Авг
2018
К тому времени, как человек закончит читать это предложение, его мозг сумеет быстро оценить окружающую обстановку порядка 14 раз, чтобы понять, не следует ли сосредоточиться на чём-то ином. По крайней мере, к таким выводам пришло недавнее исследование специалистов Принстонского университета и Калифорнийского университета в Беркли.
Отметим, что нынешнее заключение несколько противоречит общепринятому мнению учёных о том, как мозг концентрирует внимание. Ранее нейробиологи сравнивали внимание с лазером, который непрерывно светит пока человек фокусируется на чём-то одном (чтении статей «Вести.Наука», например). Теперь же учёные считают, что процесс сосредоточения на какой-то одной задаче следует сравнивать с прожектором, который периодически тускнеет и вновь светлеет.
Две исследовательские команды провели две похожие работы, опубликованные в издании Neuron, с участием человека и макак. Выяснилось, что у мозга есть своего рода ритм, в рамках которого нейроны становятся менее активными четыре раза в секунду.
Для проведения исследования в мозг испытуемых были имплантированы электроды. В организм людей их внедряли в ходе лечения эпилепсии.
Во время экспериментов перед экраном компьютера сидела либо обезьяна, либо человек. Каждому испытуемому нужно было сосредоточиться на одной точке в середине экрана. В это время камера наблюдала за движением глаз. «Раунд» завершался, если испытуемые переводили взгляд. Это подразумевало, что они также фокусировались на чём-то ином.
Во второй части испытания на экране начинали мелькать очень слабые и почти незаметные горизонтальные или вертикальные прямоугольники. Если обезьяна обнаруживала фигуру, она тянула за рычаг. Тут следует пояснить, что макаки ранее были обучены такой «премудрости» и получали вознаграждение всякий раз, когда опускали рычаг в нужное время.
Если же человек видел фигуру, он нажимал кнопку на компьютерной мыши, которую держал в руках. На протяжении всех экспериментов учёные использовали электроды для измерения активности мозга.
Специалисты проанализировали данные о том, как нейроны мозга вели себя в том время как человек или макака сосредотачивались на одном действии. В результаты учёные идентифицировали почти идентичные нейронные паттерны внимания (ритмы отвлекаемости), повторявшиеся четыре раза в секунду у обезьян и людей.
Как отмечается в пресс-релизе исследования, по сути, внимание будто бы пульсирует четыре раза в секунду. И выявленное сходство между людьми и обезьянами может говорить о том, что такая ритмическая деятельность мозга существует и у других приматов.
Исследователи подчёркивают, что восприятие не «мерцает» словно прожектор время от времени, но каждые четыре раза в секунду оно циклически переключается между периодами максимальной фокусировки и периодами «более широкой ситуационной осведомлённости».
«Каждые 250 миллисекунд у вас есть возможность переключить внимание», — говорит автор исследования и когнитивный нейробиолог Иэн Фьебелькорн (Ian Fiebelkorn) из Принстонского университета. Он отмечает, что человеку при этом не обязательно переключать внимание на новый объект, но у его мозга есть возможность пересмотреть свои приоритеты и решить, хочет ли он сосредоточиться на чём-то ином.
По мнению учёных, во время таких маленьких отклонений мозг человека визуально проверяет окружение, чтобы понять, заслуживает ли его внимания нечто другое. Таким образом, он сможет вовремя заметить неуклюжего коллегу, который споткнулся и вот-вот обольёт человека горячим кофе, не говоря уже о более опасных ситуациях.
С эволюционной точки зрения вполне разумно, что мозг человека работает подобным образом. Чтобы выжить в этом мире, ему необходимо постоянно оставаться настороже. Вероятно, это одна из причин, по которой животные спят половиной мозга.
Фьебелькорн сравнивает работу мозга со сбором яблок с дерева. «Если вы тянетесь к яблоку, вы хотите знать, не тянется ли к нему в это время некто покрупнее да позубастее. Безусловно, вы сосредоточены на яблоке, но не настолько, чтобы не видеть приближающейся опасности», — говорит он.
На результат исследования мог повлиять тот факт, что в нём приняли участие люди с эпилепсией (это своего рода недостаток работы). Тем не менее, отмечают авторы труда, из-за сходства результатов между людьми и обезьянами можно говорить о том, что данные будут похожи и между людьми, страдающими от эпилепсии, и теми, кто избежал этого недуга.
Как заключают авторы, продолжение изучении ритмов мозга может быть полезным для исследования дефицита внимания (а это, как известно, большая проблема для современных детей).
