Внимание и скорость обработки информации: взаимозависимые процессы или разные?

В этой статье мы рассматриваем взаимосвязь между вниманием и скоростью обработки информации, анализируя, являются ли они частью одного когнитивного процесса или представляют собой различные механизмы.

Введение

Процессы внимания и скорость обработки информации представляют собой два когнитивных элемента большой значимости в современной нейропсихологии. Они тесно связаны между собой, так что, хотя являются раздельными конструкциями, часто рассматриваются совместно.

На клинической практике и в повседневных задачах обе функции обычно работают во взаимозависимом режиме, и было отмечено, что нарушение любой из этих двух областей заметно отражается на другой (Ríos et al., 2012; Salthouse, 2000). Кроме того, исторически механизмы внимания исследовались с помощью множества экспериментальных методик, среди которых выделяются задачи на измерение времени реакции, что в определённой степени объединяет процессы и инструменты оценки. Эти причины частично объясняют, почему изучение внимания и скорости обработки информации было тесно связано и рассматривалось в совокупности.

Однако некоторые авторы указывают на то, что скорость обработки информации — это самостоятельный когнитивный элемент, который можно изучать отдельно (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 данные указывают на то, что скорость обработки информации и её нарушение, то есть замедленность обработки, являются фундаментальным элементом при диагностике и лечении нарушений нервной системы (DeLuca y Kalmar, 2008).

Внимание и скорость обработки информации

Что такое внимание и скорость обработки информации?

С одной стороны, внимание представляет собой сложный комплекс процессов или когнитивных механизмов, направленных на поддержание уровня активации, необходимого для обработки информации, а также на ориентацию, отбор и удержание обработки на определённых значимых стимулах и действиях (Posner y Petersen, 1990; Petersen y Posner, 2012). С другой стороны, скорость обработки информации подразумевает темп, с которым мозг получает, анализирует и формирует ответы на стимулы (Ríos y Periañez, 2010), что влияет не только на внимание, но и на работу таких процессов, как память, речь, исполнительные функции или социальное познание.

Эти определения позволяют выявить некоторые различия между обоими механизмами.

Нейроанатомические основы внимания и скорости обработки информации

К этому следует добавить, что нейроанатомический субстрат каждого из них ещё больше указывает на наличие существенных различий.

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

• сеть бдительности (связана с общей активацией и поддержанием состояния настороженности);
• сеть ориентации (отвечает за ориентацию и смещение фокуса внимания);
• исполнительная сеть (вовлечена в надзор и контроль внимания).

Эти сети соотносятся с достаточно определёнными корково-подкорковыми структурами (Petersen y 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 определяется целостностью белого вещества и связностью между областями мозга (Martin-Bejarano, 2024; Vercruyssen; 1993).

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

Нейропсихологическая оценка внимания и скорости обработки информации

В области нейропсихологической оценки также можно наблюдать эту тесную взаимосвязь между вниманием и скоростью обработки информации. Многие тесты, первоначально задуманные для оценки различных компонентов внимания, требуют также скорости при ответах.

Результаты, полученные в таких тестах, как Trail Making Test (TMT) или тест Струпа, традиционно трактовались с точки зрения нарушений в специфических компонентах внимания. Однако эти результаты указывают на перекрытие между дефицитом скорости обработки информации и дефицитом внимания. Если у пациента есть проблемы с контролем внимания, это может привести к увеличению времени реакции. В то же время ярко выраженная замедленность в обработке может быть ошибочно истолкована как трудность внимания.

Если эти компоненты не будут должным образом оценены и разделены, возникает риск постановки неправильной терапевтической цели, что приведёт к напрасной трате времени, усилий и ресурсов (например, при работе над избирательным вниманием, в то время как реальная проблема заключалась в замедленной обработке).

В этом смысле наличие нейропсихологических тестов, которые помогают правильно разграничить эти функции, крайне важно. Некоторые методики упрощают эту задачу. Например, Symbol Digit Modalities Test (SDMT), индекс скорости обработки информации в WAIS или расчёт производных показателей в TMT или Струпе позволяют получить индексы скорости обработки, относительно независимые от функционирования других когнитивных механизмов.

Однако важно глубже разобраться в истинных причинах низкой результативности при выполнении тестов. Так, трёхфакторная модель (Costa et al., 2017) указывает, что в рамках замедленности обработки можно различать, обусловлена ли она сенсорными, когнитивными или двигательными факторами. Нейропсихолог должен обладать навыками и осторожностью, чтобы адекватно оценивать эти аспекты. Наличие специальных тестов, позволяющих точно выделить поражение каждого компонента обработки, будет очень полезно при определении необходимой программы лечения для каждого пациента.

Многие нейропсихологи осознают необходимость разделения этих компонентов, однако существующие на сегодняшний день инструменты требуют дополнительной работы со стороны специалистов, которые, опираясь на имеющиеся когнитивные теории, должны выявлять наличие таких расхождений. Следовательно, нейропсихологическая оценка должна развиваться в направлении создания методик, которые в максимально возможной степени изолируют каждую из 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 у пациента необходимо выбрать задания, позволяющие целенаправленно работать с поражённым компонентом.

Таким образом, наличие упражнений и инструментов для отдельной работы с компонентами внимания и скоростью обработки информации значительно упростит повседневную работу клинициста.

Корректная классификация заданий для реабилитации должна предусматривать возможность тренировки компонентов внимания без временного давления или с его введением, требующим повышенного темпа выполнения.

В некоторых случаях будет целесообразно наличие компонента внимания, или сочетание внимания и скорости, или даже присутствие задач на память или исполнительные функции с высоким временным давлением (что позволит вырабатывать стратегии управления этим давлением более широко).

Строго продуманный план лечения должен учитывать конкретные задачи для каждого измерения, одновременно оценивая их взаимное влияние. Когда удаётся чётко установить, обусловлена ли низкая результативность преимущественно дефицитом внимания или глобальным замедлением, можно разработать более точные и эффективные терапевтические вмешательства.

Заключение

Подводя итог, механизмы внимания и скорость обработки информации, хотя и близки по вкладу в поведение человека, основаны на частично различных нейроанатомических сетях и требуют дифференцированных подходов к оценке и вмешательству. Понимание и адекватная оценка каждой функции является ключом к точному диагнозу и эффективной реабилитации в нейропсихологии.

В ближайшее время мы увидим, как новые технологии, появление ИИ и высокая вычислительная мощность, доступная сегодня, значительно упростят эту дифференциальную диагностику и разработку всё более оптимизированных программ для работы с нарушенными компонентами и, в конечном счёте, позволят прогнозировать динамику и функциональный исход у людей, обращающихся за реабилитацией.

Список литературы

• 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 запись в блоге о внимании и скорости обработки информации, вас наверняка заинтересуют следующие статьи NeuronUP: