Как связаны внимание и память в работе мозга. Какие виды памяти существуют. Как внимание влияет на формирование разных типов воспоминаний. Как нейроны обеспечивают процессы внимания и памяти.
Виды внимания и памяти
Внимание и память тесно связаны в работе мозга, но при этом представляют собой отдельные когнитивные процессы. Выделяют следующие основные виды внимания:
- Избирательное внимание — способность сосредоточиться на определенных стимулах, игнорируя другие
- Разделенное внимание — способность обрабатывать несколько потоков информации одновременно
- Устойчивое внимание — способность длительно концентрироваться на задаче
Память также подразделяется на несколько видов:
- Сенсорная память — кратковременное хранение сенсорной информации (до 1 секунды)
- Кратковременная память — хранение небольшого объема информации в течение 20-30 секунд
- Рабочая память — активное удержание и манипулирование информацией
- Долговременная память — длительное хранение большого объема информации
Взаимосвязь внимания и сенсорной памяти
Сенсорная память обладает большой емкостью, но очень коротким сроком хранения информации. Какова роль внимания в формировании сенсорных следов памяти?
Исследования показывают, что информация попадает в сенсорную память даже без направленного внимания. Например, человек может вспомнить последние слова, сказанные на фоне, даже если он их не слушал в момент произнесения. Это говорит о том, что внимание не является необходимым условием для формирования сенсорных следов.
Внимание и кратковременная память
Кратковременная память имеет очень ограниченную емкость — около 7±2 единиц информации. Как внимание влияет на запоминание в кратковременной памяти?
Внимание необходимо для перевода информации из сенсорной памяти в кратковременную. Без направленного внимания информация быстро угасает. При этом само по себе внимание не гарантирует запоминания — человек может сконцентрироваться на стимуле, но не запомнить его.
Интересно, что разные виды кратковременной памяти (вербальная, зрительная и др.) могут работать параллельно, не мешая друг другу. Это говорит о наличии отдельных систем кратковременного хранения для разных типов информации.
Роль внимания в формировании долговременной памяти
Долговременная память обладает практически неограниченной емкостью. Какие факторы влияют на перевод информации в долговременную память?
Исследования показывают, что ключевым фактором является не просто внимание, а глубина обработки информации. Чем больше смысловых связей формируется, тем лучше запоминание. При этом разделение внимания во время запоминания значительно ухудшает формирование долговременных следов памяти.
Нейронные механизмы внимания и памяти
Новые исследования показывают, что процессы внимания и рабочей памяти обеспечиваются одними и теми же нейронными механизмами. Какие открытия были сделаны учеными в этой области?
Эксперименты на обезьянах, проведенные нейробиологами из Принстона, обнаружили, что одни и те же нейроны в префронтальной коре отвечают как за фокусировку внимания на внешних стимулах, так и за удержание информации в рабочей памяти. Более того, исследователи смогли наблюдать, как нейронные репрезентации воспоминаний перестраиваются, когда требуется их использование.
Эти результаты подтверждают гипотезу, высказанную еще Уильямом Джеймсом в конце 19 века, о том, что внимание к внешнему миру и внутренним мыслям представляет собой единый процесс. Таким образом, внимание и память оказываются двумя сторонами одной «нейронной медали».
Практическое значение исследований внимания и памяти
Понимание взаимосвязи внимания и памяти имеет большое значение для разных областей. Как можно применить эти знания на практике?
- В образовании — для разработки более эффективных методик обучения
- В медицине — для диагностики и лечения когнитивных нарушений
- В нейротехнологиях — для создания интерфейсов мозг-компьютер
- В искусственном интеллекте — для моделирования когнитивных процессов
Дальнейшие исследования в этой области помогут лучше понять работу человеческого мозга и создать новые технологии для улучшения когнитивных способностей.
Память и внимание | Каталог продукции Coral Club
Быстрый заказ30 жевательных таблеток
HIT 91650
120 капсул
60 растительных капсул
60 капсул
60 капсул
sale 10% 2111
100 растительных капсул
180 капсул
NEW 8061021
30 растительных капсул
60 капсул
30 капсул
Введите корректный E-mail
нет в наличии
60 растительных капсул
Введите корректный E-mail
Уведомление
Мы используем файлы cookie для улучшения работы сайта и повышения эффективности.
Продолжив пользоваться сайтом, вы даёте свое согласие на применение файлов cookie.
Подробнее
Наведите камеру на QR-код и скачайте
Заказывайте товары и управляйте личным кабинетом в приложении Coral Club
Помощь и обучение
Код региона
Служба поддержки
Начать чат
Страница сайта была автоматически переведена. Отключить или изменить эту функцию вы можете в настройках вашего браузера.
Внимание и память | Encyclopedia.com
Кажется, что это принцип обычного здравого смысла, что люди помнят то, чем они занимаются, и забывают то, чем они не занимаются. Неудивительно, что исследователи очень давно отмечали очень тесную связь между вниманием и памятью, и некоторые эмпирические доказательства этой связи были предложены еще в конце девятнадцатого века (Smith, 1895).
Однако только в двадцатом веке, с появлением когнитивной психологии и ее относительно богатого набора методов изучения обработки информации человеком в тонких временных масштабах, стало возможным начать более подробный анализ этой связи. Для этого исследователи использовали таксономии процессов памяти и внимания, полученные в результате лабораторных исследований в каждой из этих областей.
Формы внимания
Термин внимание , используемый в повседневном языке, является расплывчатым и глобальным термином, который намекает как на избирательность , так и на ограничения способности. Потенциал избирательности проявляется в том факте, что из огромного множества стимулов, воздействующих на органы чувств в любой момент, люди обычно отчетливо осознают лишь довольно небольшое их подмножество. Ограничения возможностей очевидны, когда люди пытаются уделить внимание более чем одному потоку входных данных, особенно если требуется понимание или ответ: например, пытаясь слушать радио одновременно с чтением газеты.
Исследования, проведенные в конце двадцатого века, утверждают, что феномен внимания не так уникален, как может предположить здравый смысл (Pashler, 1998). В этом нет ничего удивительного, учитывая сложность нейронных механизмов, лежащих в основе тела, и задач, к которым приспособлен человеческий мозг.
В дополнение к ограничениям перцептивной обработки, связанным с определенными модальностями ввода, исследования указывают на отдельный набор ограничений, которые проявляются только тогда, когда человек пытается выполнять несколько задач одновременно. Эти центральные ограничения внимания проявляются в более когнитивных стадиях обработки, особенно в планировании действий и поиске информации в памяти. Когда каждая из двух задач требует умственных операций этих типов, обработка в двух задачах обычно подвергается организации очереди: выбор ответа в одной задаче должен быть завершен до того, как можно будет начать выбор ответа в другой задаче (Pashler and Johnston, 1998). ). Интересно, что эти ограничения кажутся совершенно безразличными к тому, в какой модальности поступает информация. Например, если человек должен быстро реагировать на тон, это задерживает его или ее способность быстро реагировать на одновременно представленное цветовое пятно. Центральное вмешательство также не зависит от модальностей ответа; например, если один ответ
вокал и один мануал, помехи все равно наблюдаются.
Когда кто-то пытается понять связь внимания с памятью, полезно исследовать как роль модально-специфических механизмов восприятия внимания, так и роль центральных механизмов внимания.
Формы памяти
Память также, по-видимому, состоит из ряда относительно отдельных функциональных систем. С середины 1960-х годов было предложено несколько ключевых различий. Наиболее важным и хорошо подтвержденным из них является различие между тремя широкими системами памяти, которые хранят информацию в разных временных масштабах (и различаются некоторыми другими свойствами). Этот анализ, иногда называемый «модальной моделью», постулирует наличие отдельных систем сенсорной памяти, кратковременной памяти (КПМ) и долговременной памяти (ДВП). Модель возникла из новаторской работы Н. Во и Д. А. Нормана (1965) и М. Гланцер и А. Р. Куниц (1966). Системы сенсорной памяти, по-видимому, производят нечто похожее на краткое «буквальное» постоянство стимула в течение очень короткого времени после его фактического предъявления.
Это, вероятно, отражает продолжающееся возбуждение нейронов в сенсорных путях после прекращения действия стимула. Кратковременная (или рабочая) память относится к набору механизмов хранения очень ограниченной емкости. Часто предполагается, что это отражает активно обновляющееся нейронное представительство в сенсорных, перцептивных и двигательных областях, возможно, поддерживаемое реверберационным процессом, затрагивающим лобные структуры мозга. С другой стороны, долговременная память относится к относительно более постоянному набору следов памяти, который почти наверняка кодируется изменениями синаптических весов. В дополнение к разделению на три части многие исследователи предлагают различать область долговременной памяти, проводя различие между так называемой эксплицитной памятью (лежащей в основе сознательных воспоминаний, как в задачах припоминания или узнавания) и имплицитной памятью (например, изменения, вызванные изменениями). воздействием стимула, который модулирует более позднюю обработку, не вызывая сознательного воспоминания).
Внимание и сенсорная память
Системы сенсорной памяти потенциально могут сохранять большое количество подробной сенсорной информации о вводе в течение очень короткого периода времени. Для зрительных входов сенсорная память называется иконической памятью . Иконическая память, по-видимому, удерживает входные данные всего от 100 до 400 миллисекунд, в зависимости от физических свойств стимула и следующего за ним визуального ввода. Сенсорную память на слуховые ощущения обычно называют эхоической памятью , и большинство исследователей согласны с тем, что информация обычно сохраняется в эхо-памяти в течение одной-двух секунд. Системы сенсорной памяти, хотя и впечатляют своей емкостью, не сохраняют информацию достаточно долго, чтобы быть полезной для большинства целей. Если информация не передается в кратковременную и/или долговременную память, она теряется.
Попадает ли информация в сенсорную память, даже если человек пытается игнорировать ее в момент ее предъявления? Для слуховой сенсорной памяти ответ, очевидно, положительный.
Это видно, например, из ранних наблюдений Бродбента и других, что, когда люди искажают речевой ввод в одно ухо, они могут, если их прервать, резко переключаться и (полагаясь на эхо-память) вспоминать последний бит информации, представленной другому уху. ухо. Повседневная жизнь предлагает множество примеров того же явления. Несмотря на то, что существует мало исследований, непосредственно затрагивающих вопрос об участии внимания в хранении иконической памяти, имеющиеся данные позволяют предположить, что в этом буквальном запоминающем устройстве на короткое время представлена даже оставленная без присмотра информация.
Внимание и кратковременная память
Первичная или кратковременная память поддерживает информацию в активном состоянии, но только до тех пор, пока она хотя бы периодически повторяется или обновляется. Хотя некоторые теоретики изначально предлагали единую СТМ, стало ясно, что существует ряд отдельных и независимых систем кратковременной памяти. Одна система (иногда называемая артикуляционным буфером и знакомая всем, кто хоть раз помнил телефонный номер на полминуты или около того) содержит речевые репрезентации вербального материала.
Другой тип системы STM хранит визуальную информацию в схематической форме. Есть намеки на то, что могут существовать и другие независимые системы, содержащие, например, невизуальные пространственные репрезентации, акустические образы, семантические репрезентации и тактильные или кинестетические паттерны. Самое ясное доказательство того, что различные системы СТМ действительно являются независимыми системами, исходит из экспериментов, показывающих, что люди могут удерживать более одного типа информации одновременно. Например, люди могут запоминать произносимые цифры и визуальные материалы с минимальными взаимными помехами. Еще одним доводом в пользу дела является открытие, что некоторые пациенты после перенесенного повреждения головного мозга потеряли одну форму СТМ без какой-либо потери других (Бассо, Спиннлер, Валлар и Занобио, 19).82).
Многие исследователи ссылаются на «рабочую память», чтобы показать, что информация в СТМ может активно манипулироваться или преобразовываться в течение того времени, пока она сохраняется.
Для какой бы цели ни предназначалась информация и какой бы термин для нее ни использовался, наиболее заметной характеристикой хранилища STM является ограниченная емкость. Для
устного материала может быть сохранено очень ограниченное количество слов (или, что более важно, слогов). Для зрительных паттернов даже шахматной доски размером четыре на четыре достаточно, чтобы перегрузить кратковременную зрительную память. Однако время доступа для STM достаточно хорошее. Например, оказывается, что изображение буквы может быть перенесено в кратковременную зрительную память за несколько сотен миллисекунд, и скорость речи, вероятно, не сильно отличается. Какова связь между вниманием и хранением СТМ? Внимание к стимулу, безусловно, является необходимым условием для сохранения этого стимула в кратковременной памяти. Менее ясно, является ли внимание к стимулу достаточным условием. Критический эксперимент включает в себя вопрос, может ли кто-то сохранить один набор информации (9).0007 A ) в STM, а затем обращать внимание на дополнительную информацию, поступающую в той же модальности ( B ) без перезаписи B A.
Используя визуальные паттерны, У. А. Филлипс и Ф. М. Кристи (1977) пришли к выводу, что это может быть возможно. но этот вопрос требует дальнейшего изучения. Что касается хранения устной информации, то внимание к не относящейся к делу речи часто значительно ухудшает кратковременную память, предполагая, что простое внимание к новому вводу перезаписывает существующее содержимое STM.
Требуются ли для хранения и удержания информации в STM центральные механизмы внимания, описанные выше? Для артикуляционной СТМ вовлеченность скорее прерывистая, чем непрерывная (возможно, возникающая при некоторой начальной консолидации в СТМ, а затем позже при планировании периодических репетиций). Например, человек может сохранить номер телефона и выполнить другую краткую сложную задачу, связанную с несвязанными материалами, не потеряв номер телефона. Однако, если сложная задача начинается сразу после запоминания какого-либо устного материала, память на этот материал может пострадать (Naveh-Benjamin and Jonides, 19).
84), и то же самое может случиться, когда люди выполняют постоянно требующую усилий задачу в течение некоторого продолжительного периода времени.
Таким образом, возникает картина систем кратковременной памяти, тесно связанных с системами перцептивного ввода (и соответствующим механизмом перцептивного внимания). Ограничения центрального внимания могут иметь некоторое влияние, но это относительно косвенно или прерывисто.
Внимание и долговременная память
Чтобы сохранить информацию в долговременной памяти, не нужно делать ничего активного для ее поддержания. Тем не менее, припоминание воспоминаний имеет тенденцию усиливать его представление в долговременной памяти, часто резко; и наоборот, воспоминания, вероятно, подвержены эрозии с течением времени. Кажется, что самым сложным является ввод информации в LTM и получение ее (извлечение). Сосредоточения перцептивного внимания на стимуле ни в коем случае недостаточно для хранения LTM (в то время как этого может быть достаточно для STM).
Человек может увидеть сто слов, отображаемых по одному в быстрой последовательности (со скоростью, скажем, четыре в секунду), успешно обнаружив каждое слово в списке, которое является названием животного, и в конце он или она часто будет почти ничего не помнит, кроме названий животных. Очевидно, человек обращал внимание на все слова, чтобы определить их семантическую категорию, но этот процесс не оставил постоянного остатка.
Что тогда производит память? Многие исследования пришли к выводу, что ключевым фактором является проработка: активная обработка, которая выявляет связи между подлежащим сохранению элементом и другой информацией в долгосрочном хранении (Craik and Lockhart, 1972). Напротив, простое намерение или желание вспомнить кажется относительно неважным.
В то время как центральные механизмы внимания могут играть весьма незначительную роль в кодировании информации в STM, для LTM они кажутся критически важными. Почти каждое исследование, в котором изучалась способность людей формировать следы долговременной памяти при выполнении параллельных задач, обнаруживало существенные нарушения.
Это происходит даже тогда, когда нет заметного сходства между стимулами, которые нужно запомнить, и стимулами, используемыми в параллельной задаче: например, запоминание запахов во время компьютерной игры (Perkins and Cook, 19).90).
В конце 1990-х годов велись оживленные споры о роли центральных механизмов внимания в извлечении информации из долговременной памяти. С одной стороны, когда людям предоставляется неограниченное время для извлечения материалов, одновременная работа часто не приводит к значительному сокращению количества предметов, которые они могут произвести (Craik, Govoni, Naveh-Benjamin, and Anderson, 1996). С другой стороны, требовательная параллельная задача заметно снижает скорость, с которой информация может быть извлечена из LTM (Hicks and Marsh, 2000). Кроме того, когда несвязанное задание на время реакции на ускоренный выбор выполняется одновременно с заданием на поиск парных ассоциаций, есть свидетельства того, что извлечение памяти полностью задерживается центральным вниманием к ускоренному заданию (Carrier and Pashler, 19).
95).
Внимание и имплицитная память
Идея отдельной системы имплицитной памяти выросла из данных, показывающих, что амнезиаки могут иметь сохранную способность формировать определенные виды воспоминаний: те, для которых явное воспоминание не требуется (или, по крайней мере, подмножество таких воспоминания). В ряде исследований сообщается, что формирование имплицитных воспоминаний также не требует ограниченных ресурсов внимания.
Например, М. Э. Смит и М. Оскар-Берман (1990) заметили, что параллельная задача во время кодирования слов не уменьшала эффект прайминга, обнаруженный для повторяющихся слов, как это было проверено в более поздней задаче лексического решения. Однако более поздние исследования, как правило, обнаруживают, что выполнение более сложных второстепенных задач во время кодирования сопряжено со значительными затратами (Mulligan and Hornstein, 2000; Rajaram, Srinivas, and Travers, 2001). Исследователям еще многое предстоит узнать об этом конфликте. Возможно, что показатели эксплицитной памяти просто более чувствительны к нарушениям хранения, вызванным разделенным вниманием, но также возможно, что хранение имплицитной памяти отражает механизмы, которые не зависят от способности центрального внимания.
См. также: ИЗУЧЕНИЕ ЯЗЫКА: ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ; РАБОЧАЯ ПАМЯТЬ: ЖИВОТНЫЕ; РАБОЧАЯ ПАМЯТЬ: ЛЮДИ
Библиография
Бассо А., Спиннлер Х., Валлар Г. и Занобио М.Е. (1982). Повреждение левого полушария и избирательное нарушение слуховой вербальной краткосрочной памяти: тематическое исследование. Нейропсихология 20 , 263-274.
Бродбент, округ Колумбия (1957). Немедленная память и одновременные стимулы. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии 9 , 1-11.
Кэрриер, Л.М., и Пашлер, Х. (1995). Ограничения внимания в воспоминании. Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание 21 , 1,339-1,348.
Крейк Ф.И.М., Говони Р., Навех-Бенджамин М. и Андерсон Н.Д. (1996). Влияние разделенного внимания на процессы кодирования и поиска в памяти человека. Журнал экспериментальной психологии: Общие 125 , 159-180.
Крейк Ф.И.М. и Локхарт Р.С. (1972). Уровни обработки: основа для исследования памяти.
Журнал вербального обучения и вербального поведения 11 , 671-684.
Гланцер М. и Куниц А. Р. (1966). Два механизма хранения в свободном отзыве. Журнал вербального обучения и вербального поведения 5 , 351-360.
Хикс, Дж. Л., и Марш, Р. Л. (2000). К уточнению требований внимания к памяти узнавания. Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание 26 , 1,483-1,498.
Маллиган С. и Хорнштейн С. (2000). Внимание и перцептивная подготовка в задаче на перцептивную идентификацию. Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание 26 , 626-637.
Навех-Бенджамин, М., и Джонидес, Дж. (1984). Репетиция технического обслуживания: двухкомпонентный анализ. Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание 10 , 369-385.
Пашлер, Х. Е. (1998). Психология внимания. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
Пашлер Х. и Джонстон Дж. К. (1998). Внимательные ограничения в производительности двух задач.
В Х. Пашлер, изд., Внимание. Hove, Восточный Сассекс, Великобритания: Psychology Press.
Перкинс, Дж., и Кук, Н.М. (1990). Распознавание и запоминание запахов: эффекты подавления визуальных и вербальных процессов кодирования. Британский журнал психологии 81 , 221-226.
Филлипс, В. А., и Кристи, Ф. М. (1977). Вмешательство в визуализацию. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии 29 , 637-650.
Раджарам, С., Шринивас, К., и Трэверс, С. (2001). Влияние внимания на перцептивную имплицитную память. Память и познание 29 , 920-930.
Смит, М.Е., и Оскар-Берман, М. (1990). Повторение слов и псевдослов при разделенном внимании и амнезии. Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание 16 , 1,033-1,042.
Смит, В. Г. (1895 г.). Отношение внимания к памяти. Разум 4 , 47-43.
Трейсман, А., и Дэвис, А. (1973). Распределение внимания на ухо и глаз. В С. Корнблюм, изд., Внимание и производительность IV.
Нью-Йорк: Академическая пресса.
Во Н. и Норман Д. А. (1965). Первичная память. Психологический обзор 72 , 89-104.
Гарольд Пашлер
Две стороны одной нейронной медали?
Эоин О’Кэрролл из Управления связи
31 марта 2021 г., 15:00.
В 1890 году психолог Уильям Джеймс описал внимание как прожектор, который мы освещаем не только окружающим миром, но и содержанием нашего разума. С тех пор большинство ученых-когнитивистов провели четкое различие между тем, что Джеймс называл «сенсорным вниманием» и «интеллектуальным вниманием», которое теперь обычно называют «вниманием» и «рабочей памятью», но Джеймс рассматривал их как две разновидности одного и того же психического процесса.
Новое исследование, проведенное нейробиологами из Принстона, предполагает, что Джеймс был в чем-то прав, обнаружив, что внимание к внешнему миру и внимание к собственным мыслям на самом деле являются двумя сторонами одной нейронной медали.
Более того, они наблюдали, как монета подбрасывается внутри мозга.
Статья, опубликованная в журнале Nature 31 марта Мэтью Паничелло, научным сотрудником Принстонского института неврологии, и Тимоти Бушманом, доцентом кафедры психологии и неврологии Принстонского университета, обнаружила, что внимание и рабочая память имеют одни и те же нейронные механизмы. Важно отметить, что их работа также показывает, как нейронные представления воспоминаний трансформируются, когда они управляют поведением.
«Когда мы действуем на сенсорные входы, мы называем это вниманием», — сказал Бушман. «Но есть аналогичный механизм, который может воздействовать на мысли, которые мы держим в уме».
Тимоти Бушман
Самир А. Хан/Fotobuddy
В паре экспериментов с двумя макаками-резусами исследователи обнаружили, что нейроны в префронтальной коре, которые фокусируют внимание на сенсорных стимулах, — это те же самые нейроны, которые фокусируются на предмете. в рабочей памяти. Более того, Паничелло и Бушман фактически наблюдали, как нейронные репрезентации этих воспоминаний перестраиваются в мозгу, когда обезьяны выбирали, на какие воспоминания воздействовать.
В одном эксперименте каждую обезьяну посадили перед монитором компьютера и камерой, которая отслеживала движения их глаз. На мониторе отображались пары случайно выбранных цветных квадратов, один над другим. Затем квадраты исчезли, и обезьяне пришлось запомнить цвет и расположение квадратов. После небольшой паузы появился символ, сообщающий обезьяне, какой квадрат ей следует выбрать из своей рабочей памяти. Затем, после очередной паузы, сообщали цвет выбранного квадрата, сопоставляя его с цветовым кругом.
Для выполнения задания каждой обезьяне нужно было сохранить оба цвета в своей рабочей памяти, выбрать целевой цвет из памяти, а затем указать этот цвет на цветовом круге. После каждого ответа обезьяну награждали капельками сока. Чем ближе их отчет был к целевому цвету, тем больше капель они заработали.
Во втором эксперименте, чтобы сравнить выбор элементов из рабочей памяти с более классической задачей на внимание, исследователи указали направление обезьянам до того, как они увидели цветные квадраты.
Это позволило макакам сосредоточить все свое внимание на указанном квадрате (и игнорировать другой). Как и ожидалось, обезьяны справились с этой задачей лучше, потому что они заранее знали, на какой квадрат обращать внимание, а какой игнорировать.
Исследователи зафиксировали нейронную активность в префронтальной коре, теменной коре и зрительной коре. Префронтальная кора связана с различными процессами исполнительных функций, включая внимание, рабочую память, планирование и торможение. В этом исследовании исследователи обнаружили, что те же самые нейроны в префронтальной коре, которые направляли внимание, также использовались для выбора элемента из рабочей памяти обезьяны.
Нейробиологи из Принстона обнаружили, что внимание и рабочая память связаны гораздо теснее, чем предполагало большинство современных ученых-когнитивистов. Они провели два эксперимента, в которых обезьянам показывали два цветных блока и символ, который заставлял их смотреть на верхний (круг или наклонную вверх линию) или на нижний (треугольник или наклонную вниз линию).
Затем они сопоставили выбранный цвет с его точкой на цветовом круге. В первом эксперименте (слева) они сначала увидели блоки, а затем сигнал направления. Во втором (справа) они сначала увидели сигнал направления, а затем цветные блоки.
Изображение предоставлено Buschman Lab
Это не было верно во всем мозге. В области зрительной коры, связанной с распознаванием цветов, и в области теменной доли, связанной со зрительным и пространственным анализом, процессы внимания к сенсорным данным и выбора целевого цвета из рабочей памяти включали различные нейронные механизмы.
«Внимание позволяет вам сосредоточить свои ресурсы на определенном стимуле, в то время как аналогичный процесс выбора происходит с элементами в рабочей памяти», — сказал Бушман. «Наши результаты показывают, что префронтальная кора использует одно представление для управления вниманием и рабочей памятью».
Те же нейронные записи также показали, как выбор элемента изменяет воспоминания, так что они либо прячутся в рабочей памяти, либо используются для ответа.
Это включает в себя динамическое вращение представления памяти в префронтальной коре.
Это можно сравнить с листком бумаги с текстом. Если вы поднесете бумагу краем к лицу, вы не сможете ее прочитать. Это сокрытие, как объяснил Бушман, не позволяет мозгу вызвать неправильную или слишком раннюю реакцию.
«Мозг хранит информацию таким образом, что сеть не может ее увидеть», — сказал он. Затем, когда пришло время ответить в конце испытания, репрезентация памяти поменялась. Точно так же, как вращение бумаги позволяет вам читать текст и воздействовать на него, вращение нейронного представления позволяет мозгу управлять поведением.
«Эта динамическая трансформация просто поразила меня», — сказал Бушман. «Это показывает, как мозг может манипулировать элементами в рабочей памяти, чтобы направлять ваши действия».
Данные первого эксперимента: Спектр возможных цветов для двух блоков (верхнего и нижнего) представлен в виде кольца активности нейронов префронтальной коры.
Когда животное запоминает оба предмета (до выбора цели), эти кольца лежат на разных «плоскостях» внутри мозга. Эти плоскости перпендикулярны друг другу, чтобы держать предметы отдельно. Когда выбран один из элементов, цветовые кольца вращаются, чтобы выровнять цвета для любого элемента. Это позволяет мозгу «считывать» цвет выбранного элемента, независимо от того, был ли он изначально верхним или нижним элементом.
Изображение предоставлено лабораторией Buschman Lab
«Это важный документ», — сказал нейробиолог из Массачусетского технологического института Эрл Миллер, не участвовавший в этом исследовании. «Внимание и оперативная память часто рассматривались как две стороны одной медали, но в основном это были пустые слова. Эта статья показывает, насколько это верно, а также показывает нам «монету» — общие для них механизмы кодирования и контроля».
«Наша цель — не перезаписывать слово «внимание», — сказал Бушман. Вместо этого он надеется, что результаты десятилетий исследований внимания можно будет обобщить, чтобы пролить свет на другие формы исполнительной функции.