Увага: як мозок обирає головне

Увага (attention) — це здатність зосереджуватися на чомусь одному й відсувати решту на задній план. Очі, вуха й шкіра щомиті постачають мозкові більше відомостей, ніж він може як слід обробити, тому доводиться вибирати. Увага і є цим вибором: вона визначає, що з побаченого й почутого буде оброблено докладно, дійде до свідомості й запам'ятається.

Ось знайома ситуація. У гамірній кав'ярні ви слухаєте співрозмовника, а розмови за сусідніми столиками зливаються в гул. Раптом хтось позаду вимовляє ваше ім'я, і ви мимоволі озираєтеся. Щойно ви «не чули» тих людей, а ім'я почули. У цій дрібниці вміщаються головні питання науки про увагу: що саме мозок відсіює, на якому етапі і що все-таки пробивається.

Американський психолог Вільям Джеймс (William James) 1890 року написав у «Принципах психології»: «Кожен знає, що таке увага. Це коли розум заволодіває, в ясній і виразній формі, одним із кількох, як здається, одночасно можливих предметів чи ходів думки». І додав головне: увага означає відмову від одних речей заради того, щоб упоратися з іншими. Відтоді з'ясувалося, що за словом, яке «кожен знає», стоїть не одна здатність, а кілька різних механізмів.

Види і властивості уваги: що кажуть підручники

Українські підручники загальної психології описують увагу двома переліками. Перший — види уваги.

• Мимовільна виникає сама, без наміру й зусиль: на різкий звук, яскравий колір, щось нове чи цікаве.
• Довільну людина свідомо спрямовує на обране й утримує зусиллям волі.
• Післядовільна починається із зусилля, але далі тримається сама, бо справа захопила.

Другий перелік — властивості уваги: стійкість (як довго вона тримається на одному), концентрація (наскільки глибоко людина зосереджена), обсяг (скільки об'єктів охоплює водночас), розподіл (чи вдається стежити за кількома справами) і переключення (як швидко увага переходить з одного на інше).

Сучасна наука цього поділу не скасувала, а радше переклала своєю мовою. Уже Джеймс розрізняв увагу пасивну, «рефлекторну», і активну, довільну. Тепер кажуть про увагу, яку притягує подразник, і увагу, яку людина спрямовує сама відповідно до мети. Стійкість досліджують під назвою пильності, розподіл — як виконання двох завдань одразу, переключення — як ціну перемикання між завданнями. Різниця в підході: підручниковий перелік описує увагу як набір якостей людини, а дослідники питають, як вона влаштована і де її межі. Про це й піде мова далі.

Як мозок відсіює зайве: ефект вечірки і суперечка про фільтр

1953 року британський інженер Колін Черрі (Colin Cherry) сформулював «проблему вечірки з коктейлями»: як ми розуміємо одного мовця, коли водночас говорять інші? У його дослідах людина в навушниках чула два різні повідомлення, одне правим вухом, друге лівим (таке слухання називають дихотичним), і мала вголос повторювати одне з них. Із цим слухачі справлялися. А от про друге повідомлення не могли сказати майже нічого. Коли в «зайвому» вусі англійську мову заміняли німецькою, вони цього не помічали й припускали, що там і далі говорили англійською. Мову, пущену задом наперед, лише дехто назвав «якоюсь дивною». Проте зміну чоловічого голосу на жіночий помічали майже завжди, а чистий тон замість мови — завжди.

Психолог Дональд Бродбент (Donald Broadbent) 1958 року пояснив це моделлю фільтра. Усі повідомлення проходять первинний аналіз за фізичними ознаками — звідки звук, який голос. Далі фільтр пропускає тільки один канал, і лише його зміст мозок розбирає. Це модель раннього відбору.

Але як тоді пояснити власне ім'я, почуте в гаморі? Невілл Морей (Neville Moray) 1959 року показав, що люди іноді помічають своє ім'я в повідомленні, якого не слухали. У точнішому повторенні 1995 року таких виявилося близько третини. А 2001 року з'ясувалося, що це частіше люди з меншим обсягом робочої пам'яті, тобто ті, кому гірше вдається відгороджуватися від стороннього. Почути своє ім'я крізь гамір — ознака не особливої пильності, а радше менш щільного фільтра.

Енн Трейсман (Anne Treisman) 1960 року давала слухачам у два вуха дві різні оповідки й посеред тексту міняла їх місцями. Як переказує відкритий підручник Noba, люди мимоволі «перестрибували» вслід за змістом на інше вухо, а потім спохоплювалися й поверталися. Трейсман зробила висновок, що фільтр не відтинає зайвий канал, а послаблює його, і важливі для людини слова проходять навіть послабленими. Дойч і Дойч (Deutsch & Deutsch) 1963 року пішли далі й запропонували пізній відбір: зміст аналізується в усіх каналах, а відбір відбувається аж перед усвідомленням і відповіддю.

Жодна модель не пояснила всіх даних, і сьогодні суперечку здебільшого розв'язують компромісом: місце відбору залежить від завдання. Нілі Лаві (Nilli Lavie) 1995 року показала, що сторонні подразники заважають лише тоді, коли основне завдання легке для сприймання. Коли воно завантажує сприймання вщерть, на зайве просто не лишається ресурсу.

Прожектор уваги і три мережі Познера

Увагу можна перевести, не рухаючи очима. Американський психолог Майкл Познер (Michael Posner) наприкінці 1970-х придумав, як це виміряти. Людина дивиться на хрестик у центрі екрана. З'являється підказка — стрілка ліворуч або праворуч. За мить з одного боку спалахує ціль, і треба якнайшвидше натиснути кнопку. Здебільшого, скажімо у 80% спроб, стрілка вказує правильно. Якщо ціль з'являється там, куди показала стрілка, людина відповідає швидше, ніж без підказки. Якщо з протилежного боку — повільніше. Отже, увага переміщується окремо від погляду, і за хибне переміщення доводиться платити часом. Звідси поширена метафора: увага — це прожектор, який висвітлює частину поля зору.

Як сказано в огляді Лоуренса Ворда, раптовий спалах притягує увагу сам собою і швидко, приблизно за десяту частку секунди, але ненадовго. Довільне переведення уваги за підказкою повільніше — близько трьох десятих секунди, — зате його можна втримувати довго. Це експериментальні відповідники мимовільної й довільної уваги.

1990 року Познер і нейробіолог Стівен Петерсен (Steven Petersen) зібрали докупи дані про мозок. Їхній висновок: увага не є ні окремим «центром», ні властивістю мозку загалом. Це кілька мереж, відокремлених від систем, які обробляють самі сигнали. Мереж описали три.

• Насторожування (alerting) — підтримання готовності до важливого сигналу. Його пов'язують із правою півкулею і з норадреналіном.
• Орієнтування (orienting) — наведення уваги на джерело сигналу: місце в полі зору, звук.
• Виконавчий контроль (executive control; у статті 1990 року — «виявлення цілі») — вибір потрібної відповіді, коли щось підказує іншу. Його пов'язали з лобовими ділянками, зокрема з передньою поясною корою.

2002 року з'явився півгодинний тест мереж уваги, який оцінює всі три за часом реакції. У дослідженні на сорока дорослих показники трьох мереж між собою не корелювали: людина може швидко орієнтуватися й при цьому гірше давати раду конфліктам. 2012 року Петерсен і Познер оновили схему: поділ на три функції зберігся, а до орієнтування й контролю додалися нові мережі. Норадреналін — близький родич іншого нейромедіатора, про який є окрема стаття: дофаміну; його шлях до лобової кори теж пов'язують з увагою.

Пошук: чому одне видно одразу, а інше доводиться вишукувати

Червону ягоду в зеленому листі видно відразу. Знайомого в натовпі доводиться шукати. Чому? 1980 року Енн Трейсман і Ґаррі Джелад (Garry Gelade) дали на це відповідь, яку назвали теорією інтеграції ознак.

У їхньому першому досліді шестеро людей шукали ціль на картках з 1, 5, 15 або 30 кольоровими літерами. Коли ціль вирізнялася однією ознакою, наприклад була синьою серед коричневих і зелених, час пошуку майже не залежав від кількості літер: кожна зайва додавала близько 3 мілісекунд. Ціль ніби «вискакувала» сама. Коли ж шукати треба було поєднання ознак — зелену «Т» серед коричневих «Т» і зелених «Х», — кожна літера додавала близько 29 мілісекунд, якщо ціль була, і 67, якщо її не було. Так і має бути, коли людина перебирає літери одну по одній і зупиняється, щойно знайшла.

Трейсман пояснила це так. Окремі ознаки — колір, форму, нахил — зорова система обробляє одночасно по всьому полю зору, без участі уваги. А щоб з'єднати ознаки в цілісний предмет, потрібна зосереджена увага, яка переходить від місця до місця. Без неї ознаки можуть «склеїтися» хибно: людині здасться, що вона бачила зелену «Т», хоча були зелена «Х» і коричнева «Т».

Пізніше теорію уточнили. За моделлю керованого пошуку Джеремі Вулфа (Jeremy Wolfe), прості ознаки не лише обробляються першими, а й підказують увазі, куди йти: шукаючи зелену «Т», ми відразу відкидаємо все коричневе. Тому багато поєднань знаходимо швидше, ніж передбачала початкова теорія.

З увагою пов'язаний і ефект Струпа. 1935 року Джон Рідлі Струп (J. Ridley Stroop) просив людей називати колір чорнила, яким надруковано слово, що означає інший колір (скажімо, слово «червоний» синім чорнилом). На сто таких слів ішло в середньому 110 секунд, а на сто кольорових квадратиків — 63: слова забирали на 74% більше часу. Читання настільки автоматизоване, що слово прочитується саме, і його доводиться стримувати. Цю пробу досі використовують, щоб оцінити виконавчий контроль.

Межі уваги: чого ми не помічаємо

Найвідоміша демонстрація того, що без уваги можна не побачити очевидного, — дослід із «невидимою горилою»; це явище називають сліпотою через неувагу, і про нього є окрема стаття. Але це не єдина межа.

Сліпота до змін (change blindness). 1998 року Деніел Саймонс і Деніел Левін (Daniel Levin) улаштували дослід просто в університетському містечку. Експериментатор питав у перехожого дорогу. Під час розмови між ними проходили двоє людей із дверима, і за дверима першого експериментатора підміняв інший — в іншому одязі, іншого зросту, з іншим голосом. Підміну помітили 7 із 15 перехожих. У другому досліді, де обидва експериментатори були вбрані будівельниками, — 4 із 12.

Миготіння уваги (attentional blink). 1992 року Джейн Реймонд (Jane Raymond) з колегами показувала людям літери, які змінювали одна одну десять разів на секунду. Треба було назвати єдину білу літеру, а потім сказати, чи траплялася після неї «Х». Якщо «Х» з'являлася приблизно через 180–450 мілісекунд після білої літери, її часто пропускали; раніше або пізніше — помічали. Коли білої літери називати не треба було, провалу не виникало. Поки увага зайнята першою ціллю, вона на частку секунди «кліпає».

Пильність (vigilance). У Другу світову війну британські оператори радарів пропускали сигнали підводних човнів уже після пів години чергування. Розібратися доручили психологові Норману Макворту (Norman Mackworth). Він посадив людей перед «годинником», стрілка якого щосекунди робила крок, а зрідка — подвійний; його й треба було помітити. Як переказує огляд 2023 року, за перші пів години двогодинного досліду частка помічених сигналів упала на 10% і далі повільно знижувалася. Це явище відтворювали багато разів. За пізнішими даними, справа не в нудьзі: одноманітне спостереження — важка розумова праця, яка виснажує.

Багатозадачність: ціна перемикання

Те, що називають багатозадачністю, здебільшого є швидким перемиканням між справами. Джошуа Рубінштейн (Joshua Rubinstein), Девід Меєр (David Meyer) і Джеффрі Еванс (Jeffrey Evans) 2001 року виміряли його ціну в чотирьох дослідах. Студенти то робили одне завдання кілька разів поспіль, то чергували два: сортували картки з фігурами за різними правилами або розв'язували приклади на різні дії. Чергування щоразу забирало додатковий час. У першому досліді це була в середньому майже секунда на картку. Ціна зростала, коли правила були складніші, і меншала, коли на картці була підказка, що робити далі. Автори пояснили це двома кроками, які мозок виконує при кожному перемиканні: змінити мету («тепер роблю це») й увімкнути правила нового завдання.

Найкраще вивчений життєвий приклад — телефон за кермом. Девід Стреєр (David Strayer) і Вільям Джонстон (William Johnston) 2001 року посадили людей за симулятор водіння. Розмова по телефону вдвічі збільшувала кількість пропущених дорожніх сигналів і сповільнювала реакцію на помічені. Гарнітура не допомагала: заважали не зайняті руки, а зайнята увага. Радіо чи аудіокнижка такого впливу не мали. У досліді 2006 року погіршення водіння під час розмови виявилося порівнянним із тим, яке дає 0,08% алкоголю в крові. А коли 2010 року перевірили 200 людей, лише 2,5% поєднували водіння зі складним завданням на слух без жодних втрат.

Чи можна натренуватися? 2009 року Еял Офір (Eyal Ophir), Кліффорд Насс (Clifford Nass) та Ентоні Ваґнер (Anthony Wagner) зі Стенфордського університету опитали 262 студентів, як часто ті користуються кількома медіа одночасно, і запросили до лабораторії тих, хто робить це найчастіше і найрідше. «Медійні багатозадачники» гірше відсіювали зайве і, що найдивніше, гірше перемикалися між завданнями: ціна перемикання в них була на 167 мілісекунд більша. Висновок розійшовся світом, але групи були малі, по 15–22 людини.

Повторення дали строкату картину. Вірадгані й Ніувенстейн (Wiradhany & Nieuwenstein) 2017 року провели два повторення: з 14 перевірок лише п'ять показали очікуваний ефект, а суворіший аналіз витримали дві. Їхній метааналіз 39 результатів виявив слабкий зв'язок, який зник після поправки на те, що малі дослідження з гучним результатом публікують охочіше. Огляд 2018 року, одним з авторів якого був сам Ваґнер, обережніший: у частині досліджень завзяті багатозадачники показують гірші результати, у багатьох різниці немає, і невідомо, що тут причина, а що наслідок.

Як зазвичай розуміють увагу — і що тут не так

«Увага людини скоротилася до восьми секунд — менше, ніж у золотої рибки»

За цим твердженням, середня тривалість уваги впала з 12 секунд у 2000 році до 8, а в золотої рибки вона становить 9. Журналіст Бі-бі-сі Саймон Мейбін (Simon Maybin) 2017 року простежив, звідки ця цифра. Усі посилання ведуть до звіту канадського підрозділу Microsoft 2015 року. Компанія справді опитала 2000 канадців і записала активність мозку 112 людей, але «вісім секунд» узято не з цього дослідження: звіт посилається на сайт Statistic Brain. Той називає джерелами Національну медичну бібліотеку США та агенцію Associated Press. Ні там, ні там такого дослідження не знайшли, а сам сайт на запитання не відповів.

Дослідники уваги, з якими говорив Мейбін, вважають безглуздим саме поняття «середньої тривалості уваги»: скільки людина зосереджена, залежить від завдання. Не пощастило й рибкам: золоті рибки добре вчаться й запам'ятовують, тому на них десятиліттями вивчають пам'ять. До того ж Джеймс іще 1890 року писав, що довільну увагу не втримати довше кількох секунд поспіль, а тривала зосередженість — це низка повторних зусиль, які повертають думку до предмета. Якщо «кілька секунд» щось і описують, то не занепад, а давно відому властивість уваги.

«Жінки краще роблять кілька справ одразу»

Дані тут суперечливі, а в ретельних перевірках різниці не видно. Патриція Гірш (Patricia Hirsch) з колегами з Ахенського університету 2019 року порівняла 48 жінок і 48 чоловіків у завданнях на перемикання і на дві дії одночасно. Багатозадачність погіршувала результати в усіх, але за жодним із десяти показників жінки й чоловіки не відрізнялися. Автори застерігають, що невеликі відмінності виключити не можна і що побутові ситуації, де треба планувати наперед, їхній дослід не охоплює.

«Тренажери мозку покращують увагу»

2014 року дві групи науковців оприлюднили протилежні відкриті листи: понад 70 заявили, що «ігри для мозку» не мають наукового підґрунтя, а 133 — що доказів користі вдосталь. Деніел Саймонс із шістьма колегами 2016 року перевірив дослідження, на які посилаються самі компанії. Тренування справді покращує результати в тих завданнях, які людина тренує. Доказів, що воно допомагає в схожих завданнях, менше, а що в несхожих і в повсякденному житті — мало. Жодне з досліджень не відповідало всім вимогам до якісної перевірки. Того ж року компанія, що випускає тренажер Lumosity, погодилася сплатити 2 мільйони доларів, щоб залагодити звинувачення Федеральної торговельної комісії США в оманливій рекламі.

«Уважна людина нічого не пропустить»

Навпаки: що більше людина зосереджена на одному, то легше пропускає інше. Сліпота через неувагу і сліпота до змін є зворотним боком зосередженості, а не ознакою неуважності. Впевненість «я б точно помітив» належить до тих самих систематичних помилок судження, що й когнітивні упередження.

Що з цього випливає на практиці

• Увага — це відбір, і він має ціну. Не помітити чогось поза тим, на чому зосереджений, — звичайна властивість уваги, а не вада характеру.
• Дві справи, які потребують думання, не робляться водночас. Вони робляться по черзі, і кожне перемикання забирає час. За кермом розмова по телефону заважає й тоді, коли руки вільні.
• Раптове притягує увагу само. Спалах, звук чи рух перехоплюють її швидше, ніж людина встигає вирішити, чи варто відволікатися.
• Тривале одноманітне спостереження виснажує. Пропуски після пів години чергування — закономірність, яку знайшли ще в операторів радарів, а не ознака недбальства.
• До обіцянок «розвинути увагу» іграми варто ставитися обережно. Тренування покращує передусім те, що тренують.
• Стійкі труднощі з увагою — питання до фахівця. Якщо неуважність, непосидючість чи імпульсивність тривають із дитинства й заважають навчанню, роботі або стосункам, це може бути розлад дефіциту уваги з гіперактивністю (РДУГ) — порушення нейророзвитку. З'ясувати це може лише лікар або клінічний психолог, а не тест з інтернету.