18. Фізіологічні механізми уваги. І.П. Павлов та а.А.Ухтомський про мозкові механізми уваги.

У останні десятиліття в дослідженнях радянських і зарубіжних учених отримано багато нових даних, що розкривають нейрофізіологічні механізми протікання явищ уваги.  Селективний відбір дій, в якому і полягає єство уваги, можливий, згідно з цими даними, раніше всього па фоні загального неспання організму, пов'язаного з активною мозковою діяльністю. В стані неспання виділяють ряд рівнів (стадій). Так, глибокий сон поступово може змінитися дрімотним станом. Воно може перейти в стан спокійного неспання, яке також називають пасивним, розслабленим, дифузним неспанням або сенсорним спокоєм. Цей стан може змінитися вищим рівнем неспання - активним (настороженим, напруженим) неспанням, або неспанням уваги. Останнє може перейти в стан різкого емоційного збудження, страху, занепокоєння - надмірне неспання. Якщо активна вибіркова увага можлива при стані підвищеного, настороженого неспання, то труднощі зосередження, отвлекаемссть виникають як на тлі розслабленого, дифузного неспання, так і на тлі надмірного неспання.  Безперервні зміни неспання є функцією рівнів активності нервових процесів. Всяка нервова активація (під активацією розуміють відносно швидке підвищення активності центральної нервової системи і одночасно викликану ним інтенсифікацію периферичних процесів) виражається в посиленні неспання. Показником цієї активації є зміна електричній активності мозку. Якщо при поляганні сну і спокійного неспання в ЕЕГ домінують головним чином ритмічні електричні кіркові потенціали низької частоти - повільні хвилі з великою амплітудою (дельта-ритми в стані сну і альфа-ритми в стані дифузного неспання), то при переході до активного неспання в ЕЕГ зазвичай спостерігається картина десинхронізації кіркової ритміки, поява високочастотних низкоамплитудных нерегулярних коливань. (Реакція десинхронізації є відносно короткочасною зміною збудливості мозку.)  Перехід від спокійного неспання до загостреного, настороженого - неспанню уваги в поведінковому плані виявляється в різних орієнтовних реакціях. Ці орієнтовні реакції дуже складні (дані Е. Н. Соколова і ін.). Вони пов'язані з активністю значної частини організму. Так, в орієнтовний комплекс входять зовнішні рухи (поворот очей і голови у бік подразника), в той же час відбуваються і зміни чутливості певних аналізаторів, змінюється характер обміну речовин; змінюються сердечні, судинні і шкіряно-гальванічні реакції, тобто відбуваються вегетативні зміни; виникають і зміни електричній активності мозку. Безумовні орієнтовні реакції розглядають як фізіологічні механізми актів пробудження, виникнення уваги.  Таким чином, фізіологічною основою уваги є загальна активація діяльності мозку, що забезпечує перехід від сну до неспання і від пасивного неспання до активного неспання, активація, пов'язана із збудженням ретикулярної формації, яка підвищує і тонус кори.  Проте загальна активація мозку і неорганізовані орієнтовні реакції не пояснюють особливості вибіркового протікання процесів уваги. Які ж нейрофізіологічні механізми цих процесів? Селективну увагу пов'язують перш за все з наявністю спеціальних механізмів, що полегшують проведення значимих, релевантних подразників і одночасно блокуючих проведення иррелевантных (незначимих, неістотних) дій. Анатомо-фізіологічним субстратом цих механізмів вважають деякі відділи неспецифічної системи мозку (вибіркова діяльність ретикулярної формації; неспецифічні впливи таламической системи, які змінюють збудливість кіркових кліток; багато фізіологів вказують на важливу роль гіпокампу).  За останні роки, у зв'язку з роботами радянських і зарубіжних учених, все велику роль починають грати вистави про провідну роль кори великих півкуль в системі нейрофізіологічних механізмів уваги. На роль кори в регуляції процесів уваги вказували ще І. П. Павлов і А. А. Ухтомський. Для розуміння фізіологічних основ уваги істотно важливий відкритий І. П. Павловим закон індукції нервових процесів. Згідно з цим законом, процеси збудження, що виникають в одній області кори головного мозку, викликають гальмування в інших її областях. І навпаки, гальмування однієї частини кори спричиняє за собою підвищення збудження в інших частинах кори. У кожен момент часу в корі є яке-небудь вогнище підвищеної збудливості, що характеризується найбільш сприятливими, оптимальними умовами для збудження.  "Якби можна було, - говорив І. П. Павлов, - бачити крізь черепну кришку і якби місце великих півкуль з оптимальною збудливістю світилося, то ми побачили б на думаючій свідомій людині, як по його великих півкулях пересувається те, що постійно змінюється у формі і величині химерно неправильних контурів світла пляма, оточена на всьому останньому просторі півкуль більш менш значної тенью"1. Саме цій "світлій плямі", яка може охопити собою одночасно різні області кори, і відповідає ясніша свідомість того, що впливає на нас і викликає це підвищене збудження.  Велике значення для з'ясування фізіологічних основ уваги має також принцип домінанти, висунутий А. А. Ухтомським. Згідно з цим принципом, в мозку завжди є домінуюче, пануюче вогнище збудження, яке як би залучає до себе всі збудження, що йдуть в цей час в мозок, і завдяки цьому в ще більшій мірі домінує над ними. Основою виникнення такого вогнища є не лише сила даного подразника (інколи вона може і не грати істотної ролі), але і внутрішній стан всієї нервової системи,, обумовлене попередніми подразниками і наявністю вже уторованих доріг в мозку, зв'язків, закріплених в попередньому досвіді, наявністю певної сукупності домінуючих збуджень і гальмувань. З психологічного боку це виражається в увазі до одних подразників і відверненні від інших подразників, що діють в даний момент.  Сучасні дані показують наявність кіркових впливів, що підтримують ретикулярний тонус і що забезпечують тривалу вибіркову активацію. Так, роздратування неспецифічних відділів кори наводить до розпаду організованої, направленої поведінки, хоча загальна активація (і орієнтовні реакції) зберігається. Тварина при цьому швидко реагує на кожен новий подразник, але не утримує уваги на нім.  Є дані і про гальмівний вплив кори на ретикулярну формацію і через неї на периферичні рецепторні прилади. Так, якщо у тварини (кішки), що знаходиться в спокійному стані, у відповідь на звуковий подразник реєструється поява електричних потенціалів на різних рівнях слухової дороги, то при раптовому пред'явленні тварині біологічно важливих подразників (щур, запах риби) ці потенціали значно зменшуються або навіть зникають вже в слуховому ганглії (тобто на периферії). Таким чином, домінанта, що виникла в корі, викликає блокаду дії иррелевантных подразників вже на периферії.  З процесом уваги на рівні кори великих півкуль зв'язують і наявність (переважно в лимбической області і лобових долях мозку) особливого типа нейронів, які не є сенсорноспецифическими, тобто не пов'язані з дією подразників певної модальності. Це так звані нейрони уваги (детектори новизни) і клітки установки (клітки чекання). Передбачається, що перші як би порівнюють дії подразників і реагують лише на їх зміну, на новизну. Другі реагують лише в разі невідповідності подразників, що діють, очікуваним.  Згідно з припущеннями багатьох дослідників, в регуляції вищих довільних форм уваги велику роль грають лобові долі мозку. Це обгрунтовується фізіологічними даними, дослідами на тваринах і результатами клинико-психологических досліджень. Так, у тварин, позбавлених лобових доль, орієнтовні реакції втрачають вибірковий характер. У здорових людей в умовах напруженої уваги, наприклад при вирішенні різних інтелектуальних і рухових завдань, виникають зміни біоелектричній активності в лобових долях мозку. У хворих з поразками деяких відділів лобових доль мозку фактично неможливо за допомогою мовної інструкції ("рахувати сигнали", "уважно спостерігати за сигналами") викликати стійку напружену довільну увагу. Приступивши до виконання запропонованого завдання, такі хворі не можуть на нім зосередитися, не можуть загальмувати реакції на побічні подразники. Коштує комусь з сусідів по палаті заговорити, навіть пошепки, вони мимоволі вступають в розмову, тільки до палати хтось увійде, вони перестають виконувати завдання і дивляться на того, що увійшов. Для цих хворих, таким чином, характерне глибоке порушення довільної уваги і патологічне посилення мимовільних форм уваги. А біля хворих з поразками задніх відділів мозку і пов'язаними з цими порушеннями окремих компонентів орієнтовного рефлексу додаткова мовна інструкція наводить до мобілізації уваги. Ці дані (дослідження Е. Д. Хомськой) дозволяють передбачати, що нейрофізіологічною основою довільних форм уваги є особливі кортикофугальні (витікаючі з кори мозку) мовні впливи лобових доль мозку.  Таким чином, згідно з сучасними даними, процеси уваги пов'язані як з корою, так і з підкірковими утвореннями; але їх роль в регуляції різних форм уваги різна.

Якості, властивості уваги. Коливання та відволікання уваги.

В увазі виокремлюють такі її характерні властивості: зосередженість, або концентрацію уваги, стійкість, переключення, розподіл та обсяг. Ці властивості є основною передумовою продуктивності праці, навчання, спортивної та іншої діяльності особистості. У різних видах діяльності ці властивості виявляються по-різному.

Зосередження уваги — центральна її особливість. Вона виявляється в мірі інтенсивності зосередження на об’єктах, що є предметом розумової або фізичної діяльності. Заглибившись, людина не помічає дії на неї сторонніх подразників, того, що відбувається навколо. Фізіологічним підгрунтям зосередженості є позитивна індукція нервових процесів збудження та гальмування.

Зосередженість, тобто концентрація уваги, залежить від змісту діяльності, міри інтересу до неї та насамперед від індивідуальних особливостей людини — її вміння, звички зосереджуватися, підгрунтям чого є активність і стійкість збуджень у діючих ділянках кори великих півкуль головного мозку. І. Ньютон на запитання, завдяки чому йому вдалося відкрити закон всесвітнього тяжіння, відповів, що завдяки тому, що він невпинно думав про це питання. Але при цьому важливу роль відіграють методи роботи, від яких значною мірою залежить підтримка інтенсивності збудження впродовж необхідного часу, наприклад протягом уроку у школі або протягом часу, що потрібний для виконання будь-якої іншої діяльності.

Зосередження уваги тісно пов’язане зі стійкістю уваги. Стійкість уваги характеризується тривалістю зосередження на об’єктах діяльності. Стійкість, як і зосередженість, залежить від сили або інтенсивності збудження, що забезпечується і силою дії об’єктів діяльності, і індивідуальними можливостями особистості — значущістю для неї діяльності, інтересом до неї. Сила уваги зменшується за несприятливих умов діяльності (галас, несприятлива температура, несвіже повітря) та залежно від міри втоми, стану здоров’я. Про силу уваги можна зробити висновок за частотою і тривалістю відволікань, які є мимовільними реагуваннями на різні випадкові подразники зовнішнього та внутрішнього походження. Стійкість уваги буває тривалішою за сприятливих умов діяльності, при усвідомленні важливості виконуваного завдання та терміновості його виконання, якщо організації та методам праці властиві елементи, які активізують розумову діяльність.

Зосередженість уваги та її стійкість у процесі діяльності можуть порушуватися: сила і тривалість зменшуються, увага слабшає, людина відволікається від об’єкта діяльності. Відволікання настає тоді, коли відсутні чинники, які сприяють зосередженості та стійкості уваги, про що вже йшлося. Несприятливі умови діяльності, важкі за змістом і способом виконання завдання, а також нецікаві, відсутність інтересу до змісту діяльності та вміння і навичок працювати прискорюють утому і відволікають увагу від об’єктів діяльності.

Особливо помітно відволікання уваги виявляється у розсіяних людей. Розсіяність — це негативна особливість уваги, яка зумовлюється ослабленням сили зосередженості. Фізіологічним підгрунтям її є слабкість збудження в ділянках кори головного мозку. Люди, а особливо діти, яким властива слабкість уваги, постійно відволікаються, їхня увага швидко переходить з предмета на предмет, не затримуючись на якомусь із них, їм важко зосередитися на чомусь одному більш-менш тривалий час. Такі люди, переважно учні, потребують того, щоб їхню розумову діяльність підтримували засобами унаочнення, активізували збудженням інтересу до завдань, не затримували на одноманітному матеріалі та на одному різновиді сприймання — зоровому або слуховому. Чергування зорового, слухового та рухового різновидів сприймання сприяє подоланню розсіяності. Розсіяність виявляється і під час інтенсивного зосередження на чомусь. Але така розсіяність пояснюється глибиною зосередження, а не його слабкістю та поверховістю.

Рівень зосередженості уваги у процесі праці та навчання коливається. Ці коливання виявляються в періодичному зниженні та підвищенні зосередження. Періоди коливання, як свідчать дослідження вітчизняного психолога М. Ланге, становлять від двох–трьох до 12 секунд. Коливання пояснюються зниженням і підвищенням працездатності клітин кори великих півкуль головного мозку, які залежать не лише від внутрішніх умов (утоми, живлення мозку киснем тощо), а й від зовнішніх — одноманітності подразників, що знижує силу збудження клітин аналізатора в корі великих півкуль головного мозку. Але в умовах інтенсивної праці, її змістовності, позитивного ставлення до неї періоди коливання набагато збільшуються.

Відволікання уваги не слід плутати з її переключенням. Переключення уваги — це навмисне її перенесення з одного предмета на інший, якщо цього потребує діяльність. Фізіологічним підгрунтям переключення уваги є гальмування оптимального збудження в одних ділянках і виникнення його в інших.

Переключення уваги з одних об’єктів на інші вимагає належного володіння власною увагою, усвідомлення послідовності дій та операцій з предметами, які потребують опрацювання, вміння керувати власною увагою, що здобувається у процесі діяльності.

Переключення уваги відбувається з різною швидкістю. Це залежить від змісту діяльності та індивідуальних особливостей людини.

Існують різновиди діяльності, в яких швидкість переключення є вирішальною у праці, наприклад у пілотів, водіїв, операторів, особливо в аварійних ситуаціях. Люди зі збудливим типом нервової системи швидше переключають увагу, ніж із гальмівним. Як свідчать дослідження, швидкість переключення уваги дорівнює 0,2 – 0,3 секунди, тобто цього часу вистачає, щоб подолати інертність, яка настає у процесі роботи, і переключитися на інший об’єкт. У процесі вправляння у швидкості переключення уваги можна добитися зменшення інертності нервових процесів мозку і поліпшити швидкість переключення на виконання інших дій та операцій.

Концентрація уваги може бути як вузькою, так і ширшою, коли людина зосереджується не на одному, а на кількох об’єктах. За ширшої концентрації уваги відбувається її розподіл. Він виявляється в тому, що людина одночасно виконує кілька різновидів діяльності.

Можна, наприклад, слухати пояснення вчителя й занотовувати їх, виконувати певне завдання та слухати радіо. Передумова такого переключення полягає в тому, що одна дія — звична, виконується автоматично, а інша — за участю свідомості. При розподілі уваги одна діяльність пов’язана з осередком оптимальної збудженості ділянки кори великих півкуль головного мозку, а інша, яка потребує меншої уваги, здійснюється ділянками мозку з меншою збудливістю.

Здатність розподіляти увагу властива всім людям, але вона має індивідуальні особливості. Деяким людям важко зосереджуватися на двох різновидах діяльності, а дехто здатний одночасно виконувати кілька різновидів діяльності. Подейкують, нібито Юлій Цезарь і Наполеон були здатні одночасно писати одне, читати друге, слухати третє, говорити про четверте. Така здатність розподіляти увагу викликає сумнів. Мабуть, вони володіли вмінням дуже швидко переключати увагу з одного об’єкта на інший, а також великою автоматизованістю, звичністю окремих компонентів тих чи інших виконуваних ними дій.

Саме це могло справляти враження одночасності їх виконання.

Увага людини різна за обсягом. Під обсягом уваги розуміють кількість об’єктів, які можуть бути охоплені увагою і сприйняті в найкоротший час. За цією ознакою увага може бути вузькою та широкою.

Широта обсягу уваги залежить від спорідненості сприйманого матеріалу, а також від вікових особливостей людини.

Якщо сприйманий матеріал легко асоціюється, тобто взаємопов’язується, то обсяг уваги збільшується. Дослідженнями встановлено, що обсяг уваги дорослої людини при сприйманні непов’язаного за змістом матеріалу (незрозумілі сполучення літер, фігури, окремі літери) становить 4 – 6 об’єктів при сприйманні його впродовж 0,1– 0,2 секунди. Обсяг же уваги дітей при сприйманні такого самого матеріалу і за такої самої швидкості експозиції дорівнює 2 – 3 об’єкти. Попереднє ознайомлення з матеріалом збільшує обсяг уваги.

Особливості виявлення властивостей уваги залежать від стану, інтенсивності, спрямованості та мотивації як пізнавальної, так і емоційно-вольової діяльності.

Властивості уваги виявляються різними способами. Найдоступніший метод дослідження уваги — спостереження діяльності особистості. Воно дає можливість спостерігати інтенсивність і тривалість зосередження, відволікання. Кількість і тривалість відволікань упродовж уроку є показником інтенсивності зосередження.

Для дослідження обсягу і розподілу уваги широко використовують тахістоскоп — прилад, за допомогою якого можна нетривалий час експонувати матеріал. Кількість сприйнятого матеріалу — одноманітного або різного за змістом та формою, поданого одночасно, є показником обсягу або розподілу уваги. Використання тесту Бурдона (метод коректурної проби), який полягає у викреслюванні певних літер серед неорганізованого тексту або певних фігур серед багатьох фігур, дає можливість дослідити і зосередженість, і розподіл, і переключення уваги.