Глава 3. Внимание
До человека доходит огромное число раздражителей, однако он отбирает самые важные из них и игнорирует остальные. Он потенциально может сделать большое число возможных движений, но выделяет немногие целесообразные движения, входящие в состав его действий, и тормозит остальные. У него возникает большое число ассоциаций, однако он сохраняет лишь немногие, существенные для его деятельности, и абстрагируется от других, мешающих целенаправленному протеканию его мышления.
Осуществление отбора нужной информации, обеспечение избирательных программ действий и сохранение постоянного контроля над их протеканием и принято называть вниманием.
Избирательный характер сознательной деятельности, который является функцией внимания, в равной мере проявляется и в нашем восприятии, и в двигательных процессах, и в мышлении.
Если бы такой избирательности не было, количество неотобранной информации было бы так неорганизованно и велико, что никакая деятельность не была бы возможна. Если бы не было торможения всех бесконтрольно всплывающих ассоциаций, организованное мышление, направленное на решение поставленных перед человеком задач, было бы недоступно.
Во всех видах сознательной деятельности должны иметь место:
1) процесс выбора основных, доминирующих процессов, составляющих предмет, на который человек обращает внимание;
2) наличие «фона», состоящего из тех процессов, доступ которых в сознание задержан, но они в любой момент, если появляется соответствующая задача, могут перейти в центр его внимания и стать доминирующими.
Именно в связи с этим принято различать объем внимания, его устойчивость и его колебания.
Под объемом внимания принято понимать то число поступающих сигналов или протекающих ассоциаций, которые могут сохраняться в центре ясного сознания, приобретая доминирующий характер.
Под устойчивостью внимания принято понимать ту длительность, с которой эти выделенные вниманием процессы могут сохранять свой доминирующий характер.
Под колебаниями внимания принято понимать тот циклический характер процесса, при котором определенные содержания сознательной деятельности то приобретают доминирующий характер, то теряют его.
Факторы, определяющие внимание
Какими факторами определяется внимание человека? Можно выделить по крайней мере две группы факторов, которые обеспечивают избирательный характер психических процессов, определяя как направление, так и объем и устойчивость сознательной деятельности.
К первой группе относятся факторы, характеризующие структуру внешних раздражителей, доходящих до человека (структуру внешнего поля).
Ко второй — факторы, относящиеся к деятельности самого субъекта (структура внутреннего поля).
Остановимся на каждой группе отдельно.
1. Первую группу составляют факторы внешне воспринимаемых субъектом раздражителей; они определяют направление, объем и устойчивость внимания, сближаются с факторами структуры восприятия.
Одним из факторов, входящих в эту группу, является интенсивность (сила) раздражителя. Если субъекту предъявляется группа одинаковых или разных раздражителей, один из которых выделяется своей интенсивностью (величиной, окраской и т. п.), внимание субъекта привлекается именно этим раздражителем. Естественно, что, когда субъект входит в слабо освещенную комнату, его внимание сразу же привлекается внезапно загоревшейся лампочкой. Характерно, что в тех случаях, когда в воспринимаемом поле выступают два равных по силе раздражителя и когда отношения между ними настолько уравновешены, что ни один из них не доминирует, внимание человека приобретает неустойчивый характер, и возникают колебания внимания, при которых то один, то другой раздражитель становится доминирующим. Выше, разбирая законы структурного восприятия, мы уже приводили примеры таких «неустойчивых структур».
Другим внешним фактором, определяющим направление внимания, является новизна раздражителя, или его отличие от других раздражителей.
Если среди хорошо знакомых раздражителей появляется такой, который резко отличается от остальных или является необычным, новым, он сразу же начинает привлекать к себе внимание и вызывает специальный ориентировочный рефлекс.
Приведем пример эксперимента.
В первой его части среди одинаковых кружков дается единственный крест, резко отличающийся от остальных фигур; во второй дается несколько рядов одинаковых линий, причем в одной из этих рядов имеется пропуск, отличающий это место от остальных, в третьей — среди одинаковых крупных точек дается одна отличающаяся от них слабая точка.
Легко увидеть, что во всех случаях внимание направляется на отличающийся, «новый» элемент, который иногда сохраняет ту же физическую силу, как и другие, привычные раздражители, а иногда по своей интенсивности может быть даже слабее их. Нетрудно вспомнить, что если привычный, монотонно повторяющийся звук (например, рокот мотора) внезапно прекращается, отсутствие раздражителя может стать фактором, привлекающим внимание.
Оба упомянутых условия определяют направление внимания. Однако существуют внешние факторы, которые определяют и его объем.
Мы уже говорили выше, что восприятие доходящих до человека раздражителей внешней среды зависит от их структурной организации. Легко видеть, что мы не можем успешно воспринять большое число беспорядочно разбросанных раздражителей, однако мы легко можем сделать это, если они организованы в определенные структуры.
Структурная организация воспринимаемого поля является одним из наиболее мощных средств управления нашим восприятием и одним из наиболее важных факторов расширения его объема, и психологически обоснованная, рациональная организация структуры воспринимаемого поля является одной из важнейших задач инженерной психологии. Нетрудно видеть, какое значение приобретает обеспечение наиболее рациональных форм организации потока информации, доходящей до летчика, управляющего приборами скоростных или сверхскоростных самолетов.
Все перечисленные факторы, определяющие направление и объем внимания, относятся к особенностям воздействующих на субъекта внешних раздражителей, иначе говоря, к структуре поступающей из внешней среды информации.
Легко понять, насколько важно учитывать эти факторы для того, чтобы научиться на научных основах управлять вниманием человека.
2. Вторая группа факторов, определяющих направление внимания, — те, которые связаны не столько с внешней средой, сколько с самим субъектом и со структурой его деятельности.
В эту группу факторов относится прежде всего то влияние, которое оказывают потребности, интересы и «установки» субъекта на его восприятие и на протекание его деятельности.
Разбирая проблемы биологической эволюции поведения животных, мы уже видели решающую роль, которую играет в поведении животных биологическая важность сигналов.
Мы указали на то, что утка выделяет растительные, а кобчик — гнилостные запахи, являющиеся для них жизненно существенными, что пчела реагирует на сложные формы, являющиеся признаками цветов, оставляя без внимания простые геометрические формы, лишенные для нее биологического значения, что кошка, живо реагируя на поскребывание мыши, не обращает внимание на звуки перелистывания книги или шуршание газеты. Тот факт, что внимание животных привлекается жизненно важными сигналами, достаточно хорошо известен.
Все это в равной мере относится и к человеку, с той только разницей, что те потребности и интересы, которые характеризуют человека, в подавляющей части носят не характер биологических инстинктов и влечений, а характер сложных побуждающих факторов, сформированных в общественной истории. Например, человек, интересующийся спортом, выделяет из всей доходящей до него информации ту, которая относится к футбольному матчу, а человек, интересующийся новостями радиотехники, обратит внимание на те стоящие на полке книги, которые относятся именно к этому предмету.
Легко убедиться в том, что сильный интерес человека, делающий одни сигналы доминирующими, одновременно тормозит все побочные, не относящиеся к сфере его интересов сигналы. Хорошо известные факты, говорящие о том, что ученые, погруженные в решение сложной задачи, перестают воспринимать все побочные раздражения, отчетливо указывают на это.
Существенное значение для понимания факторов, направляющих внимание человека, имеет структурная организация человеческой деятельности.
Известно, что деятельность человека определяется потребностью или мотивом и всегда направлена на определенную цель. Если мотив в некоторых случаях может оставаться неосознанным, цель и предмет его деятельности всегда осознаются. Известно, наконец, что именно этим цель действия отличается от тех средств и тех операций, которыми она достигается.
Пока отдельные операции не автоматизированы, выполнение каждой из них составляет цель данного отрезка деятельности и привлекает к себе внимание; достаточно вспомнить, как напрягается внимание неопытного стрелка к спуску курка или напрягается внимание начинающего писать па пишущей машинке к каждому удару на клавишу. Когда деятельность автоматизируется, отдельные операции, входящие в ее состав, перестают привлекать внимание и начинают протекать без осознания, в то время как основная цель продолжает осознаваться. Достаточно внимательно проанализировать процесс стрельбы у хорошо обученного стрелка или процесс письма на пишущей машинке у опытной машинистки, чтобы видеть это.
Все это показывает, что направление внимания определяется психологической структурой деятельности и существенно зависит от степени ее автоматизации. Общая задача, направляющая деятельность человека, выделяет как предмет его внимания ту систему сигналов или связей, которые входят в состав вызванной деятельности человека, которая вызвана этой задачей. Конкретная цель, которую ставит перед собой человек, решающий задачу, делает относящиеся к ней сигналы или действия центром внимания. Процесс автоматизации деятельности приводит к тому, что отдельные действия, привлекавшие внимание, становятся автоматическими операциями, и внимание человека начинает смещаться на конечные цели, переставая привлекаться хорошо упроченными привычными операциями. Едва ли не наиболее важным является тот факт, что направление внимания находится в прямой зависимости от успеха или неуспеха деятельности.
Успешное завершение деятельности сразу же устраняет то напряжение, которое сохранялось у человека все время, пока он пробовал решать задачу. Например, человек, опустивший письмо в почтовый ящик, тут же забывает о выполненном намерении, оно перестает беспокоить его. Наоборот, незаконченная деятельность или неуспешно выполненное задание продолжают вызывать напряжение и привлекать внимание, сохраняя его, пока задача не будет успешно выполнена.
Внимание входит как контрольный механизм в аппарат «акцептора действия»: оно обеспечивает сигналы, указывающие на то, что задача еще не выполнена, действие не завершено, и именно эти «обратные сигналы» побуждают субъекта к активной деятельности.
Таким образом, внимание человека определяется структурой его деятельности, отражает ее протекание и служит механизмом ее контроля.
Все это делает внимание одной из наиболее существенных сторон деятельности человека.
Физиологические основы внимания
В течение длительного времени психологи и физиологи пытались описать механизмы, которые определяют избирательное протекание процессов возбуждения и лежат в основе внимания. Однако эти попытки долго ограничивались лишь указанием на тот или иной фактор и скорее носили описательный характер, чем характер подлинного выделения физиологических механизмов внимания.
Некоторые психологи считали, что направление и объем внимания целиком определяются законами структурного восприятия, поэтому излишне выделять исследование внимания в специальную главу психологии и знания таких законов, как законы «четкости», «структурности» восприятия, достаточно, чтобы исчерпывающе судить о протекании внимания. Такую позицию занимали представители гештальт — психологии, один из которых посвятил этому даже специальную статью, пытаясь доказать тезис о том, что внимания как особой категории психических процессов, отдельных от восприятия, не существует.
Другая группа психологов придерживалась позиций «эмоциональной» теории внимания. Эти психологи полагали, что направление внимания целиком определяется влечениями, потребностями и эмоциями, исчерпываясь законами, и что внимание не должно выделяться в особую категорию психических процессов. Многие американские психологи — бихевиористы практически занимают эту позицию.
Наконец, третья группа психологов, подходящих к проблеме с позиции «моторной теории внимания», видит во внимании проявление тех моторных установок, которые лежат в основе каждого волевого акта, и считают, что механизмом внимания являются сигналы мышечных усилий, которыми характеризуется всякое напряжение, вызванное определенной, направленной на известную цель деятельностью.
Легко видеть, что каждая из этих теорий выделяет определенный компонент, входящий в состав внимания, но фактически даже не пытается подойти к вопросу об общих физиологических механизмах, лежащих в основе внимания.
Значительные трудности возникали перед физиологами, которые выдвигали гипотезы об общих физиологических основах внимания.
В течение длительного времени эти попытки носили слишком общий характер и заключались скорее в описании общих условий избирательного протекания возбуждения, чем выделении специальных физиологических механизмов внимания.
Одной из наиболее ранних попыток была гипотеза известного английского физиолога Ч. Шеррингтона, которая в дальнейшем получила широко известное название «теории общего двигательного ноля», или «воронки Шеррингтона». Наблюдая факт, что сенсорных нейронов в задних рогах спинного мозга значительно больше, чем двигательных нейронов, Ч. Шеррингтон высказал положение, что не каждый двигательный импульс может дойти до своего двигательного конца, и большое число сенсорных возбуждений имеют свое «общее двигательное поле», что отношение сенсорных и моторных процессов можно уподобить воронке, в широкое отверстие которой входят сенсорные импульсы, а из узкого отверстия выходят двигательные иннервации. Легко видеть, что среди сенсорных импульсов возникает «борьба за общее двигательное поле», в которой побеждают наиболее сильные, наиболее подготовленные или входящие в известную биологическую систему импульсы. Несмотря на то, что Ч. Шерриштон был одним из первых физиологов, исследовавшим иитегративную деятельность мозга и сформулировавшим положение о системном строении физиологических процессов, теория «борьбы за общее двигательное поле» лишь в самых общих чертах приближается к указанию на физиологические механизмы, лежащие в основе внимания.
Такой же общий и скорее метафорический характер имеют и ранние высказывания И. П. Павлова, который уподоблял внимание (и ясное сознание) очагу оптимального возбуждения, движущегося по коре головного мозга наподобие «перемещающегося светового пятна». Идея очага оптимального возбуждения как основы внимания оказалась в дальнейшем очень важной и подводила к некоторым существенным физиологическим механизмам внимания, но, конечно, была слишком общей, чтобы удовлетворительно объяснять эти процессы.
Значительный вклад в анализ физиологических механизмов внимания внес замечательный русский физиолог Л. А. Ухтомский. Согласно его представлениям, возбуждение распределяется по нервной системе неравномерно, и каждая инстинктивная деятельность (как и условно — рефлекторные процессы) может создавать в нервной системе очаги оптимального возбуждения, которые приобретают доминирующий характер. Эти очаги, которые А. А. Ухтомский обозначил термином доминанты, не только господствуют над другими и тормозят существующие наряду с ними другие очаги, но приобретают даже способность усиливаться под влиянием действия посторонних возбуждений.
Так, лягушка, у которой в определенный период создается доминанта обхватывающего рефлекса передних лапок, реагирует на раздражение задних лапок усилением доминирующих обхватывающих движений передних лапок. Эта способность доминанты тормозить побочные рефлексы и даже усиливаться под влиянием посторонних раздражителей была оценена А. А. Ухтомским как процесс, напоминающий внимание, и именно это дало ему основание расценивать доминанту как физиологический механизм внимания.
Вклад теории «доминанты» в анализ физиологических механизмов избирательного протекания возбуждений несомненен. Однако оставалось еще найти те конкретные пути, на которых строятся отдельные виды избирательной деятельности животных и человека и те нейрофизиологические системы, которые лежат в ее основе. Эта работа и была проделана нейрофизиологами за последние 20 лет.
Нейрофизиологические механизмы активации. Активирующая ретикулярная система
Исходным для современного исследования нейрофизиологических механизмов внимания является тот факт, что избирательный характер протекания психических процессов, характерных для внимания, может быть обеспечен лишь бодрственным состоянием коры, для которого типичен оптимальный уровень возбудимости. Этот бодрственный уровень коры может быть обеспечен только механизмами, поддерживающими нужный тонус коры, а эти механизмы связаны с сохранением нормальных отношений верхнего ствола с корой головного мозга, и прежде всего с работой той восходящей активирующей ретикулярной формации, роль которой мы уже описывали выше.
Именно эта восходящая активирующая ретикулярная формация доносит до коры:
• те импульсы, которые исходят от обменных процессов организма, реализуются влечениями и сохраняют кору в состоянии бодрствования;
• те возбуждения, которые исходят из работы экстеро — рецепторов, доводящих информацию, приходящую из внешнего мира, сначала в верхйие отделы ствола и ядра зрительного бугра, а затем и в кору головного мозга.
Как уже указывалось выше, отделение ретикулярной формации ствола от коры головного мозга приводит к снижению тонуса коры и вызывает сон.
Обеспечение оптимального тонуса и бодрственного состояния коры осуществляется, однако, не только восходящей активирующей ретикулярной формацией. С ней тесно связан и аппарат нисходящей ретикулярной системы, волокна которой начинаются в коре головного мозга (и прежде всего в медиальных и медиобазаль — ных отделах лобных и височных долей) и направляются как к ядрам ствола, так и к двигательным ядрам спинного мозга. Работа нисходящей ретикулярной формации очень важна тем, что с ее помощью до ядер мозгового ствола доводятся те избирательные системы возбуждения, которые первоначально возникают в коре головного мозга и являются продуктом высших форм сознательной деятельности человека с ее сложными познавательными процессами и сложными программами прижизненно формируемых действий.
Взаимодействие обеих составных частей активирующей ретикулярной системы и обеспечивает сложнейшие формы саморегуляции активных состояний мозга, меняя их под воздействием как элементарных (биологических), так и сложных (социальных по происхождению) форм стимуляции.
Решающее значение этой системы в обеспечении процессов активации (arousal) было проверено большой серией экспериментальных фактов, которые были получены выдающимися нейрофизиологами (Мэгун, Моруцци, Г. Джаспер, Д. Линдели, П. К. Анохин и др.).
Опыты Бремера показали, что перерезка нижних отделов ствола не приводит к изменению бодрствования, в то время как перерезка верхних отделов ствола вызывает сон с характерным для него появлением медленных электрических потенциалов. Как показал Д. Линдсли, в этих случаях сигналы, вызываемые сензорными раздражителями, продолжают доходить до коры, но электрические ответы коры на эти сигналы становятся лишь кратковременными и не вызывают длительных стойких изменений. Этот факт показывает, что для возникновения стойких процессов возбуждения, характеризующих состояние бодрствования, одного притока сензорных импульсов недостаточно, и необходимо поддерживающее влияние активирующей ретикулярной системы.
Обратные опыты, при которых исследователи не выключали, а раздражали восходящую ретикулярную формацию имплантированными в нее электродами, показали, что такое раздражение ретикулярной формации приводит к пробуждению животного, а дальнейшее усиление этих раздражений — к возникновению выраженных эффективных реакций животного.
Если только что приведенные опыты показывают, как влияет раздражение восходящей ретикулярной формации на поведение животного, то дальнейшие опыты, проведенные теми же авторами, дали возможность ближе познакомиться с физиологическими механизмами этих активирующих влияний.
Оказалось, что раздражение стволовой ретикулярной формации вызывало появление быстрых электрических колебаний в коре головного мозга и тех явлений «десин — хронизации», которые характерны для активного, бодрствующего состояния коры. В результате раздражения ядер восходящей ретикулярной формации в верхних отделах мозгового ствола сензорные раздражения начинали вызывать продолженные изменения в электрической активности коры, что показывало на усиливающее и фиксирующее действие ретикулярной формации на сензорные корковые узлы.
Наконец, что особенно важно, раздражение ядер восходящей активирующей ретикулярной формации вызывало повышение подвижности нервных процессов в коре головного мозга.
Так, если в обычных условиях два быстро следующих друг за другом стимула вызывали лишь одну электрическую реакцию коры, которая «не успевала» реагировать на стимулы по отдельности, то после раздражения стволовых ядер восходящей активирующей ретикулярной формации каждый из этих стимулов начинает вызывать изолированный ответ, что говорило о существенном повышении подвижности протекающих в коре процессов возбуждения.
Эти электрофизиологические явления соответствуют и фактам, полученным в психологических опытах Д. Линдсли, показавшего, что раздражение стволовых ядер восходящей активирующей ретикулярной формации существенно понижает порош чувствительности (иначе говоря, обостряет чувствительность) животного и позволяет тонкие дифференцировки (например дифференцировку изображения конуса от изображения треугольника), которые ранее были недоступны животному.
Дальнейшие исследования, проведенные некоторыми авторами (Доти, Эрпандес Пеон и др.), показали, что если перерезка путей восходящей ретикулярной формации приводит к исчезновению выработанных ранее условных рефлексов, то при раздражении ядер ретикулярной формации становится возможной выработка условных рефлексов даже на подпороговые раздражения, на которые условные рефлексы ранее не вырабатывались.
Все это отчетливо говорит об активирующем влиянии восходящей ретикулярной формации на кору головного мозга и указывает на то, что она обеспечивает оптимальное состояние мозговой коры, которое необходимо для бодрствования.
Возникает, однако, вопрос: обеспечивает ли восходящая ретикулярная формация только общее активирующее влияние на кору головного мозга или же ее активирующее влияние имеет специфические избирательные черты?
До последнего времени исследователи были склонны рассматривать активирующее влияние восходящей ретикулярной формации как модально — неспецифическое: оно одинаково сказывалось на всех сензорных системах и не обнаруживало какого — либо избирательного влияния на одну из них (зрение, слух и т. д.).
В последнее время были получены данные, указывающие на то, что активирующие влияния восходящей ретикулярной формации носят также специфический избирательный характер. Однако эта специфичность влияний активирующей ретикулярной формации другого рода: она обеспечивает не столько избирательную активацию отдельных сензорных процессов, сколько избирательную активацию отдельных биологических систем — системы пищевых, оборонительных, ориентационных рефлексов. На это указал известный советский физиолог П. К. Анохин, доказавший, что существуют отдельные части восходящей ретикулярной формации, которые активируют разные биологические системы и чувствительны к различным фармакологическим агентам.
Было показано, что уретан вызывает блокаду бодрствования и ведет к возникновению сна, но не вызывает блокаду оборонительных рефлексов на боль, и наоборот, аминазин не вызывает блокады бодрствования, но приводит к блокаде болевых оборонительных рефлексов.
Эти данные дают основания думать, что и в активирующем влиянии восходящей ретикулярной формации имеется известная избирательность, но эта избирательность соответствует всем основным биологическим системам, которые побуждают организм к активной деятельности.
Не меньший интерес для психологии представляют избирательные активирующие импульсы, обеспечивающиеся нисходящей активирующей ретикулярной формацией, волокна которой начинаются в коре головного мозга (особенно в медиальных отделах лобной и височной областей) и оттуда направляются к аппаратам верхних отделов ствола.
Есть основания предполагать, что именно эта система играет существенную роль в обеспечении избирательного активирующего влияния на те виды и составные элементы деятельности, которые формируются при ближайшем участии коры головного мозга, и что именно эти влияния имеют самое близкое отношение к физиологическим механизмам высших форм внимания.
Анатомические данные показывают, что нисходящие волокна ретикулярной формации практически начинаются во всех областях коры головного мозга, но в особенности от медиальных и медиобазальных отделов лобной доли и ее лимбической области. Их началом могут служить как нейроны глубоких отделов многих зон мозговой коры, так и особые группы нейронов, которые в большем числе находятся в лимбических зонах мозга (гипокампе) и базальных узлах (хвостатом теле). Эти нейроны существенно отличаются от тех специфических нейронов, которые реагируют на отдельные дробные свойства зрительных или звуковых раздражителей. В отличие от них, эти нейроны не реагируют на какие — либо специфические (зрительные или слуховые) раздражения: достаточно небольшого числа повторений таких раздражителей, чтобы они «привыкли» к ним и перестали отвечать на их предъявления какими — либо разрядами. Однако стоит только появиться любому изменению раздражителя, как нейроны отвечают на это изменение разрядами. Характерным является тот факт, что разряды могут Еюзникать в данной группе нейронов в одинаковой мере при изменении любых раздражителей (осязательных, зрительных, слуховых) и не только усиление, но даже ослабление раздражителей или отсутствие ожидаемого раздражителя (как например, при пропуске одного из ритмического ряда раздражителей) может вызывать активное действие этих нейронов.
В силу этих особенностей некоторые авторы, например известный канадский нейрофизиолог Г. Джаспер, предложили называть их «нейронами новизны», или «клетками внимания». Характерно, что в период, когда животное ожидает сигналы или ищет выход из лабиринта, именно в этих областях коры (где до 60 % всех нейронов относится к только что описанной группе) возникают активные разряды, которые прекращаются при устранении состояния активного ожидания.
Это говорит о том, что данные области коры и находящиеся в них неспецифические нейроны, которые реагируют на каждое изменение ситуации, являются важным аппаратом, модифицирующим состояние активности коры и регулирующим ее готовность к действию.
Если у животного наиболее существенной частью большого мозга, играющей важную роль в регуляции состояния готовности, имеют медиальные отделы лим — бической области и базальных узлов, то у человека с его высоко развитыми сложнейшими формами деятельности таким ведущим аппаратом, регулирующим состояние активности, становятся лобные отделы мозга.
В своих исследованиях известный английский физиолог Грей Уолтер показал, что каждое состояние активного ожидания (например ожидание третьего или пятого сигнала, в ответ на которые испытуемый должен был нажать кнопку) вызывает появление в лобных долях мозга особых медленных электрических колебаний, которые он назвал «волнами ожидания». Эти волны резко усиливаются, когда вероятность скорого появления ожидаемого сигнала возрастает, ослабляются, когда вероятность сигнала снижается, и полностью исчезают, когда инструкция ожидать появления сигнала отменяется.
Вторым доказательством той роли, которую играет кора лобных долей мозга в регуляции состояний активности, являются опыты, проведенные известным советским физиологом М. Н. Ливановым.
Отводя токи действия от большого числа пунктов черепа, соответствующих разным отделам коры, М. Н. Ливанов показал, что каждое интеллектуальное напряжение (например возникающее при решении сложных арифметических примеров, таких как умножение двузначного числа на двузначное) вызывает появление в лобных долях мозга большого числа синхронно работающих точек, это явление продолжается, пока напряжение остается, и исчезает после решения задачи. Особенно интересно, что число таких синхронно работающих пунктов в лобной коре особенно велико при тех патологических состояниях мозга, которые характеризуются стойким повышенным напряженным состоянием (как это, например, имеет место у больных с параноидной шизофренией), и исчезает после применения фармакологических воздействий, снимающих такое напряжение.
Все это говорит о том, что лобные доли мозга имеют решающее значение в возникновении возбуждений, отражающих изменение состояний активности человека.
Состояние повышенного «неспецифического» возбуждения в коре лимбической области животного и лобных долей человеческого мозга является источником тех импульсов, которые опускаются далее по волокнам нисходящей ретикулярной формации к верхним отделам ствола и оказывают существенное влияние на их работу.
Как показали наблюдения видных нейрофизиологов (Френча, Наута, Лагурепа и др.), раздражение отделов мозговой коры вызывает ряд изменений в электрической деятельности ядер ствола и ведет к оживлению ориентировочного рефлекса.
Так, при раздражении затылочных отделов коры головного мозга могут существенно изменяться электрические ответы с глубоких отделов зрительной системы (С. Н. Нарикашвили). Раздражение сензомоторной коры приводит либо к облегчению вызванных ответов в подкорковых отделах двигательной системы, либо к их задержке. Больше того, раздражение отдельных систем может привести к появлению ряда поведенческих реакций, входящих в состав ориентировочного рефлекса.
К подобным же явлениям приводят и сложные формы деятельности животного, вызывающие в коре очаги повышенного возбуждения, влияние которого через нисходящую ретикулярную формацию распространяется и на стволовые образования. Такие же факты были описаны известным мексиканским физиологом Э. Пеоном, который наблюдал, что активные электрические разряды ядер слухового нерва, возникающие у кошки в ответ на звуковые щелчки, исчезали, когда кошке показывали мышь или когда она ощущала запах рыбы. Эти факты показывают, что очаги возбуждения, возникающие в коре головного мозга, могут либо повышать, либо блокировать работу нижележащих образований мозгового ствола, иначе говоря, регулировать те состояния активности, которые возникают при их участии.
Аналогичное участие коры на работу нижележащих образований можно наблюдать в случаях, когда активирующее влияние коры головного мозга исчезает.
Так, разрушение (экстирпация) лимбической коры у животных приводит к отчетливым изменениям в электрической деятельности стволовых отделов мозга и к заметным нарушениям в их поведении. Разрушение коры или снижение ее влияния приводит к возникновению патологического оживления ориентировочного рефлекса и утере его избирательного характера, что в современной науке оценивается как устранение тормозящих влияний мозговой коры на механизмы подкорковой структуры ствола мозга.
Все это показывает, что восходящая и нисходящая ретикулярная система, связывающая кору головного мозга со стволовыми образованиями двусторонними связями, имеет не только общее, но и избирательное активирующее влияние. Причем если восходящая ретикулярная система, доводящая импульсы до коры головного мозга, лежит в основе биологически обусловленных форм активации (связанной как с обменными процессами и элементарными влечениями организма, так и с общим активирующим влиянием притока возбуждений), то нисходящая ретикулярная система вызывает активирующее влияние импульсов, возникающих в коре головного мозга на нижележащие образования, и тем самым обеспечивает высшие формы избирательной активации организма по отношению к конкретным задачам, возникающим перед человеком, и к сложнейшим формам его сознательной деятельности.
Ориентировочный рефлекс как основа внимания
Активирующая ретикулярная система с ее восходящими и нисходящими волокнами является нейрофизиологическим аппаратом, обеспечивающим одну из наиболее важных форм рефлекторной деятельности, известную под названием ориентировочного (или ориентировочно — исследовательского) рефлекса. Его значение для понимания физиологических основ внимания настолько велико, что на нем следует остановиться специально.
Каждый безусловный рефлекс, имеющий в своей основе какое — либо биологически важное для животного воздействие (пищевое, болевое, половое), вызывает избирательную систему ответов на эти раздражители с одновременным торможением всех реакций на побочные. Такой же избирательный характер носят и условные рефлексы. При них одна система реакций, подкрепляемая безусловным раздражителем, доминирует, в то время как все остальные побочные реакции тормозятся. Можно сказать, что как безусловные, так и сформированные на их основе условные рефлексы создают известный доминирующий очаг возбуждения, протекание которого подчиняется доминанте.
Среди всех видов рефлекторной деятельности нужно, однако, выделить один, при котором поведение животного не возбуждается ни одним из перечисленных выше мотивов поведения и который не является ни пищевым, ни оборонительным, ни половым рефлексом. Основой этой деятельности является активная реакция животного на каждое изменение обстановки, которое и вызывает у животного общее оживление и ряд избирательных реакций, направленных на ознакомление с этими изменениями в ситуации. И. П. Павлов назвал этот вид рефлексов «ориентировочными рефлексами», или «рефлексами «что такое?»».
Ориентировочный рефлекс выражается в ряде отчетливых электрофизиологических, сосудистых и двигательных реакций, появляющихся каждый раз, когда в обстановке, окружающей животное, возникает что — нибудь необычное или существенное. К этим реакциям относятся:
• поворот глаз и головы в сторону нового объекта;
• реакция настораживания или прислушивания.
А у человека — появление кожно — гальванической реакции (изменение сопротивляемости кожи к электрическому току или появление собственных электрических потенциалов кожи), сосудистые реакции (сужение сосудов руки с расширением сосудов головы), изменение дыхания, наконец, возникновение явлений «десинхронизации» в биоэлектрических реакциях мозга, выражающихся в депрессии «альфа ритма» (электрических колебаний 10–12 в сек, характерных для работы мозговой коры в спокойном состоянии). Все эти явления можно наблюдать каждый раз, когда возникает реакция настораживания, или ориентировочный рефлекс, вызываемый появлением нового или существенного для субъекта раздражителя.
Среди ученых нет еще единодушного ответа на вопрос, является ли ориентировочный рефлекс безусловной или условной реакцией.
По своему врожденному характеру ориентировочный рефлекс можно отнести к числу безусловных. Животное отвечает реакцией настораживания на любые новые или существенные раздражители без всякого обучения; по этому признаку ориентировочный рефлекс относится к числу безусловных, врожденных реакций организма. Наличие особых нейронов, которые отвечают разрядами на каждое изменение ситуации, указывает на то, что в его основе лежит действие определенных нервных приборов.
С другой стороны, ориентировочный рефлекс обнаруживает ряд признаков, существенно отличающих его от обычных безусловных рефлексов: при неоднократном повторении одного и того же раздражителя явления ориентировочного рефлекса скоро угасают, организм привыкает к этому раздражителю, и его предъявления перестают вызывать описанные реакции. Это исчезновение ориентировочных реакций на повторяющиеся раздражители называется привыканием (habituation).
Следует отметить, что это исчезновение ориентировочного рефлекса по мере привыкания может быть временным явлением, и достаточно небольшого изменения в раздражителе, чтобы ориентировочная реакция снова возникла. Это явление возникновения ориентировочного рефлекса при малейшем изменении раздражения иногда называется реакцией «пробуждения» (или arousal). Характерно, что такое появление ориентировочного рефлекса, как мы уже отмечали выше, может иметь место не только при усилении, но и при ослаблении привычного раздражителя и даже при его полном исчезновении. Так, достаточно сначала «угасить» ориентировочные рефлексы на ритмически предъявляемые раздражители, а затем, после того как ориентировочные реакции на каждое раздражение угасли в результате привыкания, пропустить один из ритмически предъявляемых раздражителей. В этом случае отсутствие ожидаемого раздражителя вызовет появление ориентировочного рефлекса.
Всеми этими признаками своей динамики ориентировочный рефлекс существенно отличается от безусловного рефлекса. Следует отметить и тот факт, что ориентировочный рефлекс может быть вызван и условным раздражителем: его можно получить, если предъявлять животному условный сигнал, который будет говорить о появлении какого — либо изменения в окружающей обстановке. У человека таким сигналом может быть слово, которое легко вызывает у него явления подготовки, настораживания, ожидания появления сигнала и т. п.
Было бы неверным думать, что ориентировочный рефлекс носит характер общей, генерализированной активации организма. На самом деле он может иметь дифференцированный, избирательный характер, причем эта избирательность может проявляться как по отношению к возникающим сигналам, так и по характеру той готовности эффекторных двигательных аппаратов, которые вызываются «настороженностью».
Это легко видеть, если длительно предъявлять испытуемому какой — нибудь один сигнал, например звук определенной высоты, тогда в силу привыкания все реакции на этот звук будут угашены, однако это «привыкание» будет носить избирательный характер, и стоит только минимально изменить высоту звука, чтобы весь комплекс ориентировочных реакций снова появился. Такой прием позволил советскому исследователю Е. Н. Соколову объективно оценить ту избирательность, которой характеризуются ориентировочные реакции («реакции пробуждения») в отношении дифференцированных сигналов, и говорить о «нервной модели стимула», которая обнаруживается с помощью этого приема.
Установка и внимание
Высокая избирательность ориентировочного рефлекса может появиться и в отношении его эффекторной, двигательной части.
Исследования показали, что если человек ожидает вспышки света, то у него возникает изменение электрических ответов («вызванных потенциалов») в зрительных (затылочных) областях коры, а если он ожидает болевого раздражения — изменение электрических ответов («вызванных потенциалов») в сензомоторной области коры.
Если субъект предупреждается, что в ответ на сигнал он должен реагировать движением правой руки, то ожидание этого сигнала вызывает изменение электрических явлений (электромиограммы) в мышцах правой руки, не вызывая таких же явлений в мышцах левой руки. Обратное имеет место, если субъект предупреждается, что в ответ на сигнал он должен произвести движение левой рукой. Такое состояние готовности к определенному движению называется установкой на движение, и его объективные признаки носят строго избирательный характер.
Эти факты также показывают, что реакция активации, включенная в систему ориентировочного рефлекса, может носить строго избирательный характер.
Избирательный характер установки, вызываемый у человека готовностью к какой — либо деятельности, был детально изучен выдающимся советским психологом Д. Н. Узнадзе в его широко известных опытах с фиксированной установкой.
Если после того, как испытуемому предлагалось несколько раз ощупывать правой рукой маленький шар, у него оставалась «фиксированная установка» — готовность к тому, что в правую руку будет даваться шар, большой по объему. Поэтому, когда неожиданно для испытуемого в обе руки давались одинаковые шары, этот раздражитель вступал в конфликт с ожидаемой неравномерностью шаров, и шар, даваемый в правую руку, по контрасту с ожидаемым оценивался как меньший, чем шар, даваемый в левую руку.
Эта установка, проявляющаяся в только что описанной «контрастной иллюзии», сохранялась некоторое время, а потом постепенно угасала, причем у различных субъектов этот процесс угасания фиксированной установки мог носить различный характер: у одних созданная установка угасала постепенно и обнаруживала колебания (контрастная иллюзия то появлялась, то исчезала, с тем чтобы наконец полностью угаснуть); у других она длилась лишь очень короткое время и исчезала сразу.
Индивидуальные различия в созданной установке обнаруживались и в степени ее избирательности. У одних испытуемых установка на различную величину шаров, вызванная описанным экспериментом, ограничивалась лишь двигательной сферой и проявлялась только в описанных опытах с ощупыванием шаров и, следовательно, носила концентрированный характер. У других она распространялась и на другие сферы, и после того как описанная иллюзия была вызвана в двигательной сфере (ощупывание шаров разных размеров правой и левой рукой), она проявлялась и в зрительной сфере — в иллюзии того, что из двух одинаковых по диаметру окружностей правая (соответствующая правой руке) меньше, чем левая; это явление указывает на иррадиированный характер вызванной установки.
Опыты с установкой, являющиеся специальным приемом исследования явлений активации, указывают, насколько избирательный характер могут носить эти явления у человека. Они открывают новые перспективы для исследования процессов активации у человека и для анализа тех факторов, которые ее регулируют.
Явления «ориентировочного рефлекса» и «активации» могут вызываться любым изменением в обстановке или ожиданием нового или существенного стимула. Они постепенно угасают в результате «привыкания» и снова появляются при изменении привычного характера действующих на субъекта раздражителей.
Все эти явления носят естественный характер и лежат в основе непроизвольного внимания.
Однако человек располагает возможностью изменить естественные законы протекания ориентировочного рефлекса, сделать состояние активации более устойчивым и вызвать стойкие, длительно не угасающие состояния напряженного внимания даже в тех условиях, когда в привычном характере раздражителя внешне ничего не изменяется, когда они физически остаются теми же самыми, и когда, в силу естественных законов, явления ориентировочного рефлекса должны были давно исчезнуть.
Такая возможность продлить состояние длительной активации и выйти за пределы естественных законов его угасания может быть достигнута у человека с помощью речевой инструкции.
Для этого достаточно предложить испытуемому длительно считать предъявляемые раздражители или, дав ему задачу, следить за изменением. В этих случаях физически раздражители остаются теми же самыми, и реакции на них должны были бы давно угаснуть, однако речевая инструкция, ставящая перед субъектом известную задачу, поддерживает постоянное состояние активности. В первом случае (когда испытуемый считает порядок раздражителей) каждый из них физически остается старым и хорошо знакомым, а психологически, приобретая известный номер, становится новым, и это мобилизует внимание субъекта, поддерживает состояние повышенного тонуса. Во втором случае задача ожидать, когда появится какое — либо изменение в раздражителе, превращает наблюдение за ним в деятельность активного прослеживания, в силу этого реакция активации сохраняется длительное время, даже несмотря на то что фактически раздражители не меняются.
Характерно, что устранение описанной речевой инструкции быстро приводит к тому, что ранее сохранившиеся признаки стойкого ориентировочного рефлекса быстро исчезают.
Действие речевой инструкции может вызвать сильное и вместе с тем строго избирательное влияние, создавая стойкий доминирующий очаг возбуждения и изменяя обычные силовые отношения в действии раздражителя.
Известно, что сильный раздражитель вызывает повышенную, а более слабый раздражитель — ослабленную реакцию. Однако эти естественные отношения по интенсивности раздражителей могут меняться в результате речевой инструкции, вызывающей у человека избирательное внимание к определенному раздражителю. Этот факт иллюстрируется записью объективных симптомов ориентировочного рефлекса к различным по силе раздражителям.
Если в обычном состоянии, когда сильный посторонний раздражитель вызывает повышенные ориентировочные реакции (сужение сосудов руки), в то время как слабые звуковые сигналы (тихие звуковые тоны) не вызывают реакций, при инструкции считать число таких звуковых сигналов они продолжают стойкие сосудистые ответы (признак ориентировочной реакции), в то время как посторонний сильный шум не отвлекает испытуемого от выполняемой задачи и не вызывает какой — либо заметной ориентировочной реакции.
Возможность регулировать процессы активации посредством речевой инструкции является одним из важнейших фактов психофизиологии человека. Она составляет физиологическую основу высших специфически человеческих форм внимания, а регистрация влияния речевой инструкции на протекание объективных симптомов ориентировочного рефлекса — одним из наиболее важных психофизиологических методов изучения внимания человека.
Виды внимания
В психологии различают два основных вида внимания — непроизвольное и произвольное.
О непроизвольном внимании говорят в тех случаях, когда внимание человека непосредственно привлекается либо сильным, либо новым, либо интересным (соответствующим потребности) раздражителем. Именно с таким видом внимания мы имеем дело, когда помимо желания поворачиваем голову, если в комнате внезапно раздается стук, настораживаемся, когда слышим непонятные шумы или когда наше внимание привлекается каким — либо новым, неожиданным изменением обстановки.
Механизмы непроизвольного внимания у нас с животными общие. Мы уже говорили во вводной части главы о факторах этого вида внимания и о его нейрофизиологических основах, когда разбирали механизмы ориентировочного рефлекса.
Легко видеть, что этот вид внимания имеет место уже у маленького ребенка, и следует лишь отметить, что на первых этапах оно носит неустойчивый и относительно узкий по объему характер (ребенок раннего и дошкольного возраста очень быстро теряет внимание к возникшему новому раздражителю, ориентировочный рефлекс у него быстро угасает или тормозится появлением любого другого раздражителя), объем его внимания относительно узок, и он не может распределить свое внимание между несколькими раздражителями, возвращаясь к предшествующему и не упуская из поля своего внимания предыдущий.
Произвольное внимание свойственно лишь человеку. Оно долгое время оставалось загадкой для психологии, и на нем следует остановиться особо.
Основной факт, указывающий на наличие у человека особого типа внимания, не свойственного животным, состоит в том, что человек произвольно может сосредоточивать свое внимание то на одном, то на другом объекте, даже в тех случаях, когда в окружающей его обстановке ничего не меняется.
Наиболее известный пример произвольного внимания был дан французским психологом Рево д'Аллонном, он стал основой для его идеалистической философии.
Если мы предложим человеку внимательно разглядывать шахматную доску, клетки которой сохраняют неизменный характер, то он соответственно нашей или собственной инструкции легко сможет выделить в этом однородном фоне самые разнообразные фигуры. В однородном и неменяющемся поле оказывается скрыто много разнообразных структур, и человек по своему желанию может выделить любые новые структуры из этого неизменного поля. Иногда эта возможность произвольно выделять нужную структуру из поля появляется еще отчетливее, и соответственно своему желанию человек может выделять менее четкую структуру из более четких, преодолевая те законы структурного восприятия, которые мы описали выше.
Таким образом, становится ясно, что человек может выходить за пределы естественных законов восприятия, не подчиняясь действию однородного фона или сильных перцепторных структур, а выделяя нужные ему структуры и меняя их по своему желанию.
Все эти факты дали Рево д'Аллонну основание для обоснования идеалистического представления о психических процессах человека, указывая, что если поведение животного подчиняется прямому воздействию среды, то поведение человека располагает возможностью произвольно распознавать любые схемы и подчинять свое поведение этой свободной «схематизации», которую он считал основным свойством человеческого духа.
Аналогичные явления можно было наблюдать и в организации движений человека: достаточно человеку решить, что он поднимет руку, чтобы его рука как бы автоматически поднялась; это явление известный психолог У. Джемс обозначил латинским термином «fiat!» (Да будет!), видя в нем самое простое доказательство существования свободной воли, которая не подчинялась законам природы, но сама определяла поведение человека.
Дальнейшие наблюдения показали, что даже простая мысль о предстоящем движении руки вызывает в ней отчетливое напряжение, которое можно зарегистрировать в изменении электромиограммы руки. Эти явления получили в психологии название «идеомоторных актов» и нередко приводились как иллюстрации влияний представления на движение.
Наконец, такие же явления произвольного внимания можно наблюдать и в интеллектуальной деятельности, когда человек сам ставит перед собой соответствующую задачу и эта задача определяет дальнейшее избирательное течение его ассоциаций.
Вот почему факты произвольного внимания относились в классических руководствах по психологии к разделу «Воля» и использовались для иллюстрации положения психики о том, что человек не подчиняется объективным законам природы, но зависит от влияний, исходящих из свободного духа.
Легко видеть, что все эти наблюдения описывали реально существующие факты, но объяснение этих фактов в рамках традиционной естественнонаучной психологии оказывалось невозможным, и именно это широко раскрывало двери для ненаучных идеалистических гипотез о влиянии «свободной воли» на протекание психических процессов человека.
Тупик, в который пришли попытки объяснить явления произвольного внимания в классической естественнонаучной психологии, можно преодолеть, если изменить традиционные представления о сознательных процессах, перестать рассматривать их как первичные, всегда существующие особенности духовной жизни и рассматривать их как продукт сложного общественно — исторического развития. Только сделав этот шаг и рассмотрев вопрос о генезе произвольного внимания, можно увидеть подлинные корни и подойти к его научному объяснению.
Как мы уже указали выше (ч. I, гл. III), ребенок живет в окружении взрослых и развивается в процессе живого общения с ними.
Это общение, осуществляемое с помощью речи, действий и жестов взрослого, существенно влияет на организацию его психических процессов.
Ребенок раннего возраста рассматривает окружающую его привычную обстановку, и его взор блуждает по окружающим предметам, не останавливаясь ни на одном из них и не выделяя того или иного предмета из остальных. Мать говорит ребенку: «Это чашка!» и указывает на нее пальцем. Слово и указательный жест матери сразу же выделяют этот предмет из остальных, и ребенок фиксирует взглядом указанную чашку и тянется к ней рукой. В этом случае внимание ребенка продолжает носить непроизвольный внешне детерминированный характер, с той только разницей, что к естественным факторам внешней среды присоединяются факторы общественной организации его поведения, управление вниманием ребенка посредством указательного жеста и слова. В этом случае организация внимания разделена между двумя людьми: мать направляет внимание, ребенок подчиняется ее указательному жесту и слову.
Однако это является лишь первым этапом формирования произвольного внимания: внешним по источнику и социальным по природе. В процессе своего дальнейшего развития ребенок овладевает речью и оказывается в состоянии самостоятельно указывать на предметы и называть их. Развитие речи ребенка вносит коренную перестройку в управление его вниманием. Сейчас он уже оказывается в состоянии самостоятельно перемещать свое внимание, указывая на тот или иной предмет жестом или называя его соответствующим словом. Организация внимания, которая раньше была разделена между двумя людьми, матерью и ребенком, становится теперь новой формой внутренней организации внимания, социальной по своему происхождению, но внутренне опосредованной по своей структуре. Этот этап и следует считать этапом рождения новой формы произвольного внимания, которое оказывается не изначально присущей человеку формой проявления «свободного духа», а продуктом сложного социально — исторического развития.
На дальнейших этапах речь ребенка развивается: создаются все более сложные и подвижные внутренние речевые (интеллектуальные) структуры и внимание человека приобретает новые черты, становится управляемым внутренними интеллектуальными схемами, которые сами являются продуктом сложного социального формирования психических процессов.
Все это показывает:
• что произвольное внимание человека с его подвижным и независимым от непосредственных внешних воздействий характером действительно существует;
• имеет объяснимый детерминированный характер, является социальным по происхождению и опосредованным внутренними речевыми процессами по своему строению.
По мере дальнейшего развития внутренние речевые и интеллектуальные процессы ребенка становятся настолько сложными и автоматизированными, что перевод внимания с одного объекта на другой перестает требовать специальных усилий и приобретает характер той легкости и, казалось бы, «непроизвольности», которую ощущаем все мы, когда в нашем мышлении легко переходим с одного объекта на другой или когда оказываемся в состоянии длительно сохранять напряженное внимание по отношению к интересующей нас деятельности.
Мы еще рассмотрим механизмы высших видов внимания, после того как осветим вопросы формирования сложных интеллектуальных процессов.
Методы исследования внимания
Психологические исследования внимания, как правило, ставят своей задачей исследование произвольного внимания — его объема, устойчивости и распределения. Исследование наиболее сложных форм внимания представляет больший интерес, чем изучение непроизвольного внимания, которое в значительной степени выявляется с помощью описанных выше приемов изучения ориентировочного рефлекса и которое может существенно нарушаться только при массивных поражениях мозга, приводящих к общему снижению активности.
Исследование объема внимания обычно производится путем анализа числа одновременно предъявляемых элементов, которые могут быть с ясностью восприняты субъектом. Для этих целей используется прибор, позволяющий предъявлять определенное число раздражителей за такое короткое время, за которое испытуемый не может перевести глаза с одного объекта на другой, исключая движение глаз, а также измерить число единиц, доступных для одновременного (симультанного) восприятия.
Прибор, применяемый для этой цели, называется тахистоскопом (от греч. тахисто — быстрый, скопио — смотрю). Он состоит обычно из окошечка, отделенного от рассматриваемого объекта падающим экраном, прорезь которого может произвольно изменяться, так что рассматриваемый объект появляется на очень короткий промежуток времени от 10 до 50–100 мсек.
Иногда для быстрой экспозиции объекта применяется вспышка, дающая возможность рассматривать объект в течение очень краткого времени (1–5 мсек).
Число ясно воспринятых предметов и является показателем объема внимания. Если предъявляемые фигуры достаточно просты и разбросаны по демонстрируемому полю в беспорядке, объем внимания обычно не превышает 5–7 одновременно ясно воспринимаемых объектов.
Для того чтобы избежать влияния последовательного образа, краткую экспозицию предъявляемых объектов обычно сопровождают «стирающим образом», для чего на темном экране, который остается видимым, испытуемому рисуется беспорядочный набор линий, без изменения сохраняющихся после всех предъявлений и как бы «стирающих» последовательный образ предъявляемых объектов.
В последнее время были сделаны попытки выразить объем внимания в числах, принятых в теории связи для измерения «пропускной способности каналов» путем использования теории информации, однако эти попытки измерения объема внимания в «битах» (единицах теории информации) имеют ограниченное значение и применимы лишь в тех случаях, когда испытуемый имеет дело с хорошо известным ему конечным числом возможных фигур, из них лишь некоторые предъявляются ему на короткий срок.
Понятие «объем внимания» очень близко к понятию «объем восприятия», и широко применяемые в литературе понятия «поле ясного внимания» и «поле неясного внимания» очень близки к понятиям «центр» и «периферия» зрительного восприятия, в отношении которого они были подробно разработаны.
Наряду с исследованием объема внимания большое значение имеет исследование устойчивости внимания, оно ставит перед собой задачу установить:
• насколько прочно и устойчиво сохраняется внимание к определенной задаче в течение длительного времени;
• отмечаются ли при этом известные колебания в устойчивости внимания;
• когда возникают явления утомления, при которых внимание субъекта начинает отвлекаться побочными раздражителями.
Для измерения устойчивости внимания обычно используются таблицы Бурдона, состоящие из беспорядочного чередования отдельных букв, причем каждая буква повторяется в каждой строке одно и то же число раз. Испытуемому предлагается в течение длительного времени (3, 5, 10 мин) вычеркивать заданные буквы (в простых случаях одну или две буквы, в сложных — заданную букву лишь в том случае, если она стоит перед другой, например гласной буквой). Экспериментатор отмечает число букв, вычеркнутых в течение каждой минуты, и число обнаруженных пропусков. Колебания внимания выражаются в уменьшении продуктивности работы и в увеличении числа пропусков.
Аналогичное значение имеют таблицы Е. Крепелина, состоящие из столбиков цифр, которые испытуемый должен складывать в течение длительного времени. Продуктивность работы и число допускаемых ошибок могут служить показателем колебаний внимания.
Для того чтобы повысить требования к произвольной организации внимания, проведение описанных проб осложняется выделением отвлекающих факторов. Так, испытуемому дается задание вычеркивать определенные буквы не в бессмысленном наборе букв, даваемом в таблицах Бурдона, а в интересном по содержанию тексте. В этом случае отвлекающее влияние интересного текста может привести к повышению числа пропусков и снижению продуктивности работы, и наоборот, устойчивость произвольного внимания выражается в том, что выполнение требуемой задачи остается неизменным даже в условиях введения отвлекающих внимание влияний.
Большое значение имеет исследование распределения внимания. Еще ранними экспериментами В. Вундта было доказано, что человек не может сосредоточить внимание на двух одновременно предъявляемых раздражителях и что так называемое «распределение внимания» между двумя раздражителями фактически является сменой внимания, быстро переходящего от одного раздражителя к другому. Это было показано с помощью так называемого компликационного аппарата, который давал возможность предъявлять зрительный раздражитель (например, стрелку в положении «1») одновременно со звуковым раздражителем — звонком.
Опыты показали, что, если испытуемые обращают внимание на движущуюся стрелку, им кажется, что звонок, сопровождающий ее прохождение мимо соответствующей отметки, запаздывает и появляется на несколько делений позже; если же они обращали внимание на звонок, то восприятие движущейся стрелки запаздывало, и испытуемый относил появление звонка к более раннему моменту.
Большое практическое значение имеет исследование распределения внимания в длительной работе; для этой цели используются так называемые «таблицы Шульте». На этих таблицах дается два ряда беспорядочно разбросанных красных и черных цифр. Испытуемый должен в последовательном порядке указывать на серию цифр, чередуя каждый раз красную и черную цифру, или при осложненных условиях указывать на красные цифры в прямом, а черные в обратном порядке.
Возможность длительно распределять свое внимание выражается в кривой, отмечающей время, затрачиваемое на нахождение каждой из цифр, входящих в оба ряда.
Как показали исследования, столь же отчетливо выступают индивидуальные различия у отдельных испытуемых; эти различия могут надежно отражать некоторые реакции в силе и подвижности нервных процессов и могут с успехом быть использованы в диагностических целях.
Развитие внимания
Признаки развития устойчивого непроизвольного внимания отчетливо проявляются уже в самые первые недели жизни ребенка. Их можно наблюдать в ранних симптомах проявления ориентировочного рефлекса — фиксации взором предмета и остановки сосательных движений при первом разглядывании предметов или манипуляции ими. Можно с полным основанием утверждать, что и первые условные рефлексы начинают вырабатываться у младенца на основе ориентировочного рефлекса, иначе говоря, только если он обращает внимание на раздражитель, выделяет его, сосредоточивается на нем.
Сначала непроизвольное внимание ребенка первых месяцев жизни носит характер простого ориентировочного рефлекса на сильные или новые раздражители, прослеживания их глазом, «рефлекса сосредоточения» на них. Лишь позднее непроизвольное внимание ребенка приобретает более сложные формы и на его основе начинает складываться ориентировочно — исследовательская деятельность в виде манипулирования предметами, однако на первых порах эта ориентировочно — исследовательская деятельность очень неустойчива, и стоит появиться другому предмету, как манипуляция первым предметом прекращается. Это показывает, что уже в первый год жизни ребенка ориентировочно — исследовательский рефлекс здесь носит быстро истощающийся характер, легко тормозится посторонними воздействиями и вместе с тем обнаруживает уже известные нам черты «привыкания» и при длительном повторении угасает. Однако наиболее существенная проблема заключается в высших, произвольно регулируемых формах внимания. Эти формы внимания проявляются прежде всего в подчинении поведения речевым инструкциям взрослого, и затем, гораздо позднее, в формировании устойчивых видов саморегулирующегося произвольного внимания ребенка.
Было бы неверно думать, что такое направляющее внимание, регулирующее влияние речи, возникает у ребенка сразу. Факты показывают, что речевая инструкция «дай лялю» вызывает у ребенка лишь общую ориентировочную реакцию и воздействует на ребенка, если она сопровождается реальным действием взрослого. Характерно, что на первых порах речь взрослого, называющего предмет, привлекает внимание ребенка, если название предмета совпадает с его непосредственным восприятием. В тех случаях, когда называемого предмета нет в непосредственном поле зрения ребенка, речь вызывает у него лишь общую ориентировочную реакцию, которая быстро угасает.
Лишь к концу первого и началу второго года жизни называние предмета или речевой приказ начинают получать влияние; ребенок направляет свой взор на названный предмет, выделяя его из остальных, или ищет его, если предмета нет перед ним. Однако на этом этапе влияние речи взрослого, направляющей внимание ребенка, еще очень неустойчиво, и вызванная ею ориентировочная реакция очень быстро уступает место непосредственной ориентировочной реакции на более яркий, новый или интересный для ребенка предмет. Это можно отчетливо проследить, если дать ребенку этого возраста инструкцию достать предмет, расположенный на некотором отдалении от него. В этом случае взгляд ребенка направляется к этому предмету, но быстро соскальзывает на другие, ближе расположенные предметы, и ребенок начинает тянуться рукой не к названному, а к ближе расположенному или более яркому раздражителю.
К середине второго года жизни выполнение речевой инструкции взрослого, направляющей избирательное внимание ребенка, становится более прочным, однако и здесь сравнительно небольшое усложнение опыта легко срывает ее влияние. Так, достаточно на небольшой промежуток времени (иногда на 15–30 сек) отсрочить выполнение речевой инструкции, чтобы она теряла свое направляющее влияние, и ребенок, который без труда выполнял ее сразу, начинал тянуться к посторонним, непосредственно привлекающим его предметам. Такого же срыва в выполнении речевой инструкции можно достигнуть и другим путем. Если несколько раз подряд предлагать ребенку, перед которым находятся два предмета (например чашка и рюмка), инструкцию «дай чашку!», а затем, закрепив ее, заменить ее на другую и тем же тоном сказать ребенку «дай рюмку!», ребенок, деятельность которого характеризуется значительной инертностью, подчиняется этому инертному стереотипу и продолжает тянуться к чашке, повторяя свои прежние движения.
Только в середине второго года жизни речевая инструкция взрослого приобретает достаточно прочную способность организовать внимание ребенка, однако и на этом этапе она легко теряет свое регулирующее значение. Так, ребенок этого возраста без труда выполняет инструкцию «монетка под чашкой, дай монетку», если монетка пряталась под чашкой на его глазах, однако если это не имело места и монетка пряталась под один из предметов незаметно от ребенка, направляющее внимание инструкции легко срывается непосредственным ориентировочным рефлексом, и ребенок начинает тянуться к расположенным перед ним предметам, действуя независимо от речевой инструкции.
Таким образом, действие речевой инструкции, направляющей внимание ребенка, обеспечивается на ранних этапах только в тех случаях, когда она совпадает с непосредственным восприятием ребенка.
Ребенок полутора — двухлетнего возраста может легко начать выполнять речевую инструкцию «нажми мячик», если резиновый баллон находится у него в руке. Однако движения нажима на баллон, вызванные речевым приказом, не прекращаются, и ребенок продолжает много раз подряд нажимать на баллон даже после того, как ему дополнительно дается приказ: «Не надо нажимать!»
Речевая инструкция пускает в ход движение, но не может затормозить его, и вызванные ею двигательные реакции продолжают инертно выполняться независимо от ее влияния.
Границы направляющего влияния речевой инструкции выступают особенно отчетливо при усложнении речевой инструкции. Так, рассматривая поведение маленького ребенка, которому дается речевая инструкция: «Когда будет огонек, ты нажмешь на мячик», требующая установления связи двух элементов сформулированного условия, можно легко увидеть, что она не сразу приобретает у него организующее влияние. Ребенок, воспринимающий каждую часть этой инструкции, дает непосредственную двигательную реакцию и, услышав фрагмент: «Когда будет огонек…», начинает искать этот огонек, а услышав фрагмент: «Ты нажмешь на мячик», сразу же начинает нажимать на баллон.
Таким образом, если к возрасту 2–2,5 года простая речевая инструкция может направить внимание ребенка и привести к достаточно четкому выполнению двигательного акта, сложная речевая инструкция, требующая предварительного синтеза включенных в нее элементов, еще не может вызвать нужного организующего влияния.
Лишь в процессе дальнейшего развития в течение второго и третьего года жизни речевая инструкция взрослого, дополненная в дальнейшем участием собственной речи ребенка, становиться фактором, устойчиво направляющим его внимание. Однако это устойчивое влияние речевой инструкции, направляющей внимание ребенка, складывается при его собственной активной деятельности. Поэтому для того, чтобы организовать свое устойчивое внимание, ребенок должен не только выслушать речевую инструкцию взрослого, но и сам практически выделить нужные признаки, закрепив их в своем практическом действии.
Этот факт был показан многими советскими психологами. Так, в опытах А. Г. Рузской детям раннего дошкольного возраста предлагалась словесная инструкция, требующая реагировать движением при появлении треугольника и воздерживаться от реакции при появлении квадрата. Сначала ребенок, усвоивший эту задачу, делал много ошибок, реагируя на признак «угловатости», имеющийся в обеих фигурах; только после того, как дети младшего дошкольного возраста практически знакомились с этими фигурами, манипулировали ими и «обыгрывали» их, реакции на фигуры приобретали избирательный характер, и дети начинали согласно инструкции отвечать движением только на появление квадрата, воздерживаясь от движения при появлении треугольника. На следующем этапе у 4–5–летних детей практическое выделение признаков фигур можно было заменить развернутым речевым объяснением («вот это окошечко, когда оно появится, надо нажимать, а это колпачок, на него нажимать не надо»), после такого развернутого объяснения речевая инструкция начинала устойчиво направлять внимание, приобретая прочное регулирующее влияние.
Аналогичные факты были получены в опытах В. Я. Василевской. В них детям давался ряд картин, каждая изображала ситуацию, в которой участвовала собака. Предлагалось отобрать картины, где «собака заботится о своих щенках», или картины, где «собака служит человеку». Такая инструкция не оказывала никакого направляющего влияния на поведение детей двухлетнего возраста. Картина возбуждала у них поток ассоциаций, дети просто начинали рассказывать все, что они раньше видели. У детей 2,5–3 лет избирательное внимание к данной задаче можно было обеспечить только в том случае, если ребенку разрешалось практически проигрывать изображенную ситуацию, повторяя задание. Для детей 3,5–4 лет устойчивое внимание к выполнению нужной задачи было возможно лишь при громком повторении задания и развернутом анализе ситуации, и только ребенок 4,5–5 лет оказывался в состоянии устойчиво направлять свою деятельность инструкцией, сохраняя избирательное направление внимания на те признаки, которые были в ней обозначены.
Развитие произвольного внимания в детском возрасте было прослежено еще в ранних опытах Л. С. Выготского, а затем А. Н. Леонтьева, которые показали, что и на дальнейших ступенях развития можно наблюдать описанный выше путь формирования произвольного внимания путем опоры на развернутые внешние вспомогательные средства с их последующим сокращением и постепенным переходом к высшим формам свернутой внутренней организации внимания.
В опытах Л. С. Выготского в некоторые банки прятался орех, и ребенок должен был достать его; для ориентировки к банкам, в которых был спрятан орех, прикреплялись маленькие серые бумажки. Обычно ребенок 3–4 лет не обращал внимания на них и не выделял избирательно нужные банки, однако после того, как орех клался в банки на его глазах и ему указывали на серую бумажку, она приобретала характер знака, говорящего о скрытой цели и направляла внимание ребенка. У детей более позднего возраста указательный жест заменялся словом, ребенок начинал самостоятельно пользоваться указательным знаком, опираясь на который он мог организовать свое внимание.
Аналогичные факты наблюдал и А. Н. Леонтьев, предлагая детям выполнить трудную задачу такой игры: «Да или нет не говорите, черный, белый не берите», к которой присоединялось еще более трудное условие, запрещающее дважды повторять название одного и того же цвета. Такая задача оказалась недоступной даже для детей школьного возраста, и ребенок раннего школьного возраста овладевал ею, только откладывая соответствующие окрашенные карточки, и поддерживал свое избирательное внимание с помощью внешних опосредствованных опор. Ребенок старшего школьного возраста переставал испытывать необходимость во внешних опорах и оказывался в состоянии организовать свое избирательное внимание. Сначала путем внешнего развернутого проговаривания как инструкции, так и дальнейших «запрещенных» ответов, и лишь на самых последних этапах ограничивался внутренним нро — говариванием (умственным запечатлением) условий, направляющих его избирательную деятельность.
Сказанное позволяет прийти к заключению, что произвольное знание, которое в классической психологии считалось первичным, далее несводимым проявлением «свободной воли» или основным качеством «человеческого духа», на самом деле является продуктом сложнейшего развития. У истоков этого развития стоят формы общения ребенка со взрослым, а в качестве основного фактора, обеспечивающего формирование произвольного внимания, выступает речь, которая сначала подкрепляется развернутой практической деятельностью ребенка, а затем постепенно сокращается и приобретает характер внутреннего действия, опосредующего поведение ребенка и обеспечивающего регуляцию и контроль его поведения. Формирование произвольного внимания открывает пути понимания внутренних механизмов этой сложнейшей формы организации сознательной деятельности человека, играющей решающую роль во всей его психической жизни.
Патология внимания
Нарушение внимания является одним из самых важных симптомов патологического состояния мозга, и его исследование может внести важные данные в диагностику мозговых поражений.
При массивном поражении глубоких отделов мозга (верхнего ствола, стенок третьего желудочка, лимбической системы) могут иметь место тяжелые нарушения непроизвольного внимания, проявляющиеся в виде общего снижения активности и выраженных нарушений механизмов ориентировочного рефлекса.
Эти нарушения могут носить разный характер:
1) характер выпадения. Нарушение проявляется в том, что ориентировочный рефлекс нестойкий и быстро угасает;
2) характер патологического раздражения стволовых и лимбических систем, в результате которого раз возникшие симптомы ориентировочного рефлекса не угасают и в течение длительного времени раздражители продолжают вызывать неугасимые электрофизиологические и вегетативные (сосудистые и двигательные) реакции.
Иногда обычные признаки ориентировочного рефлекса могут принимать парадоксальный характер, раздражители начинают вызывать вместо депрессии экзальтацию альфа — ритма или вместо сужения сосудов в ответ на предъявление сигналов их парадоксальное расширение.
В клинической картине эти нарушения сказываются в том, что больные проявляют резкие признаки вялости, инактивности и либо вообще не отвечают на раздражения, либо отвечают на них только при постоянных дополнительных раздражителях. В случае патологической перевозбужденности мозговых систем верхнего ствола и лимбической области больные, наоборот, проявляют признаки повышенной возбудимости, испытывают постоянную тревогу, повышенную отвлекаемость любыми раздражениями и эмоциональными возбуждениями.
Особенное значение для клиники имеют нарушения произвольного внимания. Они проявляются в том, что больной легко отвлекается на каждый побочный раздражитель, однако организовать его внимание, поставив перед ним определенную задачу или дав соответствующую словесную инструкцию, оказывается невозможно. В психофизиологических исследованиях это можно видеть, если после того, как у больного угасли признаки ориентировочного рефлекса, предъявлять ему соответствующую задачу, например, считать сигналы, следить за их изменением и т. п. Если в норме такая инструкция, как мы уже видели выше, приводит к стабилизации электрофизиологических симптомов ориентировочного рефлекса, то при мозговых поражениях адресованная больному речевая инструкция не вызывает никакого упрочнения ориентировочной реакции.
Наиболее типичные примеры нарушения высших форм внимания дают больные с поражением лобных долей мозга (особенно их медиальных отделов). У этих больных часто нельзя наблюдать никакого выпадения ориентировочного рефлекса на внешние сигналы; иногда их непроизвольное внимание бывает даже повышенным, и больной легко отвлекается на каждое побочное раздражение (шум в палате, открытие дверей и т. п.); однако сосредоточить его на выполнение какого — либо задания, поднять тонус мозговой коры речевой инструкцией оказывается невозможно, а предъявление речевой инструкции (считать сигналы, следить за изменением) не вызывает у такого больного никаких изменений в электрофизиологических и вегетативных симптомах ориентировочного рефлекса. Иногда этот тип нарушений, являющийся физиологической основой изменения поведения у больных с поражением лобных долей мозга, оказывается основным для их диагностики.
Характерно, что такой тип нарушения речевой регуляции ориентировочного рефлекса имеет место только при поражениях лобных долей мозга и не встречается при поражении других отделов. Это говорит о той исключительной роли, которую лобные доли мозга человека играют в процессе образования прочных намерений и в осуществлении контроля над протеканием поведения.
Естественно, что такие формы нарушения произвольного внимания приводят к существенным изменениям всех сложных психологических процессов. Именно в силу этих нарушений больные с поражением лобных долей мозга отличаются следующим:
1) оказываются не в состоянии сосредоточиться на решении предложенной им задачи;
2) не могут создать прочную систему избирательных связей, соответствующую данной им программе действий;
3) легко соскальзывают на побочные связи, заменяя планомерное выполнение программы импульсивно возникающими реакциями на любой побочный раздражитель или на повторение раз возникших стереотипов, которые давно потеряли свое значение, но легко срывают начавшуюся целенаправленную деятельность.
Вот почему легкая утеря избирательности в выполнении любой интеллектуальной операции является одним из существенных признаков поражения лобных долей мозга.
Существенные нарушения внимания могут иметь место и при тех заболеваниях мозга, которые характеризуются патологическим тормозным (фазовым) состоянием коры.
При таких состояниях (характерных для резкого истощения или сноподобных — «онейроидных» состояний) описанный И. П. Павловым «закон силы», при котором сильные раздражители вызывают сильные, а слабые — ослабленные реакции, нарушается.
В относительно нерезких «фазовых» состояниях коры как сильные, так и слабые раздражители начинают вызывать одинаковые реакции, а при дальнейшем углублении этих состояний, известном как «парадоксальная фаза», слабые раздражители начинают вызывать даже более сильные реакции, чем сильные раздражители.
Естественно, что при таких состояниях устойчивое внимание к поставленной задаче становится невозможным, и внимание начинает легко отвлекаться всякими побочными раздражителями.
Отличие нестойкости произвольного внимания от тех грубых форм его нарушения, которые возникают при поражениях лобных долей мозга, заключается в том, что в этих случаях мобилизация внимания путем усиления мотивов, обращение к опорным вспомогательным средствам и упрочение речевой инструкции приводит к компенсации его недостатков. В то время как при поражении лобных долей, разрушающем основной механизм регуляции произвольного внимания, этот путь может не давать нужного эффекта. Нестойкость произвольного внимания возникает не только при выраженных патологических состояниях мозга, но и при таких состояниях нервной системы, которые вызываются истощением и неврозами, иногда она отражает индивидуальные особенности личности. Поэтому исследование устойчивости внимания с применением всех объективных психофизиологических и психологических методов может иметь большое диагностическое значение.
