Спусковым крючком для реакции нейронов является не только сенсорный или внешний стимул – мысли и чувства также могут активировать возбуждение нервных клеток. Отдельные нервные сети реагируют на внешние и внутренние стимулы и имеют элементы управления, которые позволяют нам переключать внимание с одного стимула на другой.
Существуют два самостоятельных, но тесно взаимосвязанных пути передачи сигналов, каждый из которых управляется своей сетью нервных клеток: восходящий и нисходящий. Нисходящие процессы, контролирующие внимание, протекают в тех областях мозга, которые имеют дело с сенсорными входными сигналами, а также в областях, обучающихся определенным образом реагировать на задачи. Нисходящие процессы часто играют роль в принятии решений. Большинство отделов мозга участвуют в нисходящих процессах того или иного рода.
Восходящие процессы обработки информации лучше всего рассматривать как непроизвольные и автоматические; это некий инструмент для выявления неожиданных стимулов и привлечения к ним внимания. Так же как иммунная система организма постоянно сканирует тело в поисках микробов-захватчиков, восходящие сети мозга постоянно сканируют окружающую среду для выявления сигналов, требующих немедленного внимания. Как только выявляется такой стимул, эти сети перенаправляют наше внимание, позволяя нам немедленно его зафиксировать. Именно так мы воспринимаем человека, который перебегает дорогу перед нашим автомобилем – прежде чем осознаем его присутствие.
Память играет не меньшую роль в процессе избирательного внимания. Мозг обрабатывает воспоминания двумя различными способами. Оперативная, или кратковременная, память – это важнейший механизм для сохранения информации, которую мы используем прямо сейчас, или для опыта, пережитого только что. Оперативная память хранит информацию спустя много времени после того, как изначальные сенсорные стимулы, связанные с переживанием, исчезнут: не существует видимого (осязаемого, слышимого и т. д.) объекта, но мы все еще можем вызвать из памяти воспоминания о нем. Одна часть оперативной памяти, расположенная в подкорковых отделах мозга, удерживает информацию, а высшие отделы мозга манипулируют ею и обновляют сохраненные данные. Информация, которая в настоящий момент находится в оперативной памяти, определяет, на чем прямо сейчас будет сфокусировано наше внимание.
Оперативная память необходима для обучения. Например, когда вы только учитесь водить машину, вам нужно прикладывать активные усилия для того, чтобы скоординировать все шаги для безопасного управления автомобилем, активно думать о том, что вы делаете. Этот процесс предполагает оперирование большим количеством новой информации. Когда вы станете опытным водителем, он уже не будет требовать таких активных мыслительных процессов и оперативная память будет задействована в меньшей степени. Скорее всего, ваш навык вождения станет настолько автоматическим, что вам будет трудно научить кого-нибудь пошаговому выполнению этого процесса.