پایه‌های عصب‌شناختی توجه

گزینش آغازین (early selection) و گزینش پسین (late selection)

چه‌موقع گزینش محرک صورت می‌گیرد؟ در مراحل اولیهٔ بازشناسی، یعنی در جریان شکل‌گیری توصیف درون‌داد، یا در طول مراحل بعدی، یعنی هنگام مقایسه توصیف درون‌داد با توصیف اشیاء ذخیره‌شده در حافظه؟ پیش از دانستن معنای چیزی، می‌توانیم به‌صورت انتخابی آن را نادیده بگیریم (گزینش آغازین) یا فقط پس از دانستن معنای آن دست به انتخاب می‌زنیم (گزینش پسین)؟

در حال حاضر شواهدی در تأیید هر دو نوع گزنیش وجود دارد. برخی از شواهد مؤید گزینش آغازین، حاصل پژوهش‌هائی هستند که در آنها فعالیت الکتریکی بخش شنوائی مخ ثبت می‌شود. نقطهٔ آغاز تحقیقات مزبور این یافته است که هر محرک شنوائی، زنجیره‌ای از امواج مغزی به‌وجود می‌آورد. برخی از این امواج که زودتر رخ می‌کنند با فرآیندهای پیش از تعیین معنی محرک سروکار دارند. برای مثال، تقریباً ۱۰۰ هزارم ثانیه پس از ارائهٔ محرک، موجی ظاهر می‌شود که معلوم شده به تغییرات معنائی حساس نیست (و البته با توجه به‌سرعت پیدایش این موج، چندان‌ هم تعجب‌آور نیست). این موج در مواقعی نیز که آزمودنی‌ها سرگرم انجام تکالیف توجه بوده‌اند، ثبت شده است. آزمایشی را در نظر بگیرید که در آن، آزمودنی‌ها یک‌بار با یک گوش و بار دیگر با هر دو گوش، صوت‌های هدف را می‌پایند. در حالت دوم، آزمودنی‌ها مجبور هستند توجه خود، و یا به‌عبارت دیگر فرآیند گزینش خود را تقسیم کنند. اگر گزینش در مراحل آغازین باشد، تفاوت بین این دو حالت باید در موج مغزی زودرس منعکس گردد. عملاً نیز می‌بینیم که دامنهٔ این موج وقتی کوچکتر است که محرک هدف در حالت تقسیم توجه ارائه شده باشد و نه در حالت دیگر (هیلیارد - Hillyard در ۱۹۸۵).

شواهد مؤید 'گزینش پسین' ، حاصل آزمایش‌هائی است که در آنها برای اثبات فهمیده شدن معنی محرک‌های بی‌توجه مانده، فنون رفتاری به‌کار می‌رود. در این آزمایش‌ها از طریق دو گوشی، جمله‌های متفاوتی به‌هریک از گوش‌های آزمودنی‌ها عرضه می‌شد. و از آنان می‌خواستند که به شنیده‌های یک گوش توجه کنند و به شنیده‌های گوش دیگر بی‌توجه بمانند. سپس آزمودنی‌ها باید می‌گفتند با گوش مورد توجه چه شنیده‌اند. در برخی از این جمله‌ها، واژهٔ دوپهلو وجود داشت. مثلاً در جمله‌ٔ 'The man walked by the bank' ، واژهٔ 'bank' هم به‌معنی بانک است و هم به‌معنی ساحل رودخانه. بازگوئی آزمودنی از این جمله، نشان‌دهندهٔ چگونگی تفسیر او از واژهٔ دوپهلو است. همزمان با ارائهٔ واژهٔ دوپهلو (bank) به‌گوش 'مورد توجه' ، واژه‌ای دیگر که با یکی از دو معنای bank مربوط بود، (مثلاً واژهٔ river)، به‌گوش دیگر آزمودنی ارائه می‌شد. نتایج نشان داد که شنیده‌های گوش 'مورد توجه' از شنیده‌های گوش دیگر، تأثیر پذیرفته بود. مثلاً اگر واژهٔ 'river' به‌گوش توجه نشده ارائه می‌شد، یکی از بازگوئی‌های احتمالی جمله این بود: 'The man strolled by the water' . این اثر تنها در صورتی بروز می‌کرد که آزمودنی‌ها معنای واژه‌های 'توجه‌نشده' را فهمیده باشند. پس از انتخاب در این تکلیف در مرحلهٔ پسین صورت گرفته است (لاکنر - Lackner و گارت - Garrett در ۱۹۷۳).

پایه‌های عصب‌شناختی توجه

در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های زیادی در زمینهٔ درک پایه‌های عصب‌شناختی توجه، به‌ویژه توجه بصری، صورت گرفته است. پژوهش‌ها در این مبحث در پی پاسخ به دو سؤال عمده بوده‌اند: الف- در عملکرد روانی گزینش چیزی برای تمرکز توجه بر آن، کدام ساختارهای مغزی دخالت دارند؟ و ب- چه تفاوتی بین پردازش عصبی محرک‌های توجه شده و توجه نشده وجود دارد؟ این دو سؤال را جداگانه بررسی می‌کنیم.

به‌نظر می‌رسد دو دستگاه جداگانه در مغز در گزینش درون‌دادها دخیل هستند. یکی از این دو دستگاه که با مکان محرک‌ها سروکار دارد و عهده‌دار گزینش مکانی از میان چند مکان و عطف توجه از مکانی به مکان دیگر است به دستگاه خلفی (posterior system) (پسین) موسوم است، چرا که ساختارهای مغزی آن، یعنی بخشی از قشر آهیانه‌ای (parietal) و چند ساختار زیرقشری (subcortical) دیگر، در پشت مغز قرار دارند. سروکار دستگاه توجه، نه با مکان بلکه با ویژگی‌های دیگری همچون شکل و رنگ شیء است. این یکی به دستگاه قدامی (anterior) (پیشین) موسوم است، زیرا ساختارهای آن، یعنی سنگولوم قدامی (anterior cingulate) و یک ساختار دیگر زیر قشری مربوط به آن، در جلوی مغز قرار دارند. خلاصه اینکه توجه انتخابی ما یا با تمرکز بر مکان شیء صورت می‌گیرد و یا با تمرکز بر ویژگی‌های دیگر آن شیء. اما در هر حال دو ناحیهٔ کاملاً متفاوت مغز در این نوع گزینش در کار هستند.

برای اینکه با شواهد مؤید این ادعا آشنا شویم، یکی از پژوهش‌های مربوط به دستگاه خلفی را مثال می‌آوریم. در این مورد، برخی از شواهد بسیار مهم، از مقطع‌نگاری پوزیترونی (PET) کسانی که سرگرم انجام تکالیف توجه انتخابی بوده‌اند، به‌دست آمده است. اگر از آزمودنی خواسته شود توجه خود را از مکانی به مکان دیگر معطوف کند، از بین نواحی مختلف قشر مخ، بیشترین افزایش جریان خون، و نتیجتاً بیشترین فعالیت عصبی، در قطعه‌های آهیانه‌ای هر دو نیمکرهٔ مغز صورت می‌گیرد (کربتا -Corbetta، میه‌زین - Miezin، شولمن - Shulman و پیترسن - Petersen در ۱۹۹۳). به‌علاوه، کسانی که این نواحی مغزشان آسیب‌دیده وقتی با تکالیف توجه آزمایش می‌شوند در انتقال توجه از مکانی به مکان دیگر با مشکلات بسیار روبه‌رو می‌گردند (پوزنر - Posner در ۱۹۸۸). بنابراین مناطق مغزی فعال در تکلیف توجه، باید همان مناطقی باشند که در مغز بیماران ناتوان از انجام چنین تکالیفی آسیب دیده‌اند. از این گذشته، ثبت فعالیت تک‌یاخته‌ای در نخستی‌ها (primates) نشان داده که هنگام انتقال توجه از مکانی به مکان دیگر، نورون‌ها در همان مناطق مغزی فعال می‌شوند (موران - Moran و دیسمون - Desimone در ۱۹۸۵). همهٔ این یافته‌ها در یک نقطه به‌هم می‌رسند: توجه به مکان‌های مختلف، به‌عهدهٔ مناطق آهیانه‌ای مغز است. یافته‌های مشابهی نیز دخالت مناطق پیشانی مغز (دستگاه قدامی) را در توجه به ویژگی‌های خود شیء تأیید می‌کنند.

اکنون به سؤال دوم می‌پردازیم. وقتی شیئی برای تمرکز توجه انتخاب می‌شود چه تغییری در پردازش عصبی آن شیء رخ می‌دهد؟ برای توضیح مطلب، آزمایشی را در نظر بگیرید که در آن مجموعه‌ای از اشیاء هندسی رنگارنگ را به آزمودنی عرضه می‌کنند و از او می‌خواهند تنها به اشیاء قرمزرنگ توجه کند و هر وقت مثلث ارائه شد به آزمایشگر اطلاع دهد. دستگاه قدامی توجه را به رنگ معطوف می‌کند، اما چه تغییر دیگری در پردازش عصبی هر محرک رخ می‌دهد؟ پاسخ این است: در دورهٔ توجه به رنگ، مناطقی از قشر بینائی که رنگ را پردازش می‌کنند در مقایسه با دوره‌ای که آزمودنی به رنگ توجه انتخابی ندارد، فعالظتر می‌شوند، به‌طور کلی، فعالیت منطقی از مغز که به ویژگی مورد توجه مربوط هستند (رنگ، شکل، بافت یا حرکت و جز اینها) تشدید (amplfy) می‌شود (پوزنر و دوهین - Dehaene در ۱۹۹۴). (از برخی شواهد نیز چنین برمی‌آید که در مناطقی از مغز که با ویژگی توجه نشده مربوط هستند بازداری ایجاد می‌شود.)

برخی از گویاترین شواهد در تأیید پدیدهٔ 'تشدید' فعالیت در مناطق مغزی مربوط به ویژگی‌های شیء، حاصل پژوهش‌های پی‌ای‌تی است. در آزمایشی (کربتا و همکاران، ۱۹۹۳) از آزمودنی‌ها در حین نگاه کردن به اشیاء متحرکی که شکل و رنگ متفاوتی داشتند، تصویربرداری مغزی شد. از این آزمودنی‌ها یک‌بار خواسته شد که به تغییر حرکت اشیاء توجه کنند، و بار دیگر خواسته شد که توجه خود را به تغییر رنگ آنها معطوف کنند. بنابراین ویژگی مورد توجه در موقعیت نخست، حرکت و در موقعیت دیگر، رنگ بود. گرچه محرک فیزیکی در هر دو موقعیت یکی بود، آزمایش نشان داد که مناطق قشری مربوط به پردازش حرکت در موقعیت اول، و مناطق مربوط به پردازش رنگ در موقعیت دوم فعال‌تر بودند (شکل پی‌ای‌تی). بنابراین، توجه موجب تشدید هر دو دسته فعالیت روانشناختی و زیست‌شناختی می‌شود.