Когда в середине двадцатого столетия начала бурно развиваться когнитивная психология, в ее основу была положена метафора познания как функционирования технического устройства, передающего и обрабатывающего информацию, что вполне определенным образом повлияло на становление экспериментальной психологии внимания, в которой в качестве источника гипотез и основного объяснительного понятия стало использоваться понятие «ограниченной пропускной способности». Исходно эта идея укоренилась в когнитивной психологии внимания в связи с тем, что самые первые модели внимания, начиная с модели Д. Бродбента (Broadbent 1958), основывались на теории связи К. Шеннона и, в частности, на его теореме о существовании центральных ограничений пропускной способности канала передачи информации (Shannon 1948). Представление о центральном ограничении системы переработки информации легло в основу всех трех основных метафор внимания в когнитивной психологии 1950— 1970-х гг., которые определили направление его эмпирических исследований на годы вперед: а именно, метафор фильтра, прожектора и резервуара ресурсов (электросети) (см.: Fernandez-Duque, Johnson 1999).

Различия между этими метафорами обусловлены представлением о характере ограниченных ресурсов системы переработки информации. В моделях внимания можно выделить два класса таких ресурсов, нехватка которых кладется в основу объяснения ошибок и ограничений внимания, наблюдаемых в решении различных перцептивных задач.

Во-первых, это структурные ресурсы, наиболее точно воплощенные в понятии ограниченной пропускной способности или емкости (Черри 1972; Broadbent 1958 и др.). Ограниченность структурных ресурсов системы переработки информации выражается в том, что среди ее блоков есть своего рода «бутылочное горлышко» – блок, на который поступает множество информации, но через который в единицу времени не может пройти больше информации, чем позволяет его пропускная способность. Здесь как раз и появляется насущная необходимость в механизме внимания – допустим, в фильтре, который защитил бы ограниченный блок или канал системы переработки информации от перегрузки (в некоторых моделях внимания в качестве такого блока с ограниченной емкостью или пропускной способностью выступает рабочая память – напр.: Duncan, Humphreys 1989). Возможный способ функционирования фильтра – назначение приоритетов, благодаря которому наиболее важная и ценная информация оказалась бы в системе переработки первой и не была утеряна.

Во-вторых, энергетические ресурсы, лучше описываемые понятием «ограниченной мощности», под которым подразумевается, как правило, максимально доступный системе переработки информации уровень физиологической активации или его психологического эквивалента – «умственного усилия», которое определенным образом распределяется между познавательными и исполнительными задачами. Внимание здесь уподобляется резервуару ресурсов, снабженному механизмом их распределения между текущими задачами и процессами переработки информации, – наиболее ярко этот подход прозвучал в работах будущего нобелевского лауреата по экономике Д. Канемана (Kahneman 1973).

Оба рода ограничений отражает метафора прожектора (напр.: Posner et al. 1978), предложенная в конце 1970-х гг. в связи с переходом от «парадигмы фильтрации» к «парадигме селективной установки» в исследованиях внимания (Kahneman, Treisman 1984). Этот сдвиг был обусловлен постепенным уходом от изучения слухового внимания, к которому хорошо применима радиотехническая метафора фильтра, и бурным развитием методов изучения зрительного внимания, предполагающих преднастройку на отбор части информации из поля зрения. Эта метафора, ставшая доминирующей начиная с 1980-х гг., до сих пор занимает ведущие позиции в направлении экспериментальных исследований внимания. Ее «емкостное» ограничение – максимальный размер пятна света от прожектора, а «мощностное» – степень освещенности.

Однако сама по себе вера когнитивных психологов внимания в «ограниченную пропускную способность» человеческого познания, транслируемая даже в его современные нейрофизиологические исследования (напр.: Fusser et al. 2011), представляет собой отдельный предмет для дискуссий. Немецкий психолог О. Нойманн выдвинул гипотезу, что исходно эта вера определяется безусловным принятием положения о том, что головной мозг человека, подобно любому физическому устройству, имеет структурные и функциональные ограничения (Neumann 1986). В частности, к работе мозга по умолчанию применяется теорема Шеннона (Shannon 1948), гласящая, что если скорость подачи информации на входе в систему или канал для передачи информации превышает некоторое конечное значение («пропускную способность канала»), то информация не может быть передана полностью и без ошибок. Получается, что, с одной стороны, «ограниченная пропускная способность» – эмпирический факт, который подлежит объяснению, наблюдаемые в экспериментах и в реальной жизни ограничения и ошибки в выполнении «задач на внимание». С другой стороны, «ограниченная пропускная способность» – уже теоретический конструкт, который предназначен для объяснения данного эмпирического факта. За ним стоит предположение об ограниченности возможностей передачи и хранения информации в нервной системе человека, предельно возможного уровня активации, скорости проведения нервных импульсов и т. д. Таким образом, «пропускная способность ограничена, потому что… пропускная способность ограничена» (Neumann 1986), иными словами, объяснение оказывается тавтологичным. Эта тавтологичность и неудовлетворенность объяснительной силой понятия «центральных ограниченных ресурсов» системы переработки информации уже в 1970-х гг. привели когнитивную психологию к движению от «теорий причины» к «теориям эффекта».

Дополнительная проблема заключается еще и в том, что само по себе наличие «центральных ограничений» в работе мозга, хотя и принимается всеми по умолчанию, до сих пор не доказано. Как подчеркивает У. Найссер, «вопреки распространенному убеждению, в голове не существует никакого огромного хранилища, находящегося под угрозой переполнения» (Найссер 1981: 116). Бодрствующий мозг параллельно обрабатывает огромные количества информации, и всё многообразие процессов переработки, успешно осуществляемое мозгом помимо сознания, совершенно не сопоставимо с требованиями простейших задач «на внимание», с одной стороны, и ограничениями, наблюдаемыми при решении этих задач, – с другой. В качестве примера традиционно рассматривается явление «психологического рефрактерного периода» – задержки в выполнении второй из двух последовательных задач, если интервал между ними составляет около половины секунды (Welford 1952; Greenwald 1972). Например, наблюдатель должен ожидать и отмечать нажатием на кнопку четко различимые звуковые сигналы. Казалось бы, все, что необходимо для успешного решения этой задачи – не отвлекаться на собственные мысли, поскольку не заметить сигнала невозможно. Однако сколь бы ни был внимателен наблюдатель, реакция на второй сигнал закономерно замедляется по сравнению с реакцией на первый, что обусловлено исключительно когнитивным компонентом задачи и не связано с ее двигательным компонентом. Парадокс налицо: возможности мозга, казалось бы, не ограничены, а выполнить два простейших действия подряд с равной продуктивностью человеку не удается.

Подобные эмпирически получаемые ограничения тесно связаны с важной для психологии внимания проблемой параллельной и последовательной переработки информации (см., напр.: Posner, Snyder 1975; Kahneman, Treisman 1984). Если в системе переработки есть «бутылочное горлышко», то разумно предположить, что информация до этого «узкого места» будет обрабатываться параллельно (одновременно в неограниченных количествах), а по его достижении переработка станет последовательной. Если ограничены энергетические ресурсы системы переработки информации, то переработка (выполнение всех актуальных задач) может осуществляться параллельно до тех пор, пока этих ресурсов либо хватает, либо практически не требуется. Но энергоемкие задачи будут решаться только последовательно: сперва все или почти все ресурсы отводятся на решение одной задачи, и только потом, когда она решена, могут быть перенаправлены на решение другой задачи. Так же может быть представлена и работа системы со структурными ограничениями: пока блок с ограниченной пропускной способностью занят, остальная информация не обрабатывается до тех пор, пока он не освободится. Например, как предполагает Дж. Дункан (Duncan 1984), информация о разных признаках одного и того же зрительного объекта может обрабатываться параллельно, тогда как информация об отдельных объектах – только последовательно. Возможно, столь же последовательно осуществляется подготовка двигательного ответа на сигнал в условиях, при которых наблюдается психологический рефрактерный период. Вопрос в том, что стоит за подобными явлениями, ведь само по себе понятие «ограниченной пропускной способности», как уже было отмечено, тавтологично и чревато парадоксами. К числу этих парадоксов можно отнести, в частности, парадокс «разумного отбора», состоящего в том, что если отбор происходит рано, до того как станет ясно, что именно релевантно задаче, а что нет, то на основании чего он происходит, а если позднее, когда работа по анализу информации уже проделана, то зачем тогда вообще отбор? По всей видимости, именно с этим парадоксом связано появление моделей гибкой и множественной селекции, допускающих более одного локуса отбора в системе переработки информации и зависимость этого локуса от поставленной задачи и от загрузки с ее стороны (Johnston, Heinz 1978; Lavie 1995).