Když dva vidí totéž, není to vždy totéž

Slavný citát, připisovaný polskému básníkovi Stanislawu Jerzy Lecovi a zhudebněný Ivo Jahelkou, říká, že seno voní jinak koním a jinak zamilovaným. S notnou dávkou nadsázky se dá říci, že jde o metaforu pozornosti – pro koně a pro zamilovaného má zkrátka týž senzorický vstup (zanedbáme-li nemalé rozdíly ve smyslových orgánech koně a člověka) zcela jiný kontextuální význam. Seno pak skutečně může „vonět jinak“ – pozornost totiž v závislosti na motivaci, emočním stavu, předchozí zkušenosti a dalších okolnostech usměrňuje, které aspekty senzorických vstupů budou posíleny a přednostně zpracovány v systémech zajišťujících smyslové vnímání.

Lidský mozek čelí nepřebernému množství senzorických vstupů, z nichž však náš vnitřní svět – přesněji neurální reprezentaci světa kolem nás – tvoří jen malý zlomek. To, které podněty budou vpuštěny a přednostně zpracovány v systémech vnímání – nebo i vstoupí do naší vědomé zkušenosti –, určuje pozornost.

První vlivný model pozornosti navrhl roku 1958 britský psycholog Donald Broadbent. Ve své teorii předpokládal, že senzorické informace nejprve krátce setrvají v jakémsi senzorickém „skladu“ a následně je filtr pozornosti vybere k dalšímu zpracování v systémech vyššího řádu (obr. 1). K vnímání a vědomí se tedy dostává jen poměrně malá část senzorických vstupů, ostatní informace zůstanou zachyceny v nižších patrech zpracování smyslové informace a jsou pro další zpracování ztraceny.

Ve skutečnosti ale Broadbentův model nedokáže některé pozornostní jevy uspokojivě vysvětlit. Jedním z nich je tzv. efekt koktejlového večírku. V hlučném prostředí dokážeme sledovat rozhovor s jedním partnerem a ostatní hlasy ignorovat. Přesto jsme schopni okamžitě zareagovat, pokud v davu zazní například naše jméno, i když přichází z „informačního kanálu“, kterému jsme nevěnovali pozornost. To znamená, že i nevýběrové podněty procházejí alespoň částečným zpracováním – jinak by nebylo možné je rozpoznat jako významné.

1. Jedním z prvních konceptuálních uchopení problému pozornosti byl filtrační model britského experimentálního psychologa Donalda Broadbenta. Senzorické vstupy krátkodobě zůstávají v „zásobníku“, poté jsou selektivně „filtrovány“ podle různých vlastností. Proces filtrace tvoří hrdlo láhve – k dalšímu zpracování se posune jen malá část senzorických vstupů, které sítem projdou. Pozdější modely, vynucené nesouladem mezi predikcemi modelu a experimentálními výsledky, například model Treismanové, tento filtr nechápou jako úplné vyřazení nesledovaného podnětu, ale spíše jeho značné zeslabení. Díky tomu naše pozornost může zachytit výrazný signál, například známé slovo či jméno, i v „šumu pozadí“ při rozhovoru v hlučné restauraci.

Schéma Kyle Farr, CC BY-SA 3.0

Podobně problematické je vysvětlení předpozornostního zpracování sluchových vjemů. Každý zná situaci, kdy při rozhovoru s partnerem nebo nadřízeným nedával příliš pozor – pokud jste muž, je to téměř jisté. A přesto, když jde takříkajíc do tuhého, dokážete zopakovat poslední větu svého protějšku, jako byste pozor dávali. Ve skutečnosti jste si však obsah dané věty uvědomili až nyní. Signál byl tedy na krátký čas uložen a částečně vjemově zpracován, i když nebyl cílem vaší pozornosti v reálném čase. Broadbentův model s takovou možností nepočítá, a proto se postupem času ukázal být až příliš zjednodušený a postupně jej nahradily přesnější hypotézy. Přesto právě on položil experimentálnímu studiu mechanismů pozornosti pevné základy.

Tři neurální sítě pozornosti

Podle emeritního profesora Oregonské univerzity Michaela Posnera, žijícího klasika výzkumu pozornosti, lze kontrolu pozornosti rozdělit do tří relativně samostatných, ale vzájemně provázaných sítí.

Síť bdělosti udržuje organismus v optimální pohotovosti a připravenosti reagovat. Zásadní roli v této funkci hraje neuropřenašeč a neuromodulátor noradrenalin. Klíčovým uzlem sítě je jádro locus coeruleus v mozkovém kmeni, což je také hlavní zdroj noradrenalinu v mozku (obr. 2). Z této drobné, ale důležité struktury se noradrenergní vlákna rozbíhají difuzně do všech „koutů“ mozku: kortexu, limbického systému, hypotalamu, mozečku i mozkového kmene. Aktivace této sítě zvyšuje pozornost, bdělost a reguluje učení a paměť; zejména když přichází významný signál. Síť bdělosti tak hlídá připravenost mozku reagovat na signály, které mohou přijít z různých míst.

2. Neurálním substrátem sítě bdělosti je nenápadné, ale důležité jádro v mozkovém kmeni: locus coeruleus. Toto jádro je hlavním centrem, odkud vychází do celého mozku síť noradrenergních vláken, která modulují aktivitu mnoha neuronálních sítí. Podle nejnovějších výsledků hrají v této modulaci nečekaně významnou úlohu astrocyty.

Schéma Petr Telenský v programu Biorender s využitím databáze šablon

Síť orientace umožňuje zaměřit zpracování buď na určitou část prostoru, nebo na specifické vlastnosti (rysy) objektů. Pozornost zaměřená na prostor vybírá konkrétní oblast v zorném poli, zatímco pozornost zaměřená na vlastnosti (rysy) objektů zvýhodňuje určité znaky, například barvu, tvar či pohyb. Anatomicky síť orientace zahrnuje zejména zadní parietální kůru a temporoparietální křižovatku (temporoparietal junction), které zprostředkovávají rychlé přesuny mezi místy i mezi rysy podnětů. Farmakologické studie ukazují, že její funkce silně ovlivňuje cholinergní systém vycházející z bazálního předního mozku – acetylcholin tak podporuje schopnost flexibilně přepínat pozornost jak mezi lokalitami, tak mezi vlastnostmi objektů.