Внимание и скорость обработки: являются ли они частью одного процесса или различными механизмами?

В этой статье мы рассматриваем взаимосвязь внимания и скорости обработки, анализируя, являются ли они частью одного и того же когнитивного процесса или представляют собой разные механизмы.

Введение

Внимательные процессы и скорость обработки информации составляют два когнитивных элемента великой значимости в современной нейропсихологии. Они тесно связаны, так что, хотя представляют собой различимые конструкты, их часто рассматривают совместно.

На клинической практике и в повседневных задачах обе функции обычно работают взаимозависимо, и было отмечено, что нарушение в любой из этих областей значительно отражается на другой (Ríos et al., 2012; Salthouse, 2000). Кроме того, на протяжении истории механизмы внимания изучались с помощью множества экспериментальных задач, среди которых выделяются задачи, измеряющие время реакции, что привело к некоторому объединению процессов и инструментов измерения. Эти причины могут объяснять, по крайней мере частично, почему исследование внимания и скорости обработки было тесно связано и рассматривалось совместно.

Однако некоторые авторы указывали, что скорость обработки является элементом когниции, обладающим собственной сущностью и может быть изучена специфически (Bessel, 1820; Donders, 1868; Kant, 1798; Muller, 1801; Ríos et al., 2004; Salthouse, 2000; Schneider y Schiffrin, 1977; Spikman et al, 2000; Von Helmholtz, 1821-1894). В настоящее время многочисленные находки указывают, что скорость обработки и её нарушение — замедление обработки — являются фундаментальным элементом для диагностики и лечения нарушений нервной системы (DeLuca y Kalmar, 2008).

Внимание и скорость обработки

Что такое внимание и скорость обработки?

С одной стороны, внимание представляет собой сложный набор процессов или когнитивных механизмов, направленных на поддержание уровня активации, позволяющего обработку информации, а также на ориентацию, отбор и поддержание обработки некоторых стимулов и релевантных действий (Posner y Petersen, 1990; Petersen y Posner, 2012). С другой стороны, скорость обработки относится к ритму, с которым мозг получает, анализирует и вырабатывает ответы на стимулы (Ríos y Periañez, 2010), что влияет не только на внимание, но и на работу других процессов, таких как память, язык, исполнительные функции или социальная когниция.

Эти определения позволяют выявить некоторые различия между этими механизмами.

Нейроанатомические основы внимания и скорости обработки

К этому вопросу следует добавить, что нейроанатомическая основа каждого из них ещё больше подчёркивает наличие важных различий.

Одна из наиболее значимых моделей в области внимания предполагает существование трёх внимательных сетей:

• сеть бдительности (связанная с общей активацией и поддержанием состояния бдительности);
• сеть ориентирования (отвечающая за ориентацию и смещение фокуса внимания);
• и исполнительная сеть (вовлечённая в надзор и контроль внимания).

Они соотносятся со сравнительно определёнными кортико-подкорковыми структурами (Petersen y Posner, 2012; Dosenbach et al., 2024).

Со своей стороны, скорость обработки в целом связана с эффективностью, с которой мозг передаёт и преобразует информацию. Предполагается, что существенная часть скорости обработки зависит от целостности белого вещества и связности между мозговыми регионами (Martin-Bejarano, 2024; Vercruyssen; 1993).

Следовательно, обе функции опираются на частично различные анатомические и физиологические сети, и их нарушение может быть обусловлено специфическими патофизиологическими механизмами.

Нейропсихологическая оценка внимания и скорости обработки

В области нейропсихологической оценки также можно наблюдать эту тесную взаимосвязь между вниманием и скоростью обработки. Многие тесты, изначально предназначенные для оценки различных компонентов внимания, требуют также скорости в ответах.

Результаты, полученные в тестах, таких как Trail Making Test (TMT) или тест Струпа, традиционно интерпретировались как отражение нарушений в специфических компонентах внимания. Но эти результаты демонстрируют перекрытие между дефицитами скорости обработки и дефицитами внимания. Если пациент имеет проблемы с контролем внимания, это может проявиться в увеличении времени его реакции. В то же время выраженное замедление обработки может ошибочно интерпретироваться как трудность внимания.

Если эти компоненты не оцениваются и не разделяются надлежащим образом, существует риск поставить неверную терапевтическую цель, что повлечёт за собой потерю времени, усилий и вложенных ресурсов (например, при работе над избирательным вниманием, когда реальной проблемой было замедление обработки).

В этом смысле наличие нейропсихологических тестов, помогающих корректно устанавливать такие диссоциации, очень полезно. Некоторые тесты облегчают эту задачу. Так, например, Symbol Digit Modalities Test (SDMT) или индекс скорости обработки WAIS, или расчёт производных баллов в TMT или Струпе позволяют получить показатели скорости обработки, относительно независимые от функционирования других когнитивных механизмов.

Однако необходимо ещё глубже изучать истинные причины низкой производительности в заданиях. Так, трёхфакторная модель Costa et al., (2017) указывает, что внутри замедления обработки также можно различить, является ли замедление сенсорным, когнитивным или моторным. Нейропсихолог должен обладать способностью и осторожностью для адекватной оценки этих элементов. Наличие специфических тестов для надлежащего изолирования поражения каждого компонента обработки будет большой помощью при определении программы лечения, необходимой для каждого пациента.

Многие нейропсихологи осознают необходимость такого разделения, но доступные в настоящее время инструменты требуют дополнительной работы со стороны специалистов, которые, опираясь на имеющиеся когнитивные теории, должны искать наличие этих диссоциаций. Поэтому нейропсихологическая оценка должна эволюционировать в сторону тестов, которые, по мере возможности, будут изолировать каждую из этих функций для точной дифференциальной диагностики (Arroyo et al., 2021; Lubrini et al., 2016; Lubrini et al., 2020).

Реабилитация и стимуляция

Наконец, после выявления основной причины трудностей пациента, необходимо подобрать задачи, позволяющие специфическую работу с поражённым компонентом.

Таким образом, наличие упражнений и средств вмешательства, разделённых для компонентов внимания и для скорости обработки значительно облегчит повседневную работу клинициста.

Адекватная классификация реабилитационных мероприятий должна предусматривать возможность работы над компонентами внимания без временного давления или с введением компонента скорости, требующего высокого темпа выполнения.

Иногда будет желателен присутствие компонента внимания или комбинации внимания и скорости, или даже выполнение задач памяти или исполнительной функции под высоким временным давлением (что будет способствовать выработке стратегий управления этим давлением в более общем виде).

Строгий план лечения должен учитывать специфические задания для каждого измерения при одновременной оценке их взаимного влияния. Когда удаётся чётко различить, является ли низкая производительность преимущественно следствием дефицита внимания или же глобального замедления, можно разрабатывать более точные и эффективные терапевтические вмешательства.

Вывод

В заключение, механизмы внимания и скорость обработки, хотя и близки по вкладу в поведение человека, опираются на частично дифференцированные нейроанатомические сети и требуют различающихся стратегий оценки и вмешательства. Понимание и адекватная оценка каждой функции являются ключом к точной диагностике, а также к внедрению эффективных реабилитационных вмешательств в области нейропсихологии.

В ближайшее время мы увидим, как новые технологии, недавнее внедрение ИИ и высокая вычислительная мощность, доступная сегодня, значительно облегчат эту дифференциальную диагностику и разработку программ, всё более оптимизированных для работы с поражёнными компонентами и, в конечном счёте, для прогнозирования эволюции и функционального прогноза людей, обращающихся за реабилитацией.

Ссылки

• Arroyo, A., Periáñez, J. A., Ríos-Lago, M., Lubrini, G., Andreo, J., Benito-León, J., Louis, E. D., & Romero, J. P. (2021). Components determining the slowness of information processing in parkinson’s disease. Brain and behavior, 11(3), e02031. https://doi.org/10.1002/brb3.2031 
• Costa, S. L., Genova, H. M., DeLuca, J., & Chiaravalloti, N. D. (2017). Information processing speed in multiple sclerosis: Past, present, and future. Multiple sclerosis (Houndmills, Basingstoke, England), 23(6), 772–789. https://doi.org/10.1177/1352458516645869 
• Donders, F. (1868–1869/1969). “Over de snelheid van psychische processen. onderzoekingen gedann in het physiologish laboratorium der utrechtsche hoogeshool,” in Attention and Performance, Vol. II, ed. W. G. Koster (Amsterdam: North-Holland). 
• Dosenbach, Nico U. F., Marcus E. Raichle, and Evan M. Gordon. The brain’s cingulo-opercular action-mode network. PsyArXiv. 2024.
• John DeLuca, Jessica H. Kalmar (2008) Information Processing Speed in Clinical Populations. New York. Psychology Press
• Lubrini, G., Periáñez, J. A., Fernández-Fournier, M., Tallón Barranco, A., Díez-Tejedor, E., Frank García, A., & Ríos-Lago, M. (2020). Identifying Perceptual, Motor, and Cognitive Components Contributing to Slowness of Information Processing in Multiple Sclerosis with and without Depressive Symptoms. The Spanish journal of psychology, 23, e21. https://doi.org/10.1017/SJP.2020.23
• Lubrini, G., Ríos Lago, M., Periañez, J. A., Tallón Barranco, A., De Dios, C., Fernández-Fournier, M., Diez Tejedor, E., & Frank García, A. (2016). The contribution of depressive symptoms to slowness of information processing in relapsing remitting multiple sclerosis. Multiple sclerosis (Houndmills, Basingstoke, England), 22(12), 1607–1615. https://doi.org/10.1177/1352458516661047
• Martín-Bejarano, M (2024) Нейроанатомические корреляты скорости обработки информации. Universidad de Cádiz. 
• Petersen, S. E., & Posner, M. I. (2012). The attention system of the human brain: 20 years after. Annual review of neuroscience, 35, 73–89. https://doi.org/10.1146/annurev-neuro-062111-150525 
• Posner, M. I., & Petersen, S. E. (1990). The attention system of the human brain. Annual review of neuroscience, 13, 25–42. https://doi.org/10.1146/annurev.ne.13.030190.000325 
• Ríos-Lago, M., & Periáñez, J. A. (2010). Attention and speed of information processing. In Encyclopedia of Behavioral Neuroscience, Three-Volume Set, 1-3 (Vol. 1, pp. V1-109). 
• Ríos, M., Periáñez, J. A., & Muñoz-Céspedes, J. M. (2004). Attentional control and slowness of information processing after severe traumatic brain injury. Brain injury, 18(3), 257–272. https://doi.org/10.1080/02699050310001617442 
• Salthouse T. A. (2000). Aging and measures of processing speed. Biological psychology, 54(1-3), 35–54. https://doi.org/10.1016/s0301-0511(00)00052-1 
• Spikman, J. M., van Zomeren, A. H., & Deelman, B. G. (1996). Deficits of attention after closed-head injury: slowness only?. Journal of clinical and experimental neuropsychology, 18(5), 755–767. https://doi.org/10.1080/01688639608408298 
• Schneider, W., & Shiffrin, R. M. (1977). Controlled and automatic human information processing: I. Detection, search, and attention. Psychological Review, 84(1), 1–66. https://doi.org/10.1037/0033-295X.84.1.1 
• Vercruyssen, M. (1993) Slowing of behavior with age. In R Kastenbaum (Ed.). Enclyclopedia of adult development (pp 457-467). Phoenix Az. Oryx Press

Если вам понравилась эта запись в блоге о внимании и скорости обработки, вам наверняка будут интересны эти статьи NeuronUP:

«Эта статья была переведена. Ссылка на оригинальную статью на испанском:»
Atención y velocidad de procesamiento: ¿Son parte del mismo proceso o son mecanismos diferenciados?