Психология восприятия

Аналогичные результаты были получены, когда испытуемые просто длительное время смотрели на телевизионный экран, содержащий лишь постоянно меняющийся беспорядочный узор пятен.

Предметность восприятия выступает в форме целостности, константности и осмысленности перцептивного образа.

Восприятие целостно, поскольку оно отражает не изолированные качества раздражителей, а отношения между ними. Поиски изолированных ощущений, предпринятые структуралистской школой восприятия (см. стр. 11), оказались безуспешными именно из-за этого свойства восприятия: мы живем в мире вещей, их отношений друг с другом, в мире целых ситуаций. Как уже отмечалось, на целостность восприятия впервые обратили внимание представители гештальтпсихологии, им же принадлежит заслуга установления большинства фактов, доказывающих важность этого свойства восприятия. Целостность перцептивного образа представляет собой элементарную форму предметности, она обнаруживается уже у животных.

Восприятие отношений животными было доказано в известных исследованиях В. Кёлера, проведенных на курах. В этих опытах курам предъявлялись две кормушки: темно-серого и светло-серого цвета. При этом зерна, лежащие на темно-серой кормушке были приклеены к ней, в результате чего курица не могла отделить их. На светло-серой кормушке зерна лежали свободно. Таким образом, куры приучались клевать зерна только со светло-серой кормушки (см. рис. 6). Когда этот навык был закреплен, проводился контрольный опыт. Курам вновь предъявлялись две кормушки, из которых одна была прежнего светло-серого цвета, а другая -- почти белая. Если бы куры реагировали на абсолютный цвет, они бы направлялись к светло-серой кормушке. Однако куры всегда шли к белой кормушке, тем самым реагируя на отношение между цветами. То же самое наблюдалось и во втором контрольном опыте, когда прежняя темно-серая кормушка предъявлялась вместе с новой, черной кормушкой. В этом случае также менялся знак выработанной условной реакции: темно-серая кормушка приобретала положительное значение и куры всегда направлялись к ней, как к более светлой из пары.

Рис. 6. Схема опытов В. Кёлера.

"+" -- кормушка, с которой куры клевали зерна.

"--" -- кормушка, с которой куры не клевали зерна. Перцептивные операции, лежащие в основе восприятия отношений, позволяют отражать наиболее общие особенности организации внешнего мира. Благодаря целостности мы воспринимаем определенным образом организованное окружение, а не хаотическое скопление цветовых пятен, отдельных звуков и прикосновений. Например, вычленяя сложные отношения между звуками, наш слух позволяет с легкостью узнать мелодию, сыгранную в различных тональностях, хотя отдельные звуки при этом могут оказаться совершенно различными. Так как в окружающем мире замкнутые, симметричные контуры обычно ограничивают предметы, участок поверхности, ограниченный такими контурами, воспринимается как фигура, имеющая характер вещи. В результате мы, по словам К. Коффки, "видим вещи, а не промежутки между ними". В то же время неаналитический характер операций, регистрирующих отношения между физическими параметрами объектов, иногда может приводить к иллюзиям восприятия.

Так, например, если предъявлять субъекту два одинаковых по размеру круга, окружив один из них маленькими, а другой -- большими кружками, то первый кружок будет казаться больше, чем второй (рис. 7). Эта иллюзия возникает потому, что оценка величины зависит не от абсолютных, а от относительных размеров объекта.

Рис. 7. Контрастная иллюзия.

Немецкий психолог И. Фолькельт показал, что данная иллюзия наблюдается уже у детей раннего возраста. В его экспериментах детям 1,5--2 лет давали на выбор две одинаковые шоколадки, но одну в окружении маленьких, а другую в окружении больших по размеру бумажек. Почти все дети тянулись за первой шоколадкой, очевидно потому, что она казалась им больше.

С целостностью восприятия тесно связана его константность, под которой понимается относительная независимость воспринимаемых характеристик объекта от их отображений на рецепторные поверхности. Условия, в которых происходит восприятие, черезвычайно многообразны. Например, бесконечно велико число возможных градаций освещенности, положения и ориентации предмета в пространстве. Вследствие этого объекты непрерывно меняют свой облик, поворачиваются к наблюдателю различными сторонами. Определенная доля этих изменений вызвана собственными движениями наблюдателя. Во всех этих случаях рецепторные процессы оказываются весьма различными. Однако благодаря константности предметы воспринимаются как относительно постоянные по форме, цвету, величине и положению.

Существует значительное число различных видов константности. Она имеет место практически для любого воспринимаемого свойства предмета. Наиболее фундаментальный вид константности -- стабильность окружающего нас мира. Хотя всякое наше движение приводит к относительному движению воспринимаемого предметного фона, мы воспринимаем предметы неподвижными, а себя и свои глаза -- движущимися. Точно также воспринимаемая величина предмета и его скорость сохраняются относительно постоянными независимо от удаленности предмета. Это случаи константности видимой величины и скорости. Другим примером константности может служить относительное постоянство воспринимаемого веса предмета. Независимо от того, поднимается ли груз одной или двумя руками, ногой или всем телом -- оценка его веса оказывается приблизительно одинаковой.

Связь константности с целостностью восприятия доказывается опытами, в которых объекты предъявлялись на фоне, лишенном каких-либо ориентиров. В этом случае резко затруднялась оценка величины предметов, размеры которых не были известны из прошлого опыта. Нарушалась и их феноменальная стабильность -- каждое движение наблюдателя приводило к восприятию движения объекта в противоположную сторону. Более того, иллюзорное движение наблюдалось даже в том случае, когда наблюдатель и объект были неподвижны (см. стр. 162 и др.).

Константность восприятия имеет прежде всего огромное биологическое значение. Адаптация и выживание были бы невозможны в окружающей среде, если бы восприятие не отражало ее стабильных, постоянных свойств и отношений. Не удивительно, что константность обнаруживается уже у животных. Особое значение имеет константность для регуляции практической деятельности человека, поэтому на этом этапе она получает особое развитие.

Источниками константности служат активные перцептивные действия. С помощью отдельных перцептивных операций из изменчивого потока стимуляций выделяется относительноинвариантная структура свойств предмета. Формирующиеся в самых разнообразных условиях оперативные единицы восприятия позволяют активно учитывать изменения проекционных свойств предмета и компенсировать их. В меру этого учета отражение предмета сохраняется неизменным, как относительно движений объекта, так и относительно движений наблюдателя. Следовательно, изменения проекционных свойств предмета могут быть даже необходимы для сохранения константности.

Эта трактовка константности нашла свое подтверждение в исследованиях зрения в условиях стабилизации изображения относительно сетчатки. Если зрительное восприятие в обычных условиях отличается высокой константностью, то при стабилизации, когда проекционные свойства объекта не изменяются, наблюдаются грубые нарушения константности. Прежде всего в условиях стабилизации затруднена оценка размеров объекта и восприятие глубины. Так, испытуемые не различают плоские и объемные объекты. Реальная усеченная пирамида и ее изображение воспринимаются одинаково -- то как плоские, то как объемные. Несколько вписанных друг в друга концентрических окружностей воспринимаются подобными детской пирамиде, причем фигура кажется повернутой к наблюдателю то своим основанием, то своей вершиной. Наблюдатель испытывает трудности при дифференциации прямого и последовательного образа, фигуры и фона, неподвижного и движущегося объекта.

Результаты этого исследования свидетельствуют о ярко выраженной манипулятивной способности восприятия. Одной из важнейших задач, решаемых этим перцептивным механизмом, является встречное изменение оперативных единиц восприятия, компенсирующее изменение стимуляции от объективно стабильного предмета. Роль перцептивных действий заключается в том, что с их помощью происходит сопоставление предмета с оперативными единицами восприятия, приводящее к созданию константного предметного образа. Способность манипулировать образом позволяет воспринимать стабильными и константными предметы, поворачивающиеся к нам разными сторонами.

Высшей формой предметного восприятия является осмысленное восприятие. Благодаря осмысленности наше восприятие перестает быть биологическим процессом, каким оно было у животных. Усваивая в процессе развития общественно-исторический опыт, человек отражает также значения предметов, выработанные в практической деятельности предшествующих поколений. Поэтому вместе с восприятием предмета происходит осознание его функций, благодаря чему восприятие становится обобщенным и категоризованным.

Предметное осмысленное восприятие дает возможность познать действительность глубже, чем это возможно с помощью отражения отношений между объектами, воздействующими на органы чувств. Если животное, восприятие которого целостно и константно, не способно выйти за рамки непосредственно данных в оптическом поле раздражителей, то человек, устанавливая значение тех или иных аспектов ситуации, свободно ориентируется в ней. Поэтому на стадии осмысленного восприятия достигается высшая ступень объективации перцептивного образа.

Большую роль в становлении осмысленности восприятия играет речь, с помощью которой происходит обобщение и категоризация получаемой органами чувств информации. Словесное обобщение позволяет привлечь к анализу значения предмета всю систему сложных смысловых связей, отложившихся в языке и выделить те стороны воспринимаемого предмета, которые оставались бы недостаточно воспринятыми.

Примером могут служить опыты А. А. Люблинской, в которых у ребенка дошкольного возраста вырабатывалась дифференцировка на тонкие, малозаметные зрительные признаки. Выработка такой дифференцировки протекала очень медленно и с большим трудом. Однако стоило лишь назвать нужные зрительные признаки определенным словом, как выделение их оказалось доступным.

Другим доказательством той роли, которую играет речь в организации чувственного восприятия, в частности, восприятия цвета, является тот факт, что у больных с нарушением речи (афазией), как это отмечали немецкие исследователи А. Гельб и К. Гольдштейн (1924), заметно нарушалась константность восприятия цветов, и чайная роза, окруженная зелеными листьями, которая при обычных условиях воспринималась как светло-желтая, приобретала зеленоватый оттенок, что никогда не имело места у испытуемых с сохранной речью.

Осознаваемое значение предмета не остается внешним по отношению к процессу восприятия фактором. Оно составляет один из важнейших его компонентов, определяя характеристики перцептивных действий и формируя оперативные единицы восприятия. Восприятие человека, таким образом, неразрывно связано с мышлением, оно выступает как активный поиск наиболее осмысленной интерпретации данных.

Очень ярко роль осмысленности выступает при восприятии такого сложного материала как иноязычная речь. Вначале, когда еще не сформированы оперативные единицы восприятия, она кажется бесформенным потоком звуков. Только по мере знакомства с языком мы начинаем выделять из сказанного отдельные слова, ориентируясь при этом, в значительной степени на общий смысловой контекст разговора.

Важность смысла воспринимаемой ситуации для построения адекватного образа вытекает также из недавних опытов с искажающими очками. На промежуточных этапах формирования новых оперативных единиц восприятия предметы все чаще и чаще воспринимаются не в соответствии с характером искажения, а в соответствии с их смыслом. Так, например, после нескольких дней ношения очков, поворачивающих зрительное поле на 180° вокруг оси зрения, испытуемый начинал видеть свечку правильно, как только ее зажигали. Точно также, для восприятия ситуации в правильной ориентации иногда было достаточно увидеть падающий снег (Н. Бишоф, 1966).

Большой интерес представляют новые данные, согласно которым приспособление к искажениям возникало и в том случае, когда испытуемый, перевозимый по помещению в кресле, словесно указывал направление, в котором его должны были везти. Очевидно, в этой ситуации корректировка оперативных единиц восприятия происходит при помощи викарных перцептивных действий, являющихся производными от внешних развернутых перцептивных действий.

Роль значения предмета для его адекватного восприятия подтвердилась и в опытах советского психолога

Б. Н. Компанейского. В этих экспериментах использовался псевдоскоп -- устройство, с помощью которого вызывается обращение видимой глубины зрительного поля, в результате чего вогнутые поверхности кажутся выпуклыми, а выпуклые, напротив, -- вогнутыми (см. стр. 146 и др.). Оказалось, что псевдоскопический эффект обращения рельефа и глубины наблюдается только на малознакомых объектах и не распространяется, например, на человечное лицо. Когда же испытуемому предъявлялась маска лица, то иллюзия возникала, и он видел вогнутую поверхность (см. также В. В. Столин, 1972).

Таким образом, согласно современным психологическим данным, восприятие представляет собой систему перцептивных действий, развивающихся вместе с деятельностью индивида и неразрывно с нею связанных. Задачи, разрешаемые перцептивными действиями, заключаются в адекватном отражении окружающей предметной действительности.

II. Классификация перцептивных процессов

2.1 Сенсорные процессы

Описанные выше процессы сложного предметного восприятия основываются на относительно элементарных сенсорных процессах, протекающих в наших органах чувств и непосредственно связанных с ними отделах коры, иначе говоря, в той системе физиологических аппаратов, которые со времени работ И. П. Павлова принято называть анализаторами.

Наши органы чувств, сформировавшись в процессе длительной эволюции, приобрели специализированное строение, и каждый из них оказался приспособленным для рецепции различных видов движения материи. В таблице 1 дана общая характеристика этой специализации. Приведенная таблица показывает, что с количественным изменением параметров воздействий (по длине волны или числу колебаний в секунду) они начинают регистрироваться различными органами чувств и воспринимаются нами как отдельные виды ощущений.

Характерным является тот факт, что в приведенной выше таблице есть перерывы. Это имеет определенное биологическое значение. Так, если бы раздражители с длиной волны до 0,1 мм и частотой 30.1012 колебаний в секунду или раздражители с длиной волны от 0,004 до 0,00001 мм и частотой от 8.1014 до 5.1015 колебаний в секунду вызывали возбуждение органов чувств, -- теплота его тела и протекающие в организме электрические процессы воспринимались бы человеком как шумы или световые воздействия, что, естественно, мешало бы организованному протеканию его психической деятельности.

Известно несколько классификаций сенсорных процессов.

Еще древним были известны пять чувств, или модальностей, в которых мы воспринимаем внешний мир. Долгое время зрительные, слуховые, осязательные, обонятельные и вкусовые ощущения представлялись элементарными "кирпичиками", из которых с помощью ассоциаций строится вся психическая жизнь человека. В XIX веке список основных ощущений стал быстро расширяться.

Таблица 1 - Отражение различных форм движения материи органами чувств

К нему были добавлены ощущения положения и движения тела в пространстве. Была открыта и изучена вестибулярная чувствительность, орган которой оказался частью внутреннего уха. Из осязательной чувствительности были выделены ощущения боли и температуры. Параллельно с расширением списка ощущений углублялись знания о нейрофизиологических процессах, лежащих в основе восприятия. Вследствие этого появились и другие основания для классификации.

Известно, что каждый анализатор состоит из трех частей: расположенных на периферии рецепторов, проводящих путей и корковых проекционных зон. В зависимости от вида чувствительности различают зрительный, слуховой, обонятельный и другие виды анализаторов.

Большое значение для классификации сенсорных процессов имеет выделение различных видов рецепторов. Классификация рецепторов в зависимости от энергии адекватных раздражителей, предложенная В. Вундтом (1898), связана с разделением рецепторов на три большие группы, специализированные для приема механической, химической или световой энергии.

Механическая энергия деформации, растяжения, сжатия или сдвига тканей улавливается механорецепторами. Они рассеяны по поверхности тела и внутри него: в коже, мускулах, сухожилиях, стенках сосудов и т. д. Известно много разновидностей механорецепторов. Высокоспециализированные механорецепторы -- волосковые клетки -- обнаружены во внутреннем ухе. Одни волосковые клетки приспособлены для регистрации ускоренных движений тела и направления силы тяжести, другие -- для регистрации колебаний воздуха (рис. 98).

Возможно, наиболее древней группой рецепторов являются хеморецепторы. Чувствительность к химическим веществам имеется, впрочем, уже у одноклеточных организмов, т. е. до появления хеморецепторов. Высокой чувствительностью характеризуется хеморецепция насекомых, некоторые виды которых способны находить самку по запаху на расстоянии двух километров. Хеморецепторы рыб расположены в коже. У наземных животных они концентрируются в носовой и ротовой полостях. Особые виды хеморецепторов обнаружены также во внутренних органах.

Рецепция световой энергии осуществляется при помощи фоторецепторов. Чувствительность к световым раздражителям прогрессивно развивается в филогенезе. Ее эволюция связана с изменением органа зрения -- глаза, развивающегося от простой светочувствительной пластины у кишечнополостных до сложного фасеточного глаза насекомых и камерного глаза позвоночных. Последний содержит всего два вида фоторецепторов -- палочки и колбочки, но каждый из них чрезвычайно сложен по строению.

Специфическая чувствительность к определенному виду воздействий может быть прослежена не только на уровне периферических звеньев анализаторов. Как показали исследования, начатые американскими физиологами Д. Х. Хьюбелом и Т. Н. Визелом, некоторые нейроны мозговой коры могут реагировать только на раздражения определенной модальности (световые, звуковые, механические), причем иногда, как мы увидим ниже, на очень частные аспекты раздражения (см. стр. 99 и 160). Другие нейроны, наоборот, реагируют на несколько модальностей раздражения сразу (например, на вибрацию и свет), поэтому они называются "мультимодальными".

Несмотря на различия в строении и выполняемых функциях, рецепторы всех трех групп обладают рядом общих свойств. Во-первых, все они преобразуют энергию раздражителя в потенциалы действия, распространяющиеся по сенсорным нервам в центральные отделы нервной системы. Эти ритмические разряды, содержащие информацию о параметрах раздражения, называют такжесенсорным кодом. Во-вторых, рецепторы реагируют, главным образом, на изменение раздражителя. Поэтому максимальная частота рецепторных потенциалов действия наблюдается сразу после появления или исчезновения раздражителя. Уменьшение активности рецептора при продолжительном действии неизменного раздражителя называется адаптацией рецепторах) (рис. 8). Скорость адаптации рецепторов разных видов различна. Наконец, все рецепторы в большей или меньшей степени подвержены контролю со стороны центральных отделов мозга. Этот контроль может осуществляться как во внешней, так и во внутренней форме. В первом случае речь идет об ориентировочных и оборонительных движениях организма, меняющих физические характеристики раздражителя. Во втором -- о физиологических эфферентных влияниях на рецепторы. Таким образом, рефлекторная регуляция работы рецепторов является их третьим общим свойством.

Рис. 8. Адаптация зрительного рецептора.

Световой раздражитель действует непрерывно с постоянной силой. Повторяющиеся разряды следуют с большей частотой в начале раздражения; постепенно эта частота снижается до определенного адаптационного уровня. Отметка времени -- 0,2 сек.

Кроме классификации по виду энергии адекватного раздражителя возможно разделение сенсорных процессов в зависимости от их положения в организме и от выполняемой ими функции. Подобная классификация была предложена в 1906 году английским физиологом Ч. Шеррингтоном. Он выделил три класса чувствительности: интероцепцию, экстероцепцию и проприоцепцию.

Экстероцепцией называется чувствительность к воздействиям внешних раздражителей. Она включает зрение, слух, осязание, обоняние и вкус, т. е. пять традиционных модальностей ощущений. Экстероцепция играет ведущую роль в выполнении ориентирующей и регулирующей функции восприятия. По характеру воздействия объекта на рецептор выделяются два подкласса экстероцепторов.

Одни из них участвуют в отражении качеств объектов, непосредственно воздействующих на рецепторные поверхности. Эти экстероцепторы называются контактными. Так, почувствовать вкус пищи можно только тогда, когда она попадает на язык. Не бывает и осязания на расстоянии. То же самое справедливо и по отношению к обонянию. Хотя с помощью обоняния человек и животные могут ориентироваться относительно удаленных (дистальных) объектов, это оказывается возможным только потому, что молекулы вещества объекта непосредственно воздействуют на обонятельные хеморецепторы.

Совершенно иначе обстоит дело с так называемой дистантной экстероцепцией -- зрением и слухом. Мы можем воспринимать огонь костра, находясь за километр от него, и услышать звук колокола, который раздается с очень большого расстояния. В этих случаях нет прямого контакта рецепторов с объектом, хотя раздражение, в виде отраженных объектом лучей света или вызванных им колебаний воздуха, разумеется, имеет место. Важно то, что природа контактного (проксимального) раздражителя никак не связана с природой дистального предмета.

Между этими подклассами экстероцепции существуют качественные различия. Контактные рецепторы появились в филогенезе раньше дистантных. Как правило, они участвуют лишь в отражении отдельных качеств воздействующих объектов. Поэтому для характеристики контактной чувствительности лучше подходит термин ощущение. Дистантная чувствительность -- более новое образование в филогенезе. Ее появление сделало возможным ориентацию организма в окружающем пространстве и его целенаправленные передвижения как целого. По мнению некоторых авторов, кора головного мозга представляет собой образование, надстроенное над дистантными рецепторами.

От экстероцепции отличается проприоцепция -- чувствительность к положению и движению всего тела или его частей в пространстве. Подкласс проприоцепции, представляющий собой чувствительность к движению, называется также кинестезией. Выделяя этот второй крупный класс сенсорных процессов, Ч. Шеррингтон относил к проприоцепторам механорецепторы, расположенные в мышцах, суставах и сухожилиях, а также вестибулярные рецепторы, реагирующие на статическую силу гравитации и ускоренные движения головы. Проприоцептивные ощущения труднее, чем экстероцептивные, доступны самонаблюдению. Субъективный образ взаимного положения частей тела, возникающий на основе проприоцепции, называется схемой тела (см. главу VI, раздел 4).

Несмотря на многочисленные описания схемы тела, роль проприоцепции долгое время была не вполне ясной, так как считалось, что для управления движениями тела достаточно эфферентных команд из двигательной коры мозга. Для понимания значения проприоцепции многое дали работы советского физиолога Н. А. Бернштейна. Проанализировав особенности строения двигательного аппарата позвоночных, он доказал, что одних эфферентных команд принципиально недостаточно, чтобы выполнить то или иное движение. Одинаковые эфферентные сигналы приведут к совершенно различным движениям в зависимости от положения, состояния движения и вязкости суставно-мышечных звеньев. Поэтому центральные команды должны подаваться только с учетом конкретного состояния периферического двигательного аппарата. Эту информацию и несет проприоцепция. Значение проприоцепции особенно возрастает в естественных условиях, где рисунок движения постоянно сбивается непредсказуемыми воздействиями со стороны внешней среды.

Принцип управления двигательным актом на основе сравнения поступающей в мозг проприоцепции с программой движения, был назван Н. А. Бернштейном принципом сенсорных коррекций, а вытекающая из него кольцевая структура взаимодействий эфферентного и сенсорного процессов -- рефлекторным кольцом (рис. 9).

Рис. 9. Схема рефлекторного кольца (по Н. А. Бернштейну, 1966).

Иллюстрацией той роли, которую проприоцептивные сигналы играют в регуляции движений, служат опыты с деафферентацией соответствующей конечности, иначе говоря, те случаи, при которых конечность лишается постоянного притока афферентных (кинестетических) импульсов. Такие случаи имеют место при перерезке или повреждении чувствительных нервов, при нарушении периферического кровообращения (как это бывает, например, когда человек "отсидел" ногу), и, наконец, -- в случаях повреждения чувствительных (постцентральных) отделов коры.

Во всех этих случаях нарушение проприоцептивной чувствительности приводит к тому, что двигательные импульсы начинают затекать в любые мышечные группы, управляемость движениями исчезает и у человека возникает "афферентная" или "кинестетическая" апраксия, проявляющаяся в распаде и некоординированности движений.

Третьим классом сенсорных процессов является интероцепция, под которой понимают чувствительность к обменным процессам, происходящим во внутренней среде организма. В число интероцепторов входят механо- и хеморецепторы. Они встречаются во всех внутренних органах и реагируют на самые разнообразные органические процессы: изменение химического состава и давления крови, температуры тканей, наполнения желудка и т. д.

Можно лишь с большими оговорками говорить о том, что раздражение интероцепторов приводит к возникновению ощущений. Большая часть функционирования интероцепции протекает вне сознания. В этом отношении она резко отличается даже от проприоцепции. Если интероцептивные или, как чаще говорят, органические ощущения возникают, то они лишь очень диффузно отражают общее состояние организма, создавая эмоционально-окрашенное впечатление комфорта или дискомфорта, напряжения или разрядки, беспокойства или успокоения. Поэтому И. М. Сеченов называл их "темными чувствами".

В полной мере функция интероцепции стала понятной только в 30-е годы нашего столетия, когда американским физиологом В. Кенноном было введено понятие гомеостазиса, означающее состояние постоянства внутренней среды организма. Гомеостазис является необходимым условием жизни. Сохранение гомеостазиса, рефлекторные регуляции поведения по удовлетворению элементарных биологических потребностей и составляют функцию интероцепции. Например, снижение содержания кислорода или повышение содержания углекислого газа, раздражая хеморецепторы, расположенные в альвеолах легких, вызывает рефлекторные движения дыхательного аппарата. В результате резко увеличивается количество воздуха, прогоняемого через легкие, и нарушенное равновесие восстанавливается. Аналогичный процесс саморегуляции возникает и при других нарушениях гомеостазиса.

Центральное управление процессами гомеостатической регуляции осуществляется структурами гипоталамуса и древней (лимбической) коры. Исследования последних двух десятилетий показали, что здесь находится значительное число центров, связанных с контролем сахарного и водного обменов, теплорегуляции, полового влечения и т. д. Раздражая гипоталамическую область мозга крысы с помощью вживленных электродов, американский физиолог Олдс обнаружил в 1954 году зоны, стимуляция которых вызывает у животного состояние удовлетворения, имеющее пищевую или сексуальную окраску. Если это позволяли условия эксперимента, животное стремилось непрерывно замыкать электрическую цепь, вызывая раздражение мозга. Подобная самостимуляция могла продолжаться часами и оканчивалась только тогда, когда животное было окончательно обессилено. Патологические процессы, охватывающие эти участки мозга, сопровождаются грубыми нарушениями гомеостазиса.

Связь интероцепции с другими сенсорными процессами доказывается проведенными в школе И. П. Павлова опытами по выработке условных рефлексов между зрительными и слуховыми раздражителями и безусловнорефлекторными реакциями, возникающими в ответ на интероцептивные сигналы. К. М. Быков и В. Н. Черниговский обнаружили, что такие связи устанавливаются медленно и носят диффузный характер.

Классификация сенсорных процессов Ч. Шеррингтона сыграла значительную роль в развитии психофизиологии восприятия, позволив обобщить многие из известных науке фактов. И все же за прошедший со времени ее создания период были обнаружены новые данные, позволяющие думать, что представление об однозначной связи рецептора и его функции, лежащее в основе классификации Ч. Шеррингтона, является упрощением действительного положения дел. Эти данные будут рассмотрены в следующем разделе.

2.2 Перцептивные системы

Перцептивные задачи, возникающие в деятельности субъекта, постоянно требуют от восприятия, в том числе и от сенсорных процессов адекватного отражения ситуации. В зависимости от характера перцептивных задач разным оказывается и отражение, хотя анатомические звенья сенсорики -- рецепторы -- остаются неизменными. Действительно, в одних случаях особое значение может иметь точная оценка пространственного положения предмета, в других -- восприятие свойств его поверхности или формы. Как правило, в рамках одной и той же модальности возможно решение целой иерархии перцептивных задач.

В связи с этим важное теоретическое значение имеет высказанное Н. А. Бернштейном положение, что в зависимости от сложности движения все виды афферентации в большей или меньшей степени принимают участие в сенсорных коррекциях, выполняя функцию проприоцепции в широком смысле слова. Сложность или уровень двигательной задачи определяет состав сенсорных коррекций, с помощью которых она может быть решена.

Эти представления были подробно разработаны Н. А. Бернштейном в теории уровней регуляции движенийх).

Первый уровень регуляции движений называется уровнем палеокинетических регуляций. С его помощью осуществляются простейшие, чисто рефлекторные движения, типа коленного рефлекса или вибрато скрипача. Сенсорным звеном этого рефлекторного кольца служат мышечно-силовые компоненты проприоцепции, замыкающиеся в спинном мозге и стволе головного мозга. Движения второго по сложности уровня синергий требуют сенсорных коррекций со стороны суставно-пространственных компонентов проприоцепции и контактной экстероцепции. Синергиями называются стереотипные движения, в которых участвуют большие группы мышц. Примерами синергии могут быть большинство гимнастических упражнений или улыбка. Центральная регуляция движений этого уровня осуществляется подкорковыми ядрами талямуса и паллидума. Для выполнения движений следующего в иерархии уровня пространственного поля необходимы вестибулярная афферентация, осязание, зрение и слух. Это движения, приспособленные к внешнему пространству, такие, как метание мяча или печатание на пишущей машинке. Уровень пространственного поля является первым кортикальным уровнем. Его неврологическим субстратом являются базальные ядра и проекционные зоны различных анализаторов. Значительно более сложные движения выполняются на уровне предметного действия. Основным регулятором движения в этом случае является сам предмет: оно строится в соответствии с логикой его употребления. На этом уровне становятся возможными орудийные действия. Нейрофизиологические механизмы регуляции предметных действий расположены в премоторных и нижнетеменных зонах коры головного мозга. Еще выше находятся труднодифференцируемые уровни высших символических координаций, таких, как речь и письмо. Целенаправленные движения человека являются движениями высоких уровней.

Низшие уровни играют при этом подчиненную роль, выполняя фоновые координации.

Правильность представления о том, что не только проприоцепция, но и экстероцепция участвует в регуляции движений, подтверждается рядом полученных в последнее время данных.

Хорошо известно, что речевые артикуляции контролируются проприоцепцией от голосовых связок и гортани. В то же время существует однозначная связь между артикуляциями человека и его слуховыми восприятиями. Л. А. Чистович поставила опыты, показавшие, что слуховой канал сенсорных коррекций играет важную роль в регуляции речевого процесса. Испытуемый в этих опытах слышал все произносимые им слова с задержкой на десятые доли секунды, что достигалось благодаря использованию специальной звукозаписывающей аппаратуры и наушников. Когда таким образом нарушалась непосредственная связь речевых артикуляций и слуховых восприятий, речь испытуемого чрезвычайно затруднялась, теряла свой непроизвольный и плавный характер, а часто и совсем распадалась.

В сенсорных коррекциях многих движений участвует зрение. Эту его функцию Дж. Гибсон предложил назвать зрительной кинестезией. Когда наблюдатель перемещается в своем окружении, непрерывно меняется раздражение его зрительного анализатора. Однако, эти изменения оптической стимуляции не воспринимаются им как движения видимых предметов, т. е. в качестве экстероцепции. Они выполняют функцию зрительной кинестезии и служат для контроля осуществляемых движений (рис. 51).

Во время орудийных действий и различных манипуляций с объектами важная роль принадлежит осязанию. Таким образом, большинство видов экстероцепции выполняет, по крайней мере, две различные функции: они служат не только для отражения внешнего мира, но и для регуляции движений организма.

С другой стороны, как уже отмечалось, сложные формы предметного отражения неразрывно связаны с активными движениями субъекта, а значит, с проприоцепцией. Эти движения выполняют в процессе восприятия функцию эффекторных коррекций образа. Для проверки адекватности образа необходимо его сопоставление с отражаемым предметом. Наиболее простым путем подобного сравнения является внешнедвигательное перцептивное действие. В случае необходимости осуществляется коррекция образа. Различным уровням перцептивных задач соответствуют разные уровни эффекторных коррекций.

Эволюционную классификацию сенсорных процессов, также подчеркивающую их уровневое строение, предложил в 1920 году английский невролог Х. Хэд. Он различает эпикритическую и протопатическую чувствительность. Более молодая и совершенная эпикритическая чувствительность позволяет точно локализовать объект в пространстве, она дает объективные сведения о явлении. Например, осязание позволяет точно установить место прикосновения, а слух -- определить направление, в котором раздался звук. Относительно древние и примитивные протопатические ощущения не дают точной локализации ни во внешнем пространстве, ни в пространстве тела. Их характеризует постоянная аффективная окрашенность, они отражают скорее субъективные состояния, чем объективные процессы.

Х. Хэд доказал, что протопатические и эпикритические компоненты могут иметь место внутри одной модальности. Он перерезал у себя на руке веточку кожного нерва и наблюдал ход восстановления чувствительности на соответствующем участке кожи. В течение первого месяца чувствительность в этом месте отсутствовала. Примерно через шесть недель она появилась, но только в форме протопатической чувствительности. Ощущения прикосновения были диффузны и нелокализуемы, но при этом всегда либо приятны, либо неприятны. Только через полгода аффективный тон ощущений исчез, и они стали восприниматься как прикосновения, адресованные к данному участку кожи. В последнюю очередь восстановилось восприятие направления движения по поверхности кожи и способность определять форму объектов.

Соотношение протопатических и эпикритических компонентов в разных видах чувствительности, естественно, оказывается различным. Интероцепция, например, представляет собой полностью протопатическую чувствительность. На рис. 10 схематично изображены соотношения их компонентов внутри пяти основных видов экстероцепции. Из схемы видно, что более молодые, дистантные модальности связаны, главным образом, с эпикретической чувствительностью.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что представления об однозначной связи рецептора и выполняемой им функции ошибочны. Анализатор, как известно, имеет системное, сложное строение. На каждом из уровней перцептивных действий достигается адекватное отражение действительности, будь это картина мышечных напряжений или скрипичный концерт Паганини. Поэтому совокупность иерархических механизмов восприятия, способных решать различные по сложности перцептивные задачи, называется перцептивной системой. Перцептивные системы формируются в процессе деятельности, что обуславливает изменчивость входящих в них звеньев. В дальнейшем будут подробно рассмотрены пять основных перцептивных систем:

1. Зрительная система реализует сложную эпикритическую форму чувствительности. Она принимает участие в регуляции локомоций и предметных действий. Зрению принадлежит важная роль в восприятии пространства. Эта система позволяет оценить свойства поверхности предмета, а также обеспечивает высшие формы предметного восприятия, которые отличает высокая константность.

Рис. 10. Схематическое изображение соотношения компонентов протопатической и эпикритической чувствительности внутри различных видов экстероцептивных ощущений

2. Слуховая система дает информацию о свойствах акустических явлений и о положении звучащих объектов в пространстве. Она участвует в координации артикуляционных движений. Наконец, слуховая система связана со сложнейшими видами социальных восприятий -- восприятием речи и музыки.

3. Кожно-мышечная система состоит из множества подсистем. Она участвует в регуляции движений и определяет восприятие взаимного положения частей тела. На основе активного осязания возможны высшие формы предметного восприятия. Функционирование кожно-мышечной системы проходит под контролем зрительной системы.

4. Обонятельно-вкусовая система делает возможным восприятие химических свойств различных веществ. У некоторых животных она используется для пространственной ориентации. Однако наибольшую роль эта система играет в контроле пищевого поведения.

5. Вестибулярная система отражает действующие на тело силы тяжести и инерционные силы, связанные с его ускоренным движением. С ее помощью осуществляется оценка положения, позы, начала и окончания движения тела в различных направлениях. Вестибулярная система взаимодействует с большинством других перцептивных систем.

3. Интермодальные ощущения и синестезии

Перцептивные системы формируются под влиянием задач, возникающих в деятельности индивида. Многие перцептивные задачи требуют совместной работы нескольких перцептивных систем, поэтому возможны интермодальные или переходные формы чувствительности, занимающие промежуточное положение между традиционными модальностями.

Типичным интермодальным ощущением является ощущение вибрации. Как известно, слуховая система человека не воспринимает колебания воздуха с частотой ниже двадцати герц. Более низкие тона воспринимаются нами в виде вибрационных ощущений. Это осуществляется не с помощью слуха, что доказывается существованием вибрационной чувствительности у глухих, а посредством, главным образом, кожно-мышечной системы. Для возникновения ощущения вибрации важно, чтобы раздражение передавалось костными тканями и распространялось на возможно большую часть тела. Считается, что при этом возбуждается вестибулярная система, хотя для нее вибрация -- неадекватный раздражитель.

Вибрационная чувствительность занимает в нашем восприятии несравненно меньшее место, чем осязание или слух. Но у людей, потерявших слух, она начинает играть огромную роль. Вибрационную чувствительность называют даже "слухом глухих". В литературе описаны случаи, когда глухие оказывались способны воспринимать с помощью вибрации сложные музыкальные произведения.

Другим примером интермодальной чувствительности служит так называемое "шестое чувство слепых". Известно, что слепые, от рождения или с детства, способны на расстоянии обнаруживать препятствия и успешно их обходить. Субъективные ощущения, возникающие у них при этом, очень сложны. Как правило, слепые сообщают, что они чувствуют препятствие кожей лица. Однако, большинство исследователей считает, что чувство преграды связано не с кожной, а со слуховой чувствительностью. Согласно этой точке зрения, слепой гораздо лучше чем зрячий улавливает это от своих шагов. Отраженные от предметов звуки воспринимаются как ориентиры, дающие указания о препятствиях, к которым он приближается. Поэтому чувство препятствия отказывает, если на пути слепого вместо плотной стенки, хорошо отражающей звуки, поставить преграду в виде металлической сетки с крупными ячейками.

Развитие интермодальных ощущений, позволяющих компенсировать те или иные сенсорные недостатки, подчеркивает значение, которое имеет для развития перцептивных систем наличие конкретной перцептивной задачи. А. Н. Леонтьевым была продемонстрирована возможность формирования с помощью создания у испытуемого активной установки совершенно нового вида чувствительности, который получил название неспецифической световой чувствительности.

В экспериментах ставилась задача выработать у испытуемых чувствительность к цвету посредством кожи ладони. Испытуемый сидел перед черным экраном. Через отверстие в экране была просунута его рука. В свою очередь сквозь отверстие в доске, на которой покоилась рука испытуемого, на ладонь проецировался красный или зеленый луч света. Лампа была отгорожена от ладони испытуемого водяным фильтром, так что раздражители, действующие на поверхность кожи, имели совершенно одинаковые тепловые характеристики и отличались лишь длинною волны.

В первой серии экспериментов испытуемый оставался пассивным, так как его ни о чем не предупреждали. Экспериментатор пытался выработать у него условный защитный рефлекс на раздражение красным светом. Раздражители подавались через разные промежутки времени в случайном порядке. Через тридцать секунд после раздражения ладони красным светом испытуемый получал удар током и, естественно, отдергивал ладонь. Зеленый свет не сопровождался подкреплением. Оказалось, что даже после 800--900 сочетаний испытуемый не мог научиться вовремя отдергивать руку.

Во второй серии экспериментов испытуемому сообщалось, что иногда его ладонь будет освещаться красным, а иногда зеленым светом, и что если после освещения руки красным светом он не отдернет руку, то получит электрический удар. Иными словами, у испытуемых создавалась установка на активное обнаружение определенного раздражителя. В остальном условия опыта сохранялись. Результаты этой серии оказались поразительными. Уже через сорок -- пятьдесят сочетаний удалось выработать условный рефлекс на освещение кожи красным светом, так что испытуемый отдергивал руку сразу после освещения ладони красным светом и оставлял ее на месте при освещении зеленым светом.

Взаимодействие перцептивных систем обусловлено, главным образом, единством окружающего мира. Действительно, один и тот же предмет или явление обладает множеством различных аспектов. Их восприятие связано с работой различных перцептивных систем, переферические звенья которых имеют весьма различные характеристики. Тем не менее мы воспринимаем единый целостный образ. Очень ярко взаимодействие перцептивных систем выступает в случае восприятия внешнего пространства (см. стр. 157 и стр. ).

Существуют многочисленные факты, свидетельствующие о глубоких связях различных перцептивных систем. Речь идет о синестезии -- возникновении ощущения определенной модальности под воздействием раздражителя, совершенно другой модальности. Явление синестезии может возникать как в явной, так и неявной форме. В явной форме, по данным ряда исследований, синестезии наблюдаются примерно у 50% детей и 15% взрослых. Очень яркие синестезии были, например, у композитора А. Н. Скрябина, переживавшего каждый звук окрашенным в тот или иной цвет и даже писавшего симфонии цвета. Можно утверждать, что в неявной форме синестезии встречаются у каждого. "Теплые" и "холодные" цветовые тона, "высокие" и "низкие" звуки свидетельствуют о том, как естественно подчас оцениваются ощущения при помощи характеристик, заимствованных казалось бы, из совсем другой модальности.

Наиболее универсальной в этом отношении оказалась характеристика "светлоты". Немецкий психолог Э. М. Хорнбостель показал в двадцатых годах нашего столетия, что светлыми и темными могут быть не только зрительные, но и осязательные, органические, обонятельные и слуховые ощущения. Так ощущения голода, прикосновения гладким и твердым предметом оценивались как светлые, а противоположные им ощущения -- сытости, прикосновения шершавым и мягким предметом -- как темные. Характеризуя незнакомые запахи, испытуемые использовали те же определения: запах духов казался им светлым, а запах дегтя -- темным.

Чтобы проверить воспроизводимость получаемых таким образом результатов, Э. М. Хорнбостель провел контрольный опыт. Испытуемым давалась группа запахов и предлагалось с помощью цветового кругах) подобрать для каждого из них серый тон, соответствующей светлоты. Оказалось, что все испытуемые расположили запахи примерно в один и тот же ряд, причем запаху бензола соответствовал цветовой круг с 40% белого цвета. Затем те же запахи сравнивались со звуковыми сигналами, подаваемыми с помощью звукогенератора. В результате было установлено соответствие обонятельных и слуховых ощущений, в котором запах бензола приравнивался звуковому тону частотой 220 гц. На последнем этапе эксперимента испытуемые должны были сопоставить различные звуковые тона с оттенками серого цвета. Оказалось, что для тона 220 герц был подобран серый цвет, на 41% состоящий из белого. Иными словами удалось показать эквивалентность оценок светлоты, запаха и высоты звукового тона. Условно этот результат можно изобра схемы:

Не менее интересные исследования провели немецкие биологи В. Бернштайн и П. Шиллер. В одном из опытов рыбы обучались плыть всегда к более освещенной из двух кормушек. После выработки этого условного рефлекса освещение кормушек уравнивалось, но перед одной из них рассеивалось вещество со "светлым", а перед другой -- с "темным" (по шкале Э. М. Хорнбостеля) запахом. Рыбы направлялись к кормушке со "светлым" запахом. Другие опыты проводились с земноводными, меняющими свою окраску в зависимости от уровня освещенности. Результаты показали, что посветление окраски вызывают также "светлые" обонятельные и звуковые раздражители.

Следует подчеркнуть, что синестезии редко возникают в ситуации нормального предметного восприятия. Когда же воспринимаемая ситуация неопределенна, то синестезии наблюдаются довольно часто. Советская исследовательница Л. А. Селецкая провела опыты, показавшие, что сознательное выделение синестезических признаков "теплоты" и "холода" цветового тона при дифференциации цветовых карточек, предъявляемых в переферическом зрении, позволяет испытуемым улучшить показатели различения.

О механизмах синестезий известно в настоящее время еще очень мало. Опыты В. Бёрнштайна, добившегося посветления окраски темноадаптированных рыб с помощью инъекции им вытяжки из сетчатки светлоадаптированных рыб, говорят о том, что синестезии могут быть связаны с гуморальными процессами. В пользу биохимической гипотезы возникновения синестезий свидетельствуют факты о появлении синестезий под влиянием таких наркотиков, как мескалин и ЛСД-25. Не вызывает сомнения, что синестезии связаны с генетически ранними ступенями восприятия.

III. Психофизика

3.1 Абсолютные и разностные пороги

Более 100 лет назад возникла психофизика, -- наука, поставившая своей целью дать количественную оценку различным психическим явлениям. Наибольшие усилия были затрачены на измерение ощущений, которые в то время казались одновременно самыми простыми и главными элементами психической жизни. Сенсорная психофизика, определяющая отношения между величиной раздражителя и вызванного им ощущения до сих пор продолжает оставаться одним из основных разделов психологии восприятия. Изучение психофизических отношений представляет значительный интерес для понимания того, каким образом информация об объекте преобразуется нашими перцептивными системами.

Центральным психофизическим фактом является то, что точность работы органов чувств не безгранична, поэтому всегда существует множество раздражителей, энергия которых недостаточна для возникновения ощущения. Из всего диапазона возможных раздражителей воспринимаются лишь те, величина которых находится в пределах относительно узкой области, традиционно называемой зоной подлинных ощущений.

Границы зоны подлинных ощущений определяются, в конечном счете, условиями жизни соответствующего вида. При этом с наибольшей отчетливостью воспринимаются сигналы, имеющие существенное значение для деятельности животного.

Например, дельфины и летучие мыши определяют пространственное положение объектов при помощи эхолокации -- улавливания отраженных от внешних препятствий звуковых волн. При таком способе пространственной ориентации очень важно воспринимать высокочастотные звуковые колебания, так как чем меньше длина волны воспринимаемого сигнала, тем меньший объект может быть обнаружен при прочих равных условиях.

Проведенные этологами эксперименты показали, что как дельфины, так и летучие мыши действительно способны улавливать ультразвуковые колебания частотой по 140000 гц, что приблизительно в семь раз превышает максимальную частоту звукового сигнала, воспринимаемого человеком.

Нижняя граница зоны подлинных ощущений, определяемая минимальной величиной раздражителя, уже вызывающей ощущение, называется нижним абсолютным порогом. Для некоторых характеристик стимула, таких, как частота звукового или светового сигнала, за верхний абсолютный порог принимают величину раздражителя, перестающего вызывать ощущение. В случае других физических характеристик, например, концентрации, яркости, давления, верхним абсолютным порогом называют величину раздражителя, начинающего вызывать вместо специфического болевое ощущение. В этом случае говорят также о болевом пороге.