Психофизиологические механизмы внимания и методы коррекции их нарушений

Полный текст

Введение

Обучение в высшем учебном заведении требует от студентов самостоятельности, самоконтроля и умения правильно распределять свое время. Отличие системы школьного образования от обучения в вузе определяется в основном контролем за подготовкой к занятиям, осуществляемым педагогами в тесном контакте с родителями. При отсутствии такого контроля для успешного обучения в вузе предполагается развитие у студента мотивации к получению знаний и навыков самоорганизации. Смена коллектива и привычного распорядка дня запускает у студента процесс адаптации к новым образовательным программам и социокультурной среде [17]. При этом в медицинском вузе существуют свои особенности, прежде всего связанные с большим объемом изучаемой информации. Считается, что за один семестр обучения студенты медицинских вузов осваивают больше информации, чем обучающиеся по гуманитарным и техническим специальностям [20].

Успешность обучения в медицинском вузе требует хорошей памяти и высокого уровня внимания, умения концентрироваться на учебном материале. В то же время на фоне нарушений адаптации к обучению могут развиваться расстройства внимания, которые не позволяют студенту полноценно осваивать образовательную программу [22, 24]. В связи с высокой частотой встречаемости расстройств адаптации у студентов, исследования, направленные на изучение механизмов и методов этиопатогенетической коррекции расстройств внимания, безусловно, актуальны.

Цель – анализ современных взглядов на психофизиологические механизмы внимания и перспективы этиопатогенетической коррекции его нарушений.

Материал и методы

Осуществили поиск и отбор представленных результатов научных работ в реферативно-библиографической базе данных Российского индекса научного цитирования (РИНЦ) Научной электронной библиотеки [https://elibrary.ru/] и PubMed – бесплатной поисковой системе по биомедицинским исследованиям, созданной Национальным центром биотехнологической информации США (National Center for Biotechnology Information, NCBI) [https://pubmed.ncbi.nlm. nih.gov/]. На основе поискового запроса «внимание» формировали массивы данных, из которых выделяли публикации, посвященные психофизиологическим механизмам внимания, нарушениям его регуляции и методам коррекции этих нарушений.

Результаты и их анализ

В нейропсихологии внимание определяется как направленная сосредоточенность сознания, осуществляемая за счет повышения сенсорной, когнитивной и двигательной активности.

В настоящее время в составе внимания выделяют три процесса: сенсорного восприятия, или перцепции, концентрации и выбора ответа [1]. Благодаря сочетанию этих процессов происходит поддержка внимания, т.е. направленность и сосредоточенность сознания на определенном объекте или действии [12]. Выделение сенсорного восприятия происходит при направлении внимания на определенный канал или его сегмент. Этот процесс может быть произвольным (активным) или непроизвольным (автоматическим). На выделение сенсорного восприятия могут влиять несколько факторов, таких как интерес, ориентация или предшествующий опыт [33]. Одним из примеров выделения сенсорного восприятия является эффект «коктейльной вечеринки», заключающийся в способности индивидуума сосредоточиться на чем-то и соответствующим образом сориентировать свое внимание, отфильтровывая ряд других стимулов, например, когда участник вечеринки может сосредоточиться на одном разговоре в шумной комнате [37].

Выбор ответа представлен адекватным реагированием в контексте конкретной ситуации [12]. Так происходит при большом количестве стимулов, каждый из которых предполагает различную реакцию; эффективное реагирование осуществляется за счет разработки стратегии с учетом всей поступающей информации [10, 15]. В то же время человек не способен обрабатывать бесконечное количество информации.

Внимание представлено двумя составляющими: объемом внимания, определяемым количеством объектов, непосредственно им охваченных, а также степенью сосредоточенности, т.е. концентрацией на одном объекте при отвлечении от других. Обе эти характеристики могут варьироваться в зависимости от индивидуальных особенностей человека.

Объем внимания включает в себя более фиксированные характеристики индивидуума, такие как пропускная способность канала или скорость обработки [2, 9]. Также внимание зависит от прилагаемых усилий, затраченных на концентрацию на представленной информации. В отличие от объема, на концентрацию влияют более динамичные факторы, такие как мотивация или уровень возбуждения [18]. Объем внимания – характеристика, зависящая от связи между содержанием, на котором сосредотачивается внимание, и умением осмысленно структурировать поступающую информацию, т.е. это максимальный объем информации, который можем обработать конкретный человек.

Сосредоточенность (концентрация) представлена усилием, используемым для обработки информации. Сосредоточение внимания на определенном объекте называют апперцепцией. Результирующее взаимодействие между максимальным информационным объемом и количеством усилий, прилагаемых для обработки представленной информации, определяет способность к удержанию внимания.

Еще одна характеристика внимания – устойчивость, она представлена способностью фиксации внимания на выбранном стимуле в течение длительного периода времени и зависит от индивидуальных свойств нервной системы, воли и мотивации [23, 30]. Устойчивость тесно связана с распределением внимания – способностью удерживать в сознании несколько объектов одновременно.

Еще одной важной характеристикой внимания является переключение, которое определяется сознательным переносом внимания с одного объекта на другой. Внимание поддерживается комбинацией сенсорного восприятия, выбора ответа и концентрации. А его устойчивость зависит от взаимодействия сенсорного восприятия, выбора ответов и сосредоточенности – при изменении какой-либо из этих характеристик оно будет нарушаться. Для среднестатистического человека крайне сложно поддерживать несколько видов психической деятельности, в большинстве случаев ощущение одновременности субъективно и выполнение нескольких задач объясняется быстрым последовательным переключением с одного вида деятельности на другой [38].

Сложной задачей, ограничивающей внимание, является необходимость сосредоточиться на одном стимуле среди множества других. Существует мнение, что устойчивость внимания зависит от уровня «интереса» к стимулу. При этом внимание может быть либо пассивным и непроизвольным, либо активным и произвольным, а «интерес» к ситуации определяет, какой процесс был задействован [19]. При полном отсутствии интереса к стимулу человек не сосредотачивается на нем даже в течение короткого времени, при окружении человека множеством стимулов его внимание автоматически привлекается к стимулу наибольшего интереса. Одним из примеров этого является «черная метка на белой стене»: за счет контраста она непроизвольно привлекает внимание, которое быстро становится неважным. Чтобы задержать внимание на метке, необходимо придать ей важность – так непроизвольное внимание переходит в произвольное; то, что ни один другой стимул не является более важным, чем эта отметка, требует усилий и понимания [31].

Непроизвольное внимание является предпосылкой срабатывания произвольного, что определяет отношение непроизвольного внимания к безусловным рефлексам, а произвольного – к условным [12]. За счет непроизвольного внимания происходит фиксация сознания на объекте, выделяющемся среди других своей необычностью, контрастностью или оригинальностью.

В то же время активное, произвольное внимание не обусловлено особенностями раздражителя, а зависит только от волевой осознанной фиксации индивидуума на объекте [14]. Произвольное внимание определяется сознательным сосредоточением на объекте и связанно с волевым усилием для достижения поставленной задачи.

Третий вид внимания – «послепроизвольное внимание» – заключается в сосредооченности на объекте за счет автоматизма, не требующего напряжения воли и усилий, как при произвольном внимании, и может возникать при развитии личностного интереса, т.е. продолжении продуктивной работы в силу интереса и положительных эмоций от успеха [9].

По мнению ряда авторов, привлечение произвольного внимания требует более существенных когнитивных усилий, что определяет феномен усталости от непосредственного внимания и снижение производительности при решении длительных задач. При этом усилие непосредственного внимания истощает когнитивный ресурс, а постоянное использование прямого внимания вызывает эффект усталости, что затрудняет его поддержание [2, 12, 14, 16]. Представленные результаты современных исследований свидетельствуют, что конечный когнитивный ресурс, лежащий в основе утомления направленного внимания, может зависеть от особенностей центральной регуляции [7]. В настоящее время изучение механизмов внимания в рамках когнитивной психологии опирается на наличие центральных регуляторных механизмов.

Еще в середине XX в. была доказана и обоснована взаимосвязь внимания с функциональным состоянием различных структур центральной нервной системы, что возможно зафиксировать с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ) [29]. Результаты нейрофизиологических исследований последних лет свидетельствуют об изменении электрической активности ряда нейронных систем при индуцировании произвольного внимания. Анализ электрической активности мозговых структур показал изменения в различных отведениях в зависимости от характера раздражителя: концентрация внимания на зрительных раздражителях отличалась повышением электрической активности затылочной области, а на слуховых стимулах – в височной доле [4, 29].

В западной литературе большое внимание уделяется теории коннективизма, суть которой заключатся в признании управляющих структур, обеспечивающих согласование системы за счет организации связей между отдельными модулями. Ряд теорий рассматривает фронтальные доли коры в качестве такого управляющего центра [6, 12]. Нейрофизиологическая модель, предложенная М. Познером, фиксирует наличие задней и передней морфологических структур, обеспечивающих функционирование процессов непроизвольного и произвольного внимания, тесно взаимосвязанных с сенсорными рецепторами и двигательной системой [37]. Задняя структура представлена теменной корой, подушкой зрительного бугра и верхними бугорками четверохолмия. Состав передней морфофункциональной системы определяется цингулярной извилиной и дорзолатеральной префронтальной корой. В настоящее время установлено наличие тесных взаимосвязей участков коры с таламическими структурами, что определяет взаимодействие с системой анализаторов произвольного внимания [26].

На морфофункциональном уровне механизмы регуляции внимания представлены влиянием префронтальной коры на взаимодействие модуляции различных кортикальных комплексов с ритмогенными таламокорковыми структурами в ретикулярном ядре под мотивационным контролем, обеспеченным связями медиодорзального ядра, входящего в состав фронто-таламической системы, со структурами лимбического круга, включая цингулярную кору.

Раскрытие нейрофизиологических механизмов регуляции внимания позволило ученым разработать ряд неврологических тактик, направленных на коррекцию нарушений внимания. К наиболее распространенным нарушениям внимания относятся рассеянность, чрезмерная подвижность и инертность [3, 6, 13]. Аттентивные расстройства относятся к патологическим изменениям направленности и избирательности психической деятельности.

Среди упомянутых расстройств внимания наиболее часто встречается рассеянность, характеризующаяся неспособностью длительной концентрации, сосредоточения, которая проявляется легкой и частой отвлекаемостью. Второе по частоте нарушение внимания – невозможность волевой длительной фиксации на каком-то определенном объекте за счет постоянных переходов от одного объекта и вида деятельности к другому [26]. При ряде органических поражений головного мозга за счет малой подвижности внимания формируется инертность, которая проявляется патологической фиксацией на узком круге раздражителей; среди этих нарушений самая тяжелая патология – апрозексия, которая представлена отсутствием как активного, так и пассивного внимания, это полное отсутствие возможности привлечь внимание каким-либо способом. Клинически эти нарушения представлены рядом синдромов: повышенной истощаемостью, связанной с чрезмерной утомляемостью, что приводит к ослаблению активного и пассивного внимания; снижением устойчивости, выраженным патологической отвлекаемостью и непроизвольным переключением на посторонние раздражители; сужением объема внимания, представленным высокой сосредоточенностью на одном объекте с полным игнорированием других; снижением концентрации, определяющимся ослаблением сосредоточения на конкретных явлениях и объектах; повышением инертности, определяемым нарушением способности переносить фокус с наблюдаемого объекта [28].

Этиопатогенез аттентивных расстройств может быть представлен нарушениями всех видов внимания, модально-неспецифическими расстройствами или нарушением какой-либо одной из сфер: зрительной, слуховой, моторной или тактильной – модально-специфическим расстройством. К механизмам модально-неспецифических нарушений относят дисфункцию структур продолговатого и среднего мозга, нарушение регуляции диэнцефальных структур и лимбической системы или поражение медиобазальных отделов сенсорных и двигательных зон коры. При специфических расстройствах симптоматика основана на нарушениях осознания стимулов одной модальности при их удвоенном представлении, например двойных зрительных, звуковых или тактильных образов; в основе патогенеза этой патологии лежит нарушение работы соответствующих корковых анализаторных мозговых систем [32].

При существенных нарушениях внимания у взрослых этиопатогенетическая тактика лечения в основном определяется основным заболеванием. При устранении этиологического фактора астенизации, депрессивных расстройств, судорожного синдрома или последствий черепно-мозговой травмы удается восстановить функцию внимания.

В настоящее время существует несколько основных видов коррекции внимания. К препаратам для осуществления лекарственной терапии нарушений внимания большинство авторов относят ноотропы. В ряде случаев допустимо применение средств, стимулирующих центральную нервную систему (психостимуляторы, растительные адаптогены). Среди этих лекарственных препаратов широкое распространение получили: нобен (кофермент Q10), улучшающий концентрацию внимания; билобил (экстракт гинкго билоба) – вазоактивный препарат, стимулирующий клетки головного мозга; глицин (заменимая аминокислота) – субстратный препарат с легким седативным действием, который повышает концентрацию внимания, и аминалон (производная гамма-аминомасляной кислоты), повышающий метаболизм глюкозы в головном мозге и способствующий повышению концентрации внимания [11, 21]. В случаях выраженных расстройств показано назначение антидепрессантов [36]. При возникновении расстройств внимания в периоды реабилитации после перенесенных черепно-мозговых травм, нарушений мозгового кровообращения и нейроинфекций рекомендуется использование психологической коррекции, включающей занятия с психологами, использование программных интерактивных методик, ориентированных на усиление сосредоточенности, устойчивости и распределения внимания. Хороший эффект дает проведение упражнений, направленных на саморегуляцию напряжения и расслабления. Третий вид лечения представлен физиотерапевтическими методиками. В настоящее время эффективно применяются методы электростимуляции систем головного мозга низкочастотными токами, широкое признание эти методы получили за неинвазивность и минимальный риск формирования побочных эффектов. При сопутствующих астенических и неврастенических расстройствах назначают традиционные физические методы лечения: массаж, лечебную физкультуру, пелоидотерапию и бальнеотерапию [34, 35].

Большинство зарубежных неврологов относят к нарушениям внимания «синдром дефицита внимания и гиперактивности у взрослых» – этот диагноз представлен в «Руководстве по диагностике и статистике психических расстройств, 5-е издание» (Diagnostic and Statistical Manual of mental disorders, fifth edition DSM-5), опубликованном Американской психиатрической ассоциацией [27]. В соответствии с этим руководством синдром дефицита внимания и гиперактивности у взрослых делят на три типа: преимущественно невнимательный, преимущественно гиперактивный и комбинированный. Проявления синдрома дефицита внимания и гиперактивности у взрослых обычно заключаются в основном в невнимательности или, наоборот, повышенной фокусировке на каком-то одном объекте в ущерб другим когнитивным процессам, что часто сопровождается эмоциональной дисрегуляцией [16, 25, 35]. Западные специалисты предлагают для его лечения психофармакологические препараты и сеансы психотерапии. Стоит отметить, что этиология и патогенез этих нарушений еще до конца не выяснены. При этом большинство отечественных неврологов не признают формирование этой патологии у взрослых и считают, что эти нарушения развиваются только в детском возрасте, проявляются в основном в 3–5-летнем возрасте и проходят к 14 годам [8, 13].

Заключение

Результаты анализа отечественной и зарубежной литературы свидетельствуют о существующих пробелах в знаниях в области когнитивной психофизиологии в целом и психофизиологических механизмов, обеспечивающих внимание, в частности; в современном научном обществе отсутствует единое мнение о роли центральной нервной системы в регуляции внимания. Учитывая увеличивающийся поток информации в современном урбанизированном обществе, вызывающий усложнение выделения требуемых импульсов, поступающих через различные анализаторы, вопросы диагностики и коррекции нарушений внимания требуют серьезного изучения.

Об авторах

Елена Анатольевна Холод

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: dr.elena001@gmail.com

ст. преп. каф. экстрем. медицины, травматологии, ортопедии и воен.-полевой хирургии

Россия, Санкт-Петербург, Литовская, д. 2

Елена Геннадьевна Сухотерина

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: lenasukhoterina@mail.ru

канд. мед. наук, доц., доц. каф. экстремальной медицины, травматологии, ортопедии и воен.-полевой хирургии

Россия, Санкт-Петербург, Литовская, д. 2

Евгений Константинович Гуманенко

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: gumanenko@inbox.ru

д-р мед. наук, проф., зав. каф. экстрем. медицины, травматологии, ортопедии и воен.-полевой хирургии

Россия, Санкт-Петербург, Литовская, д. 2

Александр Олегович Пятибрат

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет; Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины им. А.М. Никифорова МЧС России

Email: a5brat@yandex.ru

д-р мед. наук, доц., проф. каф. экстрем. медицины, травматологии, ортопедии и воен.-полевой хирургии, С.-Петерб. гос. педиатр. мед. ун-т; ст. науч. сотр., Всерос. центр экстрен. и радиац. медицины им. А.М. Никифорова

Россия, Санкт-Петербург, Литовская, д. 2; Санкт-Петербург, ул. Акад. Лебедева, д. 4/2

Список литературы

Дополнительные файлы