Психофизиология когнитивных процессов восприятия и внимания

Первые идеи формирования восприятия относят к середине ХIХ века

и в частности к учению Мюллера о специфической энергии.

Согласно этого учения чувствительность зависит не от раздражителя , а от свойства нерва.

Выделялись некие специфические разряды нейронов мозга, отвечающие за ощущение, а комбинации этих элементарных ощущений и создают сложные виды восприятия.

восприятие и внимание в психологии

Понимание ощущения и способность обозначить его словами, называется восприятием

Ощущения и восприятия неразрывно связаны друг с другом в процессе формирования образа, так как в их основе находятся общие закономерности и свойства получения, анализа и синтеза сенсорной информации.

Например, формирование образа пространственного расположения предметов осуществляет с участием многих сенсорных систем, но прежде всего это зрение, движение и слух.

За форму форму предмета «отвечает» зрение и осязание, объем это область бинокулярного зрения и осязания.

Определенный интерес представляют методы исследования восприятия в психофизиологии.

Исследования особенностей восприятия обычно осуществляется по фоновой ЭЭГ.

Наибольшее внимание привлекает альфа-ритм 8-12 Гц в задних отделах коры головного мозга в состоянии спокойного бодрствования.

Наблюдается блокада альфа ритма ритма и она тем длительнее, чем сложнее сигнал.

Считается, что альфа-ритм связан с функцией сканирования актуальной информации, а также с селекцией информации и тем самым регулируется поток информации.

Замечено, что пакет волн создается активностью группы нейронов в разных участках мозга и образует ансамбль.

Причем волны одного пакета хранят информацию об одном образе и при восприятии актуальной информации сравниваются только с ней.

Существующие параметры колебаний группы нейронов дают возможность оценить эффективность и особенность восприятия.

Например, чем больше доминирование таких колебаний в ЭЭГ человека и чем больше разнообразие стимулов, тем медленнее осуществляется их восприятие.

Отмечаются особенности зрительного восприятия

изначально возникают активные зоны задних отделов коры головного мозга обоих полушарий, затем активируется передний отдел правого полушария, а уже узнавание предмета связано с активностью центральных и фронтальных зон коры.

Таким образом, считается что первоначально активируется проекционная зона сенсорного сигнала , а затем включаются фронтальные области.

В исследовании восприятия активно используется анализ вызванных и событийно-связанных потенциалов.

Вызванный потенциал отражает не признак предмета, а последовательность операций головного мозга по обработке стимула.

Конфигураци вызванного потенциала имеет компоненты двух типов: ранние специфические (экзогеннные) и поздние неспецифические (эндогенные).

Экзогенные компоненты представлены сенсорным анализом, который длиться в разных долях мозга по разному: 10,0 мс например, в затылочной (зрительной) доле, а в височной (слуховая) и теменной (соматической) не более 10 — 50 мс.

Эндогенные компоненты продолжаются несколько больше времени, примерно 100 — 200 мс и связаны с формированием образа и перцептивными решениями, памятью и т.п.

В этой связи, например в концепции «информационного синтеза» А.М. Иваницкого (1986) вызванные потенциалы разделены на три этапа обработки информации: сенсорный анализ физических параметров, корковый синтез информации (физической и сигнальной) и, наконец, перцептивное решение.

Справедливости ради следует сказать концепция «информационного» синтеза не единственная в обяснении явления восприятия.

Существуют еще нейрокибернитеческая модель, параллельная и циклическая модели

Нейрокибернитическая модель переработки перцептивной информации, придадлежит Д.Эдельману и В.Маунткаслу (1981).

Согласно этой теории момент возникновения образа совпалает со встречей в коре двух информационных потоков: один поток это внешние сигналы, а другой поток внутренние сигналы и это прежде всего память.

Параллельная модель предполагает, что есть несколько параллельных подсистем, где информация о признаках перерабатывается независимо.

Циклическая модель отдает предпочтение существованию отдельных перцептивных циклов в различных структурах мозга и их продолжительной работе.

При переработке информации происходит повторное активирование одних и тех же нейронных групп, т.е. имеют место специфические фазические процессы.

Поэтому опознание сенсорного образа осуществляется на более поздних, а если образ знаком, то и на более ранних этапах, фазах переработки информации.

Напомним, что опознание сенсорного образа включает, как бы две когнитивные составляющие: процесс психического отражения; результат отражения — психический образ внешнего воздействия. В психологии этот двуединый процесс известен как процесс восприятия.

Процесс отражения формально представляет собой психофизиологические механизмы динамического отображения и преобразования физических характеристик объектов и явлений среды в их психический образ.

Психическое отражение никогда не существует непосредлственно в ответ на внешнее воздействие. Оно опосредовано, по крайней мере, целой системой материальных мозговых структур и явлений — психических познавательных процессов.

Результат отражения внешних воздействий можно представить как множество различных психических образов, которые адекватно отражают внешнюю реальность.

Адекватное психическое отражение характеризуется

предметностью образа, отнесенностью его к внешнему миру; спосбностью к идентификации внешних событий по их психическим образам; способностью к различению внешних событий по их психическим образам; способностью к упорядочению образов в соответствии с внешней упорядоченностью (по качеству, величине и направленности изменений).

В настоящее время нейронный уровень анализа восприятия включает несколько концепций: детекторную и частотную.

Детекторная концепция кодирования, которая предполагает наличие «нейрона-детектора». «Нейроны-детекторы» способны избирательно реагировать на определенные признаки сигнала. Сложный сигнал разделяется на такие признаки.

Примечательно, что эти нейроны обнаружены преимущественно среди корковых зрительных нейронов в 60-е годы прошлого века.

Выделяются следующие виды «нейронов-детекторов»:

  1. ориентационные — реагирование нейрона на угол поворота стимула: простые, сложные и сверхсложные в различных слоях коры ( за их открытие Д.Хьюбел и Т.Визел получили нобелевскую премию в 1981 г.);
  2. дирекционально — чувствительные;
  3. реагирующие на стимулы встречающиеся в жизни, похожие на движение крыльев циклические движения и прочее;
  4. нейроны реагирующие на приближение и удаление;
  5. нейроны реагирующие на лица людей или части лица (такие нейроны располагаются в коре и подкорке — ганглиях, таламусе);
  6. нейроны, которые способны к обощению, они полимодальные — слухо-зрительные, слухо-соматические и т.п.

Аналогичные нейроны обнаружены по слуху и соматосенсорной системе. Нейроны детекторы реагирующие на положение источника звука, направление его движения. Поэтому считается, что принцип детектирования является универсальным для всей сенсорной системы.

Совокупно эти нейроны участвуют в процессе восприятия и формирования образов.

Существует «обобщенная модель сенсорного образа» (К.Н. Соколов, 1989).

Согласно данной модели поток информации преобразуется несколькими типами формальных нейронов: детекторов, гностических, модуляторов, командных, мнемических и семантических.

Эти нейроны связаны между собой связями: стабильными и гибкими, которые соответственно бывают информационными и модулирующими.

Обработка перцептивной информации идет по нескольким этапам: создание распределенного возбуждения на выходе рецептора и первичный анализ стимула, выделение отдельных признаков стимула; организация целостного образа, а именно формирование гипотезы, гипотетического образа; извлечение из памяти хранящегося образа и сравнивается с актуальной сенсорной информацией; принятие решения о соответствии или несоответствиии гипотезы объекту и уточнение признаков образа.

Концепция частотной фильтрации основывается на том, что кора головного мозга настроена на определенный частотный диапазон.

Частотный диапазон обеспечивается существованием и функционированием специальных нейронов-фильтров.

Предполагается широкое разнообразие нейронов-фильтров, которые значительно упрощают узнавание знакомых объектов.

Вместе с тем, следует отметить, что проблема нейронной активности коры головного мозга и формирования образа на основе восприятия еще мало изучена и решена не полностью.

Особый интерес, составляют топографические аспекты восприятия

Переработки информации при восприятии стимула в первичных проекционных и ассоциативных вторичных и третичных зонах задних отделов коры отличается:

  • топической организацией, т.е. каждому участку коры головного мозга соответствует определенный участок рецепторной поверхности: проекция сетчатки образует ретинотопическую организацию затылочной доли головного мозга, кортиев орган — тонотопическую организацию слуховой зоны, а поверхность кожи — соматотопическую соматосенсорной зоны;
  • тем, что восприятие стимула и возбуждение всей проекционной зоны не происходит равномерно и начинается с сенсорного анализ стимулов;
  • тем, что переработка информации в ассоциативных зонах идет на другой основе, изменяется природа кодов (механизм неизвестен) и эти зоны интегрируют разрозненную информацию проекционных зон;

В отдельных исследованиях отмечается перцептивная специализация полушарий головного мозга.

Так, по зрительного анализатору выделяется две гипотезы специализации полушарий: одна связана с различиями вербализации стимулов, а другая — связана с особеннстями стиля работы каждого полушария (аналитическое восприятие левого и целостное глобальное восприятие правого).

При переработке зрительно-пространственной информации преобладает правое полушарие, а в процесса вербализации — преобладает левое полушарие.

Существует и другая концепция объяснения межполушарной ассиметрии по обработке зрительной информации.

Смысл ее сводится к наличие в каждом полушарии специальных нейронов по обработке частотных показателей информации, т.н. частотная фильтрация.

Правое получшарие специализируется на обработке низких пространственных частот ( контуры объекта, крупные детали), а левое — высоких частоты ( мелкие детали изображения).

Определение понятия «внимание» в психофизиологии неоднозначно

Часть исследователей считает внимание самостоятельным познавательным процессом, а другая относит его к характеристике взаимодействия психических процессов. Поэтому, внимание это процесс и состояние настройки субъекта на восприятие приоритетной информации для выполнения значимой задачи.

На этой основе выделяются различные формы и виды внимания:

  • произвольное,
  • непроизвольное,
  • сенсорное,
  • двигательное,
  • эмоциональное,
  • интеллектуальное.

Существует несколько подходов в исследовании и понимании сущности внимания: теория фильтра (Д.Е.Бродбент, , А.Тресман, Дж.Дойч и Д.Дойч), классический подход, «нервная модель стимула» (Е.Н. Соколов), рассмотрение внимания в системной психофизиологии.

Согласно теории фильтра нервная система работает как одиночный коммуникационный канал с ограниченными возможностями проведения информации до коры головного мозга. На входе такого канала идет селекция сигналов.

Селекция (отбор) информации может носит не случайный характер и зависит от мотивации, памяти и состояния субъекта, который определяет класс воспринимаемых сенсорных событий. Внимание в этом случае уподобляется избирательности процесса восприятия стимула.

При классическом подходе в понимании внимания

основные усилия сконцентрированы на исследованиях путей передачи информации в центральные отделы головного мозга.

Выделяются независимые модально-специфические виды внимания: зрительные, слуховые, тактильные, двигательные, эмоциональные и даже интеллектуальные. Выделяется ряд функциональных подсистем внимания: ориентацию на сенсорное событие (теменная область и таламус), обнаружение сигнала ( латеральный и медиальный отделы фронтальной коры) и поддержание бодрствующего состояния (правое полушарие).

Считается, что левое полушарие в большей степени участвует в организации внимания.

Экспериментально доказано, что в местах переключения нейронов проведение информации замедляется или тормозится вовсе.

Таким образом, повешение внимания связывалось с усилением афферентного потока, а угашение с ослаблением этого потока.

«Нервная модель стимула» многомерна и связана с тем, что в коре головного мозга формируются и фиксируются целые комплексы параметров раздражителей.

Знакомые предметы поэтому воспринимаются быстрее.

Новый сигнал приводит к рассогласованию этой модели нервного стимула, что вызывает ориентировочное поведение, которое рассматривается как внимание.

Схема взаимодействия основных функциональных блоков включает: воспринимающее устройство; исполнительное устройство ориентировочного рефлекса; блок с моделью стимула; компаратор ( устройство для сравнения); блок активирующей системы.

На этой основе была выстроена модель «следа внимания» ( Р.Наатанен).

Все перечисленные концепции и подходы основаны на анализе афферентных входов сенсорной информации.

Однако внимание и образы, которые формируются во многом зависят от эфферентной информации

поступающей от корковых и подкорковых структур.

В данном случае речь идет о рассмотрении проблем формирования внимания в системной психофизиологии.

В данном случае афферентная и эфферентная информация рассматриваются как информация согласования и взаимосодействия систем, формирование на этой основе межсистемных отношений ( Ю.А. Александров). Внимание здесь рассматривается как отражение таких межсистемных отношений.

Существенную роль в регулировании внимания играют неспецифические структуры мозга (ретикулярная формация ствола мозга).

Являясь регулятором состояния бодрствования вообще, ретикулярная формация определяет внимание как избирательный процесс.

Нейронный уровень исследования внимания показывает существенную роль нейронных механизмов в обеспечении ориентировочных реакций.

Так, еще в 60-е гг прошлого века в таламусе были выделены детекторы «новизны» или внимания.

Эти нейроны реагируют на первое предъявление стимула.

Затем были выделены «нейроны новизны и тождества» (Е.Н. Соколов). Особенность функционирования «нейронов новизны» заключается в том, что их фоновая активность возрастает при действии новых стимулов разной модальности, а по мере повторения стимула и в зависимости от силы возбуждения ответ таких нейронов избирательно подавляется и сохраняется лишь фоновая активность.

«Нейроны тождества» действуют тем, что при поступлении информации от нового раздражителя фоновая активность подавляется, а при действии привычных раздражителей, напротив, активируется.

Закономерные изменения в характере совместной деятельности разных зон коры при мобилизации интеллектуального внимания ( по оценке синхронизации и когеретности биопотенциалов). Временные интервалы включения селективного (избирательного) внимания при произвольном регулировании.

Нейрофизиологические механизмы внимания

активно исследуются методом электроэнцефалографии и методом вызванного потенциала.

Электроэнцефалографические исследования показали: предъявление стимула и формирование внимания связано с подавлением альфа-ритма; при мобилизации интеллектуального внимания выявляются закономерные изменения в характере совместной деятельности разных зон коры головного мозга ( увеличивается уровень пространственной синхронизации в передних зонах левого полушария и т.п.).

Изучения внимания с помощью вызванного потенциала показало, что привлечение внимания к стимулу сопровождается увеличением амплитудных компонентов вызванного потенциала и сокращением их латентности.

Целевые звуковые сигналы возникает два типа компонентов, один из которых отражает процессы сенсорной памяти, а другой — селективного внимания.

Дополнительно было выявлено, что внимание подключается к обработке информации примерно на 50 мс от момента предъявления стимула. Считается, что на рубеже 50 мс запускается механизм селективного внимания.

Правда, предполагается, что для слуховой и соматосенсорной систем этот рубеж находится в пределах 20-30 мс, а вот по внимание по зрительной системе несколько затянуто и проявляет себя на рубеже 60 мс.

Администратор

Информационный психологический ресурс. Тесты онлайн, книги по психологии, методики для психологов, словари терминов, собрание лекций и статей. Поиск рефератов.

Читайте также:

Добавить комментарий