Когнітивні процеси: що це, основні види та як вони взаємодіють

Когнітивні процеси — це психічні процеси, завдяки яким людина отримує, відбирає, представляє, зберігає, перетворює та використовує інформацію. Вони дають змогу помічати важливе, розпізнавати об’єкти, утримувати мету в голові, згадувати минуле, розуміти мовлення, навчатися, міркувати й керувати поведінкою відповідно до ситуації.

У повсякденній мові слово «когнітивний» часто вживають як синонім «розумовий». У психології поняття точніше: йдеться про процеси пізнання та інформаційної обробки. При цьому немає одного універсального переліку, який усі напрями психології використовують однаково. Різні дослідницькі моделі по-різному проводять межі між увагою, сприйманням, пам’яттю, мовою, контролем, навчанням, мисленням і прийняттям рішень.

Що таке когнітивні процеси

Слово «когніція» походить від латинського cognitio — пізнання. У сучасній психології ним позначають широкий клас процесів, пов’язаних із набуттям, представленням і використанням інформації. Когнітивний процес — це не окрема «деталь мозку», а динамічна операція або сукупність операцій, що реалізуються завдяки взаємодії багатьох систем.

Наприклад, щоб прочитати це речення, недостатньо лише бачити літери. Потрібно спрямувати увагу на текст, перетворити зорові сигнали на впізнавані символи, утримати частину речення в робочій пам’яті, активувати мовні знання, співвіднести нову інформацію з уже наявною і контролювати, чи зберігається смисл. Саме тому когнітивні процеси краще уявляти як взаємопов’язану систему, а не як набір незалежних «модулів».

Когнітивний процес, функція і здатність — це не зовсім одне й те саме

У науковій літературі терміни «когнітивний процес» і «когнітивна функція» часто частково перекриваються. Коли говорять про процес, акцент роблять на тому, що відбувається: відбір інформації, кодування, пригадування, порівняння, гальмування реакції, перемикання між правилами. Коли говорять про функцію, частіше мають на увазі роль або ширшу систему, яка забезпечує певний клас операцій.

«Когнітивна здатність» зазвичай описує можливість людини виконувати завдання певного типу — наприклад, утримувати інформацію, швидко перемикати увагу або розв’язувати просторові задачі. Її оцінюють через конкретні тести й показники виконання. Один тест майже ніколи не є «чистим» виміром одного процесу: успіх залежить одразу від кількох операцій.

Чи існує єдиний список когнітивних процесів

Єдиного офіційного списку немає. Класичні підручники, когнітивна нейронаука, нейропсихологія та клінічні дослідницькі програми групують процеси по-різному. Тому коректніше говорити про науково зручні системи класифікації, а не про остаточну таблицю «всіх когнітивних процесів».

Однією з сучасних дослідницьких рамок є Research Domain Criteria (RDoC) Національного інституту психічного здоров’я США. У домені Cognitive Systems вона виділяє увагу, сприймання, декларативну пам’ять, мову, когнітивний контроль і робочу пам’ять. Це корисна опорна карта, але не повний словник когнітивної психології: навчання, мислення, міркування та прийняття рішень можуть перетинати кілька систем одночасно.

Основні когнітивні процеси

Увага

Увага допомагає відбирати інформацію, якій у конкретний момент надається пріоритет. Навколо нас і всередині нас одночасно існує більше сигналів, ніж можна детально опрацьовувати, тому система уваги розподіляє обмежені ресурси відповідно до цілей, новизни та значущості стимулів.

Питання про те, де саме відбувається відбір інформації, стало центральним для ранньої когнітивної психології. Дональд Бродбент запропонував одну з найвпливовіших ранніх моделей селективної уваги; окремо її логіку, експерименти й подальшу критику розглянуто в матеріалі про фільтраційну модель уваги Бродбента.

Сприймання

Сприймання перетворює сенсорні сигнали на організовані представлення об’єктів, подій, простору, звуків і тілесних станів. Воно не є пасивним фотографуванням світу. Те, що людина сприймає, залежить і від характеристик сигналу, і від контексту, попереднього досвіду, очікувань та уваги.

У когнітивній науці часто розрізняють обробку знизу вгору, коли перебіг визначається властивостями вхідного сигналу, та обробку згори вниз, коли на інтерпретацію впливають цілі, знання й очікування. У реальному сприйманні ці напрями постійно взаємодіють.

Пам’ять

Пам’ять — це не один склад і не одна операція. Дослідження розрізняють системи та процеси, пов’язані з кодуванням, консолідацією, зберіганням, пригадуванням і впізнаванням. Довготривала пам’ять також не є однорідною: декларативні знання про факти й події відрізняються від навичок, звичок та інших форм недекларативного навчання.

Важлива властивість пам’яті полягає в тому, що пригадування є активним процесом. Те, що людина відтворює, залежить від доступних підказок, контексту й способу, яким інформацію було закодовано. Отже, пам’ять взаємодіє з увагою, мовою, знаннями та цілями поточного завдання.

Робоча пам’ять

Робоча пам’ять забезпечує тимчасове утримання інформації в доступному стані разом із її використанням у поточному завданні. Вона потрібна, коли ми рахуємо подумки, стежимо за аргументом у довгому реченні, порівнюємо кілька варіантів або виконуємо послідовність інструкцій.

Одна з найвідоміших теоретичних традицій пов’язана з багатокомпонентною моделлю Бедделі—Гітча. Водночас сучасна наука має й інші моделі робочої пам’яті, тому її не варто зводити до однієї схеми. Докладніше історію та сучасні підходи викладено в матеріалі про Алана Бедделі.

Мова

Мовні процеси охоплюють розпізнавання мовлення й письма, доступ до значень слів, синтаксичну обробку, побудову висловлювань та їхнє розуміння в контексті. У психології доречніше говорити про мову як когнітивну систему і про мовлення як одну з форм її реалізації, а не змішувати ці поняття.

Мова тісно пов’язана з пам’яттю та знаннями. Щоб зрозуміти слово або речення, мозок співвідносить поточний сигнал із уже засвоєними лексичними, граматичними та семантичними представленнями.

Когнітивний контроль

Когнітивний контроль потрібний тоді, коли поведінку треба узгодити з метою, а автоматична або звична реакція не підходить. До нього відносять підтримання правила, гальмування конкурентної відповіді, перемикання між завданнями, оновлення релевантної інформації та моніторинг помилок.

Когнітивний контроль частково перетинається з поняттям виконавчих функцій. Його гнучкість особливо важлива в мінливих умовах; протилежний полюс деяких таких проявів розглядається в матеріалі про когнітивну ригідність.

А де мислення, навчання і прийняття рішень

Вони також належать до когнітивної сфери, але часто є складнішими комплексами операцій. Саме тому різні класифікації ставлять їх на різний рівень: як окремі процеси, як групи процесів або як результати взаємодії уваги, пам’яті, мовних представлень і контролю.

Мислення і міркування

Мислення охоплює формування та перетворення внутрішніх представлень, встановлення зв’язків, категоризацію, побудову висновків, планування й розв’язання проблем. Міркування може спиратися на формальні правила, попередній досвід, евристики й знання предметної області. Тому «мислення» — дуже широке поняття, а не один механізм.

Окремим прикладом внутрішнього представлення є когнітивна карта — поняття, яке історично пов’язане з дослідженнями просторового навчання й сьогодні використовується в психології та нейронауці для опису способів організації просторової інформації.

Навчання

Навчання означає відносно стійку зміну знань, очікувань, навичок або поведінки внаслідок досвіду. Воно використовує пам’ять, але не зводиться до простого «запам’ятовування»: різні види навчання спираються на різні механізми, від свідомого засвоєння фактів до формування автоматизованих навичок.

Прийняття рішень

Прийняття рішень потребує представити варіанти, оцінити можливі наслідки, співвіднести їх із цілями й обрати дію. На цей процес впливають не лише логічні міркування, а й попередній досвід, емоційна значущість, невизначеність, часові обмеження та спосіб подання інформації. У ширшому описі ситуації, де упередження, перевантаження, ригідність або інші обмеження ускладнюють опрацювання інформації, іноді об’єднують під назвою когнітивні бар’єри.

Як когнітивні процеси працюють разом

Реальна поведінка майже ніколи не створюється одним процесом. Уявімо, що водій бачить дорожній знак із тимчасовим обмеженням швидкості. Сприймання дає змогу розпізнати знак, увага виділяє його серед інших стимулів, мовні й семантичні знання надають значення символам, робоча пам’ять утримує правило, а когнітивний контроль допомагає змінити звичну швидкість відповідно до нової умови.

Ця взаємозалежність є однією з причин, чому психологічний тест не можна буквально прирівняти до одного «центру» або «процесу». Навіть проста задача на пам’ять потребує зрозуміти інструкцію, спрямувати увагу, підтримувати мотивацію і сформувати відповідь.

Обробка знизу вгору і згори вниз

Обробка знизу вгору починається з властивостей сигналу: яскрава пляма, різкий звук або раптовий рух можуть автоматично привернути увагу. Обробка згори вниз спрямовується цілями, очікуваннями та знаннями: шукаючи знайоме обличчя в натовпі, людина використовує внутрішнє представлення того, що саме треба знайти.

Ці два напрями не є взаємовиключними. Сучасні моделі сприймання й уваги розглядають поведінку як результат їхньої постійної взаємодії. Вхідний сигнал може змінити поточну мету, а мета — змінити те, які ознаки сигналу отримають пріоритет.

Автоматичні й контрольовані процеси

Частина когнітивної обробки відбувається швидко і майже без навмисного контролю. Інша потребує підтримання мети, зусилля та перевірки. Межа між автоматичним і контрольованим не абсолютна: з практикою деякі операції стають швидшими й менш ресурсомісткими, а новизна, конфлікт або зміна правил знову підвищують потребу в контролі.

Тому вислів «людина використовує свідомість для всіх когнітивних процесів» був би неточним. Значна частина обробки інформації не представлена у свідомому досвіді. Про саме поняття свідомого досвіду та його межі докладніше йдеться в матеріалі «Свідомість».

Когнітивні процеси, емоції та мотивація

Когніцію іноді описують як «холодну» раціональну систему, відокремлену від емоцій. Для сучасної психології таке розділення надто грубе. Емоційна значущість може змінювати розподіл уваги, мотивація — визначати, які цілі підтримуються, а попередній досвід винагороди чи загрози — впливати на те, як оцінюються нові стимули.

Водночас когнітивна інтерпретація змінює емоційну реакцію. Отже, коректніше говорити про взаємодію систем, ніж намагатися провести жорстку межу між «думками» й «почуттями».

Як когнітивні процеси досліджують

Психологи вимірюють не сам процес безпосередньо, а поведінкові й фізіологічні показники, за якими роблять висновки про його роботу. До таких показників належать точність відповіді, час реакції, кількість правильно відтворених елементів, рухи очей, зміни електричної активності мозку та сигнали нейровізуалізації.

Ключова проблема називається «нечистотою завдання»: будь-яке завдання залучає більше одного процесу. Наприклад, тест на робочу пам’ять одночасно вимагає уваги, розуміння інструкції, контролю відповіді та інколи мовної обробки. Через це надійні висновки будують не на одному тесті, а на сукупності завдань, моделей і незалежних методів. Один із способів зробити припущення про прихований механізм явними й кількісно перевірюваними — когнітивне моделювання.

Історично становлення когнітивної психології було пов’язане саме з переходом до експериментального вивчення внутрішніх інформаційних операцій. Одним із символів консолідації напряму стала книга Ульріка Найссера «Cognitive Psychology» 1967 року; про його внесок, перцептивний цикл, увагу й пам’ять дивіться матеріал про Ульріка Найссера.

Як когнітивні процеси змінюються протягом життя

Когнітивний розвиток не є простим рівномірним «зростанням розуму». У дитинстві різні системи дозрівають у різному темпі, набувають ефективніших стратегій і дедалі краще координуються. У дорослому віці траєкторії також різняться: швидкість обробки, пам’ять, знання й мовні навички не змінюються однаково.

У старшому віці індивідуальні відмінності особливо великі. На когнітивне здоров’я впливають загальний стан здоров’я, сон, фізична активність, судинні фактори, соціальна активність та інші умови. Сам факт старіння не дає підстав автоматично трактувати будь-яку забудькуватість як захворювання, так само як стійкі нові труднощі не варто списувати лише на вік.

Чи можна «тренувати мозок» і покращувати когнітивні процеси

Практика справді може покращувати виконання конкретних завдань і близьких до них навичок. Людина стає швидшою там, де багато разів застосовує подібні правила, стратегії або операції. Але з цього не випливає універсальне «прокачування мозку».

Для програм тренування робочої пам’яті метааналізи показують відносно надійне покращення натренованих або дуже близьких завдань, тоді як переконливий далекий перенос на інтелект, читання чи арифметику не встановлений. Тому фраза «мозок — це м’яз, який можна натренувати будь-якими головоломками» є невдалою метафорою: різні когнітивні системи мають різні механізми, а перенесення результатів залежить від того, що саме тренували і як вимірювали результат.

Раціональніше підтримувати умови, за яких когнітивні системи працюють стабільно, і навчатися конкретних потрібних навичок, ніж шукати одну вправу для «загальної сили мозку».

Коли когнітивні труднощі варто оцінити професійно

Увага, пам’ять і швидкість мислення природно коливаються залежно від втоми, стресу, сну, навантаження та контексту. Один невдалий день або окрема помилка нічого не діагностують.

Професійна оцінка доречна, якщо зміни є новими, стійкими або прогресують, помітно заважають навчанню, роботі, спілкуванню чи повсякденним справам. Завдання фахівця — не просто дати «бал пам’яті», а з’ясувати характер труднощів, їхній контекст і можливі причини. Самодіагностика за коротким онлайн-тестом цього не замінює.

Коротко про головне

Когнітивні процеси — це не один механізм і не фіксований список. Це широкий клас взаємопов’язаних процесів, які забезпечують сприймання, відбір, збереження, перетворення та використання інформації.

Зручною сучасною дослідницькою картою є увага, сприймання, декларативна пам’ять, мова, когнітивний контроль і робоча пам’ять. Мислення, навчання та прийняття рішень також належать до когнітивної сфери, але часто утворюються через взаємодію кількох систем.

Когнітивні процеси працюють разом із мотивацією, емоціями, попереднім досвідом і контекстом. Їх досліджують через поведінкові завдання, психофізіологічні методи та нейровізуалізацію, а результати конкретних тестів інтерпретують як показники складної системи, а не як прямий вимір одного ізольованого «центру».

Поширені запитання

Що таке когнітивні процеси простими словами

Це способи, якими психіка працює з інформацією: помічає її, розпізнає, утримує, запам’ятовує, згадує, порівнює, розуміє й використовує для дії.

Які когнітивні процеси є основними

У різних моделях перелік відрізняється. Як практичну опорну карту можна використовувати увагу, сприймання, пам’ять, робочу пам’ять, мову та когнітивний контроль. Мислення, навчання й прийняття рішень часто розглядають як ширші комплекси операцій.

Когнітивні процеси і когнітивні функції — це те саме

Терміни часто перекриваються, але акцент різний. «Процес» підкреслює операцію, що відбувається, а «функція» — ширшу роль або систему. Точне значення залежить від дослідницької традиції й контексту.

Чи є мислення когнітивним процесом

Так, мислення належить до когнітивної сфери. Водночас воно настільки широке, що в багатьох моделях його описують як комплекс процесів, який спирається на пам’ять, увагу, мову, знання та когнітивний контроль.

Чи можна покращити когнітивні процеси вправами

Можна покращувати конкретні навички та виконання близьких завдань. Узагальнений перенос від «тренування мозку» на всі когнітивні здібності значно слабший і не повинен подаватися як гарантований ефект.

Джерела

National Institute of Mental Health. Definitions of the RDoC Domains and Constructs. Опис домену Cognitive Systems і визначення уваги, сприймання, декларативної пам’яті, мови, когнітивного контролю та робочої пам’яті.

National Institute of Mental Health. Cognitive Systems. Офіційна сторінка конструкта RDoC Cognitive Systems.

National Institute of Mental Health. Cognitive Systems Workshop Proceedings. Матеріали робочої групи про межі та взаємодію когнітивних систем.

Diamond A. Executive Functions. Annual Review of Psychology. 2013. Огляд виконавчих функцій, зокрема гальмування, робочої пам’яті та когнітивної гнучкості.

Petersen SE, Posner MI. The Attention System of the Human Brain: 20 Years After. Annual Review of Neuroscience. 2012. Огляд нейрокогнітивних систем уваги.

Squire LR, Dede AJO. Conscious and Unconscious Memory Systems. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2015. Огляд множинності систем пам’яті та відмінностей між декларативними й недекларативними формами.

Melby-Lervåg M, Redick TS, Hulme C. Working Memory Training Does Not Improve Performance on Measures of Intelligence or Other Measures of Far Transfer. Perspectives on Psychological Science. 2016. Метааналіз перенесення ефектів тренування робочої пам’яті.

National Institute on Aging. Cognitive Health and Older Adults. Огляд когнітивного здоров’я, вікових змін і чинників, пов’язаних із підтриманням когнітивного функціонування.