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

В этой статье мы рассматриваем связь между вниманием и скоростью обработки информации и анализируем, являются ли они частью одного когнитивного процесса или же разными механизмами.

Введение

Процессы внимания и скорость обработки информации — два когнитивных элемента, имеющих большое значение в современной нейропсихологии. Они тесно связаны, поэтому, хотя это разграничиваемые конструкты, их часто рассматривают вместе.

В клинической практике и повседневных делах обе функции обычно работают взаимозависимо, и замечено, что нарушение в любой из этих двух областей заметно сказывается на другой (Ríos et al., 2012; Salthouse, 2000). Кроме того, на протяжении истории механизмы внимания изучались с помощью множества экспериментальных заданий, среди которых выделяются задания на время реакции, из-за чего процессы и инструменты измерения в некотором роде объединялись. Эти причины могут хотя бы частично объяснить, почему изучение внимания и скорости обработки информации было тесно связано и велось совместно.

Однако ряд авторов указывает, что скорость обработки информации — самостоятельный элемент когнитивной деятельности, который может рассматриваться отдельно (Bessel, 1820; Donders, 1868; Kant, 1798; Muller, 1801; Ríos et al., 2004; Salthouse, 2000; Schneider и Schiffrin, 1977; Spikman et al, 2000; Von Helmholtz, 1821-1894). Сегодня многочисленные данные указывают, что скорость обработки информации и её нарушение — замедленность обработки — являются ключевым элементом диагностики и лечения нарушений нервной системы (DeLuca и Kalmar, 2008).

Внимание и скорость обработки информации

Что такое внимание и скорость обработки информации?

С одной стороны, внимание — это сложный комплекс процессов, или когнитивных механизмов, направленных на поддержание уровня активации, обеспечивающего обработку информации, а также на ориентацию, отбор и удержание обработки на значимых стимулах и действиях (Posner и Petersen, 1990; Petersen и Posner, 2012). С другой стороны, скорость обработки информации означает темп, с которым мозг получает и анализирует стимулы и отвечает на них (Ríos и Periañez, 2010), что влияет не только на внимание, но и на работу других процессов — памяти, речи, исполнительных функций или социального познания.

Эти определения позволяют увидеть некоторые различия между двумя механизмами.

Нейроанатомические основы внимания и скорости обработки информации

К этому следует добавить, что нейроанатомический субстрат каждого из них ещё больше подчёркивает существование важных различий.

Одна из наиболее значимых моделей внимания предполагает существование трёх сетей внимания:

• сети бдительности (связанной с общей активацией и поддержанием состояния бодрствования);
• сети ориентации (отвечающей за ориентацию и смещение фокуса внимания);
• и исполнительной сети (участвующей в контроле и управлении вниманием).

Они связаны с достаточно чётко определёнными корково-подкорковыми структурами (Petersen и Posner, 2012; Dosenbach et al., 2024).

В свою очередь, скорость обработки информации в целом связана с эффективностью, с которой мозг передаёт и преобразует информацию. Предполагается, что значительная часть скорости обработки зависит от целостности белого вещества и связности между областями мозга (Martin-Bejarano, 2024; Vercruyssen; 1993).

Таким образом, обе функции опираются на разные анатомические и физиологические сети, и их нарушение может быть обусловлено специфическими патофизиологическими механизмами.

Нейропсихологическая оценка внимания и скорости обработки информации

В нейропсихологической оценке также видно это тесное взаимодействие внимания и скорости обработки информации. Многие тесты, изначально предназначенные для оценки разных компонентов внимания, требуют и скорости ответов.

Результаты таких тестов, как Trail Making Test (TMT) или тест Струпа, традиционно интерпретировались как нарушения отдельных компонентов внимания. Но эти результаты показывают перекрытие дефицитов скорости обработки и дефицитов внимания. Если у пациента проблемы с контролем внимания, это может проявиться в увеличении времени ответа. В то же время выраженная замедленность обработки может быть ошибочно истолкована как трудность внимания.

Если эти компоненты не оценить и не разграничить должным образом, возникает риск поставить неверную терапевтическую цель, что приведёт к потере времени, усилий и ресурсов (например, работе над избирательным вниманием, когда реальной проблемой была замедленность обработки).

В этом смысле очень помогают нейропсихологические тесты, позволяющие правильно установить эти диссоциации. Некоторые тесты облегчают эту задачу. Например, Symbol Digit Modalities Test (SDMT), индекс скорости обработки WAIS или расчёт производных показателей TMT или теста Струпа позволяют получить показатели скорости обработки, относительно независимые от работы других когнитивных механизмов.

Однако необходимо глубже исследовать истинные причины низких результатов в заданиях. Так, трёхфакторная модель Costa et al. (2017) указывает, что в рамках замедленности обработки можно также различить, является ли замедленность сенсорной, когнитивной или моторной. Нейропсихолог должен уметь и не забывать правильно оценивать эти элементы. Специальные тесты, позволяющие правильно выделить нарушение каждого компонента обработки, очень помогут в определении программы лечения, необходимой каждому пациенту.

Многие нейропсихологи осознают необходимость такого разграничения, но современные инструменты требуют дополнительной работы от специалистов, которые, опираясь на имеющиеся когнитивные теории, должны искать эти диссоциации. Поэтому нейропсихологическая оценка должна развиваться в сторону тестов, по возможности изолирующих 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 задания, позволяющие целенаправленно работать с нарушенным компонентом.

Таким образом, наличие отдельных упражнений и инструментов вмешательства для компонентов внимания и для скорости обработки информации значительно облегчит повседневную работу клинициста.

Правильная классификация заданий для реабилитации должна предусматривать возможность работать с компонентами внимания без давления времени или с введением скоростного компонента, требующего высокого темпа выполнения.

Иногда желательно присутствие компонента внимания, сочетания внимания и скорости или даже заданий на память или исполнительные функции с высоким давлением времени (что облегчит освоение стратегий более общего управления этим давлением).

Строгий план лечения должен предусматривать специальные задания для каждого измерения, учитывая при этом их взаимное влияние. Когда удаётся чётко определить, вызван ли низкий результат преимущественно дефицитом внимания или общим замедлением, можно разрабатывать более точные и эффективные терапевтические вмешательства.

Заключение

В заключение, механизмы внимания и скорость обработки информации, хотя и близки по вкладу в поведение человека, опираются на частично различающиеся нейроанатомические сети и требуют столь же различающихся стратегий оценки и вмешательства. Понимание и правильная оценка каждой функции — один из ключей к точному диагнозу и эффективным реабилитационным вмешательствам в нейропсихологии.

В ближайшее время мы увидим, как новые технологии, недавнее появление ИИ и доступные сегодня большие вычислительные мощности значительно облегчат эту дифференциальную диагностику и разработку всё более оптимизированных программ для работы с нарушенными компонентами, а в конечном счёте — прогнозирование динамики и функционального прогноза людей, проходящих реабилитацию.

Литература

• 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) Correlatos neuroanatómicos de la velocidad de procesamiento de la información. 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 статья блога о внимании и скорости обработки информации, вас наверняка заинтересуют эти статьи NeuronUP: