Торкель Клингберг - Перегруженный мозг. Информационный поток и пределы рабочей памяти

Как же происходит эта фильтрация? Чтобы ответить на этот вопрос, я и моя коллега — Фиона Макнаб — провели следующий эксперимент. Испытуемые решали одни и те же задачи на запоминание, причем одной группе сообщили, что наряду с нужной информацией в задачах будут и лишние, «отвлекающие сведения», которые в одном случае при ответе следует проигнорировать, а в другом принять во внимание. Мы обнаружили, что у участников, которые получили эту подсказку, повысилась мозговая активность в префронтальной коре, базальных ганглиях — скоплениях нейронов, залегающих в глубине мозга. Чем выше была эта активность, тем быстрее испытуемый выполнял задания, отсеивая лишнее. Следовательно, можно предположить, что названные участки мозга играют роль фильтров для временной памяти и ее хранилища, как своего рода «привратники». Скажу даже больше: чем более развитой у испытуемых была рабочая память, тем больше активности наблюдалось в этих областях.

Йенс Гиссельгорд, Мартин Ингвар и другие ученые (Каролинский институт, Швеция) изучали процесс запоминания информации в момент, когда человека отвлекают посторонними разговорами [72] О влиянии отвлекающих разговоров на мозговую активность см.: Gisselgard, J.,Petersson, K.M.,Baddeley, A. & Ingvar, M. The irrelevant speech effect: a PET study. Neuropsychologia. 2003, 41:1899–1911. . Оказалось, что в определенных областях повышается активность, что может означать компенсаторную реакцию рабочей памяти, тогда как другие области снижают свою активность, что может означать ее резкое торможение.

Хорошо известный пример с отвлечением — так называемый «эффект вечеринки». Когда вокруг люди общаются друг с другом, у вас есть возможность сосредоточиться именно на том человеке, с которым вы разговариваете. Вы направляете на него прожектор своего внимания. Благодаря этому вы фактически можете отфильтровать все другие разговоры вокруг вас. Но когда, например, кто-то у вас за спиной окликает вас, вы не можете не отвлечься, и тогда ваше внимание переключается с вашего собеседника на того, кто только что произнес ваше имя. Этот пример демонстрирует, что между системами произвольного и непроизвольного внимания существует взаимодействие. Система произвольного внимания направляет фокус на вашего собеседника, тогда как система непроизвольного внимания заставляет реагировать на другие стимулы.

Сравнительно недавно психологи обнаружили, что разные люди на вечеринках ведут себя по-разному: одни продолжают увлеченно беседовать даже после того, как их окликнули, а примерно треть отвлекается [73] Об объеме рабочей памяти и эффекте вечеринки см.: Conway, A.R., Cowan, N. & Bunting, M.F.The cocktail party phenomenon revisited: the importance of working memory capacity. Psychonomic Bulletin & Review. 2001, 8:331–335. . Оказалось, что разница в поведении объясняется объемом рабочей памяти; люди с минимальным объемом рабочей памяти отвлекаются чаще других. Это совпадает с тем, о чем уже я писал выше: рабочая память нужна нам для того, чтобы управлять вниманием. Когда в рабочей памяти есть изъяны, нам трудно сосредоточиться, и мы отвлекаемся на все подряд. Отвлекающие моменты и система непроизвольного внимания одерживают верх.

Удастся ли Лотте отгородиться от внешнего мира, будет определяться двумя факторами: трудоемкостью задачи и количеством помех. Трудоемкость задачи зависит как от объема информации, которую ей надо удержать в рабочей памяти, так и от ресурсов ее рабочей памяти.

На рабочую память Лотты может влиять и то, в какой она сейчас форме и в каком состоянии. Если у нее есть ребенок, который не дает ей спать по ночам, от нехватки сна деятельность ее рабочей памяти временно ухудшится, задача покажется более сложной, и Лотту будет легче отвлечь. Нагрузка на рабочую память может зависеть, и от сложности текста — длинные предложения и специальные термины требуют от рабочей памяти большего напряжения.

Представим себе, что мы положили на две разные чаши весов рабочую память и помехи, чтобы выяснить, как наша рабочая память справится с задачей. Если помех много, рабочая память должна «потрудиться». Если рабочая память перегружена большим количеством информации, мы легче отвлекаемся на внешние раздражители.

Высокий уровень помех, характерный для современного технологического общества, предъявляет высокие требования к нашей рабочей памяти. Современные офисы наверняка способствуют сближению сотрудников и укрепляют дух корпоративности, но вместе с тем предъявляют более высокие требования к нашей рабочей памяти.

И все же — почему наш мозг иногда справляется, а иногда не справляется с двумя задачами одновременно? Многие психологи считают: для одновременного выполнения разных задач требуется дополнительная функция. Эту функцию берет на себя «центральный исполнитель» («the central executive»). Психолог Алан Бэддели называет этот модуль координатором рабочей памяти. Но в какой области мозга находится этот «центральный исполнитель»?

Группа ученых во главе с Марком Д'Эспозито изучала испытуемых, которые сначала выполняли одно задание, а затем два задания одновременно [74] О функциональных магнитно-резонансных исследованиях «центрального исполнителя» см.: D'Esposito, M., Detre, J.A., Alsop, D.C., Shin, R.K., Atlas, S. & Grossman, M. The neural basis of the central executive system of working memory. Nature. 1995, 378:279–281. . Выяснилось, что несколько областей, в частности, в лобной доле, активировались, когда испытуемые выполняли две задачи одновременно, и не активировались, когда выполнялась одна задача. Ученые пришли к выводу, что эти области можно условно считать неврологическим аналогом «центрального исполнителя», особого модуля, регулирующего и координирующего активность работы мозга.

Однако некоторые ученые подвергли критике термин «центральный исполнитель», поскольку он наводит на мысль о некоем человечке в мозге, этаком гомункуле, который играет роль дирижера. Только кто же тогда дирижирует мозгом этого маленького человечка, когда, например, надо выполнить два действия одновременно, еще один маленький человечек, который находится в голове уже этого маленького человечка?

Но почему же все-таки нам не всегда удается выполнить две задачи одновременно? Согласно другой гипотезе, при выполнении двух задач задействована одна область мозга. Но выполнение задачи почти никогда не связано с одной-единственной областью мозга, а с целой сетью областей. Представим, что у нас есть две сети, А и В, которым одновременно нужен доступ к одной и той же области, и между ними возникает конкуренция. Возможны два варианта: или сеть А и сеть В будут активизироваться попеременно, и тогда ни у одной из них не будет полного доступа к этой области, или сети активизируются одновременно, и тогда они не будут работать в полную силу, потому что станут мешать друг другу.