К тому времени, как человек закончит читать это предложение, его мозг сумеет быстро оценить окружающую обстановку порядка 14 раз, чтобы понять, не следует ли сосредоточиться на чём-то ином. По крайней мере, к таким выводам пришло недавнее исследование специалистов Принстонского университета и Калифорнийского университета в Беркли.
Отметим, что нынешнее заключение несколько противоречит общепринятому мнению учёных о том, как мозг концентрирует внимание. Ранее нейробиологи сравнивали внимание с лазером, который непрерывно светит пока человек фокусируется на чём-то одном (чтении статей "Вести.Наука", например). Теперь же учёные считают, что процесс сосредоточения на какой-то одной задаче следует сравнивать с прожектором, который периодически тускнеет и вновь светлеет.
Две исследовательские команды провели две похожие работы, опубликованные в издании Neuron, с участием человека и макак. Выяснилось, что у мозга есть своего рода ритм, в рамках которого нейроны становятся менее активными четыре раза в секунду.
Для проведения исследования в мозг испытуемых были имплантированы электроды. В организм людей их внедряли в ходе лечения эпилепсии.
Во время экспериментов перед экраном компьютера сидела либо обезьяна, либо человек. Каждому испытуемому нужно было сосредоточиться на одной точке в середине экрана. В это время камера наблюдала за движением глаз. "Раунд" завершался, если испытуемые переводили взгляд. Это подразумевало, что они также фокусировались на чём-то ином.
Во второй части испытания на экране начинали мелькать очень слабые и почти незаметные горизонтальные или вертикальные прямоугольники. Если обезьяна обнаруживала фигуру, она тянула за рычаг. Тут следует пояснить, что макаки ранее были обучены такой "премудрости" и получали вознаграждение всякий раз, когда опускали рычаг в нужное время.
Если же человек видел фигуру, он нажимал кнопку на компьютерной мыши, которую держал в руках. На протяжении всех экспериментов учёные использовали электроды для измерения активности мозга.
Специалисты проанализировали данные о том, как нейроны мозга вели себя в том время как человек или макака сосредотачивались на одном действии. В результаты учёные идентифицировали почти идентичные нейронные паттерны внимания (ритмы отвлекаемости), повторявшиеся четыре раза в секунду у обезьян и людей.
Как отмечается в пресс-релизе исследования, по сути, внимание будто бы пульсирует четыре раза в секунду. И выявленное сходство между людьми и обезьянами может говорить о том, что такая ритмическая деятельность мозга существует и у других приматов.
Исследователи подчёркивают, что восприятие не "мерцает" словно прожектор время от времени, но каждые четыре раза в секунду оно циклически переключается между периодами максимальной фокусировки и периодами "более широкой ситуационной осведомлённости".
"Каждые 250 миллисекунд у вас есть возможность переключить внимание", — говорит автор исследования и когнитивный нейробиолог Иэн Фьебелькорн (Ian Fiebelkorn) из Принстонского университета. Он отмечает, что человеку при этом не обязательно переключать внимание на новый объект, но у его мозга есть возможность пересмотреть свои приоритеты и решить, хочет ли он сосредоточиться на чём-то ином.
По мнению учёных, во время таких маленьких отклонений мозг человека визуально проверяет окружение, чтобы понять, заслуживает ли его внимания нечто другое. Таким образом, он сможет вовремя заметить неуклюжего коллегу, который споткнулся и вот-вот обольёт человека горячим кофе, не говоря уже о более опасных ситуациях.
С эволюционной точки зрения вполне разумно, что мозг человека работает подобным образом. Чтобы выжить в этом мире, ему необходимо постоянно оставаться настороже. Вероятно, это одна из причин, по которой животные спят половиной мозга.
Фьебелькорн сравнивает работу мозга со сбором яблок с дерева. "Если вы тянетесь к яблоку, вы хотите знать, не тянется ли к нему в это время некто покрупнее да позубастее. Безусловно, вы сосредоточены на яблоке, но не настолько, чтобы не видеть приближающейся опасности", — говорит он.
На результат исследования мог повлиять тот факт, что в нём приняли участие люди с эпилепсией (это своего рода недостаток работы). Тем не менее, отмечают авторы труда, из-за сходства результатов между людьми и обезьянами можно говорить о том, что данные будут похожи и между людьми, страдающими от эпилепсии, и теми, кто избежал этого недуга.
Как заключают авторы, продолжение изучении ритмов мозга может быть полезным для исследования дефицита внимания (а это, как известно, большая проблема для современных детей).
Ранее автор проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, что участки мозга постоянно засыпают и просыпаются в течение дня без нашего ведома. Также учёные выяснили, что мозг можно натренировать на многозадачность, и открыли ген, отвечающий за рассеянность.
