Психология восприятия

Влияние раздражения полукружных каналов на движения глаз выступает в форме вестибулярного нистагма. Как говорилось ранее (см. стр. 106), нистагмом называются движения глаз, состоящие из чередующихся саккадических (быстрая фаза) и следящих (медленная фаза) движений. Направлением нистагма обычно считают направление его быстрой фазы.

Запуск и регуляция этого типа движений осуществляется, главным образом, с помощью двух перцептивных систем: зрительной и вестибулярной. В обоих случаях функция нистагма состоит в том, чтобы максимально уменьшить смещения проекций окружающих предметов по сетчатке. Решающую роль при этом играет медленная фаза, которая всегда совпадает по направлению с относительным движением окружения. У животных с малоподвижными глазами (рептилии, птицы) нистагм протекает в форме характерных подергиваний головы при ходьбе.

При вестибулярном нистагме полукружные каналы регулируют исключительно медленную фазу. С нее начинается нистагм и она определяет область, в которой он осуществляется (рис. 32, б). Быстрая фаза служит для возвращения глаза в исходную позицию. В естественных условиях вестибулярный нистагм носит далеко не столь регулярный характер: быстрая фаза практически отсутствует и наблюдаются лишь зеркальные по отношению к движениям головы гладкие компенсаторные движения.

Статолитовый орган, как уже отмечалось (см. стр. 237 и др.), в общем случае реагирует на результирующую трех различных сил: гравитационной, инерционной и центробежной. Подобный принцип работы биологически оправдан, т. к. именно эта результирующая определяет величину и направление фактически действующего на движущееся тело силового поля и является, таким образом, адекватным раздражителем по отношению к реакциям сохранения равновесия. Так велосипедист при повороте наклоняется в ту же сторону, ориентируя тело по результирующей центробежной и гравитационной сил, а не только по одной последней.

Существует несколько возможных путей сохранения равновесия тела. Все они входят в число регулируемых отолитовым аппаратом реакций. Во-первых, как в только что приведенном примере, это движения, изменяющие положение центра массы тела таким образом, чтобы его проекция не выходила за границы площади опоры. Вторая возможность заключается в изменении самой площади опоры, что мы делаем, когда, пытаясь сохранить равновесие, хватаемся за окружающие предметы. Наконец, третья возможность состоит в таком перераспределении тонуса мышечных звеньев, при котором тенденция к изменению относительного положения частей тела в данном силовом поле была бы наименьшей.

Разумеется, эти реакции возникают не только при участии вестибулярной системы. Особую роль играет при этом проприоцепция от мышц шеи, т. к. она позволяет дополнить вестибулярную информацию о положении головы информацией об относительном положении тела. Не случайно поэтому изменения мышечного тонуса наблюдаются не только при вестибулярной стимуляции, но и при увеличении испульсации от проприоцепторов мышц шеи (например, за счет ее одностороннего нагревания: Р. Магнус, 1924).

Типичной компенсаторной реакцией, контролируемой отолитовым аппаратом, являются противовращения глаз во время боковых наклонов головы (рис. 99, б). Эта реакция служит для выпрямления положения проекции окружения на сетчатке. Максимальный поворот глаз достигает 5ч10°. Он наблюдается при наклоне головы, равном 60°. По отношению к отолитовым компенсаторным реакциям центробежные и инерционные силы представляют собой неадекватный биологический раздражитель. Поэтому противовращение глаз возникает и при вертикальном положении головы, когда испытуемый движется с ускорением в боковом направлении (рис. 99, в).

Рис. 99. а) Нормальное положение глаз при вертикальной ориентации головы) -- направление силы тяжести). б) Противовращение глаз при наклоне головы. в) Та же реакция, что и в случае (б), при ускоренном движении головы в направлении, указанном стрелой (d -- инерционная сила).

8.3 Восприятие положения и движения

Было бы ошибкой думать, что вестибулярная система участвует только в регуляции движений. Она является вторым по значению (после зрительной системы) источником пространственной информации, которая входит в качестве важной составляющей во все наши восприятия.

Повороты головы переменной скорости отражаются с помощью системы полукружных каналов. При этом любое смещение капулы ведет к восприятию собственного вращения в стабильном окружении. В естественных условиях наблюдается хорошее соответствие воспринятой таким образом и действительной угловой скоростью вращения головы.

Ту же самую информацию дает, как известно, и зрительная система. Кроме того, будет ли при данном раздражении вестибулярного аппарата воспринято движение всего тела или только головы определяется конкретным кинестетическим контекстом, в частности, проприоцептивной информацией от мышц шеи. Участие нескольких перцептивных систем в получении одной и той же информации влечет за собой два следствия. Во-первых, увеличивается надежность или избыточность восприятия пространственных характеристик. Во-вторых, становятся возможными интермодальные конфликты. Так, например, во время иллюзии индуцированного движения (см. стр. 161 и стр. 217) есть зрительная информация о движении тела, но нет вестибулярной. Во время качки на море или болтанки в самолете, напротив, есть вестибулярная информация о движении, но, как правило, нет полноценной зрительной. Проявлением таких конфликтов является головокружение и тошнота, т. е. хорошо известные симптомы "морской болезни".

Относительно простые взаимоотношения между движениями головы и их вестибулярным восприятием нарушаются когда испытуемый движется неестественным образом (см. стр. 139). Так внезапная остановка после продолжительного вращения вызывает у неподвижного испытуемого, сидящего на стуле с закрытыми глазами, отчетливое впечатление вращения в противоположную сторону. Одновременно появляется так называемый послевращательный нистагм, медленная фаза которого, как обычно, противоположна по направлению предполагаемому движению головы.

Вестибулярная система участвует также в восприятии движения объектов. Вестибулярная стимуляция вызывает видимое движение объекта, даже если он стабилизирован относительно сетчатки (Бифорд, 1966). Этот пример вновь доказывает, что системой отсчета для воспринимаемого движения служат реконструируемые на основании доступной организму информации координаты внешнего стабильного пространства.

Отолитовая система участвует в выполнении двух перцептивных действий: оценки положения тела и восприятия вертикального направления. В последние два десятилетия эта функция вестибулярной системы стала интенсивно исследоваться во многих странах мира. Проблема заключается в том, что оценивая вертикальное направление, совпадающее с направлением силы тяжести, отолитовый орган одновременно реагирует и на инерционные силы. Поэтому при ускоренном движении (в поезде, самолете, космическом корабле и т. д.) могут возникнуть различные вестибулярные иллюзии.

Так, например, при ускоренных движениях в горизонтальной плоскости в зависимости от направления ускорения у испытуемого создается впечатление наклонов вперед или назад (рис. 100). Эта иллюзия возникает потому, что за вертикаль, по отношению к которой оценивается положение тела, принимается результирующая сил тяжести и инерции.

Рис. 100. Восприятие положения при движении на параллельных качелях (по Л. Б. Джонкису, 1953)

g -- сила тяжести, b -- инерционная сила, R --результирующая (раздражитель отолитового аппарата), бV -- воспринимаемая вертикаль.

Другая иллюзия, неоднократно отмечавшаяся космонавтами, по-видимому, связана с ориентацией статолитов в утрикулюсе. Поскольку они расположены несколько под углом к горизонтали (см. стр. 237), ускоренные движения в вертикальной плоскости (перегрузка или невесомость) приводят к возникновению инерционной силы, сдвигающей статолиты относительно волосковых клеток. Эта информация воспринимается человеком как опрокидывание на спину при перегрузке и наклон вперед при невесомости.

Рис. 101. Неоднозначность вестибулярной информации о прямолинейном движении. На рисунке показаны три произвольно выбранные ситуации с индентичной стимуляцией отолитов. D -- направление прямолинейного движения, d -- инерционная сила, g -- сила тяжести, R -- результирующая.

Одинаковая чувствительность и инерционным силам делает крайне ненадежной вестибулярную информацию, полученную в условиях полета на самолете. Например, на рис. 101 показан ряд ситуаций, в которых раздражение вестибулярного аппарата будет одинаковым, несмотря на различное положение головы.

Исследование вестибулярной оценки вертикальности линий обычно проводилось в следующих условиях. В полной темноте испытуемому предъявлялась наклонная светящаяся линия, которую он должен был перевести в вертикальное положение. Оказалось, что испытуемый способен довольно успешно решать эту задачу даже, когда с помощью специального кресла его наклоняли в сторону. В связи с этим говорят о константности восприятия вертикали. Незначительные ошибки заключаются в том, что при малых углах собственного наклона испытуемый несколько переоценивает такой же наклон линии ("феномен Мюллера"), а при больших углах наклона (около 150°) -- недооценивает его ("феномен Ауберта").

Недавно немецкие ученые Н. Бишоф и Х. Шерер (1971) провели серьезное экспериментальное исследование факторов, влияющих на оценку вертикальности линий в естественных условиях. Им удалось показать, что восприятия вертикальности обеспечивается совместной работой зрительной и вестибулярной систем. При этом зрительным признаком вертикального (и горизонтального) направления служит ориентация большинства контуров в зрительном поле. Действительно, доминирующие направления контуров обычно хорошо соответствуют горизонтали или вертикали (горизонт, деревья, дома и т. д.).

Размещено на Allbest.ru