Перегруженный мозг. Информационный поток и пределы рабочей памяти
Шрифт:
Согласно результатам одного американского исследования, водительские навыки не станут хуже, если водитель слушает радио или магнитофон [68] . Зато задачи, требующие большей умственной отдачи, такие как разговор на интеллектуальные темы, наоборот, мешают вести машину и приводят к тому, что водитель в два раза чаще проезжает на красный свет светофора и медленнее реагирует на изменения дорожной ситуации.
Ученые Хокан Альм и Лена Нильссон (Линчёпингский университет, Швеция) изучали влияние разговоров по мобильному телефону на безопасность дорожного движения [69] . Они пришли к выводу, что одновременное вождение автомобиля и разговоры по мобильнику отрицательно сказываются на безопасности движения и увеличивают риск дорожно-транспортных происшествий. Они использовали автосимулятор в виде половины «Сааба 900» и проекционный экран вместо лобового стекла. Так имитировался эффект езды по автомагистрали. Перед участниками эксперимента поставили единственную задачу: соблюдать необходимую дистанцию по отношению к ехавшей впереди машине и тормозить, когда машина впереди тормозит. Сначала выполнялась только эта задача. Затем прибавилась другая: участники должны были вести машину, одновременно запоминая и повторяя слова, которые им зачитывали. Было отмечено, что реакция замедлилась на полсекунды. Водители старше 60 лет, у которых объем рабочей памяти заведомо меньше, показали еще более плачевные результаты: у них реакция замедлилась на полторы секунды.
68
См. американское исследование об одновременном выполнении задач: Strayer, D.L. & Johnston, W.A. Driven to distraction: dual-task studies of simulated driving and conversing on a cellular telephone. Psychological Sciences. 2001, 12:462–466.
69
См. шведское исследование об одновременном выполнении задач: Alm, H. & Nilsson, L. The effects of a mobile telephone task on driver behaviour in a car following situation. Accident Analysis and Prevention. 1995, 27:707–715.
Таким образом, наши способности выполнять несколько дел одновременно ограниченны — в связи с предельным объемом рабочей памяти. Далее в этой главе мы более подробно рассмотрим области мозга, которые участвуют в этом процессе. Но давайте сначала поговорим о том, как наша память противостоит помехам, поскольку в этом процессе задействованы те же механизмы, что и при одновременном выполнении двух действий.
«Эффект вечеринки» и другие отвлекающие моменты
Итак, Лотта, сидя в своем офисе, читает отчет, а рядом кто-то из коллег говорит по телефону. И она непроизвольно вслушивается в разговор. Тем самым она параллельно выполняет две задачи. Если она решит сосредоточиться только на чтении, абстрагируясь от телефонного разговора и прочих помех извне, вся информация, не имеющая отношения к делу (например, телефонный разговор ее коллеги), будет расценена как отвлекающая, и Лотта попытается ее проигнорировать.
Лондонские психологи Нилли Лави и Жан де Фоккерт изучали соотношения рабочей памяти и отвлекающих факторов [70] . В ряде своих работ они пришли к выводу, что когда мы выполняем интеллектуальные задачи, требующие большей сосредоточенности и большего напряжения, нас легче отвлечь. Они также утверждают, что наша помехоустойчивость зависит от степени активности той части мозга, которая кодирует помехи.
70
О рабочей памяти и отвлекающих факторах см.: Lavie, N., Hirst, A., de Fockert, J.W. & Viding, E. Load theory of selective attention and cognitive control. Journal of Experimental Psychology. 2004,133:339–354. Краткую аннотацию см.: Lavie, N. Distracted and confused? Selective attention under load. Trends in Cognitive Sciences. 2005,9:75–82. Отчет о мозговой активности при отвлекающих факторах см.: de Fockert, J.W., Rees, G., Frith, С.D. & Lavie, N. The role of working memory in visual selective attention. Science. 2001, 291:1803–1806.
Эдвард Фогель и его научая группа (университет Орегона, США), в статье, опубликованной в журнале «Природа» («Nature») в 2005 году, приводят данные, указывающие на то, что людям с более развитой рабочей памятью легче не реагировать на отвлекающую информацию [71] . Они также зафиксировали изменения электрической активности в теменной доле в зависимости от количества информации, сохраняемой в рабочей памяти. С помощью этой техники им удалось доказать, что люди с менее развитой рабочей памятью не различают нужную и ненужную информацию. Иначе говоря, их рабочая память засоряется второстепенными сведениями и занимает место, отведенное для важной информации.
71
Об объеме рабочей памяти и отвлекаемости см.: Vogel, E.K., McCoUough, A.W. & Machizawa, M.G.Neural measures reveal individual differences in controlling access to working memory. Nature. 2005,438:500–503.
Как же происходит эта фильтрация? Чтобы ответить на этот вопрос, я и моя коллега — Фиона Макнаб — провели следующий эксперимент. Испытуемые решали одни и те же задачи на запоминание, причем одной группе сообщили, что наряду с нужной информацией в задачах будут и лишние, «отвлекающие сведения», которые в одном случае при ответе следует проигнорировать, а в другом принять во внимание. Мы обнаружили, что у участников, которые получили эту подсказку, повысилась мозговая активность в префронтальной коре, базальных ганглиях — скоплениях нейронов, залегающих в глубине мозга. Чем выше была эта активность, тем быстрее испытуемый выполнял задания, отсеивая лишнее. Следовательно, можно предположить, что названные участки мозга играют роль фильтров для временной памяти и ее хранилища, как своего рода «привратники». Скажу даже больше: чем более развитой у испытуемых была рабочая память, тем больше активности наблюдалось в этих областях.
Йенс Гиссельгорд, Мартин Ингвар и другие ученые (Каролинский институт, Швеция) изучали процесс запоминания информации в момент, когда человека отвлекают посторонними разговорами [72] . Оказалось, что в определенных областях повышается активность, что может означать компенсаторную реакцию рабочей памяти, тогда как другие области снижают свою активность, что может означать ее резкое торможение.
Хорошо известный пример с отвлечением — так называемый «эффект вечеринки». Когда вокруг люди общаются друг с другом, у вас есть возможность сосредоточиться именно на том человеке, с которым вы разговариваете. Вы направляете на него прожектор своего внимания. Благодаря этому вы фактически можете отфильтровать все другие разговоры вокруг вас. Но когда, например, кто-то у вас за спиной окликает вас, вы не можете не отвлечься, и тогда ваше внимание переключается с вашего собеседника на того, кто только что произнес ваше имя. Этот пример демонстрирует, что между системами произвольного и непроизвольного внимания существует взаимодействие. Система произвольного внимания направляет фокус на вашего собеседника, тогда как система непроизвольного внимания заставляет реагировать на другие стимулы.
72
О влиянии отвлекающих разговоров на мозговую активность см.: Gisselgard, J.,Petersson, K.M.,Baddeley, A. & Ingvar, M. The irrelevant speech effect: a PET study. Neuropsychologia. 2003, 41:1899–1911.
Сравнительно недавно психологи обнаружили, что разные люди на вечеринках ведут себя по-разному: одни продолжают увлеченно беседовать даже после того, как их окликнули, а примерно треть отвлекается [73] . Оказалось, что разница в поведении объясняется объемом рабочей памяти; люди с минимальным объемом рабочей памяти отвлекаются чаще других. Это совпадает с тем, о чем уже я писал выше: рабочая память нужна нам для того, чтобы управлять вниманием. Когда в рабочей памяти есть изъяны, нам трудно сосредоточиться, и мы отвлекаемся на все подряд. Отвлекающие моменты и система непроизвольного внимания одерживают верх.
73
Об объеме рабочей памяти и эффекте вечеринки см.: Conway, A.R., Cowan, N. & Bunting, M.F.The cocktail party phenomenon revisited: the importance of working memory capacity. Psychonomic Bulletin & Review. 2001, 8:331–335.
Удастся ли Лотте отгородиться от внешнего мира, будет определяться двумя факторами: трудоемкостью задачи и количеством помех. Трудоемкость задачи зависит как от объема информации, которую ей надо удержать в рабочей памяти, так и от ресурсов ее рабочей памяти.
На рабочую память Лотты может влиять и то, в какой она сейчас форме и в каком состоянии. Если у нее есть ребенок, который не дает ей спать по ночам, от нехватки сна деятельность ее рабочей памяти временно ухудшится, задача покажется более сложной, и Лотту будет легче отвлечь. Нагрузка на рабочую память может зависеть, и от сложности текста — длинные предложения и специальные термины требуют от рабочей памяти большего напряжения.
Представим себе, что мы положили на две разные чаши весов рабочую память и помехи, чтобы выяснить, как наша рабочая память справится с задачей. Если помех много, рабочая память должна «потрудиться». Если рабочая память перегружена большим количеством информации, мы легче отвлекаемся на внешние раздражители.
Высокий уровень помех, характерный для современного технологического общества, предъявляет высокие требования к нашей рабочей памяти. Современные офисы наверняка способствуют сближению сотрудников и укрепляют дух корпоративности, но вместе с тем предъявляют более высокие требования к нашей рабочей памяти.
Как мозг справляется с двумя задачами одновременно?
И все же — почему наш мозг иногда справляется, а иногда не справляется с двумя задачами одновременно? Многие психологи считают: для одновременного выполнения разных задач требуется дополнительная функция. Эту функцию берет на себя «центральный исполнитель» («the central executive»). Психолог Алан Бэддели называет этот модуль координатором рабочей памяти. Но в какой области мозга находится этот «центральный исполнитель»?
Группа ученых во главе с Марком Д'Эспозито изучала испытуемых, которые сначала выполняли одно задание, а затем два задания одновременно [74] . Выяснилось, что несколько областей, в частности, в лобной доле, активировались, когда испытуемые выполняли две задачи одновременно, и не активировались, когда выполнялась одна задача. Ученые пришли к выводу, что эти области можно условно считать неврологическим аналогом «центрального исполнителя», особого модуля, регулирующего и координирующего активность работы мозга.
74
О функциональных магнитно-резонансных исследованиях «центрального исполнителя» см.: D'Esposito, M., Detre, J.A., Alsop, D.C., Shin, R.K., Atlas, S. & Grossman, M. The neural basis of the central executive system of working memory. Nature. 1995, 378:279–281.