Кратко о нейрофизиологических механизмах внимания
- Сетевые механизмы: топ‑даун и боттом‑ап процессы реализуются через два основных анатомических контура — дорсальная сеть внимания (DAN: дорсолатеральная ПФК + задняя теменная кора) для целенаправленного (top‑down) выделения и вентральная сеть (VAN: префронтальная/вентролатеральная + темпорально‑париетальные узлы) для реактивного (bottom‑up) переключения внимания.
- Биофизические принципы: усиление чувствительности сенсорных входов (sensory gain), латеральное торможение и модель «biased competition» — стимулы конкурируют, внимание смещает баланс в пользу целевого представления.
- Нейромодуляторы: ацетилхолин повышает селективность и сенсорный шум‑фильтр; норадреналин увеличивает оперативную готовность и сигнал‑шум; дофамин модулирует поддержание цели в ПФК и временную стабильность представлений.
- Осцилляторные механизмы: альфа‑ритм ($8\text{–}12$ Hz) ассоциирован с подавлением нерелевантных зон, гамма‑активность ($30\text{–}100$ Hz) — с локальным кодированием выбранной информации, тета‑фазовая синхронизация ($\sim 4\text{–}7$ Hz) — для координации между областями.
- Роль таламуса: ретикуло‑таламические контуры фильтруют и переключают потоки сенсорной информации.
- Развитие в подростковом возрасте: созревание ПФК и миелинизация связей продолжаются, изменения дофаминергической системы влияют на устойчивость и гибкость внимания — ожидается большая вариабельность и чувствительность к мотивации и вознаграждению.
Простая лабораторная задача для изучения избирательного внимания у подростков
Задача: модифицированный Posner cueing с конкурирующими визуальными отвлечениями (визуальный «cue‑target» с фовеальным фокусом и параллельными боковыми distractors).
Дизайн:
- Участники: подростки $12\text{–}17$ лет; рекомендуемое количество участников $N=30\text{–}40$.
- Стимулы: центральный фиксатор, кратковременный пространственный указатель (стрелка) указывающий влево/вправо (valid/invalid/neutral), цель — буква/символ на одной из боковых позиций; одновременно в противоположной стороне появляются отвлекающие стимулы.
- Условия: $3$ типа cue (valid, invalid, neutral) × $2$ уровня сложности distractors (низкая vs высокая схожесть с целью).
- Параметры времени (пример): фиксатор $500$ ms; cue $100$ ms; SOA (cue→target) $200$ ms; цель $150$ ms; межтриальный интервал $1000\text{–}1500$ ms случайно. Всего испытаний на участника ~$240$ (по $40$ на условие). Общая длительность ~$20$–$30$ минут.
Измеряемые переменные:
- Поведенческие: среднее время реакции (RT), точность (accuracy) по условию; эффект внимания = RT(invalid) − RT(valid). Для RT используйте медиану или усечённое среднее и удаляйте выбросы ±$2.5$ SD.
- Нейрофизиологические (опционально): при ЭЭГ — компоненты P1 (~$80\text{–}130$ ms), N1 (~$150$ ms), N2pc (~$200$ ms) и P3; оценка альфа‑мощности в предцельном окне для подавления отвлечений.
Контрольные переменные (обязательно учитывать/фиксировать):
- Возраст (в месяцах) и пол.
- Времена суток и последний сон (время в часах), употребление кофеина/лекарств в последние $24$ часа.
- Визуальная острота и дальнозоркость/близорукость (коррекция при необходимости).
- Когнитивный уровень/IQ (краткий скрининг) или школьный уровень, мотивация (самоопределённые шкалы).
- Практика/обучение: одинаковое количество тренировочных проб для всех.
- Последовательность условий (рандомизация/балансировка) и одинаковые перерывы.
- Рукодоминирование (handedness) если планируете ЭЭГ/латерализацию.
- Экран/освещение/расстояние до экрана стандартизированы.
Анализ и интерпретация (коротко):
- Поведенческий эффект: сравнить RT и accuracy между valid/invalid/neutral и между уровнями distractor‑схожести с помощью повторных мер ANOVA или линейных смешанных моделей.
- При ЭЭГ: сравнить амплитуды/латентности P1/N1/N2pc между условиями; анализ предцельной альфа‑мощности как предиктор подавления отвлечений.
- Контроль за ковариатами (возраст, сон, IQ) в моделях.
Эта задача проста в реализации, чувствительна к избирательному пространственному вниманию и легко адаптируема под возрастные особенности подростков.