автореферат и диссертация по психологии 19.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Психофизиологическое исследование селективного внимания

Автореферат диссертации по теме "Психофизиологическое исследование селективного внимания"

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОБШЕЙ И ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ПСИХОЛОГИИ АКАДЕМИИ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ НАУК СССР.

На правах рукописи УДК 152 * 3

СНЕЖНЕВСКИЙ Павел Борисович

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СЕЛЕКТИВНОГО ВНИМАНИЯ

19.00.02 - психофизиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата психологических наук

Москва - 1991

Работа выполнена в лаборатории генетической психофизиологии научно-исследовательского института обшей и педагогической психологии Академии педагогических наук СССР.

Научный руководитель: кандидат недицинских наук, старший научный сотрудник Э.М. Рутман

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук. Н. В. Дубровинская; кандидат психологических наук. А. К. Осницкий

Ве'дущее учреждение:

<

ИПАН АН СССР

Зашита диссертации состоится " " ¿)НТ£ ^/-и_ 1991 г.

I и '

в /ч — часов на заседании Специализированного совета К-018.03.01 в

НИИОиПП АПН СССР.

Адрес Института: 103009. Москва. К-9, проспект Маркса, 20.

корпус "В".

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИОиПП АПН

СССР.

Автореферат разослан " /3 " ^_ 1991 г.

Ученый секретарь Специализированного совета: кандидат психологических наук, Т.Н.Боркова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность работы.

Проблема внимания является одной из фундаментальных в

психологии. История этой проблемы знала свои взлеты и падения. В

настоящее время прогресс в области психологии внимания связывают с

исследованиями процессов селективности, широко развернувшимися в

русле когнитивной психологии. В литературе накоплено огромное

количество экспериментальных фактов, легших в основу ряда

современных моделей внимания. Особенно интенсивно для исследования

внимания сейчас используются разнообразные методы регистрации

электрофизиологических параметров, отражающих процесс переработки

информации человеком. К сожалению. это направление не получило ene

достаточного признания среди психологов Соно разрабатывается в

основном психофизиологами! как за рубежом, так и в нашей стране.

Между тем, регистрация электрической активности мозга и, в

частности, метод вызванных потенциалов СВПЭ позволяет

исследователю получать уникальную информацию, не доступную при

использовании "поведенческих" методов, ^ечь идет, в частности, о

возможности анализировать обработку иррелевантной информации таким

же образом. как и релевантной. и о возможности проследить t

временные параметры "включения" тех или иных механизмов внимания.

Особенностью нашего исследования внимания является го. что оно проведено на выборке моно- и дизиготных близнецов, достаточной для оценки степени межиндивидуальной вариативности всех измеряемых нами параметров. В последние годы в нашей стране и в мире активно исследуется генетическая обусловленность различных

психологических, электрофизиологических и т: п. явлений. В то же время, исследованию генетической обусловленности показателей, отражающих сложные когнитивные процессы, не было уделено должного внимания. Актуальность таких исследований обусловлена с теоретической точки зрения стремлением к уточнению наших взглядов на природу различных механизмов внимания. В практическом же плане, знание о генетической или средовой обусловленности тех или иных механизмов позволит разработать более адекватные методы коррекции различных нарушений внимания.

Практическая значимость работы.

Полученные результаты и разработанные теоретические модели могут быть использованы: в школьной практике для разработки тестов успешности выполнения заданий на селекцию стимулов и подбора адекватных программ обучения в зависимости от выявленных нарушений; в медицине для определения сохранности различных механизмов внимания и подбора адекватных корректирующих и/или лечебных процедур; в инженерной психологии для оценки с помощью объективных метс5дов стратегии используемой оператором при селекции релевантной информации и для профессионального отбора операторов; в разработках по созданию искуственного интеллекта для создания автоматизированных систем распознавания образов.

Цель и задачи исследования. *

Основной целью работы является выявление механизмов, обеспечивающих эффективность работы селективного внимания при изменении задачи и/или условий ее выполнения. Для достижения этой цели, на основании анализа литературных данных была разработана экспериментальная модель, обладающая большей "экологической валидностью" по сравнению со ставшей классической моделью, предложенной НШуагй^)Л. (1973). Разработанная нани модель позволила ' не только менять физические характеристики стимуляции, но и делать задание труднее или легче без каких-либо изменений предъявляемого материала.

Другой целью исследования была оценка степени гено- и паратипической обусловленности характеристик ВП, меняющихся при изменении направленности внимания.

Для достижения этих целей были решены следующие задачи: аЭ проанализированы литературные данные по проблеме внимания в психологии; 6Э проанализированы исследования механизмов селективного .внимания с помощью ВП и вЭ проанализирована литература по проблемам генетической обусловленности психологических и электрофизиологических параметров. Бьшо проведено гЭ экспериментальное исследование селективного внимания в разных условиях с использованием метода ВП. На основании полученных изменений ВП, связанных с направленностью внимания.

была построена дЗ теоретическая модель работы селективного внимания. Была такхе сделана еЗ ' оценка степени пара- и генотипической обусловленности анплитуд и латентных периодов компонентов ВП в связи с направленностью внимания.

На защиту выносятся следующие положения:

13 Привлечение вникания к стимулам вызывает значимые изменения амплитудных характеристик ВП, существенно зависящие от количества используемых для опознания <"значимых"} признаков релевантного стимула. В частности, усложнение задания за счет увеличения количества признаков для селекции приводит к тому, что стинулы, инеющие один из значимых признаков, инеющие оба значимых признака и не инеющие ни одного - вызывают потенциалы значимо отличающиеся друг от друга.

23 При селекции по двум признакам обнаруживается работа двух независимых механизмов внимания. Первый, включающийся в работу очень рано Сдо 40 мсЗ. отбирает все стимулы, инеющие хотя бы один значимый признак. ' Второй, более поздний Соколо 100 мсЗ, осуществляет обработку признаков и отбор релевантного стимула."

33 Показатели ВП изменения которых в наших экспериментальных условиях оказываются связанными с 13 отбором стимулов, имеющих хотя бы один релевантный признак; 23 дальнейшей селективной обработкой отобранных стимулов; 33 обработкой стимулов, не имеющих ни одного релевантного признака, попадают а разные корреляционные плеяды и, следовательно, зти три процесса осуществляются независимо друг от друга. ,

43 В ситуации затрудненного различения стимулов по высоте звука работа первого очень раннего Сдо 40 мсЗ механизма селекции существенно не меняется, в то время как второй механизм селекции, включающийся на более позднем этапе Сдо 100 нсЗ начинает осуществляться по другому, более различимому в новых условиях признаку Сстороне предъявления}. Успешность выполнения трудного задания существенно зависит от стратегии испытуемого.

53 '"Отторнахивание" иррелевантного стимула, т.е. не имеющего ни одного значимого признака, осуществляемая первый, очень ранним механизмон селекции Спервые 40 мсЗ оказалась существенно генетически обусловленной.

Научная значимость и новизна исследования.

Проведенное исследование представляет собой одну из немногих попыток комплексного исследования селективного внимания. Разработана экспериментальная модель, позволившая получить очень ранние Сдо 40 не} изменения вызванных потенциалов в зависимости от того, имеют стимулы хотя бы один релевантный признак или не имеют ни одного.

Проведено корреляционное исследование полученных данных, на основании которого были выделены три независимых фактора переработки стинульной информации.

На основании полученных данных построена оригинальная модель селективного внимания, учитывающая возможность гибкого изменения стратегии испытуемого в зависимости от условий выполнения задания.

Показатели селективного внинания анализируются с точки зрения их. пара- и генотипической обусловленности. Обнаружены существенные генетические влияния при ранней Сдо 40 мсЭ обработке иррелевантных стимулов при отсутствии таковых в аналогичных показателях ВП на все остальные стимулы.

ЛичныА вклад автора состоит: в разработке модели эксперимента, позволившей существенно варьировать задания испытуемым^ в том числе увеличивать трудность распознавания релевантных стимулов не меняя .физических характеристик стимуляции; в обнаружении новых фактов очень ранней селекции стимулов по сложному признаку; в разработке модели селективной переработки стимулов, учитывающей возможность гибкого изменения стратегии испытуемого в зависимости от условий выполнения задания; в проведении исследования пара- и генотипической обусловленности параметров ВП отражающих работу селективного внинания и обнаружении высокого уровня генетических влияний на очень ранние Сдо 40 нсЗ связанные с селективным вниманием изменения ВП только после стимулов не инеющих ни одного релевантного признака.

Апробация работы.

Работа была апробирована на заседании лаборатории генетической психофизиологии НИИОиПП АПН СССР. Основные результаты

исследования представлялись: на Всесоюзном симпозиуме "Индивидуальные особенности психического и соматического развития, их роль в управлении деятельностью" СПермь. 1982Э; на Всесоюзной конференции "Взаимоотношения полушарий мозга" СТбилиси, 1982Э; на конференции "Психологические проблемы индивидуальности" СЛенинград, 19853; на Советско-Финской конференции

"Психофизиология когнитивных процессов" СМосква, 1988Э; на Первом европейском конгрессе по психологии САмстердам, 1989Э.

По материалам диссертации опубликовано шесть работ.

Структура работы.

Диссертация состоит из ВВЕДЕНИЯ, ЛИТЕРАТУРНОГО ОБЗОРА, четырех экспериментальных глав, посвященных анализу динамики ВП при легком и трудном различении, корреляциям параметров ВП между собой и с результатами деятельности. анализу гено-средовых соотношений в изменчивости параметров ВП. ВЫВОДОВ. СПИСКА ЛИТЕРАТУРЫ, ПРИЛОЖЕНИЙ. В работе имеются 17 рисунков и 18 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ,РАБОТЫ.

Во ВВЕДЕНИИ к диссертации обосновывается актуальность выбранной темы, новизна и научная значимость работы, формулируются цели и задачи исследования, приводятся положения, выносимые на защиту.

В ЛИТЕРАТУРНОМ ОБЗОРЕ представлен анализ литературы по проблемам внимания в психологии, кратко отражена история вопроса и обозначены тенденции э развитии представлений о внимании.

В начале литературного обзора рассматриваются причины обращения исследователей внимания к использованию физиологических коррелятов психических явлений вообще и внимания в частности. Коротко описываются особенности метода вызванных потенциалов СВПЭ. его достоинства и недостатки _в применении к исследованиян селективного внимания.

К неоспоримым достоинствам метода ВП можно отнести то. что. во-первых, в вызванных потенциалах отражаются изменения, связанные с обработкой . конкретной стимульной информации. во-вторых, последовательность компонентов ВП позволяет с большей или.меньшей

точностью судить о временных этапах переработки информации, в-третьих, этот метод, в отличие от любого другого, позволяет с одинаковым успехом исследовать переработку как релевантной, требующей• реакции, осознаваемой информации, так и иррелевантной, не требующей реакции и дахе неосознаваемой информации. Подробное описание метода ВП представлено в ряде монографий и обзоров, в том числе на русское, языке СС.Шагас, 1975; Э.Рутман, 1979Э.

В разделе "Проблема внимания в психологии" рассматривается история исследований внимания. Анализируются трудности точного определения термина внинание, поскольку внимание, как психическая функция не инеет своего собственного продукта СН.Ланге, 189Э; П.Я.Гальперин, 1979Э. Попытки определить внинание в истории психологии всегда приводили к противоречиям, из-за которых, в итоге, внимание либо вообще изгонялось из науки СЭ.Рубин. 1976Э, либо ему приписывались самые противоположные функции, например, объединение ассоциаций у В.Вундта С1912Э и расчленение поля у К.Кофки С19Э5Э. Прогресс современных исследований внимания связан в очень большой степени с переходом от стремления определить, что такое внимание, к исследованию механизмов широкого круга явлений, описываемых как внинание. Нами выделены три основных независимых фактора, описывающих большинство феноменов внимания, каждый из которых послужил основой для целого направления экспериментальных исследований. Эти факторы: селекция, активация и произвольность (или усилие). Основное место в обзоре уделяется исследованиям селективного внимания как в психологии, так и в психофизиологии, особенно - с применением метода ВП.

В разделе "Исследование селективного вникания в рамках психологии" представлен обзор по этой теме. Первые исследования селективного внинания начались в 40-х - 50-х годах в ранках когнитивной психологии. Задачей этих исследований было объяснить механизм, с помощью которого человек способен заниматься сложной продуктивной деятельностью в условиях помех.

Первая теория селективного внимания принадлежит Д.Бродбенту С1958Э. Она открыла собой то направление исследований, которое было названо "теориями воронки" СДейч Д. А. и Дейч Д.. 1963; А.Трейсиан, 1969; Д.Бродбент, 1958; 19705. Основные споры не жду

исследователями, придерживавшимися "теорий воронки" заключались в том. на каком уровне переработки информации расположено "узкое место", дальше которого нерелевантная информация не проходит. Этот спор до некоторой степени разрешился после появления ряда работ в которых экспериментально и теоретически была обоснована возможность наличия двух и более механизмов селективной обработки информации СБродбент, 1970; Трейсман. 19693.

Другое решение проблемы селективного внимания представлено в модели "активного синтеза" Нормана С1973Э. В модели подчеркивается активность внимания, которое осуществляется не пассивно Сза счет ограниченной пропускной способности "узкого кеста"Э, а за счет активной дополнительной обработки релевантной информации.

Гораздо более подвижная, изменчивая структура селективного внимания постулируется в модели Канемана С1973Э. Вслед за Трейсман он отмечает, что задачи на селекцию характеризуются выбором: 1Э определенного источника стимулов. 23 цели определенного типа, 33 определенных свойств предметов. ответов определенной категории.

Канеман утверждает, что эти варианты селективного .внинания *

подчиняются разный законам и объясняются разными механизмами. Одна из основных идей Канемана С1973Э заключается а постулировании и доказательстве гипотезы ограниченности ресурсов внимания, что само по себе достаточно для наличия избирательности. Если наличных ресурсов хватает - селекции не происходит. К сожалению, теория Канемана, хорошо объясняя общие теоретические проблемы, мало что может дать для понимания конкретных механизмов селекции. •

Найсер С19763 подверг вполне обоснованной критике сам принцип, лежащий в основе большинства экспериментов в области восприятия и внимания. Он утверждал, что они не имеют "экологической валидности". Это значит, что структура большинства экспериментов инплицитно предполагает, что восприятие каждого нового стимула начинается как бы с чистого листа, независимо от предшествующих стимулов. Конеч«о. такое уподобление, человека ЭВМ. получающей дискретные порции информации и отвечашей после каждой порции, не корректно. Найсер утверждает, что человек извлекает информацию не из единичного сетчаточного образа, а из непрерывного светового потока, модифицированного окружающим миром. Восприятие при этом осуществляется на основе "йхемы предмета", имеющейся у субъекта и отражающей его ожидания. В соответствии со своими

теоретическими взглядами, Найсер считает бессмысленным говорить о селективности внимания: во всех случаях возможно одновременное выполнение разных заданий, кроме тех, когда разные схемы просто несовместимы друг с другом. Однако для объяснения быстрого переключения на восприятие неожиданно появившегося стимула, которое ¿переключение!) не укладывается в схему, предлагаемую Найсером. он постулирует наличие бессознательного механизма бдительности или предвнимания.

В разделе "Исследование селективного внимания с использованием вызванных потенциалов" представлен обзор современной литературы по этой проблеме.

Ранние исследования селективного внимания методом ВП сегодня представляют лишь исторический интерес в силу серьезных методических погрешностей; их изложение подробно представлено в ряде обзоров СРутман, 1979; HillyardjPictonjRigan, 1979; Naatanen, 19S2). Здесь мы приведем только основные методические выводы, сделанные на основе их анализа. Для того, чтобы бьгть уверенным, что зарегистрированные изменения ВП вызваны именно селективным вниманиен, а не какими-либо другими фагторани, должны соблюдаться следующие условия: во-первых, необходимо исключить или максимально уменьшить влияние привыкания к стинулак на ;уровне рецепторов; во-вторых. должны быть предусмотрены процедуры предохранения или "очистки" ВП для исключения потенциалов внемозгового происхождения; в-третьих, релевантные и иррелевантные стимулы должны предъявляться в непредсказуемой последовательности, чтобы исключить влияние на ВП неспецифической активации и/илн подготовки; в-четвертых, желательно строить эксперимент таким образом,' чтобы паралельно с ВП регистрировались поведенческие реакции и, следовательно, открывалась бы возможность пряного сравнения психологических и физиологических данных; и наконец, в-пятых, необходимо убедиться в ток, что при изменении инструкции: обращении релевантности стимула - соответствующие изменения ВП также обращаются CHillyard, Picton, Rigan, 19793.

Первая работа, в которой были соблюдены все эти требования, вышла в печати только в 1973 году CHillyard et all, 19733. В этом эксперименте было показано существенное увеличение амплитуды N1 Сот средней линииЗ после всех стимулов, предъявляемых в

релевантное ухо. а также увеличение .амплитуды РЗ только после целевых стимулов, изредка встречающихся среди всех релевантных. Авторы предположили, что увеличение N1 после всех стимулов, предъявляемых в релевантное ухо, отражает "установку на стинул", а увеличение РЗ только после целевых стимулов - "установку на ответ" в соответствии с известной ноделыо Бродбента С1970Э.

Широкая интерпретация Хиллъярдом и др. своих данных была, видимо, далеко не последним из многих факторов, обусловивших устойчивый интерес даже за пределами психофизиологии к исследованиям селективного внинания методом ВП, который, в свою очередь, способствовал интенсивному изучению эффектов N1 и РЗ в разных лабораториях, продуктивной дискуссии о природе полученных ранних изменений компонента N1 CNüätünen, R.f Picton, 1SQ7; Hillyard, D.A., et al., 1988). О темпах развития этого направления говорит о частности такой факт. Если для того, чтобы поставить первыЯ методически безупречный эксперимент в этой области, потребовалось около десяти лет, то еще через десятилетие исследования внимания методом ВП сложились в самостоятельное научное направление. Так на XI международном конгрессе . по электроэнцефалографии и клинической нейрофизиологии. который проходил в Лондоне 8 1985 году, была уже отдельная секция: "Вызванные потенциалы и когнитивные процессы" С EEG and Clin. Neuroph., 1985, V 61 N 33.

Соврененное состояние исследований внимания методом ВП характеризуется: во-первых, существенным усложнением представлений о природе традиционно выделяемых компонентов ВП и, во-вторых, детальным анализом функционального снысла тех или иных изненений волновой формы ВП. Т.е. в 80-е годы начался интенсивный поиск . новых информативных признаков в ВП, отражающих все более мелкие этапы, стороны когнитивной переработки стимулов.

Традиционно основными информативными признаками в ВП являлись позитивные и негативные колебания. выделяемые визуально и определяемые тремя параметрами: полярностью. анплитудой и латентностыо максимумов амплитуд. При этом имплицитно предполагалось, что колебание, называемое "компонентом", является "особой часть»" ВП: с точки зрения физиологии оно отображает работу, как правило, одного мозгового генератора и может лишь испытывать модулирующие влияния других генераторов, ас точки

зрения психологии - отражает работу некоторого "блока" в процессе когнитивной переработки информации. В настоящее время происходит активный процесс переосмысления • термина "компонент". который теперь связывается не столько с формой ВП, сколько с вкладом определенного мозгового генератора. Наатанен С19873 определяет "компонент", как "вклад в регистрируемую волновую форму определенного генератора, например, активации определенной области коры специфически« паттерном входа". Компонент, таким образом, связывается с источником потенциала, определяемый как "сложная локальная активность ограниченной области мозга" СКремон, 1986аЗ. Понятно, что компоненты - в этом снысле - могут быть выделены только в результате экспериментальных манипуляций, что соответствует определению компонента, как "источника контролируемых, наблюдаемых изменений" СДончин с соавт. 19783. Хиллярд С19863 выделяет шесть условий, наличие которых позволяет считать колебания, полученные в разных экспериментах, одним и тем ж£ компонентом: 13 одинаковое распределение по поверхности головы, 23 эквивалентность структур экспериментальных проб и заданий, 33 одинаковая взаиносвяэь с показателями поведения. 43 одинаковая чувствительность к лекарственным веществам, повреждениям и т.п., 53 сходные взаимосвязи с другини мозговыми потенциалами и 63 сходный клеточный генератор^

Полученные в последнее вреня данные недвусмысленно свидетельствуют о существенном "перекрывании" нескольких колебаний потенциала, имеющих разные источники в одном временном интервале. Поэтому широко применявшийся ранее анализ самих по себе латентных периодов и амплитуд визуально выделяемых компонентов ВП сталкивается порой с существенными трудностями в их интерпретации.

Функциональный смысл изменения потенциала, как правило, является первоначальной основой для его "фиксации" как явления и дальнейшего исследования генераторов, лежащих в его основе. Только в тон случае, когда за исследуеным компонентом Св новом смыслеЭ предполагается связь с определенным процессом, и в эксперименте возможно управлять течениен этого процесса, возможна оснысленная интерпретация данных. Поэтому Наатанен и Пиктон 09873 считают, что получаемые в экспериментах с ВЛ результаты могут инеть смысл только при рассмотрении их в свете определенной нодели Спсихологической или нейрофиэиологическойЗ. Это очень важное

положение, без осознания которого невозможно понять современное состояние психофизиологии селективного внимания.

В главе ПЕРВЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ представлены "Методика". "Результаты" и "Обсуждение результатов".

Всего в экспериментах участвовали 88 человек: по 22 пары ноно-' и дизиготных близнецов. Их возраст колебался от 19 до 36 лет. Испытуемые сидели в удобном кресле в темной звукоизолированной комнате, закрыв глаза. Два тона - 700 Гц и 1100 Гц, громкостью 60 дБ, длительностью 60 не. с интервалом между стимулами 1 сек. , предъявлялись справа^_или слева через два динамика, расположенных симметрично позади головы испытуемого. Таким образок, звуки различались по двум характеристикам - высоте и стороне предъявления, что давало четыре разных стимула, которые чередовались случайно и равновероятно.

Эксперимент состоял из трех серий. В первой серии испытуемым сообщали, что для проверки чувствительности им будут предъявляться через электроды на левой руке очень слабые, безболезненные, едва ощутимые электрокожные раздражения, в ответ на которые следует нажать кнопку. В действительности никаких электростимулов не было, инструкция давалась для отвлечения внимания от звуков. Кроме того сообщалось, что в связи с проверкой аппаратуры могут предъявляться разные звуки, не имеющие отношения к заданию и не требующие внимания. Во второй и третьей сериях давалось задание следить за звуками и нажимать на кнопку как можно быстрее при появлении каждого релевантного сигнала. Во второй серии релевантность сигнала определялась только одним признаком: например, следовало нажимать на все левые С правые} или на все высокие СнизкиеЭ звуки. В третьей - сочетанием двух признаков: высоты и стороны предъявления, т.е. реагировать надо было только на один из четырех звуков. Стимул, требующий реакции в третьей серии, равновероятно чередовался от пары к паре и всегда совпадал с одним из двух стимулов, в ответ на которые требовалось нажимать во второй серии. Для одной близнецовой пары релевантный стимул всегда был одним и тем же. Всего в каждой серии предъявлялось не менее 150 стимулов. В дальнейшей первая серия будет обозначаться 0В Сотвлечение вниманиям, вторая - Вн1/2 Свнимание к половине стимулов}, а третья серия - Вн1х4 Свнимание к четверти стимулов}. В соответствии с

функциональным смыслом, который приобретает каждый стинул в серии Вн1/4. мы будем называть релевантный стимулом СРелЭ тот стимул, который в серии требует нажатия на кнопку; релевантный по

стороне стимулом СРелстЭ - тот. который предъявляется с той же стороны, что и Рел стимул; релевантный по высоте стимулом СРелвсЭ - тот. который инеет общую с Рел высоту; и иррелевантнык СЯррЭ -тот стимул, который не имеет с Рел стимулом ни одного общего признака. В сериях ОВ и Вн1^2 за стимулами сохраняются те же названия, что и в серии Вн1/4 для удобства сравнения между собой стимулов разных серий.

ЭЭГ регистрировали ионополярно. индифферентным электродом служил объединенный ушной электрод. активные электроды располагались в точках Се, ТЗ и Т4 по системе 10-20. Анализировались амплитуды от пика до пика компонентов Р1-Ш, Ы1-Р2, Р2—N2, N2—РЗ, а также латентные периоды СЛПЭ компонентов Р1, N1, Р2, N2, РЗ только в отведении Сг. Кроме того для каждого ВП подсчитывалось среднее значение амплитуды вызванного потенциала за первые 40 ис ССАЭ после стимула. В сериях 0В и Вн1У2 анализировались ВП только на два СРел и ИррЭ стимула, в серии Вн1/4 - на все четыре стимула. В сериях 8н1/2 и Вн1/4 подсчитывалось среднее время реакции и его дисперсия, а также количество пропущенных релевантных стимулов и ложных нажатий на нерелевантные стимулы. Достоверность различий определялась по I-критерию Стыодента.

К сожалению мы не имеем возможности представить здесь все результаты, подробное обсуждение которых сделано в диссертации. Остановинся выборочно на наиболее интересных. На рис.1 представлены значения средней амплитуды эа первые 40 мс ССАЭ Сдетальное обсуждение возможной природы этого показателя сделано а диссертацию, а также амплитуды компонента М1-РН.

Как видно из рисунка, значение СА после Ирр стимула при селекции по двум признакам СВн1/45 значимо отличается от соответствующих значений СА после всех остальных стимулов как в той же серии, так и в двух других сериях. Это наиболее раннее, из известных нам, изменение амплитуды ВП связанное с селективным вниманием, которое мы считаем свидетельством очень раннего "оттормаживания" стимулов не имеющих ни одного значимого признака СИрр}. Возможны две альтернативные гипотезы. объясняющие этот

СА

•пкУ 4 -

— 1 ■ 1

1..... 1 1 1 4 —

Б

-

се в.1/2 а1/4

■ г» бшт СЗ»

Рис.1. Амплитуда компонента N1 сериях С первый эксперимент}.

N1 —Р2

■Л*

СВ Ь1/2 В.1/4

■ ы СЗняк О»

■Р2 и СА в трех экспериментальных

результат. Либо происходит "прицельное" опознание Ирр стимула и после этого он отбрасывается, а остальные подвергаются более детальной переработке; либо с помощью некоего "сита" выбираются и пропускаются для дальнейшего анализа все стимулы, имеющие хотя бы один значимый признак и отбрасываются, "тормозятся" все стимулы, не имеющие ни одного значимого признака. Нам кажется справедливой вторая гипотеза. В диссертации приводятся обоснования нашего вывода, а также анализируется возможный механизм работы этой стадии селекции.

Значения амплитуд компонента М1-Р2 в разных экспериментальных сериях также представлены на рис.1. Два факта особо отнечены нами: значимо меньшая амплитуда компонента N14*2 после Ирр стимула при селекции по двум признакам СВнХ/'ДЗ по сравнению со всеми стимулами той же серии и двух других серий; значимое увеличение амплитуды Рел и Релвс стимулов в серии Вн1/&. Первый из этих фактов ны считаем еще однин свидетельством "отторнахивания" Ирр стимула на очень ранней стадии переработки, а второй - свидельством работы

второго механизма селекции, традиционно описываемого как "установка на стинул". В наших экспериментальных условиях работа второго механизма селекции заключается в дифференциации стимулов по высоте звука, поскольку, сак видно из рисунка, объединяются стимулы релевантной высоты СРел и РелвсЗ. Сказанное можно представить в виде схекы Срисунок 23. Подробный анализ взаимодействия двух уровней селекции, принципы организации их работы, представлены в диссертации.

Рел Детекция Перцептивная ■* Фильтр •*

Релвс •* схена •*

Релст признаков С"сито'3 частоты

ИРР -»

Полная переработка стимулов

Рис. 2

В разделе АНАЛИЗ ВЗАИМОКОРРЕЛЯЦИЙ АМПЛИТУДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВП И ИХ СВЯЗЕЙ С ПОКАЗАТЕЛЯМИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ для более глубокого анализа процессов, происходящих при обработке информации в серии Вн1/4, т.е. при селекции стимулов по двум признакам, мы определяли корреляции всех амплитудных характеристик ВП между собой и с показателями деятельности.

СА

Р1-т N1—Р2 Р2-Ы2 N2—РЗ

Релст

Рел

Релвс

Ирр

4

г1—I

Т

Рис. 3. Графическое представление значиных коэффициентов корреляции амплитудных характеристик ВП СВнХ/О. Сем. следующ. стр. 3

■ ■ р<0,001; - р<0,01; значения р<0,05 опушены, чтобы не

загромождать рисунок. их добавление не меняет обшей картины корреляционных связей С наблюдаются только четыре корреляции между группами на этом уровне значимости}.

Как видно из рис.3 амплитудные характеристики ВП -четко разбиваются на три основные группы или корреляционные плеяды.

Первая корреляционная плеяда включает в себя значения СА после Рел, Релст и Релвс стинулов, которые очень тесно связаны между собой и не имеют ни одной значимой корреляции ни с одним другим амплитудным показателем ВП. СКстати, все показатели, входящие в первую плеяду корелируют с показателями деятельности на уровне р<0,053.

Вторая плеяда состоит нэ СА и амплитуд всех компонентов ВП после Ирр стимула. Все переменные, входящие в эту плеяду имеют значимые корреляционные связи друг с другом и только две из них коррелируют с переменными, входящими в другую . А именно, М1-Р2 и Р2-Н2 имеют соответственно три и одну корреляционные связи Ср<0.05Э с переменными третьей .

В третью плеяду входят амплитуды всех компонентов ВП после Рел, Релст и Релвс стимулов. В этой плеяде, в отличие от первых двух, наблюдаются далеко не все возможные корреляционные связи между переменными С34 из 66 возможных}. Тем не менее, разбивать ее на более мелкие группы не представляется целесообразным в связи с отсутсвием четко выраженных "внутренних" группировок. По всей видимости, хотя третья плеяда достаточно хорошо дифференцирована от первых двух, ее внутренняя структура не так жестка и монолитна как у них и. судя по всему, определяется совокупностью многих Факторов.

Интерпретация коэффициентов корреляции, как правило, имеет вполне определенные трудности Сен.. например, Гласс,Стенли, 19763. Поэтому в диссертации обсуждение полученных результатов начинается с выделения и анализа "внеэкспериментальных" Свлияние которых не регулируется в эксперименте специально} факторов. Здесь мы не будем этого делать и дадим только основные выводы.

Рассмотрим первую корреляционную плеяду. Мы помним, что в первом эксперименте именно эти амплитудные характеристики ВП сходны друг с другом по величине и значимо отличаются от СА после

Ирр стимула. Этот факт позволил нам предположить наличие очень раннего селективного процесса, отбирающего стимулы, имеющие хотя бы один релевантный признак и "оттормаживаюшего" стимулы, не имеющие ни одного. Анализ корреляций подтверждает, что обработка стимулов, имеющих хотя бы один релевантный признак, отличается от обработки Ирр стимулов.

Рассмотрим вторую корреляционную плеяду, объединяющую все амплитудные характеристики на Ирр стимул. По результатам первого эксперимента мы знаем, что практически все компоненты ВП и СА после Ирр стинула значимо отличаются от соответствующих характеристик после всех других стимулов. Данные корреляционного анализа подтверждают наличие специфической активности, относящейся исключительно к Ирр, не имеющему ни одного релевантного признака, стимулу, обеспечивающей его "отторнаживание" или качественно иную обработку.

Третья плеяда объединяет все компоненты всех ВП, инеющих хотя бы один релевантный признак. В отличие от первой и второй корреляционной плеяды, в которых все переменные коррелируют друг с другой, здесь наблюдается только 34 корреляции из 66 возможных. Этот факт может означать, что изменения амплитуды ВП являются функцией многих факторов, что вполне понятно, поскольку именно "релевантные" стимулы подвергаются более детальному анализу признаков. о чем. кстати, свидетельствуют и наши данные, представленные в первой экспериментальной главе. Здесь, в автореферате, хочется остановиться только на одной характеристике корреляционных связей в третьей корреляционной плеяде. Наблюдается достаточно выраженная тенденция к более тесной корреляционной связи Рел и Релвс стимулов по сравнению с Рел и Релст или с Релст и Релвс стимулани. Эта тенденция особенно интересна потому, что. по нашим данным. средние_значения амплитуд компонентов ВП на Рел и Релвс стимулы также ведут себя сходным образом и отличаются от соответствующих амплитуд Релст. Объединение стимулов релевантной высоты, показанное в нашем эксперименте. является. по всей видимости, проявлением работы гипотетического механизма селекции по высоте стимулов, имеющих хотя бы один релевантный признак. Это связано с возможностью предварительной настройки на определенный диапазон высоты звука.

Во ВТОРОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ описаны и проанализированы результаты, полученные в условиях полностью аналогичных первому эксперименту, но с более сложным различением высоты тонов. Идея усложнить различение высот имела в своей основе два мотива: первый связан с желанием проверить устойчивость полученных нами результатов при увеличении сенсорной сложности; второй касается более конкретного вопроса: насколько гибко реагирует механизм селективной переработки признаков С"установка на стинул'Э на изменения физических характеристик стимуляции и реагирует ли вообще Св частности, сменится ли обнаруженное нами в первом эксперименте сходство амплитуд компонентов ВП на стимулы релевантной высоты сходством амплитуд на стимулы релевантной "Стороны?}.

Существенное отличие результатов второго эксперимента от первого заключается, в частности, в том, что во втором эксперименте при трудном различении звуков по высоте количество пропусков и ошибок в серии Вн1/4 в пять-десять раз больше, чем при легком различении С первый эксперимент}. Этот факт наводит на следующие размышления: не может ли само по себе наличие ошибочных нажатий и/или снижение числа правильных ответов исказить или "смазать" результаты, поскольку усреднение ВП после каждого стимула проводилось без учета правильности ответа?

Для решения этого вопроса нами были отобраны испытуемые, работавшие практически без ошибок и пропусков, т.е. те испытуемые, у которых амплитуды ВП не испытывали описанных выше искажающих влияний. Испытуемые, оставшиеся после отбора "безошибочной" группы, при ближайшем рассмотрении оказались неоднородны по характеру своей деятельности. Была выделена группа испытуемых, склонных делать ошибки, но не делать пропусков, и группа, делавшая много пропусков, но не делавшая ошибок. Испытуемые, не вошедшие ни в одну из перечисленных групп, составили еще одну группу. Таким образом, в "трудном" эксперименте в соответствии с характерен деятельности были выделены четыре группы испытуемых.

Опишем кратко результаты полученный в каждой из групп. Данные, полученные при анализе "^безошибочной" группы, показывают, что во втором эксперименте сохраняются этапы селективной обработки и их последовательность, обнаруженные ранее в первом эксперименте: "оттормаживание" стимулов, не имеющих ни одного релевантного признака; селекция признаков; полная обработка отобранных

стимулов. При этом во втором эксперименте наблюдается существенное изменение в работе второго блока: вместо селекции по высоте наблюдается селекция по стороне Сболее сходными оказываются амплитуды компонентов Ш.-Р2 после Рел и Релст стимулов, которые, в свою очередь, значима отличаются от Релвс и Ирр стимулов!.

Напротив, результаты группы испытуемых. для которых задание оказалось слишком сложным С большое количество и ошибок и пропусков} показывают отсутствие каких-либо значимых различий между амплитудными характеристиками ВП на разные стимулы.

В группе испытуемых, характеризующихся почти полный отсутствием пропусков, большим количеством ошибочных нажатий и коротким временем реакции. сохраняется очень ранняя стадия селективной . переработки С"оттормаживание" Ирр стимула!, но нарушается более поздняя Сотсутствуют различия амплитуд компонентов ВП после всех остальных стимулов}.

В группе испытуемых, характеризующихся небольшим количеством ошибок, большим количеством пропусков и большим временем реакции, не наблюдаются как "оттормаживание Ирр стимула", так и различия амплитуд компонентов ВП Ск сожалению, поскольку суммирование ВП происходило без учета правильности ответа, мы не знаем, в этом случае. что больше повлияло на ВП: высокий критерий или значительная примесь "ответов" на неопознанные стимулы в усредненных ВП}.

В главе ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРА- И ГЕНОТИПИЧЕСКОЯ 06УСЛ0ВЛЕНН0СТИ СА. АМПЛИТУД И ЛАТЕНТНЫХ ПЕРИОДОВ КОМПОНЕНТОВ ВП ПРИ СЕЛЕКЦИИ ПО ДВУМ ПРИЗНАКАМ представлены результаты близнецового анализа.

Наиболее важными нам представляются результаты анализа средней амплитуды, где мы получили единственное значимое различие внутрипарных корреляций для ноно- и дизиготных близнецов Сразличаются внутрипарные корреляции СА после Ирр стимула}. См. рисунок 4. Значимо большее сходство СА у монозиготных близнецов говорит о существенном генетическом влиянии на механизм "оттормаживания" Ирр стимулов. Рисунок 4 иллюстрирует еще один очень важный результат: отсутствие соответствующих различий внутрипарных корреляций после всех остальных Скроме Ирр! стимулов, при одновременно высоких Сзначикыхз внутрипарных корреляциях вариабельности СА как у моно- так и у дизиготных близнецов

СА

(пербые 40 мс)

Рвл Релсг Рмас l¡pр Шмг СП га

Рис.4. Значения внутрипарных корреляций СА моно- и дизиготных близнецов в серии Вн1/"4. Одной, двумя и тремя звездочками обзначены уровни значимости корреляций: р<0.05; р<0.01 и р<0.001 соответственно.

означает, что эти показатели испытывают существенное влияние систематической среды, т.е. система отбора стимулов имеющих хотя бы один значимый признак формируется прижизненно."

Мы помним, что изменения СА в первом и втором экспериментах интерпретировались нани как показатель работы раннего механиэна селекции по принципу "тот-не тот". Этот механизн работает как некоторое "сито", которое настраивается на выделение тех стимулов, которые "имеют отношение к делу", т.е. имеют хотя бы один релевантный признак, и оттормаживание тех стимулов, которые "не имеют отношения к делу", т.е. не имеют ни одного релевантного признака. Результаты близнецового исследования позволяют предположить наличие двух, разных по происхождению процессов, обеспечивающих работу предполагаемой нами ранней селекции. А иненно: после стимулов, имеющих хотя бы один релевантный признак, включаются механизмы, формирующиеся в процессе развития и

обучения; тогда как "оттормаживание" иррелевантного сгинула в первые^-40 мс обеспечивается генетически обусловленным механизмом.

ВЫВОДЫ.

Основные результаты могут быть суммированы в четырех обобщающих выводах:

1.Пожалуй, главный является открытие экспериментальным путем неизвестной до этого очень ранней С до 40 мсЭ стадии селективной переработки стимулов, напоминающей то, что Найсер называл предвниманиен или бдительностью. Результатом ее работы оказывается разделение' стимулов, имеющих хотя бы один релевантный признак и стимулов, не имеющих ни одного релевантного признака. Усложнение задания, при сохранении успешности его выполнения, не нарушает работу этой стадии селекции.

Н.Наши данные также свидетельствуют, что на обнаруженной нами очень ранней стадии селективной переработки стимулов Сдо 40 мсЭ одновременно работают два независимых механизма: аЭ детекция релевантных признаков и объединение стимулов, имеющих хотя бы один такой признак и 6Э "оттормаживание" стимулов не имеющих ни одного релевантного признака.

3.Новым фактом является также то. что направленность внимания на стимулы. предъявляемые случайно и равновероятно Ст.е. не различающиеся по степени активацииЭ может менять степень пара- и генотипической обусловленности амплитуд компонентов ВП. вызванных этини стимулами. Так амплитудные характеристики вызванных потенциалов, изменения которых отражают работу механизма селекции стимулов, имеющих хотя бы один значимый признак. испытывают сильные средовые влияния и коррелируют с успешностью деятельности, а соответствующие характеристики. отражающие работу механизма "оттормаживания" стимулов, не имеющих ни одного значимого признака, в сильной степени детерминированны генетически и не коррелируют с успешностью деятельности.

4.Вторая, более поздняя Сдо 100 нсЗ из обнаруженных нами, стадия селективной переработки, обычно называемая в литературе "установка на стимул", в наших условиях включается для анализа только тех стимулов, которые были уже отобраны на первой стадии, как имеющие хотя бы один релевантный признак. На этой, второй.

стадии происходит селекция стимулов по стороне предъявления или высоте звука, что полностью соответствует литературным данным о работе "установки на стимул". Существенно новым является открытие, что в зависимости от условий Ст.е. от трудности различения признаков} этот механизм селекции мохет настраиваться на разные признаки. В частности при легком различении CI эксперимент} происходила селекция по высоте звуков, а при затрудненном различении высоты СИ эксперимент} - по стороне предъявления.

По теме диссертации автором опуЬликованы следупщие раЬоты:

1. Влияние генотипа на некоторые показатели реакции выбора. Сб. "Индивидуальные особенности психического и соматического развития, их роль в управлении деятельностью". Всесоюзный симпозиум, Пермь. 1982. СБ соавторстве}.

2. Изменения вызванных потенциалов и межполушарная ассиметрия в связи с вниманием. Сб. "Взаимоотношения полушарий мозга". Всесоюзная конференция. Тбилиси. 1982. СВ соавторстве}.

3. Исследование индивидуальных особенностей произвольного избирательного внинания методом вызванных потенциалов у моно- и дизиготных близнецов. "Психологические проблемы индивидуальности". Выпуск III. Ленинград-Москва. 1985. СВ соавторстве}.

4. Генетическая детерминация психофизиологических механизмов избирательного внимания. "Новые исследования в психологии". Москва. N 1 С36}. 1987. СВ соавторстве}.

5. Очень раннее изменение потенциала," связанное с произвольным вниманием: неожиданный факт. Текст доклада. Советско-финская конференция "Психофизиология когнитивных процессов". 1988. СВ соавторстве}.

6. Very early selective attention effect on EP. First Europien Congress of Psychology, Amsterdam, Holland, 2-7, 7, 19B9. СВ соавторстве}.