Описать неврологическую основу внимания: как разные виды внимания (селективное, устойчивое, переключаемое) коррелируют с активностью корковых и подкорковых структур и какими методами это можно измерить в полевых условиях
Кратко — нервная основа внимания строится из нескольких больших корковых сетей (dorsal attention network — DAN; ventral attention network — VAN; frontoparietal control/salience networks) плюс подкорковые модуляторы (таламус/пульвинар, базальные ганглии, ствол мозга: locus coeruleus (LC), базальный мозг — холинергия, дофамин). Ниже — по типам внимания и по полевым методам измерения. 1) Селективное внимание (выбор стимулов, топ‑down vs bottom‑up) - Кортикально: топ‑down — фронтальные поля взгляда (FEF), задняя теменная кора (IPS) — часть DAN; bottom‑up/реориентация — правый TPJ и вентральная префронтальная кора (VAN). - Подкорково/модуляторы: пульвинар таламуса обеспечивает синхронизацию кортикальных зон; ацетилхолин усиливает сигналы сенсорных областей; LC/норэпинефрин модифицирует сигнал‑шум. - Электрофизиология/основные признаки: подавление альфа‑активности в коре, связанной с отвергнутой локацией; увеличение гамма‑синхронизации в обработке выбранного стимула; ERP‑компонент N2pc для пространственной селекции. - Числа/диапазоны: альфа 8 − 128\!-\!128−12 Hz, тета 4 − 84\!-\!84−8 Hz, гамма 30 − 8030\!-\!8030−80 Hz. 2) Устойчивое внимание (поддержание бодрствования/внимания во времени) - Кортикально: правая латеральная префронтальная кора, передняя поясная кора (ACC), правый IPL и задняя теменная кора. - Подкорково: таламус (включая ретикуларную формацию), LC для тонуса/аружения; базальный мозг (холинергия) поддерживает селективный прием. - Электрофизиология: увеличение тета‑активности при контроле, снижение стабильности альфа при усталости; ERP — снижение амплитуды P3/P3b при провалах внимания (P3 около 300300300 ms). - Поведенческие маркеры: рост вариабельности реакций (RT SD) и увеличение числа пропусков на CPT‑подобных задачах. 3) Переключаемое внимание (task switching, reconfiguration) - Кортикально: dorsolateral PFC, rostrolateral PFC, ACC и паритальная кора — frontoparietal control network управляет переключением. - Подкорково: базальные ганглии (стратегическое «шлюзование»/гейтинг), таламус и дофаминергические проекции для обновления рабочей памяти. - Электрофизиология: фронтальные тета‑фронтопариетальная синхронизация при смене задач; увеличенная N2 / фромер контрольные ERP‑компоненты; реактивное повышение бета/тета при конфликтах. - Поведенческие признаки: cost переключения — увеличение RT и ошибок при смене правила. 4) Методы измерения в полевых условиях (что реально и что показывают) - Мобильное EEG (портативные/сухие электроды): регистрирует ERPs (P3, N2, N2pc), частотные полосы (альфа/тета/гамма). Подходит для селективного и устойчивого внимания; ограничения — движение/шум, малая пространственная точность. - Портативное fNIRS: гемодинамика префронтальной коры (oxy/deoxy) — хорошо для устойчивого и исполнительного внимания/переключения; ограничение — поверхностная коре, медленный сигнал. - Пульсометр/HRV (wearable ECG): индикатор автономной регуляции и бодрствования; для оценки арousal и устойчивости. - Пупиллометрия и трекеры взгляда (eye tracking): размер зрачка как прокси LC‑NE (увеличение при повышенной нагрузке/внимании), фиксации/микросаккады и доля морганий (маркер утомления). Хороши для селективного внимания и динамики переключений. - Полевые поведенческие тесты на планшете/смартфоне: CPT (sustained attention), Posner cueing (spatial selective), task‑switching paradigms — прямые поведенческие маркеры (RT, ошибки, RT‑variability). - Сбор слюны (alpha‑amylase) и слюно‑кортизол: биохимические маркеры норадренергической активации и стресса. - Комбинация мультимодальная (EEG + eye tracking + поведение + HRV/fNIRS) даёт лучшую интерпретацию в реальных условиях. - Чего нельзя: глубокие структуры (LC, пульвинар, базальные ганглии) нельзя непосредственно локализовать с помощью полевых EEG/fNIRS; их вклад выводится через косвенные маркеры (пупиллометрия, ERP изменения, биохимия). 5) Практические рекомендации - Для селективного внимания: мобильное EEG + eye tracking (N2pc, альфа‑локализация, направление взгляда). - Для устойчивого внимания: CPT на планшете + мобильное EEG (CNV / P3), пупиллометрия + HRV. - Для переключения: task‑switch paradigm + fNIRS/EEG (фронтальная активация, тета) + поведенческий cost. - Учитывайте артефакты движения, освещение (зрачок), и временной лаг гемодинамики (fNIRS). Короткий вывод: разные виды внимания опираются на частично пересекающиеся кортикальные сети (dorsal/ventral/frontoparietal) и на подкорковые модуляторы (LC, таламус, базальные ганглии); в полевых условиях оптимально комбинировать мобильное EEG, eye tracking, поведенческие задачи и физиологические маркеры (HRV, слюна) для надёжной оценки их активности и взаимодействия.
1) Селективное внимание (выбор стимулов, топ‑down vs bottom‑up)
- Кортикально: топ‑down — фронтальные поля взгляда (FEF), задняя теменная кора (IPS) — часть DAN; bottom‑up/реориентация — правый TPJ и вентральная префронтальная кора (VAN).
- Подкорково/модуляторы: пульвинар таламуса обеспечивает синхронизацию кортикальных зон; ацетилхолин усиливает сигналы сенсорных областей; LC/норэпинефрин модифицирует сигнал‑шум.
- Электрофизиология/основные признаки: подавление альфа‑активности в коре, связанной с отвергнутой локацией; увеличение гамма‑синхронизации в обработке выбранного стимула; ERP‑компонент N2pc для пространственной селекции.
- Числа/диапазоны: альфа 8 − 128\!-\!128−12 Hz, тета 4 − 84\!-\!84−8 Hz, гамма 30 − 8030\!-\!8030−80 Hz.
2) Устойчивое внимание (поддержание бодрствования/внимания во времени)
- Кортикально: правая латеральная префронтальная кора, передняя поясная кора (ACC), правый IPL и задняя теменная кора.
- Подкорково: таламус (включая ретикуларную формацию), LC для тонуса/аружения; базальный мозг (холинергия) поддерживает селективный прием.
- Электрофизиология: увеличение тета‑активности при контроле, снижение стабильности альфа при усталости; ERP — снижение амплитуды P3/P3b при провалах внимания (P3 около 300300300 ms).
- Поведенческие маркеры: рост вариабельности реакций (RT SD) и увеличение числа пропусков на CPT‑подобных задачах.
3) Переключаемое внимание (task switching, reconfiguration)
- Кортикально: dorsolateral PFC, rostrolateral PFC, ACC и паритальная кора — frontoparietal control network управляет переключением.
- Подкорково: базальные ганглии (стратегическое «шлюзование»/гейтинг), таламус и дофаминергические проекции для обновления рабочей памяти.
- Электрофизиология: фронтальные тета‑фронтопариетальная синхронизация при смене задач; увеличенная N2 / фромер контрольные ERP‑компоненты; реактивное повышение бета/тета при конфликтах.
- Поведенческие признаки: cost переключения — увеличение RT и ошибок при смене правила.
4) Методы измерения в полевых условиях (что реально и что показывают)
- Мобильное EEG (портативные/сухие электроды): регистрирует ERPs (P3, N2, N2pc), частотные полосы (альфа/тета/гамма). Подходит для селективного и устойчивого внимания; ограничения — движение/шум, малая пространственная точность.
- Портативное fNIRS: гемодинамика префронтальной коры (oxy/deoxy) — хорошо для устойчивого и исполнительного внимания/переключения; ограничение — поверхностная коре, медленный сигнал.
- Пульсометр/HRV (wearable ECG): индикатор автономной регуляции и бодрствования; для оценки арousal и устойчивости.
- Пупиллометрия и трекеры взгляда (eye tracking): размер зрачка как прокси LC‑NE (увеличение при повышенной нагрузке/внимании), фиксации/микросаккады и доля морганий (маркер утомления). Хороши для селективного внимания и динамики переключений.
- Полевые поведенческие тесты на планшете/смартфоне: CPT (sustained attention), Posner cueing (spatial selective), task‑switching paradigms — прямые поведенческие маркеры (RT, ошибки, RT‑variability).
- Сбор слюны (alpha‑amylase) и слюно‑кортизол: биохимические маркеры норадренергической активации и стресса.
- Комбинация мультимодальная (EEG + eye tracking + поведение + HRV/fNIRS) даёт лучшую интерпретацию в реальных условиях.
- Чего нельзя: глубокие структуры (LC, пульвинар, базальные ганглии) нельзя непосредственно локализовать с помощью полевых EEG/fNIRS; их вклад выводится через косвенные маркеры (пупиллометрия, ERP изменения, биохимия).
5) Практические рекомендации
- Для селективного внимания: мобильное EEG + eye tracking (N2pc, альфа‑локализация, направление взгляда).
- Для устойчивого внимания: CPT на планшете + мобильное EEG (CNV / P3), пупиллометрия + HRV.
- Для переключения: task‑switch paradigm + fNIRS/EEG (фронтальная активация, тета) + поведенческий cost.
- Учитывайте артефакты движения, освещение (зрачок), и временной лаг гемодинамики (fNIRS).
Короткий вывод: разные виды внимания опираются на частично пересекающиеся кортикальные сети (dorsal/ventral/frontoparietal) и на подкорковые модуляторы (LC, таламус, базальные ганглии); в полевых условиях оптимально комбинировать мобильное EEG, eye tracking, поведенческие задачи и физиологические маркеры (HRV, слюна) для надёжной оценки их активности и взаимодействия.