Анализ феномена «смещения внимания» как маркера психоэмоционального напряжения

Соблюдение принципов гигиены умственного труда является приоритетной задачей при обучении детей и подростков. Представлены результаты анализа психофизиологических исследований, по большей части зарубежных авторов, посвящённых проблеме биомаркеров психоэмоционального напряжения (тревожности, агрессии). Рассматривается феномен смещений внимания (attention biases, attention shifts), а также поведенческого торможения. Проанализирована роль биоэлектрической асимметрии фронтальных зон мозга, миндалевидного тела и префронтальной коры. Показана роль двух базовых мотивационных систем приближения/достижения («approach system») и избегания/отстранения («withdrawal system»). Применение адекватных психофизиологических тестов, таких как: проба с точкой (dot-probe tasks), заданий на смещение внимания (attention shifting tasks), задач временного порядка (temporal order judgment tasks), задач на зрительный поиск (visual search) позволяет наилучшим образом выявлять смещения внимания и наблюдать за изменениями биоэлектрической активности мозга. Показано, что асимметрия ЭЭГ фронтальных зон мозга; соотношения медленных волн ЭЭГ к быстрым (theta/beta ratio; delta/beta ratio); изменения параметров компонентов вызванных потенциалов Р1, N1, N2 и позднего позитивного потенциала (LPP) при смещениях внимания можно рассматривать как маркеры психоэмоционального напряжения. Понимание механизмов смещения внимания к угрожающей информации у тревожных детей и подростков необходимо учитывать при профилактике психического здоровья и для создания корректирующих методов тренировки системы внимания на информацию с противоположным мотивирующим значением, позволяющим в дальнейшем осуществлять адаптивное поведение.

Участие авторов:
Астащенко А.П. — концепция и дизайн исследования;
Губина О.И. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка данных;
Попов М.В. — сбор и обработка данных, написание и редактирование текста;
Ященко И.Н. — написание и редактирование текста;
Сазонова О.В. — концепция и дизайн исследования;
Гаврюшин М.Ю. — написание и редактирование текста.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. 

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 11.04.2022 / Дата принятия к печати: 15.04.2022 / Дата публикации: 25.05.2022

1. Коленчукова О.А., Долгушина Е.Н., Рюпина А.А., Кратасюк В.А., Медведева Н.Н. Антиоксидантный статус как маркер здоровья студентов в период интенсивной умственной нагрузки. Гигиена и санитария. 2018; 4: 332-6.

2. Бухтияров И.В., Денисов Э.И., Жовнерчук Е.В., Сериков В.В., Хатин Д.Е., Московенко А.В. Психическое здоровье, связанное с трудом: современное состояние проблемы (обзор литературы). Гигиена и санитария. 2021; 100(11): 1236-43. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-11-1236-1243

3. Ушаков И.Б., Мелихова Е.П., Либина И.И., Губина О.И. Гигиенические и психофизиологические особенности формирования здоровья студентов медицинского вуза. Гигиена и санитария. 2018; 97(8): 756-61. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2018-97-8-756-761

4. Шуваев В.Т., Суворов Н.Ф. Базальные ганглии и поведение. СПб.: Наука; 2001.

5. Haller S.P.W., Doherty B.R., Duta M., Cohen K., Kadosh J.Y.F., Scerif L., Gaia. Attention allocation and social worries predict interpretations of peer-related social cues in adolescents. Cognitive Neuroscience. 2017; 25: 105-12.

6. Xiaocong Z., Yunying Dong, Renlai Zhou. Examination Stress Results in Attentional Bias and Altered Neural Reactivity in Test-Anxious Individuals. Neural Plasticity. 2018; Website https://doi.org/10.1155/2018/3281040

7. Miller N.V., Johnston C. Social threat attentional bias in childhood: Relations to aggression and hostile intent attributions. Aggressive Behavior. 2019; 45(3): 245-54.

8. Yu F., Guo Y.Y. On the relationship between attentional bias and attribution bias of aggressors. Advances in Psychological Science. 2009; 17(4): 821-8.

9. Platt B., Murphy S.E., Lau J.Y.F. The association between negative attention biases and symptoms of depression in a community sample of adolescents. PeerJ. 2015; 3: e1372. https://doi.org/10.7717/peerj.1372

10. Trapp W., Kalzendorf C., Baum C., Hajak G., Lautenbacher S. Attentional biases in patients suffering from unipolar depression: results of a dot probe task investigation. Psychiatry Research. 2018; 261: 325-31.

11. Cisler J.M., Koster E.H.W. Mechanisms of attentional biases towards threat in anxiety disorders: An integrative review. Clinical Psychology Review. 2010; 30: 203-16.

12. White L.K., Degnan K.A., Henderson H.A., Perez-Edgar K., Walker O.L., Shechner T., Leibenluft E., Bar-Haim Y., Pine D.S., Fox N.A. Developmental relations among behavioral inhibition, anxiety, and attention biases to threat and positive information. Child Development. 2017; 88(1): 141-55.

13. Vannestea S., Verplaetseb J., Hiela A.V., Braeckman J. Attention bias toward noncooperative people. A dot probe classification study in cheating detection. Evolution and human behavior. 2007; 28: 272-6.

14. Smith P., Waterman M. Processing bias for aggression words in forensic and nonforensic samples. Cognition and emotion. 2003; 17: 681-701. https://doi.org/10.1080/02699930302281

15. Smith P., Waterman M. Role of experience in processing bias for aggressive words in forensic and non-forensic populations. Aggressive behavior. 2004; 30: 105-122. https://doi.org/10.1002/ab.20001

16. Zhang Ke., Zhang Dajun. Attentional bias on different emotional valence information: among college students with different implicit aggression. Canadian social science. 2015; 11(8): 73-9.

17. Staller M.S., Zaiser B., Körner S., Cole.J.C. Threat-related attentional biases in police officers and martial artists: investigating potential differences using the e-Stroop and dot probe task. Sage Open. 2017; 7(2): 1-17.

18. Field A.P., Lester K.J. Is there room for development in developmental models of information processing biases to threat in children and adolescents? Clinical child family psychology review. 2010; 13(4): 315-332. https://doi.org/10.1007/s10567-010-0078-8

19. Morales S., Fu X., Perez-Edgar K.E. A developmental neuroscience perspective on affect-biased attention. Developmental cognitive neuroscience. 2016; 21: 26-41.

20. Rooijen R., Ploeger A., Kret M.E. The dot-probe task to measure emotional attention: A suitable measure in comparative studies? Psychonmic bullrtin review. 2017; 24(6): 1686-1717. https://doi.org/10.3758/s13423-016-1224-1

21. Franklin Z.C., Holmes P.S., Fowler N.E. Eye gaze markers indicate visual attention to threatening images in individuals with chronic back pain. Journal of clinical medicine. 2019; 8(1): 31. https://doi.org/10.3390/jcm8010031

22. Князев Г.Г., Савостьянов А.Н., Левин Е.А., Слободской-Плюснин Я.Ю., Бочаров А.В. Энцефалографические корреляты тревожности. Бюллетень Сибирского Отделения Российской Академии Медицинских Наук. 2009; 1(135): 74-80.

23. Русалова М.Н. Амплитуда альфа-ритма как показатель устойчивости мысленного воспроизведения эмоциональных образов по памяти. Асимметрия. 2015; 9(4): 4-17.

24. Harrewijn A., Van der Molen M.J.W., Westenberg P.M. Putative EEG measures of social anxiety: Comparing frontal alpha asymmetry and delta-beta cross-frequency correlation. Cognitive, Affective and Behavioral Neuroscience. 2016; 16: 1086-98.

25. Cole C., Zapp D.J., Nelson S.K., Perez-Edgar K. Speech Presentation Cues Moderate Frontal EEG Asymmetry in Socially Withdrawn Young Adults. Brain Cognition. 2012; 78(2): 156-62.

26. Perez-Edgar K., Kujawa A., Nelson S.K., Cole C., Zapp D.J. The relation between electroencephalogram asymmetry and attention biases to threat at baseline and under stress. Brain Cognition. 2013; 82(3): 337-43.

27. Putman P., Peer J., Maimari I., Werff S. EEG theta/beta ratio in relation to fear-modulated response-inhibition, attentional control, and affective traits. Biological Psychology. 2010; 83: 73-78.

28. Son D., Doe W., Band G., Putman P. EEG theta/beta ratio neurofeedback training in healthy females. Applied Psychophysiology and Biofeedback. 2020; 45(3); 195-210.

29. Eldar S., Yankelevitch R., Lamy D., Bar-Haim Y. Enhanced neural reactivity and selective attention to threat in anxiety. Biological Psychology. 2010; 85(2): 252-7.

30. Rossignol M., Campanella S., Bissot C., Philippot P. Fear of negative evaluation and attentional bias for facial expressions: an event-related study. Brain and Cognition. 2013; 82(3): 344-52.

31. Davidson R.J., The neural circuitry of emotion and affective style: prefrontal cortex and amygdala contributions. Social Science Information. 2001; 40(1): 11-37.

32. Weber M.A., Morrow K.A., Rizer W.S., Kangas K.J., Carlson J. Sustained, not habituated, activity in the human amygdala: A pilot fMRI dot-probe study of attentional bias to fearful faces. Cogent Psychology. 2016; 3(1). https://doi.org/10.1080/23311908.2016.1259881

33. Xiaoxue Fu, Bradley C. Taber-Thomas, Koraly Perez-Edgar. Frontolimbic functioning during threat-related attention: Relations to early behavioral inhibition and anxiety in children. Biological Psychology. 2017; 122: 98-109.

34. Афтанас Л.И., Павлов С.В. Особенности межполушарного распределения спектров мощности ЭЭГ у высокотревожных индивидуумов в эмоционально-нейтральных условиях и при отрацательной эмоциональной активации. Журнал высшей нервной деятельности. 2005; 55(3): 322-28.

35. Davidson R.J., Ekman P., Saron C.D., Senulis J.A., Friesen W.V. Approach-withdrawal and cerebral asymmetry: emotional expression and brain physiology. Journal of personality and social psychology. 1990; 58(2): 330-41.

36. Adolph D., Glischinski M., Wannemüller A., Margraf J. The influence of frontal alpha-asymmetry on the processing of approach and withdrawal-related stimuli. A multichannel psychophysiology study. Psychophysiology. 2017; 54(9): 1295-310.

37. Fox N.A., Henderson H.A., Marshall P.J., Nichols K.E., Ghera M.M. Behavioral inhibition: linking biology and behavior within a developmental framework. Annual Review of Psychology. 2005; 56(1): 235-62.

38. Fox N.A., Russo R., Bowles R., Dutto K. Do threatening stimuli draw or hold visual attention in subclinical anxiety? Journal of experimental psychology: general. 2001; 130(4): 681-700.

39. Астащенко А.П., Горбатенко Н.П., Дорохов Е.В., Варварова С.И., Зяблова П.В. Влияние тревожности, связанной с экзаменационным стрессом, на смещение зрительного внимания и электрическую активность фронтальных зон мозга. Ульяновский медико-биологический журнал. 2020; 2: 100-11. https://doi.org/10.34014/2227-1848-2020-2-100-111

40. Musa C.Z., Lepine J.P. Cognitive aspects of social phobia: a review of theories and experimental research. European Psychiatry. 2000; 15(1): 59-66.

41. Shechner T., Rimon-Chakir A., Britton J.C., Lotan D., Apter A., Bliese P.D., Pine D.S., Bar-Haim Y. Attention bias modification treatment augmenting effects on cognitive behavioral therapy in children with anxiety: randomized controlled trial. Journal of the American Academy of Child and Adolescent. 2014; 53(1): 61-71.

42. Ушаков И.Б., Попов В.И., Петрова Т.Н., Есауленко И.Э. Изучение здоровья студентов как результат взаимодействия медико-биологических, экологических и социально-гигиенических факторов риска. Медицина труда и промышленная экология. 2017; 4: 33-6.

43. Евдокимов В.И., Губина О.И., Попов В.И, Бочаров В.В., Тупицын Ю.Я., Жук С.П. Методика оценки психического здоровья и показатели адаптации студентов ВГМА. Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2005; 4(4): 457-60.

44. Schoth D.E., Georgallis T., Liossi C. Attentional bias modification in people with chronic pain: a proof of concept study. Cognitive behavior therapy. 2013; 2(3): 233-43. https://doi.org/10.1080/16506073.2013.777105

45. Sharpe L., Ianiello M., Dear B.F. , Perry K., Refshauge K., Nicholas M.K. Is there a potential role for attention bias modification in pain patients? Results of 2 randomised, controlled trials. Pain. 2012; 153(3): 722-31. https://doi.org/10.1016/j.pain.2011.12.014