Обзор современных исследований эффекта фасилитации внимания в рамках динамической теории внимания: проблемы и перспективы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Результаты недавних зарубежных исследований в рамках динамической теории внимания (ДТВ) открыли большие перспективы разработки терапевтических методов, использующих временные закономерности ритмической стимуляции для моделирования эффекта фасилитации (ЭФ) внимания в когнитивных и специализированных, языковых задачах. Тем не менее исследования в рамках ДТВ развиваются в локальных направлениях и до сих пор остаются менее заметными для широкого круга исследователей. В частности, не был проведен систематический обзор и мета-анализ поведенческих и психофизиологических исследований ЭФ в рамках ДТВ. В данном обзоре была рассмотрена ДТВ, а именно представлены ее специфика, положения, механизмы избирательности внимания, основные исследовательские парадигмы. Мы проанализировали современные исследования ЭФ в рамках ДТВ. Были рассмотрены исследования в рамках корреляционного подхода, а также исследования ЭФ в парадигмах ритмического воздействия. В рамках последних мы выделили два блока: общие когнитивные функции и языковые процессы. В первом блоке мы изучили исследования ЭФ на восприятие, а также на восприятие и память совместно, а во втором блоке - ЭФ на синтаксис и фонологию. Было обнаружено, что большинство исследований сосредоточено на детях и молодых взрослых, что ограничивает возможность обобщения результатов для других возрастных групп. Кроме того, исследования в рамках синтаксического направления продемонстрировали противоречивые данные относительно синтаксической и модальной специфичности ЭФ, а также были сфокусированы только на изучении слуховой модальности ЭФ. Обзор также показал ограниченность исследований в построении экспериментальной парадигмы, которая проявляется в выборе только одного механизма избирательности внимания, описанного в динамической теории внимания. Таким образом, данная работа подчеркивает необходимость дальнейших исследований для более глубокого понимания ЭФ, а также для расширения возрастных групп и модальностей, включенных в исследования.

Об авторах

Максим Олегович Маркевич

Научный центр когнитивных исследований, Научно-технологический университет «Сириус»

Автор, ответственный за переписку.
Email: markevichmaksim92@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-4137-0552

аспирант, младший научный сотрудник, Научный центр когнитивных исследований

Российская Федерация, 354340, Федеральная территория «Сириус», Олимпийский пр-т, 1

Ольга Владимировна Сысоева

Научный центр когнитивных исследований, Научно-технологический университет «Сириус»; Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН; Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Email: olga.v.sysoeva@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4005-9512
SPIN-код: 2139-6619

кандидат психологических наук, заведующая лабораторией нейробиологии типичного и атипичного развития, Научный центр когнитивных исследований

Российская Федерация, 354340, Федеральная территория «Сириус», Олимпийский пр-т, 1; Российская Федерация, 101000, Москва, улица Бутлерова, 5А; Российская Федерация, 101000, Москва, ул. Мясницкая, 20

Список литературы

  1. Buzsáki, G. (2019). The Brain from Inside Out (1st ed.). Oxford: Oxford University Press. https://doi.org/10.1093/oso/9780190905385.001.0001
  2. Buzsáki, G., & Draguhn, A. (2004). Neuronal oscillations in cortical networks. Science (New York, N.Y.), 304(5679), 1926-1929. https://doi.org/10.1126/science.1099745
  3. Canette, L.-H., Bedoin, N., Lalitte, P., Bigand, E., & Tillmann, B. (2019). The Regularity of Rhythmic Primes Influences Syntax Processing in Adults. Auditory Perception & Cognition, 2(3), 163-179. https://doi.org/10.1080/25742442.2020.1752080
  4. Canette, L.-H., Fiveash, A., Krzonowski, J., Corneyllie, A., Lalitte, P., Thompson, D., Trainor, L., Bedoin, N., & Tillmann, B. (2020). Regular rhythmic primes boost P600 in grammatical error processing in dyslexic adults and matched controls. Neuropsychologia, 138, 107324. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2019.107324
  5. Canette, L.-H., Lalitte, P., Bedoin, N., Pineau, M., Bigand, E., & Tillmann, B. (2020). Rhythmic and textural musical sequences differently influence syntax and semantic processing in children. Journal of Experimental Child Psychology, 191, 104711. https://doi.org/10.1016/j.jecp.2019.104711
  6. Cason, N., Astésano, C., & Schön, D. (2015). Bridging music and speech rhythm: Rhythmic priming and audio-motor training affect speech perception. Acta Psychologica, 155, 43-50. https://doi.org/10.1016/j.actpsy.2014.12.002
  7. Cason, N., & Schön, D. (2012). Rhythmic priming enhances the phonological processing of speech. Neuropsychologia, 50(11), 2652-2658. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2012.07.018
  8. Chern, A., Tillmann, B., Vaughan, C., & Gordon, R. L. (2018). New evidence of a rhythmic priming effect that enhances grammaticality judgments in children. Journal of Experimental Child Psychology, 173, 371-379. https://doi.org/10.1016/j.jecp.2018.04.007
  9. Degé, F. (2021). Music lessons and cognitive abilities in children: How far transfer could be possible. Frontiers in Psychology, 11, 557807. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2020.557807
  10. Denison, R. N. (2024). Visual temporal attention from perception to computation. Nature Reviews Psychology, 3, 261-274. https://doi.org/10.1038/s44159-024-00294-0
  11. Elbaz, A., & Yeshurun, Y. (2020). Can rhythm-induced attention improve the perceptual representation? Public Library of Science ONE, 15(4), e0231200. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231200
  12. Falk, S., Lanzilotti, C., & Schön, D. (2017). Tuning neural phase entrainment to speech. Journal of Cognitive Neuroscience, 29(8), 1378-1389. https://doi.org/10.1162/jocn_a_01136
  13. Fiveash, A., Bedoin, N., Gordon, R. L., & Tillmann, B. (2021). Processing rhythm in speech and music: Shared mechanisms and implications for developmental speech and language disorders. Neuropsychology, 35(8), 771-791. https://doi.org/10.1037/neu0000766
  14. Fiveash, A., Bedoin, N., Lalitte, P., & Tillmann, B. (2020). Rhythmic priming of grammaticality judgments in children: Duration matters. Journal of Experimental Child Psychology, 197, 104885. https://doi.org/10.1016/j.jecp.2020.104885
  15. Fiveash, A., Burger, B., Canette, L.-H., Bedoin, N., & Tillmann, B. (2022). When visual cues do not help the beat: evidence for a detrimental effect of moving point-light figures on rhythmic priming. Frontiers in Psychology, 13, 807987. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2022.807987
  16. Fiveash, A., Ferreri, L., Bouwer, F. L., Kösem, A., Moghimi, S., Ravignani, A., Keller, P. E., & Tillmann, B. (2023). Can rhythm-mediated reward boost learning, memory, and social connection? Perspectives for future research. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 149, 105153. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2023.105153
  17. Fiveash, A., Ladányi, E., Camici, J., Chidiac, K., Bush, C. T., Canette, L.-H., Bedoin, N., Gordon, R. L., & Tillmann, B. (2023). Regular rhythmic primes improve sentence repetition in children with developmental language disorder. Npj Science of Learning, 8(1), 1-8. https://doi.org/10.1038/s41539-023-00170-1
  18. Fiveash, A., Schön, D., Canette, L.-H., Morillon, B., Bedoin, N., & Tillmann, B. (2020). A stimulus-brain coupling analysis of regular and irregular rhythms in adults with dyslexia and controls. Brain and Cognition, 140, 105531. https://doi.org/10.1016/j.bandc.2020.105531
  19. Fotidzis, T., Moon, H., Steele, J., & Magne, C. (2018). Cross-Modal Priming Effect of Rhythm on Visual Word Recognition and Its Relationships to Music Aptitude and Reading Achievement. Brain Sciences, 8(12), 210. https://doi.org/10.3390/brainsci8120210
  20. Frischen, U., Degé, F., & Schwarzer, G. (2022). The relation between rhythm processing and cognitive abilities during child development: The role of prediction. Frontiers in Psychology, 13, 920513. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2022.920513
  21. Goswami, U. (2018). A Neural Basis for Phonological Awareness? An Oscillatory “Temporal Sampling” Perspective. https://doi.org/10.17863/CAM.11061
  22. Haegens, S., & Zion Golumbic, E. (2018). Rhythmic facilitation of sensory processing: A critical review. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 86, 150-165. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2017.12.002
  23. Henry, M. J., & Herrmann, B. (2014). Low-Frequency Neural Oscillations Support Dynamic Attending in Temporal Context. Timing & Time Perception, 2(1), 62-86. https://doi.org/10.1163/22134468-00002011
  24. Henry, M. J., Herrmann, B., & Grahn, J. A. (2017). What can we learn about beat perception by comparing brain signals and stimulus envelopes? Public Library of Science ONE, 12(2), e0172454. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0172454
  25. Hickey, P., Barnett-Young, A., Patel, A. D., & Race, E. (2020). Environmental rhythms orchestrate neural activity at multiple stages of processing during memory encoding: Evidence from event-related potentials. Public Library of Science ONE, 15(11), e0234668. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0234668
  26. Hickey, P., Merseal, H., Patel, A. D., & Race, E. (2020). Memory in time: Neural tracking of low-frequency rhythm dynamically modulates memory formation. NeuroImage, 213, 116693. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2020.116693
  27. Hilton, C. B., & Goldwater, M. B. (2021). Linguistic syncopation: Meter-syntax alignment affects sentence comprehension and sensorimotor synchronization. Cognition, 217, 104880. https://doi.org/10.1016/j.cognition.2021.104880
  28. Johndro, H., Jacobs, L., Patel, A. D., & Race, E. (2019). Temporal predictions provided by musical rhythm influence visual memory encoding. Acta Psychologica, 200, 102923. https://doi.org/10.1016/j.actpsy.2019.102923
  29. Jones, A., Silas, J., Anderson, W., & Ward, E. V. (2023). Null effects of temporal prediction on recognition memory but evidence for differential neural activity at encoding. A registered report. Cortex, 169, 130-145. https://doi.org/10.1016/j.cortex.2023.09.006
  30. Jones, A., & Ward, E. V. (2019). Rhythmic Temporal Structure at Encoding Enhances Recognition Memory. Journal of Cognitive Neuroscience, 31(10), 1549-1562. https://doi.org/10.1162/jocn_a_01431
  31. Jones, M. R. (1976). Time, our lost dimension: Toward a new theory of perception, attention, and memory. Psychological Review, 83(5), 323-355. https://doi.org/10.1037/0033-295X.83.5.323
  32. Jones, M. R. (2019). Time Will Tell: A Theory of Dynamic Attending (1st ed.). Oxford: Oxford University Press. https://doi.org/10.1093/oso/9780190618216.001.0001
  33. Kim, H.-W., Kovar, J., Bajwa, J. S., Mian, Y., Ahmad, A., Mancilla Moreno, M., Price, T. J., & Lee, Y. S. (2024). Rhythmic motor behavior explains individual differences in grammar skills in adults. Scientific Reports, 14(1), 3710. https://doi.org/10.1038/s41598-024-53382-9
  34. Kim, H.-W., McLaren, K. E., & Lee, Y. S. (2024). No influence of regular rhythmic priming on grammaticality judgment and sentence comprehension in English-speaking children. Journal of Experimental Child Psychology, 237, 105760. https://doi.org/10.1016/j.jecp.2023.105760
  35. Kotz, S. A., Frisch, S., von Cramon, D. Y., & Friederici, A. D. (2003). Syntactic language processing: ERP lesion data on the role of the basal ganglia. Journal of the International Neuropsychological Society: JINS, 9(7), 1053-1060. https://doi.org/10.1017/S1355617703970093
  36. Kotz, S. A., Gunter, T. C., & Wonneberger, S. (2005). The basal ganglia are receptive to rhythmic compensation during auditory syntactic processing: ERP patient data. Brain and Language, 95(1), 70-71. https://doi.org/10.1016/j.bandl.2005.07.039
  37. Kreidler, K., Vuolo, J., & Goffman, L. (2023). Children with developmental language disorder show deficits in the production of musical rhythmic groupings. Journal of Speech, Language, and Hearing Research, 66(11), 4481-4496. https://doi.org/10.1044/2023_JSLHR-23-00197
  38. Ladányi, E., Lukács, Á., & Gervain, J. (2021). Does rhythmic priming improve grammatical processing in Hungarian-speaking children with and without developmental language disorder? Developmental Science, 24(6), e13112. https://doi.org/10.1111/desc.13112
  39. Lê, M., Quémart, P., Potocki, A., Gimenes, M., Chesnet, D., & Lambert, E. (2020). Rhythm in the blood: The influence of rhythm skills on literacy development in third graders. Journal of Experimental Child Psychology, 198, 104880. https://doi.org/10.1016/j.jecp.2020.104880
  40. Notbohm, A., Kurths, J., & Herrmann, C. S. (2016). Modification of Brain Oscillations via Rhythmic Light Stimulation Provides Evidence for Entrainment but Not for Superposition of Event-Related Responses. Frontiers in Human Neuroscience, 10, 00010. https://doi.org/10.3389/fnhum.2016.00010
  41. Press, C., Kok, P., & Yon, D. (2020). The Perceptual Prediction Paradox. Trends in Cognitive Sciences, 24(1), 13-24. https://doi.org/10.1016/j.tics.2019.11.003
  42. Przybylski, L., Bedoin, N., Krifi-Papoz, S., Herbillon, V., Roch, D., Léculier, L., Kotz, S. A., & Tillmann, B. (2013). Rhythmic auditory stimulation influences syntactic processing in children with developmental language disorders. Neuropsychology, 27(1), 121-131. https://doi.org/10.1037/a0031277
  43. Seibold, V. C., Balke, J., & Rolke, B. (2023). Temporal attention. Frontiers in Cognition, 2, 1168320. https://doi.org/10.3389/fcogn.2023.1168320
  44. Sousa, J., Martins, M., Torres, N., Castro, S. L., & Silva, S. (2022). Rhythm but not melody processing helps reading via phonological awareness and phonological memory. Scientific Reports, 12(1), 13224. https://doi.org/10.1038/s41598-022-15596-7
  45. Spiridonov, V. F., & Falikman, M. V. (2011). Cognitive Psychology: History and Modernity. Moscow: Lomonosov Publ.
  46. Treisman, A. M., & Gelade, G. (1980). A feature-integration theory of attention. Cognitive Psychology, 12(1), 97-136. https://doi.org/10.1016/0010-0285(80)90005-5
  47. Wilsch, A., Mercier, M. R., Obleser, J., Schroeder, C. E., & Haegens, S. (2020). Spatial attention and temporal expectation exert differential effects on visual and auditory discrimination. Journal of Cognitive Neuroscience, 32(8), 1562-1576. https://doi.org/10.1162/jocn_a_01567
  48. Xu, M., Meng, J., Yu, H., Jung, T.-P., & Ming, D. (2021). Dynamic brain responses modulated by precise timing prediction in an opposing process. Neuroscience Bulletin, 37(1), 70-80. https://doi.org/10.1007/s12264-020-00527-1
  49. Yu, W., Chien, Y.-F., Wang, B., Zhao, J., & Li, W. (2024). The effects of word and beat priming on Mandarin lexical stress recognition: an event-related potential study. Language and Cognition, 1-23. https://doi.org/10.1017/langcog.2023.75
  50. Yuan, P., Hu, R., Zhang, X., Wang, Y., & Jiang, Y. (2021). Cortical entrainment to hierarchical contextual rhythms recomposes dynamic attending in visual perception. ELife, 10, e65118. https://doi.org/10.7554/eLife.65118
  51. Zoefel, B. (2018). Speech Entrainment: Rhythmic Predictions Carried by Neural Oscillations. Current Biology: CB, 28(18), R1102-R1104. https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.07.048

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».