнителей по сравнению с отсутствием IOR с заполнителями. Мы не утверждаем, что IOR был лучше без заполнителей, а скорее, что временной ход фасилитации и торможения был изменен присутствием заполнителей. Если бы предыдущие исследования изучали влияние заполнителей на периферийные сигналы при более ранних CTOA, они могли бы найти аналогичные результаты, и если бы мы расширили наше исследование на CTOA более 1000 мс, мы могли бы наблюдать более высокий IOR с заполнителями с течением времени, как в эти более ранние исследования.Интересно, что Бирмингем и Пратт (2005) обнаружили отсутствие или минимальное значение IOR без заполнителей в парадигме последовательного указания с CTOA между 1000 и 3000 мс. Учитывая ускоренный паттерн ингибирования, наблюдаемый в нашем состоянии без заполнителей, возможно, что IOR, который мы наблюдали, был кратковременным и не превышал 800-миллисекундный CTOA (хотя для устранения этих различий необходимы дальнейшие исследования).

Результаты этого крупномасштабного исследования с высоким разрешением влияния периферийных сигналов на внимание показали огромное влияние, которое заполнители могут иметь как на временной ход, так и на пространственное распределение внимания.Другими словами, пространственно-временная динамика внимания находится под сильным влиянием чего-то, что обычно рассматривается как особенность экспериментального плана, а не как независимая переменная. Рассматривая больше мест в более широком диапазоне времени, чем когда-либо прежде, настоящее исследование не только подчеркивает критическую роль заполнителей, но также устраняет давние расхождения в литературе по подсказкам и предоставляет подробную информацию о том, как периферийные сигналы влияют на поведение в течение длительного периода времени. время и место.В свете настоящих открытий возникает вопрос, что теперь можно было бы считать «классическим» паттерном следящих эффектов, если бы в ранних исследованиях (Maylor & Hockey, 1985; Posner & Cohen, 1984) не использовались заполнители.

Предсказывает ли культурный фон пространственное распределение внимания?

  • Эллисон, К., Ауён, Б., и Барон-Коэн, С. (2012). К кратким «красным флажкам» для скрининга аутизма: краткий коэффициент аутистического спектра и краткий количественный контрольный список для 1000 случаев и 3000 контролей. Журнал Американской академии детской и подростковой психиатрии, 51 (2), 202–212. https://doi.org/10.1016/j.jaac.2011.11.003.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Бальц, Г. У., и Хок, Х. С. (1997). Влияние распределения внимания на пространственное разрешение. Vision Research, 37 (11), 1499–1510. https://doi.org/10.1016/S0042-6989(96)00296-9.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Беннет, П.Дж. И Пратт Дж. (2001). Пространственное распределение торможения возврата. Психологическая наука, 12 (1), 76–80. https://doi.org/10.1111/1467-9280.00313.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Берри, Дж. У. (2014). Анкета «Взаимные межкультурные отношения в плюралистических обществах» (МИРИПС) . Получено с http://www.victoria.ac.nz/cacr/research/mirips.

  • Бодуроглу, А., & Шах, П. (2017). Культурные различия в широте внимания и разрешении. Культура и мозг, 5 (2), 169–181. https://doi.org/10.1007/s40167-017-0056-9.

    Артикул Google ученый

  • Бодуроглу А., Шах П. и Нисбетт Р. Э. (2009). Культурные различия в распределении внимания при обработке визуальной информации. Журнал кросс-культурной психологии, 40 (3), 349–360.https://doi.org/10.1177/0022022108331005.

    Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

  • Боланд, Дж. Э., Чуа, Х. Ф. и Нисбетт, Р. Э. (2008). Как мы это видим: культурные различия в моделях движения глаз в визуальных сценах. В K. Rayner, D. Shen, X. Bai, & G. Yan (Eds.), Когнитивные и культурные влияния на движения глаз (стр. 363–378). Тяньцзинь: Народное издательство Тяньцзиня.

    Google ученый

  • Брейнард, Д.Х. (1997). Набор инструментов психофизики. Пространственное видение, 10, 433–436. https://doi.org/10.1163/156856897×00357.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Бребнер Дж. И Купер К. (1974). Влияние низкой частоты регулярных сигналов на время реакции интровертов и экстравертов. Журнал исследований личности, 8 (3), 263–276. https://doi.org/10.1016/0092-6566(74)

    -3.

    Артикул Google ученый

  • Капарос С., Линнелл К. Дж., Бремнер А. Дж., Де Фокерт Дж. У. и Давидофф Дж. (2013). Говорят ли нам что-нибудь о локальном и глобальном избирательном внимании местные и глобальные предубеждения восприятия? Психологическая наука, 24 (2), 206–212. https://doi.org/10.1177/0956797612452569.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Карраско, М.(2011). Визуальное внимание: последние 25 лет. Vision Research, 51 (13), 1484–1525. https://doi.org/10.1016/j.visres.2011.04.012.

    Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

  • Cheung, B.Y., Chudek, M., & Heine, S.J. (2011). Доказательства чувствительного периода для аккультурации: более молодые иммигранты сообщают о более быстрой аккультурации. Психологическая наука, 22 (2), 147–152.https://doi.org/10.1177/0956797610394661.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Чонг, С. К., & Трейсман, А. (2005). Внимательное распространение при статистической обработке визуальных отображений. Восприятие и психофизика, 67 (1), 1–13. https://doi.org/10.3758/bf03195009.

    Артикул Google ученый

  • Чуа, Х. Ф., Боланд, Дж.Э. и Нисбетт Р. Э. (2005). Культурные различия в движениях глаз во время восприятия сцены. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102 (35), 12629–12633. https://doi.org/10.1073/pnas.0506162102.

    Артикул Google ученый

  • Корнелиссен Ф. В., Петерс Э. М. и Палмер Дж. (2002). Набор инструментов Eyelink: отслеживание взгляда с помощью MATLAB и Psychophysics Toolbox. Методы исследования поведения, 34 (4), 613–617.https://doi.org/10.3758/BF03195489.

    Артикул Google ученый

  • Косман, Дж. Д., Лис, М. Н., Ли, Дж. Д., Риццо, М., и Вецера, С. П. (2012). Нарушение отвлечения внимания у пожилых людей с ухудшением полезного поля зрения. Журналы геронтологии: Серия B, 67 (4), 405–412. https://doi.org/10.1093/geronb/gbr116.

    Артикул Google ученый

  • Уважаемый, И.Дж., Дер, Г. и Форд, Г. (2001). Время реакции и различия в интеллекте: популяционное когортное исследование. Intelligence, 29 (5), 389–399. https://doi.org/10.1016/S0160-2896(01)00062-9.

    Артикул Google ученый

  • Дер, Г., и Дири, И. Дж. (2006). Возрастные и половые различия во времени реакции в зрелом возрасте: результаты исследования здоровья и образа жизни Соединенного Королевства. Психология и старение, 21 (1), 62–73.https://doi.org/10.1037/0882-7974.21.1.62.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Desimone, R., & Duncan, J. (1995). Нейронные механизмы избирательного зрительного внимания. Annual Review of Neuroscience, 18 (1), 193–222. https://doi.org/10.1146/annurev.ne.18.030195.001205.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Доэрти, М.Дж., Цуджи, Х. и Филлипс, У. А. (2008). Контекстная чувствительность визуального восприятия размера варьируется в зависимости от культуры. Восприятие, 37 (9), 1426–1433. https://doi.org/10.1068/p5946.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Даунинг, К. Дж. (1988). Ожидание и визуально-пространственное внимание: влияние на качество восприятия. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность, 14 (2), 188–202.https://doi.org/10.1037/0096-1523.14.2.188.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Эдман Г., Шаллинг Д. и Левандер С. Э. (1983). Импульсивность, скорость и ошибки в задаче на время реакции: вклад в конструктивную валидность концепции импульсивности. Acta Psychologica, 53 (1), 1–8. https://doi.org/10.1016/0001-6918(83)-4.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Эриксен, К.У. и Джеймс, Дж. Д. С. (1986). Визуальное внимание внутри и вокруг области фокусного внимания: модель линзы с переменным фокусным расстоянием. Восприятие и психофизика, 40 (4), 225–240. https://doi.org/10.3758/bf03211502.

    Артикул Google ученый

  • Эриксен, К. В., и Йе, Ю. (1985). Распределение внимания в поле зрения. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность, 11 (5), 583–597.https://doi.org/10.1037/0096-1523.11.5.583.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Эванс, К., Ротелло, К. М., Ли, X., и Рейнер, К. (2009). Восприятие сцены и память, выявленные с помощью движений глаз и анализа рабочих характеристик приемника: действительно ли существуют культурные различия? Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии, 62 (2), 276–285. https://doi.org/10.1080/17470210802373720.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Флеварис, А.В., Бентин, С., и Робертсон, Л.С. (2011). Внимательный выбор относительной SF опосредует глобальную или локальную обработку данных: данные ЭЭГ. Journal of Vision, 11 (7), 1–12. https://doi.org/10.1167/11.7.11.

    Артикул Google ученый

  • Гарднер, В. Л., Габриэль, С., И Ли, А. Ю. (1999). «Я» ценим свободу, но «мы» ценим отношения: самоконструирование отражает культурные различия в суждениях. Психологическая наука, 10 (4), 321–326. https://doi.org/10.1111/1467-9280.00162.

    Артикул Google ученый

  • Го, Дж. О., Чи, М. В., Тан, Дж. К., Венкатраман, В., Хебранк, А., Лешикар, Э. Д.,… Парк, Д. К. (2007). Возраст и культура влияют на обработку объекта и привязку объекта к сцене в вентральной зрительной области. Когнитивная, аффективная и поведенческая нейробиология , 7 (1), 44–52. https://doi.org/10.3758/cabn.7.1.44.

  • Гудхью, С. К., и Эдвардс, М. (2017). Объекты, но не концепции, изменяют размер обслуживаемой области. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии, 70 (7), 1353–1365. https://doi.org/10.1080/17470218.2016.1183687.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Гудхью, С.К., и Эдвардс, М. (2019). Перевод экспериментальных парадигм в исследование индивидуальных различий: вклад, проблемы и практические рекомендации. Сознание и познание, 69, 14–25. https://doi.org/10.1016/j.concog.2019.01.008.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Гудхью, С. К., Лоуренс, Р. К., и Эдвардс, М. (2017). Тестирование универсальности модели зум-линзы: доказательства влияния размера наблюдаемой области на восприятие, специфичного для зрительных путей. Внимание, восприятие и психофизика, 79 (4), 1147–1164. https://doi.org/10.3758/s13414-017-13069.

    Артикул Google ученый

  • Гудхью, С. К., Шен, Э. и Эдвардс, М. (2016). Избирательное пространственное улучшение: размер прожектора влияет на пространственное, но не временное восприятие. Psychonomic Bulletin & Review, 23 (4), 1144–1149. https://doi.org/10.3758/s13423-015-0904-6.

    Артикул Google ученый

  • Gutchess, A.H., Welsh, R.C., Bodurolu, A., & Park, D.C. (2006). Культурные различия в нейронных функциях, связанных с обработкой объектов. Когнитивная, аффективная и поведенческая нейробиология, 6 (2), 102–109. https://doi.org/10.3758/cabn.6.2.102.

    Артикул Google ученый

  • Хаким, Н., Саймонс, Д. Дж., Чжао, Х., и Ван, X. (2017). Отличаются ли жители Востока и Запада визуальным восприятием? Предварительно зарегистрированный экзамен по трем задачам на зрительное познание. Социально-психологическая наука и наука о личности, 8 (2), 142–152. https://doi.org/10.1177/1948550616667613.

    Артикул Google ученый

  • Хамамура, Т., Мейер, З., Хайне, С. Дж., Камая, К., и Хори, И. (2009). Подход — мотивация избегания и обработка информации: кросс-культурный анализ. Бюллетень личности и социальной психологии, 35 (4), 454–462. https://doi.org/10.1177/0146167208329512.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Хан, С., и Хамфрис, Г. (2016). Самоконструирование: культурные рамки для функции мозга. Current Opinion in Psychology, 8, 10–14. https://doi.org/10.1016/j.copsyc.2015.09.013.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Хедден Т., Кетай, С., Арон, А., Маркус, Х. Р., и Габриэли, Дж. Д. (2008). Культурные влияния на нейронные субстраты контроля внимания. Психологическая наука, 19 (1), 12–17. https://doi.org/10.1111/j.1467-9280.2008.02038.x.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Хайне, С. Дж., Китайма, С., Леман, Д. Р., Таката, Т., Иде, Э., Леунг, К., и Мацумото, Х. (2001). Дивергентные последствия успеха и неудачи в Японии и Северной Америке: исследование мотивации самосовершенствования и податливости себя. Журнал личности и социальной психологии, 81 (4), 599–615. https://doi.org/10.1037//0022-3514.81.4.599.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Имаи, М., Канеро, Дж., И Масуда, Т. (2016). Связь между языком, культурой и мыслью. Current Opinion in Psychology, 8, 70–77. https://doi.org/10.1016/j.copsyc.2015.10.011.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Джеффрис, Л.Н., и Ди Лолло, В. (2009). Линейные изменения пространственной протяженности фокуса внимания во времени. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность, 35 (4), 1020–1031. https://doi.org/10.1037/a0014258.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Джеффрис, Л. Н., Эннс, Дж. Т., и Ди Лолло, В. (2014). Гибкий фокус: является ли пространственное внимание единым или разделенным, зависит от целей наблюдателя. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность, 40 (2), 465–470. https://doi.org/10.1037/a0034734.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Джи, Л. Дж., Пенг, К., и Нисбетт, Р. Э. (2000). Культура, контроль и восприятие отношений в окружающей среде. Журнал личности и социальной психологии, 78 (5), 943–955. https://doi.org/10.1037//0O22-3514.78.S.943.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Цзи, Л. Дж., Чжан, З., и Нисбетт, Р. Э. (2004). Это культура или язык? Изучение языковых эффектов в кросс-культурных исследованиях по категоризации. Журнал личности и социальной психологии, 87 (1), 57–65. https://doi.org/10.1037/0022-3514.87.1.57.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Келли Д.Дж., Миеллет, С., и Калдара, Р. (2010). Культура формирует движения глаз для визуально однородных объектов. Frontiers in Psychology, 1, 6. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2010.00006.

    Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

  • Кетай, С., Арон, А., и Хедден, Т. (2009). Культура и внимание: данные мозга и поведения. Прогресс в исследованиях мозга, 178, 79–92.https://doi.org/10.1016/S0079-6123(09)17806-8.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Китайма С., Даффи С., Кавамура Т. и Ларсен Дж. Т. (2003). Восприятие объекта и его контекста в разных культурах: новый взгляд на культуру. Психологическая наука, 14 (3), 201–206. https://doi.org/10.1111/1467-9280.02432.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Кляйн Р.М., Кристи Дж. И Моррис Э. П. (2005). Векторное усреднение торможения возврата. Psychonomic Bulletin & Review, 12 (2), 295–300. https://doi.org/10.3758/bf03196375.

    Артикул Google ученый

  • Лаберж Д. (1983). Пространственная степень внимания к буквам и словам. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность, 9 (3), 371–379. https: // doi.org / 10.1037 / 0096-1523.9.3.371.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Лахтела К., Ниеми П. и Куусела В. (1985). Визуальный выбор взрослого — время реакции, возраст, пол и готовность. Проверка проблемы Велфорда на большой выборке населения. Скандинавский журнал психологии, 26 (4), 357–362.

    Артикул Google ученый

  • Лоуренс Р.К., Эдвардс, М., и Гудхью, С. С. (2018). Изменение пространственного распределения внимания с возрастом. Acta Psychologica, 188, 188–199. https://doi.org/10.1016/j.actpsy.2018.06.009.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Лин, З., и Хан, С. (2009). Самоконструируемая грунтовка модулирует объем визуального внимания. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии, 62 (4), 802–813.https://doi.org/10.1080/17470210802271650.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Лансман, М., Эдвардс, Дж. Д., Андел, Р., Смолл, Б. Дж., Болл, К. К., и Роенкер, Д. Л. (2008). Что предсказывает изменения в производительности теста полезного поля зрения? Психология и старение, 23 (4), 917–927. https://doi.org/10.1037/a0013466.

    Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

  • Манн Т.А. и Уокер П. (2003). Аутизм и дефицит зрительного внимания. Журнал детской психологии и психиатрии, 44 (2), 274–284. https://doi.org/10.1111/1469-7610.00120.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Маркус, Х. Р. и Китайма, С. (1991). Культура и личность: последствия для познания, эмоций и мотивации. Психологический обзор, 98 (2), 224–253.https://doi.org/10.1037/0033-295X.98.2.224.

    Артикул Google ученый

  • Маркус, Х. Р., и Китайма, С. (2010). Культуры и личности: цикл взаимного конституирования. Перспективы психологической науки, 5 (4), 420–430. https://doi.org/10.1177/1745691610375557.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Масуда, Т. (2017).Культура и внимание: последние эмпирические открытия и новые направления в культурной психологии. Компас социальной и психологии личности, 11 (12), e12363, 1–16. https://doi.org/10.1111/spc3.12363.

    Артикул Google ученый

  • Масуда Т., Исии К. и Кимура Дж. (2016). Когда появляется или исчезает доминирующий в культурном отношении способ внимания? Сравнение моделей движения глаз во время задания визуального мерцания у канадцев из Европы и Японии. Журнал кросс-культурной психологии, 47 (7), 997–1014. https://doi.org/10.1177/0022022116653830.

    Артикул Google ученый

  • Масуда Т. и Нисбетт Р. Э. (2001). Посещение целостно или аналитически: сравнение контекстной чувствительности японцев и американцев. Журнал личности и социальной психологии, 81 (5), 922–934. https://doi.org/10.1037//0022-35I4.81.5.922.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Масуда Т. и Нисбетт Р. Э. (2006). Культура и слепота к изменениям. Когнитивная наука, 30 (2), 381–399. https://doi.org/10.1207/s15516709cog0000_63.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Масуда, Т., Рассел, Дж., Ли, Л. М. У. и Ли, Х. (2019). Познание и восприятие.В Д. Коэн и С. Китайма (ред.), Справочник по культурной психологии (стр. 222–245). Нью-Йорк: Гилфорд Пресс.

    Google ученый

  • Мэйтас, Н.А., Неттельбек, Т., и Бернс, Н.Р. (2014). Когнитивные и визуальные предикторы производительности UFOV у пожилых людей. Анализ и предотвращение несчастных случаев, 70, 74–83. https://doi.org/10.1016/j.aap.2014.03.011.

    Артикул PubMed Google ученый

  • МакКоун, Э., Аймола Дэвис, А., Фернандо, Д., Алдерс, Р., Леунг, Х., Викрамарияратне, Т. и др. (2010). У Азии есть глобальное преимущество: расы и визуальное внимание. Vision Research, 50 (16), 1540–1549. https://doi.org/10.1016/j.visres.2010.05.010.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Mounts, J. R., & Edwards, A. A. (2017). Широта внимания и компромиссы в пространственной и временной резкости. Визуальное познание, 24 (7–8), 422–433.https://doi.org/10.1080/13506285.2017.1294637.

    Артикул Google ученый

  • Мюллер М. М., Малиновски П., Грубер Т. и Хиллард С. А. (2003). Устойчивое разделение центра внимания. Nature, 424 (6946), 309–312. https://doi.org/10.1038/nature01812.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Мюллер, Х. Дж., И Рэббит, П. М. (1989). Рефлексивная и произвольная ориентация зрительного внимания: динамика активации и сопротивления прерыванию. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность, 15 (2), 315–330. https://doi.org/10.1037/0096-1523.15.2.315.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Накаяма, К., и Маккебен, М. (1989). Устойчивые и преходящие компоненты фокуса зрительного внимания. Vision Research, 29 (11), 1631–1647. https://doi.org/10.1016/0042-6989(89)

    -2.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Навон Д. (1977). Лес перед деревьями: приоритет глобальных характеристик в визуальном восприятии. Когнитивная психология, 9 (3), 353–383. https://doi.org/10.1016/0010-0285(77)-3.

    Артикул Google ученый

  • Навон, Д.(2003). О чем сложное письмо говорит психологу? Acta Psychologica, 114 (3), 273–309. https://doi.org/10.1016/j.actpsy.2003.06.002.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Нисбетт Р. Э. и Масуда Т. (2003). Культура и точка зрения. Proceedings of the National Academy of Sciences, 100 (19), 11163–11170. https://doi.org/10.1073/pnas.1934527100.

    Артикул Google ученый

  • Нисбетт Р. Э. и Миямото Ю. (2005). Влияние культуры: целостное и аналитическое восприятие. Тенденции в когнитивных науках, 9 (10), 467–473. https://doi.org/10.1016/j.tics.2005.08.004.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Нисбетт, Р. Э., Пэн, К., Чой, И., и Норензаян, А.(2001). Культура и системы мышления: целостное и аналитическое познание. Психологический обзор, 108 (2), 291–310. https://doi.org/10.1037/0033-295X.108.2.291.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Poirel, N., Pineau, A., & Mellet, E. (2008). Что природа стимулов говорит нам об эффекте глобального приоритета? Acta Psychologica, 127 (1), 1–11. https: // doi.org / 10.1016 / j.actpsy.2006.12.001.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Познер, М. И. (1980). Ориентация внимания. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии, 32 (1), 3–25. https://doi.org/10.1080/00335558008248231.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Познер, М. И., и Коэн, Ю. (1984). Компоненты визуального ориентирования. Внимание и производительность X: Контроль языковых процессов, 32, 531–556.

    Google ученый

  • Познер М. И., Рафаль Р. Д., Чоат Л. С. и Воган Дж. (1985). Торможение возврата: нейронная основа и функция. Когнитивная нейропсихология, 2 (3), 211–228. https://doi.org/10.1080/02643298508252866.

    Артикул Google ученый

  • Прингл, Х.Л., Ирвин, Д. Э., Крамер, А. Ф., и Атчли, П. (2001). Роль широты внимания в обнаружении изменений восприятия. Psychonomic Bulletin & Review, 8 (1), 89–95. https://doi.org/10.3758/bf03196143.

    Артикул Google ученый

  • Райнер, К., Кастельхано, М. С., и Янг, Дж. (2009). Движения глаз и диапазон восприятия у читателей старшего и младшего возраста. Психология и старение, 24 (3), 755–760.https://doi.org/10.1037/a0014300.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Райнер, К., Ли, X., Уильямс, К. К., Кейв, К. Р., и Велл, А. Д. (2007). Движения глаз во время задач обработки информации: индивидуальные различия и культурные эффекты. Vision Research, 47 (21), 2714–2726. https://doi.org/10.1016/j.visres.2007.05.007.

    Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

  • Робертсон, Л.К., Эгли Р., Лэмб М. Р. и Керт Л. (1993). Пространственное внимание и привязка к глобальному и локальному уровням иерархической структуры. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность, 19 (3), 471–487. https://doi.org/10.1037/0096-1523.19.3.471.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Сасаки Ю., Хаджихани Н., Фишл Б., Лю А. К., Маррет С., Дейл А. М. и др. (2001).Локальное и глобальное внимание ретинотопно отображается в затылочной коре головного мозга человека. Proceedings of the National Academy of Sciences, 98 (4), 2077–2082. https://doi.org/10.1073/pnas.98.4.2077.

    Артикул Google ученый

  • Шмитц, Н., Дейли, Э. и Мерфи, Д. (2007). Фронтальная анатомия и время реакции при аутизме. Neuroscience Letters, 412 (1), 12–17. https://doi.org/10.1016 / j.neulet.2006.07.077.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Сензаки, С., Масуда, Т., и Исии, К. (2014a). Когда восприятие идет сверху вниз, а когда нет? Культура, повествование и внимание. Когнитивная наука, 38 (7), 1493–1506. https://doi.org/10.1111/cogs.12118.

    Артикул PubMed Google ученый

  • Сензаки, С., Масуда, Т., и Нанд, К. (2014b). Целостные и аналитические выражения в произведениях искусства: межкультурные различия и сходства в рисунках и коллажах канадских и японских детей школьного возраста. Журнал кросс-культурной психологии, 45 (8), 1297–1316. https://doi.org/10.1177/0022022114537704.

    Артикул Google ученый

  • Шеппард, Л. Д., и Вернон, П. А. (2008). Интеллект и скорость обработки информации: обзор 50-летних исследований. Личность и индивидуальные различия, 44 (3), 535–551. https://doi.org/10.1016/j.paid.2007.09.015.

    Артикул Google ученый

  • Шульман, Г. Л., и Уилсон, Дж. (1987). Пространственная частота и избирательное внимание к локальной и глобальной информации. Восприятие, 16 (1), 89–101.

    Артикул Google ученый

  • SR Research Ltd.(2005–2008). Руководство пользователя EyeLink (версия 1.4.0).

  • Таджима Ю. и Даффилд Н. (2012). Лингвистическая и культурная относительность: о японско-китайских различиях в описании и запоминании изображений. Когнитивная лингвистика, 23 (4), 675–709. https://doi.org/10.1515/cog-2012-0021.

    Артикул Google ученый

  • Тейлор, Дж. Э. Т., Чан, Д., Беннет, П. Дж., И Пратт, Дж. (2015).Картография внимания: отображение распределения внимания во времени и пространстве. Внимание, восприятие и психофизика, 77 (7), 2240–2246. https://doi.org/10.3758/s13414-015-0943-0.

    Артикул Google ученый

  • Turatto, M., Benso, F., Facoetti, A., Galfano, G., Mascetti, G.G., & Umiltà, C. (2000). Автоматическая и произвольная фокусировка внимания. Восприятие и психофизика, 62 (5), 935–952.https://doi.org/10.3758/bf03212079.

    Артикул Google ученый

  • Уилсон, К. Э., Лоу, М. Х., Руппел, Дж., Пратт, Дж., И Фербер, С. (2016). Объем невозврата: открытость предсказывает пространственное распределение запрета возврата. Внимание, восприятие и психофизика, 78 (1), 209–217. https://doi.org/10.3758/s13414-015-0991-5.

    Артикул Google ученый

  • Общий нейронный механизм для предотвращения и прекращения распределения внимания

    Стимулы и процедура
    Эксперимент 1.

    Целью эксперимента 1 было обеспечить четкую демонстрацию того, что за переключением внимания на боковую цель, обозначенную N2pc, следует подавление, обозначенное Pd. Эту общую картину можно увидеть на сигналах во многих предыдущих исследованиях, в которых основное внимание уделялось компоненту N2pc (Luck and Hillyard, 1994b; Brisson and Jolicoeur, 2007; Lien et al., 2008; Carlisle and Woodman, 2011), но Pd был формально не анализировались в этих исследованиях. Задача в эксперименте 1 заключалась в наблюдении за латерализованным закрашенным кругом определенного цвета и сообщении о положении выемки на этом круге (рис.1 A , пример стимулов). Центральный заполненный кружок также присутствовал в каждом массиве, но это не имело значения.

    Рис. 1.

    Пример отображения стимула из трех экспериментов. A , Эксперимент 1. Мишень представляла собой круг определенного цвета (в данном примере красный), который мог появляться в любом из двух боковых мест, и участников попросили сообщить, есть ли у цели выемка на вершине. или снизу. B , Эксперимент 2. Участников попросили обратить внимание на место, обозначенное вертикальной (или горизонтальной) полосой подсказок, и сделать ответ на нажатие кнопки, чтобы указать, присутствует ли круг с целевым цветом или отсутствует в этом месте. место расположения.В этом примере целевой цвет был красным, и участнику было приказано посетить место, указанное вертикальной полосой. C , Эксперимент 3. Мишень представляла собой центральный круг целевого цвета (в данном примере красный). Дистрактор целевого цвета представлял собой круг с целевым цветом сбоку. Участников попросили сообщить, был ли центральный круг целевым цветом или нет, игнорируя боковые круги.

    Стимулы предъявлялись на видеомониторе с черным фоном на расстоянии 70 см.Каждый набор стимулов состоял из трех закрашенных кружков (диаметром 1,6 °), один в центре монитора, а другие с центром на 2,5 ° слева и справа от центра. Цвет центрального круга был серым в 70% испытаний, красным ( u ′ = 0,46, v ′ = 0,50) в 10% испытаний, зеленым ( u ′ = 0,14, v ′ = 0,55) в 10% испытаний и синий ( u ′ = 0,19, v ′ = 0,24) в 10% испытаний. Все цвета подобраны по яркости (18 кд / м 2 ).Цвет каждого бокового круга с равной вероятностью был красным, зеленым или синим. Цвет каждого круга выбирался случайным образом с заданной вероятностью в каждом испытании с ограничением, что два боковых круга никогда не были одного цвета (хотя центральный круг мог быть того же цвета, что и один из боковых кругов). Каждый боковой круг имел выемку (0,3 ° в высоту × 0,6 ° в ширину) сверху или снизу, и расположение выемки на каждом боковом круге варьировалось случайным образом в разных испытаниях.Массив стимулов предъявлялся в течение 200 мс, после чего следовал пустой интервал между стимулами переменной продолжительности 1200–1400 мс (прямоугольное распределение). Во время межстимульного интервала дисплей состоял из серого фиксирующего креста (0,3 ° × 0,3 °, 18 кд / м 2 ) в центре дисплея.

    Каждый участник выполнил 60 практических испытаний, за которыми последовали 18 блоков по 60 испытаний, в ходе которых были записаны ERP. В начале каждого блока один из цветов (красный, зеленый или синий) был назначен целевым цветом.Блоки красной цели, зеленой цели и синей цели располагались в случайном порядке. Участники были проинструктированы реагировать, когда они обнаруживали круг с заданным цветом в любом из боковых местоположений, нажимая одну из двух кнопок правой рукой на игровой клавиатуре, чтобы указать местоположение выемки на этом круге (указательный палец для верхней выемки и средний палец для нижней выемки). Им было приказано не реагировать, когда целевой цвет отсутствовал в двух боковых точках. В равной степени были подчеркнуты скорость и точность.Целевой цвет мог появиться в центральном месте, но участникам было дано указание игнорировать центральное местоположение и реагировать только на целевой цвет в боковых точках (центральный элемент присутствовал исключительно для сопоставления стимулов с теми, которые использовались в эксперименте 3).

    Шестьдесят семь процентов испытаний содержали боковую цель. Чтобы устранить сенсорную путаницу, в анализ целевых испытаний были включены только испытания, в которых центральное расположение было выделено серым кружком (504 испытания, 47%).От участников требовалось поддерживать центральную фиксацию на протяжении всего испытания, подтвержденную записями электроокулограммы (ЭОГ) (см. Подробности ниже).

    Мы предсказали, что компонент N2pc будет вызываться боковыми целевыми стимулами, отражая распределение внимания к цели, и что за этим будет следовать компонент Pd, отражающий процесс активного подавления, который завершает выделение внимания на латеральную цель. цель. Альтернативная возможность заключалась в том, что компонент N2pc просто исчезнет, ​​отражая пассивное ослабление внимания после завершения целевой обработки.

    Эксперимент 2.

    Этот эксперимент был разработан, чтобы определить, используется ли активное подавление для прекращения внимания в условиях, в которых внимание уже было направлено посредством явного пространственного предварения. Предварительное действие вызывает смещение внимания до начала действия цели (Posner, 1980; Mangun and Hillyard, 1990), и мы попытались определить, происходит ли активное подавление после предъявления стимула в указанном месте после того, как внимание больше не требуется в указанном место расположения.

    Стимулы и процедура в этом эксперименте были идентичны тем, которые использовались в эксперименте 1, за исключением следующего (рис. 1 B ). Дисплей содержал два непрерывно видимых квадрата с серым контуром в качестве заполнителей (1,9 ° × 1,9 °, 18 кд / м 2 , центрированные на 3,0 ° слева и справа от фиксации). Каждое испытание состояло из последовательности набора пространственных сигналов и набора различий. После пустого интервала между стимулами (1400–1600 мс, прямоугольное распределение) матрица реплик была представлена ​​в течение 200 мс.Каждый набор сигналов состоял из вертикальной серой полосы (0,6 ° в высоту × 0,03 ° в ширину, 18 кд / м 2 ) и горизонтальной серой полосы (0,03 ° в высоту × 0,6 ° в ширину, 18 кд / м 2 ), каждая по центру внутри одного из двух заполнителей. Расположение каждой полосы в разных испытаниях варьировалось случайным образом, но массив всегда содержал одну горизонтальную полосу и одну вертикальную полосу. Половине участников было дано указание направить внимание на место, обозначенное вертикальной полосой в массиве сигналов, а другой половине — направить внимание на место, указанное горизонтальной полосой, при сохранении фиксации на точке фиксации.Этот тип процедуры отслеживания имеет преимущество контроля сенсорных различий между левыми и правыми сигналами.

    После задержки (1400–1600 мс, прямоугольное распределение) матрица дискриминации была представлена ​​на 200 мс. Каждый массив дискриминации состоял из двух закрашенных кружков (диаметром 1,6 °), каждый из которых центрирован внутри одного из двух заполнителей. Цвет каждого круга был красным, зеленым или синим, с равной вероятностью, случайным образом изменяющимся в разных испытаниях, с ограничением, что цвет не повторялся в заданном массиве различения.

    В начале каждого блока один из цветов (красный, зеленый или синий) был назначен целевым цветом. Блоки красной цели, зеленой цели и синей цели располагались в случайном порядке. Участников проинструктировали указать, присутствовал ли круг целевого цвета (реакция указательного пальца) или отсутствовал (реакция среднего пальца) в указанном месте, независимо от того, какой цвет присутствовал в необнаруженном месте. То есть назначенный цвет считался целью только в том случае, если он появлялся в указанном месте.

    Этот дизайн привел к трем типам испытаний, каждый с равной вероятностью (по 360 испытаний каждый): целевые испытания (целевой цвет присутствует в указанном месте, а не в неподдерживаемом месте), испытания с отсутствием целевого цвета (целевой цвет отсутствует в обоих местах. ), и испытания дистрактора целевого цвета (целевой цвет присутствует в необработанном месте, но не в указанном месте). Каждый участник выполнил 36 практических испытаний, за которыми последовали 30 блоков по 36 испытаний, в ходе которых были записаны ERP.

    Было исследовано

    ответа ERP для набора дискриминации.В массиве дискриминации внимание уже должно быть сфокусировано на целевом местоположении, когда появляется массив дискриминации, поэтому после появления массива дискриминации не должно наблюдаться никакой дополнительной активности N2pc; тем не менее, можно было бы ожидать повышенного P1 для стимулов в указанном месте, если бы внимание было сосредоточено на этом месте до начала действия матрицы различения. Кроме того, если активное подавление используется для прекращения внимания после того, как мозг решает, присутствует или отсутствует цель, следует наблюдать компонент Pd после массива различения.

    Эксперимент 3.

    Целью эксперимента 3 было продемонстрировать функциональную значимость компонента Pd как меры подавления, показывая, что амплитуда Pd коррелирует с поведенческой мерой подавления. Для этого мы использовали задачу, в которой участники искали определенный целевой цвет при фиксации и пытались игнорировать боковые дистракторы, которые могли бы соответствовать этому цвету. Хотя стимулы в этом эксперименте были почти идентичны стимулам в Эксперименте 1, боковые заданные цвета предметы были отвлекающими в Эксперименте 3.Поместив мишень на фиксацию, мы могли бы более легко выделить активность Pd и N2pc, вызванную латерализованными дистракторными стимулами, и определить взаимосвязь между этими компонентами и вариациями между испытаниями в поведенческом измерении распределения внимания.

    В литературе по привлечению внимания сообщалось, что элементы, не относящиеся к задаче, могут привлечь внимание, если они имеют общие целевые характеристики (Folk et al., 1992, 1994; Bacon and Egeth, 1994; Folk and Remington, 1998; Leber and Egeth, 2006), что привело к N2pc (Eimer and Kiss, 2008; Kiss et al., 2008; Леблан и др., 2008; Лиен и др., 2008; Eimer et al., 2009). Однако предыдущие исследования показывают, что привлечение внимания заметными отвлекающими факторами варьируется от испытания к испытанию (Geng and Diquattro, 2010; Leber, 2010; Mazaheri et al., 2011), что отражает изменчивость нисходящих префронтальных управляющих сигналов (Leber, 2010). ). Мы воспользовались этими флуктуациями, чтобы проверить гипотезу о том, что компонент Pd наблюдается в испытаниях, в которых был предотвращен захват внимания, как измерено поведенчески.Таким образом, мы предсказали, что дистрактор, соответствующий целевому цвету в настоящем эксперименте, будет эффективно привлекать внимание в подмножестве испытаний, что приведет к более длительному времени реакции (RT) и большому N2pc. Однако в других испытаниях мы предсказали, что дистрактор целевого цвета будет быстро подавлен, что приведет к более коротким RT, небольшому количеству N2pc или его отсутствию и большому Pd. Следовательно, N2pc будет присутствовать при испытаниях дистрактора целевого цвета с длинными RT (отражающими захват внимания дистрактором целевого цвета), тогда как сильный Pd будет наблюдаться при испытаниях дистрактора целевого цвета с короткими RT (отражая подавление дистрактора целевого цвета).

    Стимулы и процедура были идентичны тем, которые использовались в эксперименте 1, за исключением следующего (рис. 1 C ). На закрашенных кружках выемки не было. Участникам было предложено ответить в каждом испытании, чтобы указать, был ли центральный круг целевым цветом (10%; реакция указательного пальца) или нет (90%; реакция среднего пальца). Таким образом, реакция отсутствия цели требовалась даже тогда, когда целевой цвет отсутствовал в центральном местоположении, но присутствовал в одном из боковых местоположений (который мы называем дистрактором целевого цвета).Целевой цвет мог быть красным, зеленым или синим (в разных пробных блоках) и никогда не был серым.

    Как и в эксперименте 1, каждый боковой цвет с одинаковой вероятностью был красным, зеленым или синим с ограничением, что два боковых цвета не могли быть идентичными. Следовательно, 67% испытаний содержали дистрактор целевого цвета. Цвет центрального круга был серым в 70% испытаний, красным в 10% испытаний, зеленым в 10% испытаний и синим в 10% испытаний. Появление целевого цвета в боковом месте не зависело от появления этого цвета в центральном месте (т.е. как центральные, так и боковые местоположения содержали цель в 6,7% испытаний, что отражает 10% -ную вероятность целевого цвета в центре и 67% -ную вероятность этого цвета в боковом местоположении). Чтобы устранить сенсорную путаницу, только испытания, в которых центральное местоположение было обозначено серым кружком, были включены в анализ испытаний с использованием цветовых отвлекающих факторов (504 испытания, 47%).

    Запись и анализ

    Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) была записана с использованием активных электродов Ag / AgCl (BioSemi ActiveTwo) с левого и правого сосцевидных отростков и 32 участков кожи головы (Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, T7, C3, Cz, C4 , T8, P9, P7, P5, P3, P1, Pz, P2, P4, P6, P8, P10, PO7, PO3, POz, PO4, PO8, O1, Oz, O2 и Iz, согласно измененному 10– 20 System) (Американское электроэнцефалографическое общество, 1994).Чтобы обнаружить движения и моргания глаз, ЭОГ регистрировали с электродов, размещенных на внешнем уголке глазного дна каждого глаза, а также над и под правым глазом. Все сигналы записывались в несимметричном режиме. ЭЭГ и ЭОГ подвергались фильтрации нижних частот с помощью синк-фильтра пятого порядка (отсечка половинной мощности при 208 Гц) и оцифровывались с частотой 1024 Гц.

    Все анализы данных проводились с использованием ERPLAB Toolbox (http://erpinfo.org/erplab/) и EEGLAB Toolbox (Delorme and Makeig, 2004; http://sccn.ucsd.edu/eeglab/), которые находятся в свободном доступе, пакеты на основе MATLAB с открытым исходным кодом для анализа данных EEG / ERP.Сигналы ЭЭГ были привязаны в автономном режиме к среднему значению левого и правого сосцевидного отростка, а четыре сигнала ЭОГ были привязаны к биполярным вертикальным и горизонтальным отведениям ЭОГ. Эти сигналы подвергались полосовой фильтрации в автономном режиме с использованием беспричинного фильтра Баттерворта с бесконечной импульсной характеристикой с отсечкой половинной мощности на 0,1 и 30 Гц и спадом 12 дБ / октава, а затем субдискретизировались до 256 Гц. Усредненные формы волны ERP были рассчитаны с эпохой 500 мс, начиная за 100 мс до начала стимула. Волновые формы были свернуты по цветам и местоположениям стимулов, чтобы устранить сенсорную путаницу, связанную с этими факторами.

    Испытания были автоматически исключены, если они содержали неправильный ответ, если RT было короче 100 мс или длиннее 1100 мс, если ЭЭГ превысила ± 100 мкВ в любом канале, если вертикальный ЭОГ превысил ± 80 мкВ или если горизонтальный ЭОГ превышал ± 50 мкВ. Чтобы оценить остаточные движения глаз, мы вычислили усредненные горизонтальные формы волны ЭОГ для проб левого и правого стимула. В экспериментах с латерализованными стимулами мы всегда заменяем всех участников, у которых остаточная активность ЭОГ> 3.2 мкВ (Woodman and Luck, 2003), что означает, что остаточные движения глаз у остальных участников в среднем составляли менее ± 0,1 ° с распространяемым напряжением <0,1 мкВ на задних участках кожи головы (Lins et al., 1993). Мы также заменяем участников, для которых> 25% испытаний отклонены из-за артефактов ЭЭГ / ЭОГ. Три участника были заменены по этим причинам в экспериментах 1 и 2, а два участника были заменены в эксперименте 3. Среди финальной группы участников артефакты привели к отклонению в среднем 5.0% испытаний (диапазон 1,0–18,4%) в эксперименте 1, 8,4% испытаний (диапазон 1,9–21,1%) в эксперименте 2 и 8,7% испытаний (диапазон 2,0–19,3%) в эксперименте 3.

    Компоненты N2pc и Pd были измерены по разностным волнам, в которых форма волны от ипсилатерального полушария к интересующему стимулу была вычтена из формы волны от полушария, противоположного стимулу (контрлатеральная форма волны для цели была средней левой -полушарный электрод, когда цель находилась в правом поле зрения, и электрод правого полушария, когда цель находилась в левом поле зрения; ипсилатеральная форма волны для цели была средним значением левого полушарного электрода, когда цель находилась в левом поле поле зрения и электрод правого полушария, когда цель находилась в правом поле зрения).Поскольку общая энергия стимулов была двусторонней, это вычитание удаляет большинство компонентов ERP, при этом N2pc и Pd остаются в разностной волне (Luck, 2012, их подробное обоснование использования контралатеральной-минус-ипсилатеральной разницы для измерения N2pc и Pd. величина). Как N2pc, так и Pd измеряли в местах электродов PO7 и PO8, где они были наибольшими во всех трех экспериментах.

    Ключевой проблемой при измерении амплитуды Pd является выбор временного окна для измерения.Хотя десятки предыдущих исследований показали, что компонент N2pc обычно присутствует между 150 и 300 мс после стимула (Luck, 2012), компонент Pd, по-видимому, варьируется в широком диапазоне (~ 100-400 мс) в зависимости от стимула и задачи ( Hickey et al., 2009, начало ~ 200 мс; Sawaki and Luck, 2010, ~ 120 мс; Sawaki and Luck, 2011, ~ 220 мс). Учитывая шум в формах сигналов, можно ожидать некоторого положительного напряжения между 100 и 400 мс даже при отсутствии постоянного Pd. Если бы мы выбрали узкое окно измерения Pd на основе наличия положительного отклонения в наблюдаемых формах волны, это отклонение легко могло бы быть шумом, и мы были бы склонны найти статистически значимый эффект, даже если бы не было реального эффекта. .С другой стороны, если бы мы использовали широкое окно измерения, включающее весь возможный диапазон задержек Pd (например, 100–400 мс), мы бы смешали шум с эффектом Pd, что уменьшило бы статистическую мощность, и Pd может быть нейтрализован компонентом N2pc противоположной полярности, если некоторая активность N2pc также присутствует в этом временном диапазоне.

    Поэтому мы разработали новый подход, в котором мы измеряли положительную площадь разностной волны в течение относительно длительного интервала (100–400 мс) в качестве оценки амплитуды Pd (рис.2). Это позволило определить, присутствует ли статистически значимый Pd (положительная область) где-нибудь в пределах этого окна измерения. Однако, поскольку эта мера площади включала только положительные значения, она обязательно имела ненулевое значение. Чтобы учесть это смещение, мы использовали метод непараметрической перестановки, который оценил распределение значений, которые можно было бы ожидать только от шума (используя шум в фактических данных). Этот подход основан на многократном изменении исходного набора данных для оценки вероятности того, что наблюдаемая реакция вызвана случайным изменением данных, а не последовательной физиологической реакцией (Ernst, 2004).Этот подход становится все более популярным в исследованиях ERP и нейровизуализации (Maris and Oostenveld, 2007; Groppe et al., 2011; Maris, 2012).

    Рисунок 2.

    Иллюстрация теста перестановки. A , Положительная область от фактического общего среднего. B , Положительная область из общего среднего перестановки для каждой итерации, которая должна содержать только шум. C , Расчетное нулевое распределение из 500 перестановок данных.Если положительная область из наблюдаемого общего среднего (красная линия) попадает в верхние 5% значений из нулевого распределения (обозначено желтой областью), наблюдаемая положительная область считается значимой.

    Для эксперимента 1 нулевая гипотеза состоит в том, что наблюдаемая положительная область в разностной волне контралатерально-минус-ипсилатеральная (рис. 2 A ) эквивалентна площади, которая была бы измерена, если бы наблюдаемая положительная область отражала только шум в данные. Это эквивалентно области, которая наблюдалась бы, если бы такая же активность мозга (за исключением случайного шума) производилась, когда цель была представлена ​​слева или справа.Чтобы определить распределение положительных значений площади, которых можно было бы ожидать, если бы нулевая гипотеза была верна, мы просто случайным образом перекодировали сторону цели для каждого испытания, повторно усреднили данные и измерили положительную площадь для результирующих разностных волн между 100 и 400 мс (измерение от среднего среднего; Рис. 2 B ). Мы проделали это 500 раз, используя разные рандомизации кодирования, и получили значение площади для каждой итерации. Распределение значений по этим 500 итерациям является эмпирически определенной оценкой нулевого распределения.Если фактическое положительное значение составляет> 95% значений, полученных с помощью этих случайных сигналов, то мы можем отклонить нулевую гипотезу (рис. 2 C ). Тот же подход использовался в экспериментах 2 и 3, но произвольно перекодировал сторону цветового дистрактора цели, а не сторону цели, в зависимости от природы проверяемой гипотезы.

    Мобильная ЭЭГ определяет перераспределение внимания во время реальной деятельности

    Эксперимент 1

    Чтобы оценить, как движение влияет на внимание, использовалась мобильная ЭЭГ для записи мозговой активности участников (n = 11; 6 женщин, возрастной диапазон: 18–51; среднее = 22), выполняя парадигму слуховых чудаков, стоя на месте или идя по коридору.Странная задача заключалась в бинауральном представлении тонов, воспроизводимых через USB-динамики, расположенные на легком, эргономичном рюкзаке, который также содержал беспроводной усилитель ЭЭГ. Задача участников заключалась в том, чтобы молча подсчитывать редко повторяющиеся низкие звуковые сигналы цели. Анализ поведенческих данных показал, что разница между стоянием и ходьбой отражается на выполнении задачи по обнаружению цели. Способность участников обнаруживать цели была значительно ниже во время ходьбы (частота ошибок обнаружения цели 2% и 4% при стоянии и ходьбе соответственно; t (10) = 2.319, p <0,05, d = 0,699, BF ​​ 10 = 1,920].

    Данные ЭЭГ были проанализированы для сравнения времени ERP, привязанного к целевым и нецелевым тонам, выявив эффект P300, хорошо охарактеризованный эндогенный маркер когнитивной обработки, связанный с вниманием 7,8,9,10,28,29 . Формы разностных сигналов ERP P300 из эксперимента 1 показаны на рис. 2, показывая, что величина эффекта P300 была значительно ослаблена во время ходьбы (как показано различием в черной рамке).При стоянии и ходьбе наблюдался статистически достоверный эффект P300 [t (10) = 6,322, p <0,001, d = 1,906, BF 10 = 325,52 и t (10) = 4,068, p <0,01, d = 1,226, BF. 10 = 20,49 соответственно], амплитуда P300 была значительно ослаблена во время ходьбы [t (10) = 3,286, p <0,01, d = 0,991, BF 10 = 7,107].

    Рисунок 2

    Эксперимент 1. Нейронный маркер внимания снижается во время ходьбы. Общее среднее (N = 11) разностное колебание (контраст между целевой и нецелевой вызванными ERP на электроде Pz) во время стояния (синим цветом) и ходьбы (красным).На осциллограммах показано среднее напряжение (заштрихованная область указывает стандартную ошибку), полученное из всех доступных испытаний без артефактов, с базовой линией до стимула 200 мс. Топографические карты иллюстрируют распределение величины эффекта P300 по коже головы, показывая четкие срединные теменные максимумы как при стоянии, так и при ходьбе. Кадр, отмеченный черным, иллюстрирует временное окно, полученное из данных, которое определяет эффект P300 (два стандартных отклонения от средней пиковой задержки для всех условий: среднее значение = 352 мс, стандартное отклонение = 47.8 мс), без статистической разницы в пиковой задержке между стоянием (341 мс) и ходьбой [363 мс; t (10) = 1,113, p = 0,292; d = 0,336, BF 10 = 0,494].

    Дополнительные сведения о целевых и нецелевых ERP, используемых для формирования разностных сигналов ERP, приведены в разделе «Дополнительная информация». Здесь мы приводим доказательства того, что разница в величине эффекта P300 не просто отражает различия в качестве данных в разных условиях. Во-первых, как показано на рис. 2, нейронные данные демонстрируют стабильные исходные уровни до стимула [т.е.е., оценивается через стандартное отклонение исходного периода: среднее значение (s.d.) 1,4 (0,51) и 1,5 (0,78) микровольт для стояния и ходьбы соответственно]. T-тесты для парных выборок подтвердили отсутствие различий в вариабельности данных в течение исходного периода [t (10) = 0,337, p = 0,743, d = 0,102, BF 10 = 20,49]. Во-вторых, количество независимых компонентов, отклоненных во время обработки данных [среднее (стандартное отклонение) из 3 (2) компонентов как для стояния, так и для ходьбы] не различается в зависимости от условий [t (10) = 1.614, р = 0,138; d = 0,487, BF 10 = 0,812]. В-третьих, различия не отражают изменчивость количества испытаний, влияющих на средние формы волны. У всех участников минимум 25 из 60 целевых испытаний внесли вклад в средние формы волны (среднее значение = 33, диапазон от 25 до 44). T-тесты парных выборок подтвердили отсутствие значимой разницы [t (10) = 0,529, p = 0,608] в количестве целевых испытаний, зарегистрированных во время стояния (среднее значение = 34; стандартное отклонение = 6) и ходьбы (среднее значение = 33; стандартное отклонение. = 5).Точно так же не было значительной разницы [t (10) = 0,729, p = 0,483] в количестве нецелевых испытаний, оставшихся для стоя (среднее = 137; SD = 18) и ходьбы (среднее = 132; SD = 22. ) условия.

    В целом, хотя и ERP, и поведенческие данные предполагают, что ходьба привела к изменению обработки, наблюдаемое ослабление эффекта P300 во время ходьбы могло быть просто следствием регистрации активности мозга во время движения. Следовательно, мы провели второй эксперимент с большим количеством участников, чтобы дополнительно изучить уменьшение величины эффекта P300, наблюдаемого в Эксперименте 1.

    Эксперимент 2

    Во втором эксперименте изучали, объясняет ли ходьба как таковая снижение внимания к целевым стимулам. Ходьба и стояние предъявляют различные требования к вниманию, например, с точки зрения задействованных физических действий и сенсорных входов. Мы исследовали эти потенциальные источники привлечения внимания во второй группе участников (n = 24; 18 женщин, возрастной диапазон: 18–54, среднее значение = 23,20), записывая слуховой чудак P300 в следующих условиях: 1) стоя в офисе , 2) сидение в инвалидной коляске, которую толкают по коридору, 3) ходьба на беговой дорожке и 4) ходьба по коридору.Если ослабленный эффект P300, наблюдаемый в эксперименте 1, был вызван физическим актом ходьбы, его следует наблюдать в обоих условиях, связанных с ходьбой (ходьба и беговая дорожка), по сравнению с условиями отсутствия ходьбы (стояние и на колесах). Напротив, если уменьшение эффекта P300 произошло из-за сенсорного ввода, связанного с движением, то уменьшение должно наблюдаться в двух условиях, связанных с перемещением (ходьба или на колесах) по сравнению с стационарными условиями (стоя или беговая дорожка).Как мы покажем ниже, наши результаты подтверждают последнее мнение.

    Эффекты P300 из эксперимента 2 показаны на рис. 3, демонстрируя явные различия в величине эффектов в зависимости от условий. У всех участников не менее 27 целевых испытаний внесли вклад в средние формы волны (среднее значение = 37, диапазон от 27 до 60), а качество данных одинаково для разных условий (подробности см. В дополнительной информации). Учитывая схему эксперимента 2, величина эффекта P300 была проанализирована с использованием дисперсионного анализа с повторными измерениями с факторами движения (движение, отсутствие движения) и ходьбы (ходьба, отсутствие ходьбы), выявив значительный основной эффект движения [F (1, 23 ) = 16.717, p <0,001, 2 = 0,421], нет значительного эффекта ходьбы [F (1, 23) = 2,329, p = 0,141, 2 = 0,092], но значимое взаимодействие между движением и ходьбой [ F (1, 23) = 6,434, p <0,05, 2 = 0,219]. Апостериорные контрасты подтвердили, что эффект P300, связанный с вниманием к целевым тонам при ходьбе по коридору и в условиях движения на колесах, был значительно меньше, чем эффект, возникающий при стоянии [ходьба: t (23) = 3,464, p <0,01, d = 0,707, BF 10 = 18.338; инвалидная коляска: t (23) = 4,020, p <0,001, d = 0,821, BF 10 = 60,746]. Важно отметить, что ходьба по коридору и условия передвижения на колесах вызывали эквивалентные модуляции внимания [t (23) = 0,440, p = 0,664; d = 0,090, BF 10 = 0,234]. Ходьба на беговой дорожке дала больший эффект P300, чем ходьба по коридору [t (23) = 2,904, p <0,01, d = 0,593, BF 10 = 5,846] или ходьба на колесах [t (23) = 3,289, p < 0,01, d = 0,671, BF 10 = 12,729], но внимание все еще было ослаблено по сравнению с тем, когда участники стояли на месте [t (23) = 2.766, p <0,05, d = 0,565, BF 10 = 4,471].

    Рис. 3

    Эксперимент 2: Сама по себе ходьба не привлекает внимания. Общее среднее (N = 24) разности сигналов P300 во время стоя (синим цветом), ходьбы на беговой дорожке (зеленый), прохода по коридору (красный) и на колесах по коридору (в желтый). На осциллограммах показано среднее напряжение (заштрихованная область указывает стандартную ошибку), полученное из всех доступных испытаний без артефактов, с базовой линией до стимула 200 мс.Топографические карты иллюстрируют распределение эффекта P300, показывая четкие срединные теменные максимумы при любых условиях. Черная рамка иллюстрирует временное окно P300, полученное из данных (подробно описано в разделе «Дополнительная информация»).

    Анализ поведенческих данных из эксперимента 2 показывает, что связанное с движением уменьшение нейронного сигнала внимания также очевидно в поведенческих показателях ошибок обнаружения цели [F (1, 23) = 32,547, p <0,001, 2 = 0,586]. Последующий анализ (см. Дополнительную информацию) подтвердил, что не было значительной разницы в частоте ошибок между ходьбой (ошибка 4%) и условиями на колесах (4%) или между условиями стоя (2%) и условиями на беговой дорожке (3%).Таким образом, поведенческие данные также исключают любую потенциальную озабоченность по поводу того, что окружающий шум шагов на беговой дорожке или шум колес инвалидной коляски могут затруднить различение слуховых целевых звуков.

    Таким образом, эксперимент 2 повторил результаты эксперимента 1. Участники снова показали значительно сниженный эффект P300 ERP при ходьбе по коридору по сравнению с тем, когда он стоял на месте. Эквивалентное уменьшение величины нейронной реакции также наблюдалось, когда участников катили по коридору, предполагая, что доступность внимания к целям была снижена из-за требований обработки, предоставляемых движением.Напротив, внимание, измеренное при ходьбе по беговой дорожке, приближается к вниманию, наблюдаемому при стоянии, исключая физический акт ходьбы как основной фактор снижения внимания во время ходьбы. Учитывая эти результаты, мы провели заключительный эксперимент, чтобы выяснить, какие особенности требований к обработке, порождаемые движением, действительно привлекают внимание.

    Эксперимент 3

    В совокупности результаты экспериментов 1 и 2 демонстрируют, что снижение внимания к целевым стимулам, наблюдаемое во время ходьбы, не вызвано самим физическим актом ходьбы.Вместо этого заметное уменьшение силы эффекта P300, возникающего во время ходьбы, отражает изменение когнитивной обработки, связанное с захватом внимания. Хотя эти результаты предоставляют четкие доказательства того, что обработка, связанная с движением, управляет перераспределением внимания, остается неясным, какие особенности сенсорного опыта смещения захватывают внимание. Чтобы ответить на этот вопрос, третья группа участников (n = 24; 16 женщин, возраст: 18–40, среднее значение = 22,58) была протестирована по парадигме слухового чудака, когда они: 1) сидели лицом к серой стене, 2) катались на колесах. вдоль коридора во время просмотра видео с серой стеной, 3) сидели неподвижно, наблюдая видео прохождения по пустому коридору, и 4) катились вперед, беспрепятственно просматривая коридор.Если требования к визуальной обработке учитывают перераспределение внимания, наблюдаемое во время ходьбы, то снижение реакции P300 на цели должно происходить только в условиях, включающих динамическую визуальную стимуляцию. Напротив, если обработка инерционной стимуляции учитывает перераспределение внимания, то ослабленные реакции P300 будут происходить в условиях, связанных с движением в пространстве, а не в стационарных условиях. Важно отметить, что здесь использование факторного плана позволяет нам задаться вопросом, связано ли перераспределение внимания, наблюдаемое во время движения, исключительно визуальной стимуляцией, чисто инерционной стимуляцией или какой-либо их комбинацией.

    Эффекты P300 из эксперимента 3 показаны на рис. 4, демонстрируя явные различия в величине эффектов в зависимости от условий. У всех участников по крайней мере 26 целевых испытаний внесли вклад в средние формы волны (среднее значение = 37, диапазон от 26 до 51), а качество данных одинаково для разных условий (подробности см. В дополнительной информации). Величина эффекта P300 была проанализирована с использованием повторных измерений ANOVA с факторами визуальной и инерционной стимуляции, выявив значительные основные эффекты как визуальной [F (1, 23) = 36.293, p <0,001, 2 = 0,612], и инерционная [F (1, 23) = 23,387, p <0,001, ɳ 2 = 0,504] стимуляция, но без взаимодействия [F (1, 23) = 0,000, p = 0,998, 2 = 0,000]. Инерционная стимуляция была связана с уменьшением на 1,90 мкВ величины эффекта P300, что было значительно больше [t (23) = 2,265, p <0,05, d = 0,462, BF 10 = 1,80], чем связанное с уменьшением 3,28 мкВ со зрительной стимуляцией. Важно отметить, что эти два независимых источника стимуляции составляют именно 5.Уменьшение на 18 мкВ размера эффекта P300, наблюдаемого, когда участников катили по коридору, беспрепятственно наблюдая за перемещением, демонстрируя, что визуальная (63%) и инерционная (37%) стимуляция вместе полностью учитывают привлечение внимания, которое происходит во время движения. .

    Рисунок 4

    Эксперимент 3: Визуальная и инерционная стимуляция привлекают внимание. Общее среднее (N = 24) разностные осциллограммы P300, записанные, когда участники сидели лицом к серой стене ( неподвижный , статический вид синего цвета), катались по коридору во время просмотра видео о серой стене ( колесил , , статический вид (, зеленый)), сидел неподвижно и смотрел видео прохождения по коридору (, неподвижный , , динамический вид, , желтый) и катался по коридору, свободно просматривая проход ( колесный , динамический вид в красном).На осциллограммах показано среднее напряжение (заштрихованная область указывает стандартную ошибку), полученное из всех доступных испытаний без артефактов, с базовой линией до стимула 200 мс. На топографических картах четко видны срединные теменные максимумы P300 при любых условиях. Черная рамка иллюстрирует временное окно P300, полученное из данных (подробно описано в разделе «Дополнительная информация»).

    Модуляции, наблюдаемые в нейронном сигнале внимания, также были связаны с изменениями в частоте ошибок обнаружения поведенческих целей, причем дисперсионный анализ показал существенное влияние на выполнение задачи только для визуальной стимуляции [F (1, 23) = 30.918, p <0,001, 2 = 0,573]. Условия, предполагающие меньшую визуальную стимуляцию, приводили к значительно меньшему количеству ошибок: сидел лицом к серой стене (2%) и катился по коридору при просмотре видео с серой стеной (3%), по сравнению с сидением, смотрящим видео перехода по коридору ( 5%) и катились по коридору, беспрепятственно просматривая переход (5%). Эквивалентные коэффициенты ошибок, наблюдаемые в последних двух условиях, особенно примечательны, потому что они еще раз исключают изменения в физическом шуме (например,g., связанных с движением колес) в качестве объяснения изменений, наблюдаемых в ERP.

    В итоге результаты эксперимента 3 демонстрируют, что визуальная и инерционная стимуляция независимо вносят вклад в перераспределение внимания во время движения. Как показано на рис. 4, наибольший эффект P300 наблюдается, когда нет ни визуальной, ни инерционной стимуляции (т.е. когда участники выполняют странную задачу, сидя лицом к серой стене). Напротив, наибольшее снижение эффекта P300 наблюдается при наличии как визуальной, так и инерционной стимуляции (т.е., при движении по коридору со свободным обзором перехода). Важно отметить, что данные показывают диссоциативные эффекты инерционной и визуальной стимуляции. Одной инерционной стимуляции достаточно, чтобы уменьшить эффект P300 (т. Е. При катании по коридору и просмотру видео, изображающего серую стену). Точно так же визуальная стимуляция сама по себе снижает эффект P300 (то есть при неподвижном просмотре видео, как если бы он проходил по коридору). Статистическое сравнение подтвердило, что визуальная стимуляция приводит к большему снижению силы эффекта P300, чем инерционная стимуляция, что приводит к значительному снижению производительности при выполнении основной задачи обнаружения цели.Примечательно, что уменьшение размера нейронного маркера внимания, наблюдаемое при наличии как визуальной, так и инерционной стимуляции, отражает линейную и аддитивную сумму независимых эффектов, наблюдаемых только для визуальной и инерционной стимуляции.

    Пространственное распределение внимания в интерактивной среде | Когнитивные исследования: принципы и последствия

    В экспериментах 1 и 2, когда участники выполняли динамическое целенаправленное задание, в котором они перемещали аватар через дисплей, заполненный препятствиями, они контролировали пространство перед своим аватаром больше, чем пространство. позади него пространство сверху больше, чем пространство внизу, а близлежащие места больше, чем далекие.Если неожиданный объект появляется относительно аватара субъекта, это существенно влияет на вероятность того, что он будет замечен.

    Неожиданные объекты в экспериментах 1 и 2 были статичными и занимали одну и ту же область пространства все время, пока находились на экране. Эти статические объекты позволяют измерить «прожектор внимания» (Posner et al., 1980), но не позволяют оценить динамику внимания во времени. В частности, неожиданные объекты остаются неподвижными, в то время как аватар — и, предположительно, фокус внимания — перемещается, изменяя положение объектов относительно релевантных для внимания областей с течением времени.Статические объекты не дают четкого представления о том, как объекты, входящие и выходящие из обслуживаемой области, взаимодействуют с вниманием. Воздействует ли распределение внимания только на пространство, так что если объект перемещается в область большей релевантности внимания, его будут замечать чаще, независимо от того, откуда он возник? Или распределение внимания распространяется не только на пространство, но и на все содержащиеся в нем объекты? То есть будет ли объект, который происходит из не относящейся к вниманию области, замечать реже, даже когда он перемещается в область большего внимания?

    Результаты ранних выборочных исследований показывают, что вероятность того, что объект не будет замечен, больше не будет заметна из-за прохождения в обслуживаемую зону.В задаче, требующей, чтобы испытуемые считали передачи баскетбольных мячей между игроками в темной рубашке и игнорировали игроков в белой рубашке, испытуемые не могли заметить женщину с зонтиком, проходящую через видео, даже когда воспроизведение было остановлено в момент, когда женщина, казалось, пинала ногу. гусеничный баскетбол (Becklen & Cervone, 1983). Пропуска часто проходили через женщину, и она часто пересекалась с наблюдаемыми игроками, но процент замечаний никогда не превышал 35%. Однако, как и в случае с другими динамическими задачами на невнимательную слепоту, субъекты в этой задаче пассивно наблюдали за дисплеем, и требование следить за тремя игроками по всему экрану препятствовало узкому пространственному распределению внимания, которое мы наблюдали в экспериментах 1 и 2, используя нашу игровую задачу.Движение неожиданного объекта может иметь большее влияние на восприятие в нашей структуре.

    Эксперимент 3 представил движущиеся неожиданные объекты в той же задаче о пересечении дороги, чтобы изучить эти вопросы. Эксперименты 1 и 2 выявили существенные различия в вероятности обнаружения неожиданными объектами субъектов в зависимости от того, где они появились; Эксперимент 3 исследовал, существуют ли аналогичные различия для объектов, которые появляются в соответствующих областях и смещаются в несущественных (или наоборот).Свертывание по траектории неожиданного объекта позволяет нам проверить, проявляется ли по-прежнему общее преимущество неожиданных объектов, появляющихся сверху по сравнению с нижним, и впереди по сравнению с задним. Свертываясь по положению, мы можем определить разницу в скорости обнаружения неожиданных объектов, которые начинаются в несоответствующей области и переходят в соответствующую (или наоборот) для горизонтально и вертикально движущихся объектов. Положительная разница предполагает преимущество для объектов, которые перемещаются в соответствующую область, отрицательная разница указывает на преимущество для объектов, которые начинаются в соответствующей области, и никакая разница не указывает на то, что тип движения не оказывает существенного влияния на наблюдение .

    Метод

    Демонстрационную версию задачи без сбора данных можно просмотреть на simonslab.com/game/transit_demo.html.

    Субъекты

    Мы набрали 1000 субъектов, чтобы получить по 100 на каждое условие для восьми условий. Испытуемые были набраны в соответствии с процедурой, описанной в разделе «Общие методы», всего мы собрали 1082 человека.

    Материалы и процедура

    Геймплейный аспект задания не изменился по сравнению с общим методом; единственная корректировка метода касалась неожиданного объекта.Неожиданные объекты появились в одном из четырех положений, использованных в эксперименте 2; 122 пикселя выше или ниже центра дисплея и 122 пикселя выше или ниже центра дисплея. Однако вместо того, чтобы появляться, когда игрок пересек половину точки дисплея, они появляются, когда игрок перемещается на 360 пикселей (90 пикселей от середины). Неожиданный объект появился и начал двигаться со скоростью 240 пикселей в секунду, прошел 244 пикселя в определенном направлении и был на экране в течение 1016 миллисекунд.Поскольку неожиданный объект двигался немного быстрее, чем аватар, и появлялся, когда аватар еще не достиг средней точки экрана, горизонтально движущийся неожиданный объект будет проводить половину своего времени перед аватаром объекта, а половину — позади него (при условии, что аватар двигался. непрерывно, пока неожиданный объект был на экране), а неожиданный объект, движущийся по вертикали, половину своего времени проводил над аватаром, а половину — под ним. Из-за положения и скорости объектов неожиданный объект всегда будет смещаться как минимум на 60 пикселей впереди аватара в горизонтальном направлении, независимо от того, насколько аватар перемещался, пока объект находился на экране.

    Неожиданный объект может перемещаться по горизонтали (например, сверху-справа в верхний левый) или вертикально (например, сверху-справа в нижний правый угол) от своего исходного положения. Два направления движения, пересеченные с четырьмя стартовыми позициями, дали в общей сложности восемь условий (рис. 1d). Как и прежде, зонд появлялся либо при переходе игрока слева направо (седьмой переход), либо справа налево (восьмой переход).

    В опросе после игры испытуемых спрашивали о движении неожиданного объекта и его появлении, но не спрашивали, где на экране этот объект появляется.

    Результаты и обсуждение

    Мы исключили данные 251 субъекта (23% нашей выборки) из нашего анализа, используя те же критерии, что и в предыдущих экспериментах. В Таблице 3 указано количество субъектов, включенных в каждое состояние.

    Таблица 3 Количество субъектов в каждом условии в Эксперименте 3 после исключений

    В этом эксперименте, чтобы считаться заметившими неожиданный объект для первичного анализа, субъекты должны были (а) сообщить, что заметили новый объект, (б ) сообщить, что он двигался, и (c) правильно определить направление его движения из пяти направлений (вверх, вниз, влево, вправо или неподвижно).

    Коллапс поперек направления движения, мы наблюдали эффекты местоположения, аналогичные эффектам в эксперименте 2. Неожиданные объекты, которые двигались горизонтально над аватаром субъекта, были замечены на 10,5 процентных пункта (95% ДИ [0,8, 20,4]) больше, чем объекты, которые перемещались горизонтально под аватаром. . Объекты, которые перемещались вертикально перед аватаром, имели преимущество на 12,2 процентных пункта (95% ДИ [2,5, 21,8]) по сравнению с объектами, которые перемещались вертикально позади аватара (рис. 4). Эти результаты воспроизводят модели, наблюдаемые в экспериментах 1 и 2 со статическими местоположениями объектов, еще раз показывая, что внимание распределяется в соответствии с ограничениями, налагаемыми направлением движения и избеганием препятствий.

    Рис. 4

    Скорость, с которой испытуемые, сообщившие, что видели новый объект, правильно идентифицировали неожиданные особенности объекта, с разбивкой по каждому возможному положению и траектории движения. Планки погрешностей представляют собой 95% загруженные доверительные интервалы. Чтобы считаться правильно идентифицирующими черту неожиданного объекта, субъекты должны были сообщить, что заметили что-то новое, а также: в отношении цвета сообщить, что новый объект был зеленым; для движения выберите правильную траекторию; а для формы укажите, что это был алмаз

    Не было существенной разницы в наблюдении за объектами, которые двигались снизу вверх, и объектами, которые двигались сверху вниз при сжатии в поперечном положении (общая разница в 1.9 процентных пунктов; 95% ДИ [- 7,2,11,3]). Хотя вертикально движущиеся объекты, которые появлялись перед аватаром, были замечены больше, чем те, что появлялись позади, восходящие и нисходящие траектории были замечены с одинаковой скоростью в каждом случае (разница в 2,9 процентных пункта между восходящими и нисходящими траекториями для передних объектов. , 95% ДИ [- 9,5, 14,3] и разница 0,5 процентных пункта для объектов позади, 95% ДИ [- 13,4, 13,3]).

    Было различие в обнаружении объектов, которые начинались позади аватара и обогнали его при движении по горизонтали, по сравнению с объектами, которые начинались впереди и двигались к аватару (общая разница 17.3 процентных пункта; 95% ДИ [7,6, 27,2]). Что касается вертикальных траекторий, этот образец был последовательным независимо от положения (разница в 18 процентных пунктов между обгоном и обгоном объектов, движущихся над аватаром, 95% ДИ [5.4, 31.1] и разница в 15,9 процентных пункта для объектов ниже аватар, 95% доверительный интервал [1.6, 29.3]).

    Результаты для вертикально движущихся неожиданных объектов не подтверждают разницу в распознавании того, когда объект перемещается из релевантной области внимания в нерелевантную или когда он перемещается из нерелевантной области в релевантную; единственное существенное различие заключалось в общем эффекте спереди и сзади, который мы наблюдали в более ранних экспериментах.

    Для объектов, движущихся по горизонтали, результаты кажутся совместимыми с более сильным распознаванием объектов, которые перемещаются в релевантную область из нерелевантной, учитывая, что частота замечаний была выше, когда неожиданный объект начинал позади и двигался вместе с аватаром. Однако этот образец движения также означал, что неожиданный объект проводил больше времени рядом с аватаром игрока, если аватар двигался, когда неожиданный объект был на экране. В то время как время впереди и позади аватара было приравнено, объекты, которые двигались к аватару, проводили гораздо меньше времени рядом, чем тот, который следил за ним и догонял его.Большая разница в восприятии может быть полностью связана с разницей в близости. Хотя направление движения смешивается с близостью внутри позиции, мы, тем не менее, наблюдали то же общее преимущество вверху и внизу, которое мы видели в предыдущих экспериментах при схлопывании поперек этих направлений движения.

    Эксперимент 4 пытается воспроизвести критическое открытие большего внимания, когда объект перемещается из нерелевантного в релевантный регион, контролируя при этом смешение времени рядом с аватаром игрока.

    Картография внимания: отображение распределения внимания во времени и пространстве

    Заголовок:

    Картография внимания: отображение распределения внимания во времени и пространстве

    Дата выпуска: Октябрь 2015 г.

    Издатель: Springer

    Цитата: Тейлор, J.E.T., Чан, Д., Беннет, П., и Пратт, Дж. (2015). Картография внимания: отображение распределения внимания во времени и пространстве.Внимание, восприятие и психофизика, 77 (7), 2240-2246. http://dx.doi.org/10.3758/s13414-015-0943-0

    Аннотация (резюме): Десятилетия исследований показали, что ориентация внимания следует надежной схеме фасилитации, а затем торможения по периферийным сигналам. Однако в литературе отсутствует пространственно-временная карта этого паттерна с высоким разрешением. Более того, использование визуальных заполнителей для выделения потенциальных местоположений стимулов непоследовательно.Это вызывает недоумение, учитывая хорошо известное пристрастие внимания к объектам. В этой статье мы исправляем эти нерешенные проблемы с помощью крупномасштабного исследования, отображающего пространственно-временное распределение внимания. Участники обнаруживали цели, представленные в 121 возможном местоположении через 100, 200, 400 или 800 мс после неинформативного периферийного сигнала. Запрошенные местоположения были представлены с заполнителями или без них. С плейсхолдерами классический образец раннего облегчения и позднего торможения наблюдался для целей, появляющихся внутри плейсхолдеров, а распространение ингибирования было строго ограничено внутри плейсхолдеров.Без заполнителей мы наблюдали торможение вскоре после предъявления реплики, нарушая известный надежный эффект фасилитации после реплики. Более того, подавление распространялось из указанного местоположения, в отличие от случаев, когда присутствовали заполнители. Это исследование создало в высшей степени подробную пространственно-временную карту ориентации внимания и проиллюстрировало последствия использования стимулов-заполнителей с удивительными результатами.

    Описание: Окончательная публикация доступна в Springer по адресу http: // dx.doi.org/10.3758/s13414-015-0943-0

    Спонсорство: Это исследование было поддержано грантом Совета по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады, предоставленным J.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *