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

• Название: Перегруженный мозг. Информационный поток и пределы рабочей памяти
• Автор: Торкель Клингберг
• Издательство: ООО «Издательство «Ломоносовъ»
• Жанр: Психология
• Год: 2010
• ISBN: 978-5-91678-036-9

Известный нейрофизиолог делится своими мыслями о том, что может требовать человек от своего мозга при современном темпе жизни. Как избавиться от постоянного стресса? Как влияют на нас компьютерные игры, популярные фильмы и сериалы? Вредны ли препараты для концентрации внимания? И главный вопрос, который ставит автор, — можно ли тренировать «интеллектуальные мышцы»?

Торкель Клингберг — профессор Каролинского института в Стокгольме. Занимается изучением мозговой деятельности. Книга Т. Клингберга «Перегруженный мозг» стала событием в Швеции. Она переведена на английский язык и пользуется большой популярностью в США и других англоязычных странах.

---

18

Mackworth, J.F. Vigilance and attention. Baltimore. 1970. Penguin.

19

Пример из жизни скрипача приведен из книги: Schacter, D.L.The seven sins of memory: how the mind forgets and remembers. New York: 2001. Houghton Mifflin.

20

Cм. исследования М.Познера: Posner, M. Chronometric explorations of mind. 1978. Hillsdale, N.J. Erlbaum; Posner, M.I. Orienting of attention. Quarterly Journal of Experimental Psychology. 1980. 32: 3-25.

21

0 связях между разного типа вниманием см.: Fan, J., McCandliss, B.D., Sommer.T., Raz, A. & Posner, M.I. Testing the efficiency and independence of attentional networks. Journal of Cognitive Neuroscience, 2002.14: 340–347.

22

О компьютерных играх и синдроме дефицита внимания и гиперактивности см.: Lawrence, V., Houghton, S., Tannock, R., Douglas, G., Durkin, K. & Whiting, KADHD outside the laboratory: boys' executive function performance on tasks in videogame play and on a visit to the zoo. Journal of Abnormal Child Psychology, 2002. 30: 447–462.

23

Об исследованиях феномена внимания на функциональном магнитно-резонансном томографе см.: Brefczynski, J. A. & DeYoe, E. A. A physiological correlate of the 'spotlight' of visual attention. Nature Neuroscience, 1999. 2: 370–374.

24

Многие исследователи сравнивают внимание с прожектором. См. в частности: Sengpiel, F. & Hubener, M. Visual attention: spotlight on the primary visual cortex. Current Biology, 1999. 9: R318 R321.

25

Более поздние исследования продемонстрировали, что нейроны активизируются, когда возникает стимул. В то же время они становятся более синхронизированными, то есть разные нейроны активизируются одновременно. Ритм учащается, достигая 40–70 колебаний в секунду. Измеряя степень синхронизации нейронов, можно вычислить скорость реакции. См.: Womelsdorf,T., Fries, P., Mitra, P.P. & Desimone, R. Gammaband synchronization in visual cortex predicts speed of change detection. 2006. Nature. 439:733–736.

26

О более ранних исследованиях внимания см.: Roland, Р.Е.: Somatotopical tuning of the postcentral gyrus during focal attention in man. A regional cerebral blood flow study. Journal of Neurophysiology, 1981. 46:744–754; Roland, P.E. Cortical regulation of selective attention in man. A regional cerebral blood flow study. Journal of Neurophysiology. 1982. 48:1959–1978.

27

Об исследованиях феномена состязательности нейронов см.: Motter, B.C. Focal attention produces spatially selective processing in visual cortical areas VI, V2, andV4 in the presence of competing stimuli. Journal of Neurophysiology. 1993. 70:909–919.

28

О разных типах внимания см.: Corbetta, M. & Shulman, G.L. Control of goal-directed and stimulus-driven attention in the brain. Nature Reviews Neuroscience. 2002. 3:201–215. Результаты исследований в этой области описаны в следующих работах: Kastner, S., Pinsk, M.A., De Weerd, P., Desimone, R. & Ungerleider, L. G. Increased activity in human visual cortex during directed attention in the absence of visual stimulation. Neuron, 1999. 22:751–761; Hopfinger, J.B., Buonocore, M.H. & Mangun, G.R.The neural mechanisms of top-down attentional control. Nature Neuroscience, 2000. 3:284–291. Следует отметить, что в процессе селективного внимания задействованы не только фронтальная и париетальная области мозга. Давид Ла Берже и другие ученые подчеркивают, что важную роль играет группа нейронов под названием «colliculus superior» («верхний холмик»). Они функционируют как пространственная карта, оттуда контакты ведут в кору головного мозга. Другая область головного мозга — таламус — также исполняет важную роль в процессе концентрации внимания. Речь идет о группе нейронов в самом центре мозга, состоящей из заднего бугорка таламуса и ретикулярных ядер. Эти ядра связаны с большими фрагментами коры головного мозга, такое расположение позволяет им активно участвовать в функции внимания. Фрэнсис Крик, который получил Нобелевскую премию за свои открытия в области ДНК, затем изменил сферу своих научных интересов. Он включился в исследования мозга, и, прежде всего, изучал границы и механизмы познания. В 1984 году написал статью «Функции ретикулярного комплекса таламуса: гипотеза прожектора». И в этой статье он сравнивает внимание с прожектором.

29

Gazzaniga, M., Ivry, R.B. & Mangun, G.R. Cognitive neuroscience. Second edition. 2002. New York: Norton.

30

О разных типах рабочей памяти см.: Baddeley, A.D. & Hitch, G.J. Working memory. Ingar i: G.A.Bower (red.), Recent Advances in Learning and Motivation, Vol. 8, New York: Academic Press. 1974. s. 47–89; а также более поздние работы, напр.: Baddeley, A.Working memory: looking back and looking forward. Nature Reviews Neuroscience, 2003.4:829–839. Алан Бэддели также предположил, что существует особая форма рабочей памяти — эпизодический буфер, который хранит фрагменты информации в рабочей памяти.

31

До сих пор нет единой позиции о разных формах активности при выполнении задач рабочей памяти и различиями между кратковременной и рабочей памятью. Есть сторонники теории, согласно которой медиальная префронтальная кора активизируется при выполнении задач рабочей памяти, не требующих манипуляций. Они же предполагают, что верхние дорсолатеральные области активизируются только при выполнении манипуляций. О подобном подходе и результатах экспериментов см.: Owen, A.M., Evans, А.С. & Petrides, M.Evidence for a twostage model of spatial working memory processing within the lateral frontal cortex: a positron emission tomography study. Cerebral Cortex, 1996. 6:31–38; D'Esposito, M., Aguirre, G.K., Zarahn, E., Ballard, D., Shin, R.K. & Lease, J. Functional MRI studies of spatial and nonspatial working memory. Cognitive Brain Research. 1998. 7:1-13. В то же время многие исследователи опровергают эту точку зрения, полагая, что в задачи рабочей памяти не входят манипулятивные функции, такие как точечные тесты. Они считают, что рабочая память активизирует дорсолатеральную область передней доли мозга. См.: Curtis, C.E., Rao.V.Y. & D'Esposito, M.Maintenance of spatial and motor codes during oculomotor delayed response tasks. Journal of Neuroscience, 2004.24:3944–3952. О том, что эти области сохраняют непрерывную активность в период ожидания, даже когда не проводятся никакие манипуляции, см.: Cohen, J.D., Pearstein, W.M., Braver,T. S., Nystrom, L.E., Noll, D.C., Jonides, J. & Smith, E.E. Temporal dynamics of brain activation during a working memory task. Nature. 1997. 386:604–608. Д'Эспозито и Кертис различают процесс выполнения манипуляций и нулевой процесс. Об этом см.: Curtis, C.E. & D'Esposito, M.Persistent activity in the prefrontal cortex during working memory. Trends in Cognitive Sciences. 2003. 7:415–423.

32

О воздействии электрошока на долговременную память см.: Squire, L.R. Memory and Brain. New York: Oxford University Press. 1987.

33

Понятие «The attentional template» («шаблон внимания») заимствовано из источника: Desimone, R. & Duncan, J. Neural mechanisms of selective visual attention. Annual Reviews of Neuroscience. 1995. 18:193–222. О роли визуальной памяти в процессе внимания см.: Desimone, R. Neural mechanisms for visual memory and their role in attention. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1996. 93:13494-13499; Awh, E. & Jonides, J. Overlapping mechanisms of attention and spatial working memory. Trends in Cognitive Sciences. 2001. 5:119–126.

34

Baddeley, A. Working Memory. Science, 1992.255:556–559.

35

Оригинальные матрицы Равена см.: Raven, J.С. Advanced Progressive Matrices. 1990. Set II. Oxford: Oxford. Psychology Press.

36

Цитата приведена по источнику: SuB, H.M., Oberauer, К., Wittmann, WW, Wilhelm, O. & Schulze, R.Working-memory capacity explains reasoning ability — and a little bit more. Intelligence. 2002, 20:261–288.

37

О соотношении рабочей памяти и интеллектуального коэффициента см.: Kyllonen, Р.С. & Christal, R.E. Reasoning ability is (little more than) working-memory capacity?! Intelligence. 1990,14:389–433.

38

Engle, R.W, Kane, M.J., & Tuholski, S.W Individual differences in working memory capacity and what they tell us about controlled attention, general fluid intelligence and functions of the prefrontal cortex. In: A. Shah, & P. Shah (red.). Models of working memory: mechanisms of active maintenance and executive control. New York: Cambridge University Press. 1999, s. 102–134. В продолжение дискуссии на эту тему см.: Klingberg.T. Development of a superior frontal-intraparietal network for visuo-spatial working memory. Neuropsychologia, 2006. 44 (11):2171–2177; Fry, A.F. & Hale, S. Relationships among processing speed, working memory, and fluid intelligence in children. Biological Psychology, 2000. 54:1-34; SuB, H.M., Oberauer, K., Wittmann, WW, Wilhelm, O. & Schulze, R. Working memory capacity explains reasoning ability — and a little bit more. Intelligence. 2002, 30 (3):261–288 (28). О корреляции между рабочей памятью и интеллектом см.: Conway, A.R., Kane, M.J. & Engle, R.W. Working memory capacity and its relation to general intelligence. Trends in Cognitive Sciences. 2003, 7:547–552.

39

Одна из самых цитируемых работ на тему активности нейронов и задачах рабочей памяти: Funahashi, S., Bruce, C.J. & Goldman-Rakic, P.S. Mnemonic coding of visual space in the monkey's dorsolateral prefrontal cortex. Journal of Neurophysiology. 1989, 61:331–349. См. также более ранние работы на эту же тему: Fuster, J.M. & Alexander, G.E. Neuron activity related to short-term memory. Science, 1971. 173:652–654.

40

О компьютерных моделях рабочей памяти см: Wang, X.-J. Synaptic reverberation underlying mnemonic persistent activity.Trends in Neuroscience. 2001.24; Tegner, J., Compte, A. & Wang, X.J. The dynamical stability of reverberatory neural circuits. Biological Cybernetics. 2002. 87:471–481.

41

Результаты более ранних исследований рабочей памяти на позитронно-эмиссионном томографе обобщены в работах: Paulesu, E., Frith, C.D. & Frackowiak, R.S.J. The neural correlates of the verbal component of working memory. Nature. 1993. 362:342–345; Jonides, J., Smith, E.E., Koeppe, R.A., Awh, E., Minoshima, S. & Mintun, M.A. Spatial working memory in humans as revealed by PET. Nature. 1993. 363: 623–625.

42

О непрерывной активности нейронов в процессе использования функциональной магнитно-резонансной томографии см.: Cohen, J.D., Pearstein, W.M., Braver, T.S., Nystrom, L.E., Noll, D.C., Jonides, J. & Smith, E.E.Temporal dynamics of brain activation during a working memory task. Nature. 1997.386; Courtney, SM., Ungerleider, L.G., Keil, K. & Haxby, J.V. Transient and sustained activity in a distributed neural system for human working memory. Nature. 1997. 386:608–611.

43

О постоянной активности в процессе проведения точечных тестов см.: Curtis, C.E., Rao.V.Y. & D'Esposito, M. Maintenance of spatial and motor codes during oculomotor delayed response tasks. Journal of Neuroscience.2004. 24:3944–3952.