«С одной стороны, всё плохо, а с другой — не очень»

Две фотографии сменяют друг друга. На одной на вас во все глаза смотрит тигр. На второй тоже смотрит, но уже только в один — из-за быстрой смены изображений кажется, что он подмигивает. Если долго и внимательно смотреть на гифку, обнаруживается, что закрытый глаз животного — не единственное, чем вторая картинка отличается от первой: на несколько миллиметров выше опущенного века появляется чёрное пятнышко. Правда, многие испытуемые лаборатории когнитивных исследований его не замечают. Эффект называется «слепота к изменению», а участок вокруг самого яркого и интересного объекта в пространстве — «мёртвая зона внимания». Этот феномен открыл российский учёный Игорь Уточкин. Корреспондент «Инде» Лена Чеснокова поговорила с ним о чувстве числа, рентгенологах-растяпах и прикладных аспектах когнитивистики.

Вы открыли мёртвую зону внимания ещё до того, как стали использовать в экспериментах ай-трекер (устройство, отслеживающее и фиксирующее движения глаз. — Прим. ред.). Новое оборудование как-то помогло уточнить результаты исследований?

— Недавно мы с коллегой закончили проект, в котором повторили эксперимент на мёртвую зону и при этом записывали движение глаз испытуемых. Никакой связи между направлением взгляда и вниманием к изменениям мы не обнаружили. Люди почти всегда смотрят в мёртвую зону, но внутри этого участка замечают события хуже, чем за его пределами. Как говорится, не видят в упор. Чтобы человек обнаружил изменения, его внимание и взгляд должны совпасть. Одного взгляда недостаточно. Но если испытуемый сфокусирует внимание на объекте, он заметит отличие, даже если его глаза в этот момент будут направлены на другую точку. В принципе, это не большое открытие, хотя раньше подобных исследований для мёртвой зоны не проводилось. А вообще я и моя исследовательская команда используем ай-трекер всего год и только подбираемся к полноценным экспериментам. Пока большая часть наших испытаний — это поведенческие тесты. Мы замеряем, как быстро человек реагирует на изменения, какие делает ошибки, и это тоже очень информативные данные.

Может оказаться, что при беглом взгляде на объект мы на самом деле получаем какую-то информацию о нём, просто не осознаём этого?

— Да, но это сложно проверить. Мы можем на очень короткое время показать испытуемому изображение с несколькими объектами и попросить рассказать, что там было. Можно даже слегка «зашумить» картинку помехами. Если человек сможет вспомнить и опознать хотя бы какие-то объекты, значит, обработка была. Но в научном сообществе много дискуссий вокруг того, что на самом деле показывают эти косвенные тесты.

То есть утверждение, что человеческий мозг хранит в себе данные обо всём, что когда-то видел, слышал, читал его хозяин, — спекуляции?

— Наверное, за этим что-то есть. Косвенные тесты иногда указывают на похожий эффект: человек запоминает объекты из предыдущих экспериментов, в которых его задачей было обращать внимание совсем на другое. Что-то определённо остаётся и хранится в памяти, но пока трудно понять, что, в каком объёме и как долго. Эксперименты, в которых фиксируются неосознаваемые эффекты прошлой информации, дают очень разные результаты: одной лаборатории удаётся обнаружить воздействие, а другая проводит тест по сходной методике и не находит ничего подобного. Что это — индивидуальные различия людей, расхождение условий испытаний или погрешности статистических тестов? Пока ответа нет.

Вы проводите исследования, в которых одновременно с фиксацией движения глаз пишется электроэнцефалограмма?

— Мы — нет, но коллеги такое делают. Есть очевидная техническая проблема: ЭЭГ очень чувствительна к движению глаз. В стандартных экспериментах, где записывается энцефалограмма, испытуемых просят не двигать глазами, потому что это даёт сильный шум — иногда такие эпизоды даже выбрасывают из выборки как бракованные. Но в моей области учёных, которые проводят эксперименты с совмещённым оборудованием, интересует, что происходит с энцефалограммой до начала движения глаз. Они проверяют, совпадают ли моторные потенциалы — те, которые инициируют движение, — с потенциалами, связанными с вниманием.

И приходят к тем же выводам, что и вы?

— Есть, например, исследование японской группы, в которой работал россиянин Андрей Николаев. Его результаты действительно очень схожи с нашими — движение глаз и внимание связаны, но это не одно и то же. Учёные пришли к ещё одному интересному выводу: внимание на нейрофизиологическом уровне простраивает карту зрительного поля до того, как человек переведёт взгляд на заинтересовавший его предмет. Где бы ни находилась точка, которая привлекла внимание, впоследствии она станет новым центром координат зрительной системы.

Вы выяснили, что «посмотреть» и «обратить внимание» — не одно и то же. Чем займётесь дальше?

— Продолжим работать с ай-трекером. Анализируя движения глаз, мы сможем многое понять о работе восприятия и зрительной памяти. Есть, например, теория, что наше восприятие сцен и объектов зависит от предыдущего опыта: мы запоминаем, как обследовали глазами то или иное изображение и в каких его участках что-то обнаруживали, и неосознанно используем это в дальнейшем. Например, опытные врачи-рентгенологи находят опухоли на снимках быстрее новичков, траектория движения их глаз сокращённая и целенаправленная. Но нужно понимать, что внимание тренируется только на конкретную задачу. Недавно коллеги из Гарварда провели эксперимент: профессиональные рентгенологи должны были искать опухоли на снимках лёгких, в которые были вставлены изображения горилл. Двадцать из двадцати четырёх врачей не увидели животных. При этом запись движения глаз показала, что большинство смотрели на гориллу в течение нескольких секунд.

Почему так произошло?

— Они не ожидали увидеть там постороннюю картинку. На протяжении всей жизни мы тренируем своё внимание для решения конкретных задач: если я сотрудник службы безопасности аэропорта, я должен быстро видеть ножи и запрещённые жидкости в чемоданах. Но стоит дизайну любимого сайта измениться, мы теряемся и не можем найти нужный раздел на странице. Самый неутешительный вывод, сделанный исследователями внимания: нельзя натренироваться и стать абстрактно более внимательным. Люди, профессия которых — быть внимательными, на самом деле фиксируются только на определённых вещах, а всё остальное замечают так же плохо, как другие.

То есть таблицы Шульте неэффективны?

— Их действительно иногда применяют для диагностики внимания, но современные методики позволяют делать это гораздо точнее. Например, в нашем стандартном тесте на зрительный поиск есть только одна цель, которую нужно увидеть как можно быстрее, и мы можем точно измерить время реакции — в среднем обнаружение единственного зелёного треугольника среди, скажем, десятка красных квадратов займёт четыреста миллисекунд. Проблема с таблицами в том, что временная погрешность в проведённом по ним опыте слишком велика по сравнению с этой цифрой. А ещё в каждом конкретном замере по Шульте мы плохо контролируем количество обнаруженных целей. Для тренировки внимания таблицы тоже не очень годятся: человек, который будет тренироваться искать цифры на таблицах Шульте, научится хорошо решать задачи по таблицам Шульте, и больше ничего.

В советские годы считалось, что они развивают навыки скорочтения.

— Скорочтение — совсем другая познавательная задача. Кстати, это очень интересная научная проблема: влияет ли тренировка одного когнитивного навыка на смежные способности? Подавляющее большинство исследований показывает, что переноса не происходит. Единственное, что более или менее известно и хорошо воспроизводится в исследованиях: тренировка рабочей памяти улучшает результаты интеллектуальных тестов.

Ограниченность человеческого внимания — это природный баг или достижение эволюции?

— Одно другому не противоречит — в ходе эволюции тоже случаются баги. Всё, что мы сейчас знаем об обработке информации мозгом (а знаем мы пока довольно мало), свидетельствует, что человеческая эволюция не так уж неправа. Чтобы идеально, в деталях воспринимать и запоминать все объекты, на которые мы смотрим, нам бы понадобились очень большой мозг и голова величиной со Вселенную, а ещё немыслимое количество энергии, чтобы обеспечить работу этого всего. Возможно, поэтому эволюция пошла по пути усечения возможности параллельной обработки информации. Взамен она создала довольно умный движок, который позволяет человеку выделять пусть очень ограниченную, но самую важную часть информационного потока. Так что, с одной стороны, всё плохо, а с другой — не очень.

Через вашу лабораторию прошли тысячи испытуемых. Среди них много патологически невнимательных?

— Стойкие индивидуальные различия действительно есть. Чаще всего они связаны с возрастом: решать задачи на внимание труднее всего детям и пожилым людям. Но это разные формы невнимания. Основная детская проблема, из-за которой врачи часто и не всегда правомерно ставят диагноз «синдром дефицита внимания», — это неспособность долго концентрироваться на каком-то одном объекте или виде деятельности. Причина и в мотивации (детям просто скучно), и в недостаточном тонусе мозга, и в неразвитости функций саморегуляции, грубо говоря, воли. У пожилых людей всё наоборот: они плохо переключаются с чего-то менее значительного на важные вещи. Их внимание ригидно, они ворчат и долго «пережёвывают» одну и ту же мысль. Разумеется, я говорю об обобщённой статистике — резкое ухудшение внимания в пожилом возрасте случается не у всех. Что касается патологий, есть органические повреждения мозга, влияющие на нарушение внимания, и иногда мы работаем с такими случаями тоже. Но всё-таки основная задача когнитивной психологии — понимать механизмы работы внимания в норме. Поэтому, когда мы обращаемся к клиническому материалу, мы в первую очередь выясняем, какой механизм был нарушен, и через это пытаемся понять, как он должен работать в норме.

Какие ещё исследования когнитивистов могут улучшить качество жизни?

— Многие учёные из нашей области работают над очень фундаментальными вещами, не задумываясь о практической пользе. Но примеры прикладных исследований всё же есть. В своё время в журнале Nature вышла провокационная статья: ученикам американских школ с первого по шестой класс давали задачу на мгновенную оценку количества объектов — на короткое время показывали картинку с синими и жёлтыми точками и просили оценить, каких больше. Дети демонстрировали стойкие индивидуальные различия: кто-то даже при небольшом расхождении схватывал разницу, а некоторым для верного ответа нужен был очень сильный количественный перевес точек одного цвета. Способность правильно и быстро справляться с такими заданиями называется «чувство числа» — оказалось, те младшеклассники, у кого оно развито лучше, показывали более высокие результаты тестов по математике. Учёные задались вопросом: можно ли, тренируя чувство числа, улучшить способность к математике? Мнения сразу разделились: одни считали, что способность к математическому рассуждению действительно вытекает из чувства числа, другие — что это параллельные умения. Сейчас когнитивисты пытаются объединиться с генетиками, которые изучают вопрос соотношения среды и генов: с чувством числа рождаются или его можно натренировать в течение жизни? Такая же дискуссия существует вокруг математических способностей: они наследуются или тренируются в школе? Коллеги пришли к парадоксальному выводу: математические способности наследуются в большей степени, чем чувство числа. Тогда встала новая проблема: что из этого первично? Пока вопросов больше, чем ответов. Но я и мои коллеги верим, что в конце концов эти генетико-средовые исследования смогут улучшить качество математического образования.