Как мозг выбирает, что нам показать?

Как работает внимание? Каким видам стимулов мозг позволяет автоматически захватывать его, понижая приоритет остальных? И почему движущиеся объекты приковывают наш взгляд, вне зависимости от их размеров? Короткий разбор от журнала Quanta.

Скопа может сосредоточиться на незаметной форели даже на фоне отвлекающей сенсорной информации, такой как течение реки. Эта способность частично связана с автоматическими механизмами фильтрации, встроенными в мозг.

Известно, что у нас есть механизмы фильтрации, позволяющие нам фокусироваться на привлекающих внимание стимулах или, наоборот, игнорировать ненужные при поиске определенных объектов (например, при поиске в толпе человека в красном мы автоматически будем отсеивать другие оттенки). Суть такой фильтрации заключается в подавлении части получаемых данных для выделения более релевантных сигналов и достижения поставленной цели.

Однако определенные процессы в мозге протекают на еще более глубоком уровне и фильтруют информацию тогда, когда мы совершенно не осознаём этого. В таких случаях наше внимание направлено не на цель, а на конкретные свойства раздражителей (например, уровень яркости или движение) — свойства, которые, кажется, наш мозг запрограммирован считать принципиально важными.

Нейробиолог из Рочестерского университета Дудж Тадин констатирует:

Ученым давно известно, что наша сигнальная система заточена на автоматическое отсеивание посторонних входных данных, иначе мы не могли бы воспринимать мир таким, каким мы его воспринимаем сейчас.

Например, когда мы смотрим на то, что нас окружает, воспринимаемая картинка остается стабильной или плавно движется за взглядом. Однако глаз также постоянно совершает микродвижения (саккады), поэтому нашей визуальной репрезентативной системе приходится корректировать данный фоновый лаг нашего зрения.

Ричард Краузлис, нейробиолог из Национального института здоровья в Мэриленде, рассказывает:

При этом автоматическая фильтрация фоновой информации может проявиться в неожиданных вещах. Тадин и его коллеги ещё в 2003 году пришли к выводу, что мы прекрасно воспринимаем движения небольших объектов. Однако если эти объекты увеличить, нам будет сложнее различить их движение.

В статье для Nature Communications команда Тадина дала интересное объяснение этому: мозг заточен на обнаружение объектов, которые для нас важно видеть, а они, как правило, маленькие. Например, для охотящегося ястреба мышь, внезапно пробирающаяся по полю, важнее, чем покачивание травинки и деревьев вокруг нее.

Поэтому, как выяснили ученые, мозг подавляет информацию о фоновых движениях — и, как следствие, ему сложнее воспринимать движение более крупных объектов, поскольку он также рассматривает их как фон.

Специалистам удалось подтвердить эти выводы после проведения тренировочного эксперимента на пожилых. Ранее исследователи сообщали, что нет принципиальной разницы между тем, насколько внимательно люди в возрасте наблюдают за движением маленьких и более крупных объектов.

Поэтому Тадин с коллегами предположили, что у пожилых должны возникнуть проблемы с обнаружением небольших движущихся объектов на движущемся фоне — и это подтвердилось. Тем не менее, после нескольких недель обучения испытуемые значительно лучше стали различать такие движения. Однако, как выяснили специалисты, тренировки не смогли улучшить способность испытуемых обнаруживать подобные движущиеся объекты.

По мнению Тадина, эти результаты подчеркивают, что чувствительность человека к большим движущимся объектам ниже, «потому что такая стратегия специально используется нашим мозгом для того, чтобы мелкие движущиеся объекты на этом фоне выделялись сильнее».

Это та же стратегия (выполняемая другим механизмом), которую мозг использует в произвольных процессах внимания: он избавляется от информации, которая отвлекает или менее полезна, чтобы выделить более актуальные входные данные.

Тадин отмечает:

Чтобы воспринимать движения, это сокращение должно происходить автоматически — настолько быстро, насколько возможно.