Uwaga

Efekt cocktail party (Cherry, 1953): choć rozmawiamy z jedną osobą w głośnym pomieszczeniu, słyszymy własne imię wymówione po drugiej stronie sali. Eksperyment Cherrye'go z zadaniem zacienienia (shadowing): badany słucha przez słuchawki dwóch różnych komunikatów jednocześnie (jeden na lewe ucho, drugi na prawe) i powtarza na głos treść jednego z nich. Po zakończeniu zadania pytany jest o treść niezacieniowanego kanału. Wynik: badani nie pamiętają treści semantycznej niezacieniowanego kanału — pamiętają jedynie, czy był tam głos ludzki, jakiej płci, oraz ogólne natężenie głosu.

Model filtra wczesnego (Donald Broadbent, 1958): selekcja uwagi zachodzi na wczesnym, przedsemantycznym etapie. Informacja fizyczna z obu kanałów trafia równolegle do buforu sensorycznego; filtr na podstawie cechy fizycznej (ucho, barwa głosu, intensywność) przepuszcza jeden kanał do dalszej analizy semantycznej, blokując drugi. Model uzasadniał wyniki Cherrye'go.

Model tłumienia Treisman (1960, 1964): Treisman odkryła, że z niezacieniowanego kanału przetwarzane są słowa istotne dla badanego (własne imię, słowa o ładunku emocjonalnym, słowo "pożar"). To niespójne z modelem Broadbenta. Treisman zaproponowała, że niezacieniony kanał nie jest blokowany, lecz tłumiony (attenuated) — jego sygnał jest osłabiony. Słowa z niskim progiem aktywacji (własne imię, niebezpieczne słowa) mogą mimo osłabienia przebyć filtr.

Model selekcji późnej (Deutsch i Deutsch, 1963; Norman, 1968): wszystkie kanały są w pełni analizowane semantycznie, zanim nastąpi selekcja — która dotyczy odpowiedzi, nie percepcji. Selekcja opiera się na trafności bodźca, nie na etapie percepcji. Przewaga: tłumaczy efekty własnego imienia bez problemu Treisman. Wada: nieekonomiczne (po co przetwarzać wszystko?).

Współcześnie panuje pogląd, że czas selekcji jest elastyczny (late selection theory z modyfikacjami, Johnston i Wilson 1980): selekcja może zachodzić wcześnie lub późno, w zależności od zasobów i wymagań zadania.

→ Paradygmat przetwarzania informacji · → Modele pamięci

Anne Treisman i Garry Gelade (1980) zaproponowali Teorię Integracji Cech (Feature Integration Theory, FIT) — próbę wyjaśnienia, jak odrębne cechy obiektu są łączone w spójny percept.

FIT zakłada dwuetapowe przetwarzanie:

Etap preuwagowy (pre-attentive stage): podstawowe cechy — kolor, orientacja, ruch, głębia, kontrast — wykrywane są równolegle i automatycznie w całym polu wzrokowym. Nie wymaga to skupienia uwagi — cechy "wyskakują" (pop out). Detekcja tych cech opiera się na hierarchii kory wzrokowej opisanej przez Hubla i Wiesela.

Etap uwagowy (focused attention stage): połączenie cech w spójny obiekt wymaga skupionej uwagi nakierowanej kolejno na każde miejsce. Bez uwagi może dochodzić do iluzorycznych koniunkcji (illusory conjunctions) — błędnego łączenia cech z różnych obiektów (np. postrzegania czerwonego kółka i niebieskiego kwadratu jako niebieskiego kółka).

Metafora: uwaga działa jak "klej" (glue) łączący cechy w spójny obiekt.

FIT doczekała się licznych modyfikacji. Treisman i Sato (1990) dodali supresję dystraktorów z aktywnego szablonu. Cave i Wolfe (1990) zaproponowali model Guided Search — uwaga nie jest losowo kierowana, lecz naprowadzana przez globalne mapy aktywacji.

Architektura map cech: FIT zakłada oddzielne mapy cech (feature maps) dla każdej właściwości zmysłowej — mapa koloru, orientacji, ruchu, głębi. Mapy działają równolegle i niezależnie. Uwaga jak "reflektor" skupiający się na wspólnej mapie topograficznej (master map of locations) integruje cechy z poszczególnych map w spójny percept. Bez skupionej uwagi cechy "pływają" swobodnie i mogą błędnie się łączyć. Architektura ta przypomina prawa percepcji postaci Gestaltu.

Eksperyment IV — przetwarzanie znanych symboli: poszukiwanie litery R wśród P i Q jest szeregowe mimo ich doskonałej znajomości. Nawet dobrze wyuczone obiekty nie są automatycznie integrowane w całości — każda litera pozostaje zbiorem niezwiązanych reprezentacji, dopóki uwaga nie zostanie na nią nakierowana. "Czy mózg czyta litery w całości?" — odpowiedź FIT: nie.

Segregacja tekstur: granica oparta na jednej cesze (np. kolor) jest wykrywana preuwagowo, błyskawicznie. Granica oparta na koniunkcji cech (kształt + kolor) jest niewidoczna bez celowego, szeregowego skanowania — stanowi "ślepą plamkę" systemu preuwagowego.

→ Percepcja i detekcja cech · → Reprezentacje umysłowe · → Galeria iluzji wzrokowych

Michael Posner (1980) wprowadził paradygmat wskazówki przestrzennej (spatial cueing), który stał się standardowym narzędziem badania uwagi przestrzennej.

Na 20% prób wskazówka jest nieważna (cel w innym miejscu). Wyniki: RT szybszy w warunkach zgodnych (valid cue) niż niezgodnych (invalid cue) — nawet gdy oczy nie poruszają się. Pokazuje to istnienie ukrytej uwagi (covert attention) — uwaga może być przesuwana niezależnie od ruchów gałek ocznych.

Hamowanie powrotu (inhibition of return, IOR, Posner i Cohen, 1984): po odwróceniu uwagi od danego miejsca, powrót do niego jest przez ok. 300–1000 ms hamowany — RT dłuższy dla tego miejsca. Adaptacyjna funkcja: zapobiega re-inspekcji już przetworzonych lokalizacji i sprzyja eksploracji nowych obszarów. Mechanizm IOR wiąże się z kontrolą inhibicyjną.

→ Wypróbuj interaktywny Paradygmat Posnera · → Percepcja: ruchy gałek ocznych · → Kontrola poznawcza

Czujność (vigilance) to zdolność do utrzymywania gotowości wykrywania rzadkich sygnałów przez dłuższy czas. Mackworth (1948) w eksperymencie z "zegarem Mackwortha" (obracająca się wskazówka, która sporadycznie przeskakuje o dwa kroki) wykazał, że skuteczność detekcji spada już po 30 minutach pracy — dekrement czujności (vigilance decrement). Efekt jest szczególnie silny, gdy sygnały są rzadkie i trudne do wykrycia.

Teoria Detekcji Sygnałów (Signal Detection Theory, SDT, Green i Swets, 1966) dostarcza precyzyjnych narzędzi analizy czujności. SDT oddziela wrażliwość sensoryczną od kryterium decyzyjnego.

Parametr d' (d prime): miara czułości sensorycznej — odległość między rozkładami "szum" i "sygnał + szum" w jednostkach odchylenia standardowego. Wyższe d' = lepsza wrażliwość.

Parametr β (beta): kryterium decyzyjne — gotowość do raportowania sygnału. Niskie β = liberalne kryterium (dużo FA, ale mało pominięć); wysokie β = konserwatywne (mało FA, dużo pominięć).

SDT pozwala precyzyjnie stwierdzić, czy obserwowany dekrement czujności wynika ze spadku wrażliwości sensorycznej (mniejsze d') czy ze zmiany kryterium decyzyjnego (zmiana β). Badania wskazują, że w długotrwałych zadaniach czujności dominuje zmiana kryterium. Podobną logikę subtraktywną stosuje się w chronometrii mentalnej.

→ Metody badawcze · → Podejmowanie decyzji

Daniel Kahneman (1973) zaproponował model zasobów uwagi (resource model): uwaga to ograniczony zasób pojemnościowy, który można elastycznie przydzielać różnym zadaniom. Centralne prawidłowości: dwa łatwe zadania można wykonywać jednocześnie (rozmowa + spacer); dwa trudne wzajemnie się zakłócają; trudność zadania określa jego zapotrzebowanie na zasoby.

Model Kahnemana zakłada jedną, centralną pulę zasobów wspólną dla wszystkich zadań. Późniejsze badania wskazały jednak na pewną specjalizację: pula zasobów wzrokowych i słuchowych są częściowo odrębne — dwa zadania wzrokowe bardziej się zakłócają nawet gdy mają te same wymagania co jedno wzrokowe + jedno słuchowe (multiple resource theory, Wickens 1984).

Automatyzm vs. kontrola: Procesy automatyczne nie wymagają zasobów uwagi (np. czytanie słów jest niemal automatyczne dla wykształconego czytelnika), mogą zachodzić równolegle. Procesy kontrolowane wymagają zasobów, są sekwencyjne. Automatyzm nabywa się przez ćwiczenie — Schneider i Shiffrin (1977) wykazali, że po tysiącach prób wykrywanie celów w przeszukiwaniu wzrokowym staje się automatyczne (niezależne od liczby dystraktorów).

Migotanie uwagi (attentional blink, Raymond, Shapiro i Arnell, 1992): w strumieniu bodźców prezentowanych szybko (RSVP, ~10 bodźców/s), jeśli drugi cel (T2) pojawia się 200–500 ms po pierwszym (T1), to T2 jest często nierozpoznany (~50% pominięć). Powyżej 500 ms: pominięcia zanikają. Interpretacja: przetwarzanie T1 "zamraża" uwagę i uniemożliwia konsolidację T2 w pamięci roboczej.

→ Modele pamięci roboczej · → Kontrola poznawcza i automatyzm · → Chronometria mentalna

Gdy wykonujemy naprzemiennie dwa różne zadania (np. co próbę zmieniamy między klasyfikacją liczb i liter), obserwuje się koszt przełączenia (switch cost): zadanie wykonywane po zmianie jest wolniejsze i bardziej błędem obarczone niż po powtórzeniu tego samego zadania.

Przygotowanie (preparation): badani mogą z góry przygotować nowy task-set, jeśli mają wystarczająco dużo czasu. Mimo to pewien koszt resztkowy pozostaje — sugeruje, że poprzednie nastawienie nie jest całkowicie "wymazane", lecz tylko hamowane, i może ponownie "przebijać" (backward inhibition, Mayr i Keele 2000).

Koszt przełączania jest wskaźnikiem elastyczności poznawczej. Jest podwyższony u pacjentów z uszkodzeniami płatów czołowych, w ADHD oraz, normalnie, u osób starszych — co wskazuje na zaangażowanie kontrolnej funkcji kory przedczołowej. Podobne mechanizmy przełączania bada się za pomocą testu WCST.

→ Kontrola poznawcza i funkcje wykonawcze · → Test WCST · → Test Stroopa

Ślepota z nieuwagi (inattentional blindness): niemożność spostrzeżenia wyraźnie widocznego bodźca z powodu skupienia uwagi na innym zadaniu. Klasyczny eksperyment Simonsa i Chabrisa (1999): badani oglądali film z dwoma zespołami podającymi piłkę i liczyli podania jednego z nich. 50% badanych nie zauważyło człowieka w kostiumie goryla, który przez kilka sekund szedł przez środek kadru. Uwaga selektywna skutecznie blokowała percepcję niespodziewanego bodźca mimo że był doskonale widoczny.

Niewidzenie zmian (change blindness): niemożność wykrycia zmian w scenie wizualnej gdy są one wprowadzone w momencie krótkiego zakłócenia percepcyjnego (ruch sakkad, błysk ekranu, cięcie montażowe). Simons i Levin (1998): osoby proszone przez przechodnia o drogę nie zauważały, gdy w trakcie przerwy zasłoniętej grupą robotników rola przechodnia była zastępowana przez inną osobę. Zmianę wykrywało ~50% obserwatorów w warunkach laboratoryjnych. Niewidzenie zmian sugeruje, że percepcja wzrokowa nie buduje szczegółowej, ciągłej reprezentacji całej sceny — przechowujemy jedynie cechy aktualnie ogniskowane przez uwagę.

Połowicze zaniedbywanie (hemispatial neglect): charakterystyczne zaburzenie uwagi przestrzennej po uszkodzeniu prawej kory ciemieniowej. Pacjent zachowuje się, jakby lewa połowa przestrzeni nie istniała — nie rysuje lewej połowy zegara, nie je z lewej strony talerza, nie opisuje lewej połowy wyobrażonego widoku. Mechanizm: prawa półkula kory ciemieniowej kieruje uwagę zarówno w lewo, jak i w prawo; lewa — tylko w prawo. Po uszkodzeniu prawej półkuli prawa dominuje, przesuwając uwagę na prawą stronę. Zobacz też: anatomia mózgu.

→ Percepcja wzrokowa · → Reprezentacje umysłowe · → Galeria iluzji · → Anatomia mózgu

ADHD (Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder): klinicznie istotne zaburzenie uwagi z trudnościami z podtrzymaniem uwagi, impulsywnością i (w typie mieszanym) nadmierną aktywnością motoryczną. Neurobiologicznie: zmniejszona aktywność i objętość kory przedczołowej, prążkowia i móżdżku; niedobór dopaminy i noradrenaliny. Wydłużony SSRT (czas hamowania motorycznego) jest jednym z najczulszych neurokognitywnych markerów ADHD. Deficyty uwagi w ADHD wiążą się też z ograniczeniami pamięci roboczej.

Rehabilitacja uwagi: po udarach i urazach stosuje się Attention Process Training (wielogodzinny trening adaptacyjny). Neurofeedback EEG umożliwia bezpośredni trening regulacji aktywności kory czołowej. U pacjentów z zaniedbywaniem połowiczym pryzmy optyczne przesuwające pole wzrokowe w lewo — wielotygodniowy trening pryzmatyczny redukuje nasilenie zaniedbywania. Efektywność rehabilitacji bada się też za pomocą testu Stroopa i testu WCST.

→ Kontrola poznawcza i hamowanie · → Metody obrazowania EEG · → Pamięć robocza