Психология познания
Часть 1Психология познавательных процессов
Глава 1Ощущения
Проблема
Основным источником наших знаний о внешнем мире и о собственном теле являются ощущения. Они составляют основные каналы, по которым информация о явлениях внешнего мира и состоянии организма доходит до мозга, давая человеку возможность ориентироваться в окружающей среде и в своем теле. Если бы эти каналы были закрыты и органы чувств не приносили нужной информации, никакая сознательная жизнь не была бы возможной.
Известны факты, говорящие о том, что человек, лишенный постоянного притока информации, впадает в сонное состояние. Такие случаи имеют место, когда человек внезапно лишается зрения, слуха, обоняния и когда осязательные ощущения его ограничиваются каким-либо патологическим процессом.
Близкий к этому результат достигается, когда человека на некоторое время помещают в свето- и звуконепроницаемую камеру, изолирующую его от внешних воздействий, и он сохраняет некоторое время одно и то же (лежачее) положение. Такое состояние сначала вызывало сон, а затем становилось трудно переносимым для испытуемых.
Многочисленные наблюдения показали, что нарушение притока информации в раннем детстве, связанное с глухотой и слепотой, вызывает резкие задержки психического развития. Если детей, рожденных слепо-глухими или лишенных слуха и зрения в раннем возрасте, не обучать специальным приемам, компенсирующим эти дефекты за счет осязания, их нормальное психическое развитие станет невозможным, и они не смогут самостоятельно развиваться.
Ощущение как источник познания
Ощущения позволяют человеку воспринимать сигналы и отражать свойства и признаки вещей внешнего мира и состояний организма. Они связывают человека с внешним миром и являются как основным источником познания, так и основным условием его психического развития.
Однако несмотря на очевидность этого положения, в истории идеалистической философии неоднократно высказывались сомнения в этом основном утверждении.
Философы-идеалисты нередко высказывали мысль о том, что подлинным источником нашей сознательной жизни являются не ощущения, а внутреннее состояние сознания, способность разумного мышления, которые заложены от природы и независимы от притока информации, поступающей из внешнего мира.
Эти воззрения легли в основу философии «рационализма» (получившей свое четкое выражение у немецкого философа-рационалиста Х. Вольфа). Суть этой философии заключалась в том, что психические процессы не являются продуктом сложного исторического развития, и ее последователи ошибочно толковали сознание и разум не как результат сложной исторической эволюции, а как первичное, далее не объяснимое свойство человеческого «духа». Легко видеть, что все данные современной науки, о которых шла речь выше, в корне отвергают это положение.
Однако философы-идеалисты и психологи, разделяющие идеалистическую концепцию, нередко делали попытки отвергнуть, казалось бы, очевидное положение о том, что ощущения человека связывают его с внешним миром, и доказать обратное, парадоксальное положение, что ощущения отделяют человека от внешнего мира, являясь непреодолимой стеной между ним и внешним миром.
Это положение было выдвинуто философами-идеалистами Д. Беркли, Д. Юмом, Э. Махом и психологами И. Мюллером и Г. Гельмгольцом, сформулировавшими теорию «специфической энергии органов чувств».
Согласно этой теории каждый из органов чувств (глаз, ухо, язык, кожа) не отражает воздействия внешнего мира, не дает информации о реальных процессах, протекающих в окружающей среде, а лишь получает от внешних воздействий толчки, возбуждающие их собственные процессы. Каждый орган чувств, согласно этой теории, обладает своей собственной «специфической энергией», которая возбуждается любым воздействием, доходящим из внешнего мира. Так, достаточно нажать на глаз, воздействовать на него электрическим током, чтобы получить ощущение света; достаточно механического или электрического раздражения уха, чтобы возникло ощущение звука. Значит, органы чувств не отражают внешних воздействий, а лишь возбуждаются от них, и человек воспринимает не объективные воздействия внешнего мира, а лишь свои собственные субъективные состояния, отражающие деятельность его органов чувств. Иначе говоря, это значит, что органы чувств не соединяют человека с внешним миром, а, наоборот, отделяют человека от него.
Легко видеть, что эта теория приводила к утверждению: человек не может воспринимать объективный мир, и единственной реальностью являются субъективные процессы, отражающие деятельность его органов чувств, которые и создают субъективно воспринимаемые «элементы мира». Все эти положения и были положены в основу философии «субъективного идеализма», утверждавшей, что человек может познать только самого себя и у него нет никаких доказательств того, что кроме него самого существует что-нибудь иное. Эта идеалистическая теория получила название «солипсизм» (от латинского слова solus – один; ipse – сам, «существую только один я сам»).
Теория субъективного идеализма, полностью противоположная материалистическим представлениям о возможности объективного отражения внешнего мира (в частности, ленинской «теории отражения»), была источником глубокого недоразумения, сущность которого становится все более очевидной с каждым достижением науки.
Внимательное изучение эволюции органов чувств убедительно показывает, что в процессе длительного исторического развития сформировались особые воспринимающие органы (органы чувств, или рецепторы), которые специализировались на отражении особых видов объективно существующих форм движения материи («энергии»), кожные рецепторы, отражающие механические воздействия, слуховые рецепторы, отражающие звуковые колебания, зрительные рецепторы, отражающие определенные диапазоны электромагнитных колебаний, и т. д.
Рассмотрим данные о высочайшей специализации воспринимающих приборов и о том, какие именно виды движения материи каждый из них воспринимает.
Сводные данные приводятся в табл. 2.1.
Мы видим, что из всех возможных видов движения материи, расположенных в порядке уменьшения длины волны и увеличения числа колебаний в секунду, лишь некоторые отражаются высокоспециализированными приборами органов чувств. Так, механические волны определенного диапазона воспринимаются кожей, вызывая ощущение осязания или давления; звуковые колебания с длиной волны выше 12 мм и частотой ниже 20–30 Гц и с длиной волны ниже 12 мм и частотой колебаний выше 30 000 Гц не воспринимаются вовсе, в то время как звуковые колебания с длиной волны 12–13 мм и частотой от 20 до 20 000 Гц воспринимаются человеческим ухом и вызывают слуховые ощущения.
Таблица 2.1
Характеристика объективных воздействий воспринимающих аппаратов и получаемых ощущений
Электрические колебания с длиной волны до 0,1 мм и частотой 30 · 1014 Гц также не воспринимаются, хотя те же колебания с длиной волны от 0,1 до 0,004 мм и частотой 8 · 1014 Гц воспринимаются кожей как тепло. Особенно интересная картина возникает в отношении восприятия световых волн: сетчатка человеческого глаза воспринимает световые волны длиной 0,008–0,004 мм и частотой 4–8 · 1014 Гц, вызывая ощущения цвета и света. Однако она не воспринимает световых волн длиной от 0,004 до 0,00001 мм и частотой 8—50 · 1014 Гц. Рентгеновские волны также не имеют специализированных приемников и не вызывают ощущений у человека.
Внимательный анализ этих данных показывает, что наши воспринимающие приборы специализировались на выделении только некоторых воздействий и остаются невосприимчивыми к другим воздействиям. Это имеет свое биологическое основание. Так, если бы сетчатка глаза воспринимала воздействие ниже и выше указанного диапазона, человек воспринимал бы тепло своего собственного тела как зрительное ощущение и превращал бы в зрительные ощущения те воздействия, которые не имеют для него биологического значения. То же самое относится к работе слуховых анализаторов: если бы человек воспринимал ухом ультразвуковые колебания, к его слуховым восприятиям добавилось бы много лишних шумов, которые затруднили бы выделение существенных для него звуковых раздражений.
Характерно, что у животных иные лимиты ощущений; например, летучая мышь, совершая в темноте полет и реагируя на препятствия, осуществляет это с помощью отражения ультразвуковых волн, ее слуховой аппарат служит ей радаром, и отражение ультразвуковых колебаний, не воспринимаемых человеком, воспринимается летучей мышью.
Таким образом, в эволюции организмов возникли приборы, специализированные на восприятии различных видов движения материи (различных «энергий»), и на самом деле мы имеем не «специфические энергии самих органов чувств», а специфические органы, объективно отражающие различные виды энергии.
Тот факт, что при воздействии на глаз или ухо неадекватных этим органам раздражителей возникает «специфическое» (зрительное или слуховое) ощущение, говорит лишь о высокой специализированности этих воспринимающих приборов и о неспособности отражать воздействия, на приеме которых они не специализированы.
Как мы увидим ниже, высокая специализированность различных воспринимающих приборов имеет в своей основе не только особенности строения периферических «рецепторов» (органов чувств), но и высочайшую специализацию нейронов, входящих в состав центральных нервных аппаратов, до которых доходят сигналы, воспринимаемые периферическими органами чувств. На этом факте мы еще остановимся при обсуждении специальных видов ощущений.
Рецепторная и рефлекторная теория ощущений
В классической психологии сложилось представление, согласно которому орган чувств (рецептор) пассивно отвечает на воздействующие раздражители, и этим пассивным ответом являются соответствующие ощущения. Эта концепция называлась рецепторной теорией ощущений, и, согласно ей, ощущение как пассивный процесс противопоставлялось движению, которое рассматривалось как активный процесс.
В настоящее время такая рецепторная теория ощущений признана несостоятельной и отвергается большинством исследователей, которые противопоставляют ей представление об ощущении как об активном процессе. Это представление и лежит в основе другой теории, которая носит название рефлекторной теории ощущений.
Рассматривая ощущения животных, мы уже отмечали тот факт, что они носят не пассивный, безразличный характер и что животные активно выделяют из воздействий внешнего мира только те, которые имеют для них биологически важное значение. Мы уже говорили, что пчела реагирует на смешанные цвета гораздо активнее, чем на чистые цвета; что кобчик реагирует на гнилостные запахи, игнорируя запахи трав и зерен, в то время как утка проявляет обратные особенности в своих реакциях; что кошка активно выделяет поскребывание мыши, не реагируя на индифферентные для нее звуки камертона. Этот факт указывает на активный, избирательный характер ощущений.
Дальнейшие факты показывают, что физиологически ощущение вовсе не является пассивным процессом, но всегда включает в свой состав двигательные компоненты.
Так, наблюдения, проведенные американским психологом Неффом еще более сорока лет назад, позволили убедиться, что, если наблюдать под микроскопом за участком кожи, раздражаемым иглой, можно видеть, что момент возникновения ощущения сопровождается рефлекторными двигательными реакциями этого участка кожи. В дальнейшем многочисленными исследованиями было установлено, что в состав каждого ощущения входит движение иногда в виде вегетативной реакции (сужение сосудов, кожно-гальванический рефлекс), иногда в виде мышечных реакций (поворот глаз, напряжение мышц шеи, двигательные реакции руки и т. д.).
Было установлено, что сложные ощущения, требующие различения или узнавания предмета, вообще невозможны без активных движений. Так, чтобы различить с закрытыми глазами предмет, необходимо активно ощупать его; даже такие признаки, как гладкость и шероховатость предмета, его величина и т. д., воспринимаются, лишь если ощупывающая рука активно движется; ощущения, возникающие от предмета пассивной поверхностью кожи, являются крайне несовершенными.
То же самое было установлено и в отношении зрительного восприятия. Еще И. М. Сеченов указывал на то, что для зрительного восприятия предмета необходимо, чтобы глаз «ощупал» его. В последнее время было установлено, что каждое зрительное восприятие действительно осуществляется при активном участии движений глаз, которые иногда носят характер крупных «ощупывающих» движений, а иногда принимают вид микродвижений глаз. Мы еще специально остановимся на том факте, что и слуховое ощущение протекает при ближайшем участии двигательных компонентов как в самом слуховом аппарате, так и в связанном с ним голосовом аппарате. Известно, что для уточнения звука необходимо пропеть его, и только в этом случае звук будет достаточно четко отделен от близких к нему звучаний.
Все это показывает, что ощущения вовсе не являются пассивными процессами, что они носят активный характер и участие двигательных компонентов в ощущении может осуществляться на разном уровне, протекая иногда как элементарный рефлекторный процесс (например, при сокращении сосудов или мышечных напряжениях, возникающих в ответ на каждое ощущаемое раздражение), а иногда как сложный процесс активной рецепторной деятельности (например, при активном ощупывании предмета или разглядывании сложного изображения).
В указании на активный характер всех этих процессов и состоит рефлекторная теория ощущений.
Мы еще увидим, какое значение она имеет как для теории познавательных процессов человека, так и для анализа тех изменений в ощущении восприятии, которые наступают при патологических состояниях мозга.
Классификация ощущений
Издавна принято различать пять основных видов (модальностей) ощущений, выделяя обоняние, вкус, осязание, слух и зрение.
Эта классификация ощущений по основным «модальностям» является правильной, хотя и не исчерпывающей.
Для достаточно полного ответа на вопрос об основных видах ощущений следует учесть, что их классификация может быть проведена по крайней мере по двум основным принципам: систематическому и генетическому, иначе говоря, по принципу модальности, с одной стороны, и по принципу сложности, или уровня их построения – с другой.
Систематическая классификация ощущений
Выделяя наиболее крупные и существенные группы ощущений, мы можем разбить их на три основных типа:
1) интероцептивные;
2) проприоцептивные;
3) экстрацептивные.
Первые объединяют сигналы, доходящие до нас из внутренней среды организма, и обеспечивают регуляцию элементарных влечений.
Вторые обеспечивают информацию о положении тела в пространстве и положении опорно-двигательного аппарата, они обеспечивают регуляцию наших движений.
Наконец, третьи – самая большая группа – обеспечивают получение сигналов из внешнего мира и создают основу для нашего сознательного поведения.
Рассмотрим перечисленные три основных типа ощущений по отдельности.
Интероцептивные ощущения, сигнализирующие о состоянии внутренних процессов организма, доводят до мозга раздражения, исходящие из стенок желудка и кишечника, сердца, кровеносной системы и других висцеральных аппаратов. Эта группа составляет наиболее древнюю и наиболее элементарную группу ощущений. Рецепторные аппараты этих ощущений разбросаны в стенках только что указанных внутренних органов. Возникающие импульсы проводятся по волокнам, идущим частично в составе вегетативной системы, а частично в составе боковых столбов спинного мозга. Центральным аппаратом, принимающим интероцептивные импульсы, являются частично ядра подкорковых образований (медиальное ядро зрительного бугра), частично же аппараты древней (лимбической) коры головного мозга. Этим и обусловливается тот факт, что интероцептивные ощущения относятся к числу наименее осознаваемых и наиболее диффузных форм ощущений и всегда сохраняют свою близость к эмоциональным состояниям.
Элементарность и диффузность этого вида ощущений проявляется в том, что в психологии фактически не существует их четкой классификации. К интероцептивным ощущениям относится чувство голода, «чувство дискомфорта», которое может возникать как ранний симптом заболевания внутренних органов, «чувство напряжения», возникающее при неудовлетворенности какой-нибудь потребности, и «чувство успокоения», или «комфорта», сигнализирующее об удовлетворении потребностей или нормальном протекании висцеральных процессов.
Мы видим, что во всех этих случаях интероцептивные ощущения проявляются как нечто среднее между подлинными ощущениями и эмоциями. Несмотря на то что психология изучила субъективные проявления этих ощущений еще очень недостаточно, относя их к сфере «темных чувств», знание их необходимо в связи с тем, что их изменение может играть решающую роль для описания той «внутренней картины болезни», которая возникает при заболеваниях внутренних органов и которая играет значительную роль в диагностике внутренних заболеваний.
Эти неосознанные ощущения могут появляться очень рано, и их выражение может принимать своеобразные формы.
1. Они могут выступать в виде «предчувствий», которые человек не может сформулировать, проявляться в сновидениях, которые иногда как бы предваряют наступающее заболевание (а по существу лишь отражают рано наступившие и мало осознаваемые изменения в интероцептивных ощущениях, возникающие на ранних стадиях заболевания).
2. Также они проявляются в изменении настроения и эмоциональных реакциях, а у ребенка часто вызывают своеобразные проявления в поведении. Известно, например, заболевающий ребенок, который еще не осознает интероцептивных изменений, либо дает признаки общего изменения поведения, либо начинает нянчить и лечить «заболевшую» куклу, отражая тем самым изменения в собственных интероцептивных ощущениях.
Объективное значение интероцептивных ощущений очень велико: они являются основными в регуляции баланса внутренних процессов обмена или того, что называют гомеостазом (уравновешенностью) обменных процессов в организме. Интероцептивно возникающие сигналы вызывают поведение, направленное на удовлетворение влечений или устранение тех состояний напряжения («стресса»), которые могут появляться в результате факторов, нарушающих уравновешенную работу внутренних органов. Поэтому учет интероцептивных ощущений играет решающую роль в том разделе медицины, который изучает соотношение соматических и висцеральных процессов и психических состояний, называемых «психосоматикой».
Физиологические механизмы с участием интероцепции детально изучены К. М. Быковым и В. Н. Черниговским, описавшими механизмы условно-рефлекторной деятельности, возникающие на основе интероцептивных ощущений.
Вторую большую группу составляют проприоцептивные ощущения, обеспечивающие сигналы о положении тела в пространстве и в первую очередь о положении в пространстве опорно-двигательного аппарата. Они составляют афферентную основу движений человека и играют решающую роль в их регуляции.
Периферические рецепторы проприоцептивной, или глубокой, чувствительности находятся в мышцах и суставных поверхностях (сухожилиях, связках) и имеют форму особых нервных телец (тельца Паччини). Возбуждения, возникающие в этих тельцах, отражают изменения, происходящие при растяжении мышц и изменении положения суставов, проводятся по волокнам, идущим в составе задних столбов белого вещества спинного мозга. Возбуждения прерываются в нижних отделах в ядрах Голля и Бурдаха, переходя на другую сторону, идут дальше, доходя до подкорковых узлов (таламо-стриальной системы) и заканчиваясь в теменной области коры противоположного полушария (в частности, постцентральной об-ласти). Поэтому перерыв проводников проприоцептивной, или глубокой, чувствительности в любом месте этого пути (поражение задних столбов ядер Голля и Бурдаха, проводящих путей или коры постцентральной извилины), не нарушая поверхностной (осязательной) чувствительности, приводит к нарушениям проприоцептивной, или глубокой, чувствительности, симптомы которой хорошо известны невропатологам. Такой больной оказывается не в состоянии определить положение своей руки или ноги в пространстве, иногда испытывает признаки изменения «схемы тела» (размер конечностей или тела начинает казаться ему необычным, иногда несоразмерно большим). Естественно, что в результате нарушения или выпадения проприоцептивной (глубокой) чувствительности он начинает испытывать большие затруднения в движениях: импульсы, которые в норме доходят от мышечно-суставных рецепторов и составляют афферентную основу движений, в этих случаях нарушаются, и движения, лишенные чувственной опоры, становятся неуправляемыми.
В современной физиологии и психофизиологии роль проприоцепции как афферентной основы движений у животных была подробно изучена А. А. Орбели, П. К. Анохиным, а у человека – Н. А. Бернштейном.
Мы еще вернемся к анализу роли проприоцептивной чувствительности в построении движений, когда будем специально разбирать психофизиологию двигательных процессов.
В состав описываемой группы ощущений, дающих сигналы о положении тела в пространстве, входит специальный вид чувствительности, который называют ощущением равновесия, или статическим ощущением. Его периферические рецепторы заложены в полукружных каналах внутреннего уха, которые расположены в трех взаимно-перпендикулярных плоскостях; жидкость, заполняющая эти каналы, меняет свое положение в зависимости от положения тела и, в частности, головы, раздражает особые «волосковые» клетки, которые смещаются под влиянием тока этой жидкости (эндолимфы) и таким образом сигнализируют об изменениях положения головы в пространстве. Возбуждение, возникшее в результате таких раздражений, передается по волокнам, идущим в составе слухового нерва, как особая его часть (так называемый вестибулярный нерв) и направляется в теменно-височные отделы коры головного мозга и аппарата мозжечка.
В отличие от аппаратов кинестетической (глубокой) чувствительности, аппараты вестибулярной чувствительности тесно связаны со зрением, которое также участвует в процессе ориентировки в пространстве. Поэтому частое мелькание зрительных раздражений (например, при поездке на автомобиле по дороге, вдоль густого леса) может вызвать ощущение нарушения равновесия и тошноту. Аналогичное ощущение (сопровождающееся изменением схемы тела) может быть вызвано также и в процессе полета при быстрых изменениях положения тела в пространстве. Такие же нарушения ощущения равновесия могут быть вызваны патологическими процессами (например, опухолями), расположенными в теменно-височных отделах мозга или в мозжечке.
Последней в этом списке и самой большой группой ощущений являются экстероцептивные ощущения. Они доводят до человека информацию, поступающую из внешнего мира, и являются основной группой ощущений, связывающей человека с внешней средой. Именно к ней относятся обоняние, вкус, осязание, слух и зрение.
Всю группу экстероцептивных ощущений принято условно разделять на две подгруппы: контактных и дистантных ощущений.
К контактным ощущениям относятся те, при которых воздействие, вызывающее ощущение, должно быть приложено непосредственно к поверхности тела и соответствующего воспринимаемого органа. Типичным примером контактного ощущения могут служить вкус и осязание. Совершенно понятно, что оба вида ощущений не могут быть вызваны воздействиями на расстоянии.
К дистантным ощущениям, наоборот, относятся те, при которых раздражитель вызывает ощущения, действующие на органы чувств с некоторой дистанции. К таким ощущениям относятся обоняние и особенно слух и зрение. Раздражитель, находящийся иногда на большом расстоянии от субъекта (например, звон колокола, свет лампы) может вызывать ощущения, хотя их источник расположен на расстоянии и соответствующие воздействия (например, звуковые или световые волны) должны пройти большую дистанцию, прежде чем воздействовать на соответствующие органы чувств.
Классификация всех видов ощущений представлена в следующей схеме:
Виды экстероцептивных ощущений
Как известно, к числу экстероцептивных ощущений относятся пять перечисленных выше «модальностей»: обоняние, вкус, осязание, слух и зрение. Это перечисление правильно, но не исчерпывает всех видов чувствительности.
Однако следует дополнить этот ряд двумя категориями: промежуточными, или интермодальными, ощущениями и неспецифическими видами ощущений.
Хорошо известно, что если осязание воспринимает сигналы от механических воздействий, а слух – от звуковых волн с частотой колебаний от 20–30 до 20–30 000 Гц, то человек имеет возможность воспринимать и колебания меньшей частоты, чем только что указанные звуковые волны. К таким колебаниям относятся вибрации, частота которых исчисляется примерно в 10–15 Гц. Такие вибрации воспринимаются не ухом, а костью (черепа или конечностей), а ощущения, улавливающие эти колебания, называются вибрационной чувствительностью. Типичным примером такой чувствительности является восприятие звуков глухими. Известно, что глухие могут воспринимать музыку, держа руки на крышке звучащего инструмента, иногда воспринимая звуки даже посредством вибраций пола или мебели. Таким образом, вибрационная чувствительность является примером интермодальных ощущений, занимающих среднее место между осязанием и зрением.
Другим примером интермодальной чувствительности является восприятие некоторых резких запахов или резких вкусовых ощущений, а также сверхсильных звуков или сверхсильного света; все эти воздействия вызывают смешанные ощущения, расположенные между обонятельными, слуховыми или зрительными и болевыми, распространяющиеся на неспецифические чувствительные волокна. В неврологии такие неспецифические компоненты этих видов чувствительности известны как «тригеминальные» – от тройничного нерва, возбуждение которого присоединяется в случае сверхсильных раздражений к основному ощущению.
Другим дополнением к обычной классификации экстероцептивных ощущений является наличие неспецифической формы чувствительности. Примером такой «неспецифической чувствительности» может служить фоточувствительность кожи – способность воспринимать цветовые оттенки кожей руки или кончиков пальцев.
Явления неспецифической фоточувствительности были описаны А. Н. Леонтьевым и др. Этот автор провел точное исследование, при котором на поверхность руки падал окрашенный свет (зеленый или красный), причем температура световых лучей была уравнена водным фильтром. После многих сотен сочетаний определенного цветового сигнала с болевым раздражителем было показано, что при условии активной ориентировки субъекта его можно было научить различать цветовые лучи кожей руки, хотя это различие оставалось неясным и диффузным.
Природа фоточувствительности кожи остается до сих пор неясной, хотя можно предполагать, что она связана с тем, что нервная система и кожа развились из одного зародышевого листка (эктодермы) и в коже могут находиться рассеянные и рудиментарные светочувствительные элементы, которые начинают успешно действовать при особых условиях (в частности, при повышенной раздражимости подкорковых, таламических систем).
Существуют еще недостаточно изученные формы чувствительности, к которым, например, относится «чувство расстояния» (или «шестое чувство») слепых, позволяющее им воспринимать на расстоянии возникающую перед ними преграду. Есть основания думать, что основой «шестого чувства» является либо восприятие тепловых волн кожей лица, либо отражение звуковых волн от находящейся на расстоянии преграды (действующих по типу радара). Однако эти формы чувствительности еще недостаточно изучены, и говорить об их физиологических механизмах еще трудно.
Взаимодействие ощущений и явление синестезии
Отдельные органы чувств, которые мы только что описали, не всегда работают изолированно. Они могут взаимодействовать друг с другом, причем это взаимодействие может принимать две формы.
С одной стороны, отдельные ощущения могут влиять друг на друга, причем работа одного органа чувств может стимулировать или угнетать работу другого органа чувств. С другой стороны, существуют более глубокие формы взаимодействия, при которых органы чувств работают вместе, обусловливая новый, материнский вид чувствительности, который в психологии получил название синестезии.
Остановимся отдельно на каждой из этих форм взаимодействия. Исследования, проведенные психологами (в частности, советским психологом С. В. Кравковым), показали, что работа одного органа чувств не остается без влияния на протекание работы других органов чувств.
Так, оказалось, что звуковое раздражение (например, свист) может обострить работу зрительного ощущения, повысив его чувствительность к световым раздражителям. Таким же образом влияют и некоторые запахи, повышая или понижая световую и слуховую чувствительность. Подобное влияние одних ощущений на другие ощущения, по-видимому, происходит на уровне верхних отделов ствола и зрительного бугра, где волокна, проводящие возбуждения от различных органов чувств, сближаются и передача возбуждений с одной системы на другую может осуществляться особенно успешно. Явления взаимной стимуляции и взаимного торможения работы органов чувств представляют большой практический интерес в ситуациях, где возникает необходимость искусственно стимулировать или подавлять их чувствительность (например, в условиях полета в сумерках при отсутствии автоматического управления).
Другой формой взаимодействия органов чувств является их совместная работа, при которой качества ощущений одного вида (например, слуховых) переносятся на другой вид ощущений (например, зрительных). Это явление переноса качеств одной модальности на другую называется синестезией.
Психологии хорошо известны факты «окрашенного слуха», который включается у многих людей и особенно отчетливо проявляется у некоторых музыкантов (например, у Скрябина). Так, широко известно, что высокие звуки мы расцениваем как «светлые», а низкие как «темные». То же самое относится и к запахам: известно, что одни запахи оцениваются как «светлые», а другие как «темные».
Эти факты не являются случайными или субъективными, их закономерность была показана немецким психологом Хорнбостелем, который предъявлял испытуемым ряд запахов и предлагал соотнести их с серией тонов и с серией световых оттенков. Результаты проявили большое постоянство, и, что самое интересное, запахи веществ, молекулы которых включали большее число атомов углерода, соотносились с более темными оттенками, а запахи веществ, молекулы которых включали мало атомов углерода, – со светлыми оттенками. Это показывает, что в основе синестезии лежат объективные (еще недостаточно изученные) свойства воздействующих на человека агентов.
Характерно, что явление синестезии распространено далеко не одинаково у всех людей. Оно особенно отчетливо проявляется у людей с повышенной возбудимостью подкорковых образований. Известно, что оно преобладает при истерии, может заметно повышаться в период беременности и может быть искусственно вызвано с помощью применения ряда фармакологических веществ (например, мескалина).
В некоторых случаях явления синестезии проявляются с исключительной отчетливостью. Один из субъектов с исключительной выраженностью синестезии – известный мнемонист Ш. был подробно изучен советской психологией. Этот человек воспринимал все голоса как окрашенные и нередко говорил, что голос обращающегося к нему человека «желтый и рассыпчатый». Тоны, которые он слышал, вызывали у него зрительные ощущения различных оттенков (от ярко-желтого до темно-серебряного или фиолетового). Воспринимаемые цвета ощущались им как «звонкие» или «глухие», «соленые» или «хрустящие». Подобные явления в более стертых формах встречаются довольно часто в виде непосредственной тенденции «окрашивать» числа, дни недели, названия месяцев в разные цвета.
Явление синестезии представляет большой интерес для психопатологии, где его оценка может приобретать диагностическое значение.
Описанные формы взаимодействия ощущений являются наиболее элементарными и, по-видимому, протекают преимущественно на уровне верхнего ствола и подкорковых образований. Существуют, однако, и более сложные формы взаимодействия органов чувств или, как их называл И. П. Павлов, анализаторов. Известно, что мы почти никогда не воспринимаем осязательные, зрительные и слуховые раздражения изолированно: воспринимая предметы внешнего мира, мы видим их глазом, ощущаем прикосновением, иногда воспринимаем их запах, звучание и т. д. Естественно, что это требует взаимодействия органов чувств (или анализаторов) и обеспечивается их синтетической работой. Эта синтетическая работа органов чувств протекает при ближайшем участии коры головного мозга и прежде всего тех «третичных» зон («зон перекрытия»), в которых представлены нейроны, относящиеся к разным модальностям. Эти «зоны перекрытия» (о них мы говорили выше) и обеспечивают наиболее сложные формы совместной работы анализаторов, лежащие в основе предметного восприятия. К психологическому анализу основных форм их работы мы еще обратимся ниже.
Уровни организации ощущений
Классификация ощущений не ограничивается отнесением отдельных ощущений к разным «модальностям». Рядом с систематической классификацией ощущений существует и структурно-генетическая классификация, иначе говоря, их отношение к различным уровням организации и выделение ощущений, возникших на различных этапах эволюции и имеющих неодинаковую сложность своего строения.
Выше, говоря об интероцептивных ощущениях, мы отмечали примитивность и диффузность, которые проявлялись в их близости к эмоциональным состояниям и в том, что их трудно распределить на отдельные четкие категории.
Переходя к экстероцептивным ощущениям, мы могли также отметить их неодинаковую сложность.
Так, обонятельные и вкусовые ощущения носят гораздо более субъективный характер и сохраняют гораздо большую связь с эмоциональными состояниями (чувством приятного и неприятного), чем зрительные ощущения (и частично слуховые), отражающие предметы внешнего мира, которые могут протекать, не вызывая обязательно эмоциональных переживаний, и носят гораздо более объективный и дифференцированный характер, отражая форму, размер и пространственное расположение действующих на человека предметов. Наконец, осязательные ощущения имеют двойственный характер, включая как примитивные компоненты, близкие к эмоциональным переживаниям (например, ощущение тепла, холода, боли), так и сложные компоненты (ощущение размеров, формы, расположения действующих на кожу предметов).
Это заставило исследователей выделить две формы или два уровня ощущений и, по предложению английского невролога Хэда, говорить о примитивных – протопатических и сложных – эпикритических ощущениях.
Под протопатическими (греч. протос – ранний, патос – переживание) ощущениями принято понимать те наиболее древние формы ощущений, которые еще не носят объективного дифференцированного характера. Эти ощущения неотделимы от эмоциональных состояний и не отражают с достаточной отчетливостью объективные предметы внешнего мира, они носят непосредственный характер, далеки от мышления, и их нельзя разделить на четкие категории, которые можно было бы обозначить определенными обобщенными терминами. Интероцептивные ощущения являются наиболее ярким примером такой протопатической чувствительности.
Под эпикритическими ощущениями (от греч. – высший, поверхностный, подвергающийся сложной переработке) понимаются наиболее высокие виды ощущений, которые не носят субъективного характера, отделены от эмоциональных состояний, имеют дифференцированную структуру, отражают объективные предметы внешнего мира и стоят значительно ближе к сложным интеллектуальным процессам.
Этот вид ощущений возник на более поздних этапах эволюции. Ярким примером этой категории являются зрительные ощущения.
Протопатическая и эпикритическая чувствительность имеют различную мозговую организацию. Их центральные нервные аппараты расположены на различных уровнях. Мозговые аппараты протопатической чувствительности расположены на уровне верхнего ствола, зрительного бугра и древней лимбической коры, в то время как аппараты эпикритической чувствительности представлены в соответственных отделах зрительной, слуховой и осязательной коры головного мозга с их сложной организацией и зонами перекрытия. Этот факт объясняет и то, что патологические изменения протопатической чувствительности (например, повышенный эмоциональный тон ощущений, их тесная связь с болевыми ощущениями) возникают при поражении зрительного бугра и стенок мозговых желудочков, в то время как нарушение эпикритической чувствительности появляется в результате очаговых поражений соответствующих разделов коры головного мозга.
Наблюдения показали, что в работе едва ли не каждого органа чувств есть элементы как протопатической, так и эпикритической чувствительности, хотя и в неодинаковых соотношениях. Так, в зрительных ощущениях протопатические компоненты представлены тем эмоциональным тоном, который имеют «холодные» и «теплые» цвета, а эпикритические компоненты – восприятием таких групп цветов, которые могут быть обозначены обобщающими понятиями «красный», «желтый», «зеленый», «синий» и т. д. Аналогичное имеет место и в слуховых ощущениях, где эмоциональный тон звука относится к протопатическим, а его предметный характер (звук колокола, часов и т. п.) к эпикритическим компонентам.
С особенной отчетливостью протопатические и эпикритические компоненты выступают в осязательных ощущениях. Протопатические компоненты выступают прежде всего в ощущениях холода и тепла, обычно имеющих характер приятных или неприятных, а также в болевых ощущениях, в которых элементы ощущений почти невозможно отделить от эмоциональных переживаний. Эпикритические компоненты выступают в отчетливой локализации кожного раздражения, в различении двух одновременных прикосновений, в оценке направления, в котором производится раздражение кожи (например, в раздражении кожи в дистальном или проксимальном направлении), и, наконец, в сложной оценке формы штрихов, наносимых тактильно на кожу. Невропатологам хорошо известны все специальные приемы, позволявшие отличить состояние прогнатической и эпикритической чувствительности, и они с успехом пользуются их оценкой для выявления того уровня, на котором расположен патологический очаг.
Протопатическая и эпикритическая чувствительность не только описаны, но и экспериментально отделены друг от друга.
Классический опыт такого экспериментального отделения протопатической и эпикритической чувствительности был проведен английским неврологом Хэдом над собой. В целях эксперимента он перерезал на своей руке одну из веточек кожного чувствительного нерва и наблюдал за постепенным восстановлением чувствительности, которая наступала по мере прорастания центрального отрезка перерезанного нерва в футляре от его периферического отрезка. Этот опыт позволил Хэду установить известную последовательность восстановления чувствительности. В течение нескольких месяцев кожная чувствительность на соответствующем участке руки полностью отсутствовала. Затем появились неясные, трудно локализуемые ощущения, которые носили выраженный эмоциональный характер и стояли на границе между осязательными и болевыми ощущениями: это был период, когда примитивная протопатическая чувствительность уже начала восстанавливаться, а сложная эпикритическая чувствительность была способна локализовать раздражение в определенном месте кожи, различать направление этого раздражения и его формы. На этом более позднем этапе можно было говорить уже о восстановлении наиболее новой – эпикритической чувствительности.
Опыты Хэда имели большое теоретическое и практическое значение. Они показали, что ощущение включает в свой состав механизмы, построенные на разных уровнях, дали основу для генетической классификации ощущений и позволили установить ряд признаков нарушения чувствительности, имеющих большое значение для топической диагностики мозговых поражений.
Измерение ощущений
До сих пор мы останавливались на качественном анализе различных видов ощущений. Однако не менее важное значение имеет количественное исследование, иначе говоря, их измерение.
Известно, что человеческие органы чувств являются аппаратами, работающими с удивительной тонкостью. Так, человеческий глаз может различить световой сигнал в 1/1000 свечи на расстоянии километра. Энергия этого раздражения настолько мала, что потребовалось бы 60 тыс. лет, чтобы с ее помощью нагреть 1 куб. см воды на 1°. Человеческий слух настолько тонок, что, если бы его чувствительность увеличилась вдвое, мы могли бы слышать броуновское движение частиц. Наше обоняние и вкус способны ощущать запах или вкус одной частички вещества при разведении в 1 млн раз.
Возникает, однако, проблема: как измерить остроту ощущений (абсолютных порогов чувствительности)? Какие методы можно применить для этой цели и в каких объективных единицах выразить тонкость ощущений?
Существуют два основных метода измерения ощущений: первым из них является прямой метод (метод субъективной оценки), вторым – косвенный метод (метод объективной оценки признаков, указывающих на наличие ощущения).
Прямой метод (метод словесных оценок раздражений) состоит в следующем: испытуемому предъявляется соответствующий раздражитель (кожное прикосновение, звук, свет), который сначала имеет минимальную интенсивность, а затем постепенно усиливается. Предлагается ответить, когда испытуемый впервые почувствовал соответствующее ощущение.
Для измерения кожной чувствительности применяется специальный прибор, называемый эстезиометром.
Острота слуховой чувствительности измеряется с помощью звукогенератора или аудиометра, позволяющего определять звуки различной интенсивности, или с помощью более простого прибора, в котором звук вызывается падением маленького шарика с различной высоты.
Зрительная чувствительность (ее абсолютные пороги) измеряется прибором, позволяющим наводить на глаз испытуемого, сидящего в темноте, луч света различной интенсивности, начиная с малой, еще не воспринимаемой и постепенно увеличивающейся.
Острота вкусовой и обонятельной чувствительности измеряется с помощью особых приборов, которые позволяют предъявить субъекту нарастающие вкусовые и обонятельные раздражения, начиная с минимальных разведений вкусового или пахнущего вещества с постепенным повышением концентрации этих разведений.
Простые варианты этих приборов широко используются в клинической практике.
Испытуемый, с которым проводится подобный опыт, должен отметить тот момент, когда раздражитель впервые начинает им восприниматься. Минимальное раздражение, впервые вызывающее ощущение, которое испытуемый отмечает в своем словесном отчете, называется нижним порогом ощущения.
Нижний порог ощущений осязательной чувствительности выражается в барах (единицы давления).
Нижний порог слуховой чувствительности – в децибелах (единицы интенсивности звука).
Нижний порог световой чувствительности – в люксах (единицы силы света) и т. д.
Чем острее чувствительность, тем ниже ее пороги, иначе говоря, острота чувствительности обратно пропорциональна показателям нижнего порога, выраженного в единицах интенсивности соответствующего раздражителя. Это отражено в следующей формуле:
Е = 1/P,
где Е – абсолютная чувствительность, Р – величина нижнего порога ощущений.
Показатели нижних порогов тех или иных ощущений не представляют собой четко «очерченной» величины. Существует целая полоса минимальных воздействий, при которых испытуемый то замечает, то не замечает наличие соответствующего раздражителя, то, наконец, сомневается в том, имело ли это раздражение место. Поэтому за нижний порог ощущения принимается обычно величина, при которой число положительных ответов, указывающих на то, что у субъекта возникло соответствующее ощущение, превышает 50 %. Этот порог называется статистически достоверным нижним порогом ощущений.
Характерно, что нижние пороги ощущений не остаются постоянными, а меняются в зависимости от ряда факторов: привыкание к раздражителю, исходный фон и дополнительные условия, которые могут повышать или понижать чувствительность.
Рядом с нижними порогами ощущений можно выделить и их верхние пороги. Под верхним порогом ощущения понимается та максимальная величина раздражителя, за пределами которой раздражитель либо не воспринимается, либо начинает принимать новую окраску, фактически заменяясь болевым ощущением.
Мы уже говорили, что человеческий слух может воспринимать звуковые колебания в диапазоне от 20 до 20 000 Гц, причем низкие частоты воспринимаются как низкие тоны, а высокие частоты – как высокие тоны. Если предъявлять субъекту звуки с частотами выше 20–30 000 Гц, т. е. ультразвуки, он их не будет воспринимать. Таким образом, звуки, расположенные за пределами верхних порогов, перестают вызывать ощущения.
По интенсивности звуки вызывают слуховые ощущения лишь в известных пределах. Звуки интенсивностью ниже 1 дБ могут не восприниматься и составляют нижний порог ощущений, в то время как звуки, которые по интенсивности превышают 130 дБ, начинают вызывать болевые ощущения и являются верхним порогом слуховых ощущений.
Измерение нижних и верхних порогов ощущений имеет большое практическое значение: оно позволяет выделить людей с пониженной чувствительностью того или иного анализатора, а симптом снижения чувствительности может быть использован для диагностики (периферического или центрального) поражения.
Так, нарушение осязательной чувствительности может быть симптомом поражения, расположенного в задней центральной извилине противоположного полушария или на одном из этапов его проводящих путей. Снижение зрительной чувствительности может указывать на поражение сетчатки, центральных отделов зрительного пути или затылочной области (снижение остроты зрения, связанное с застойными явлениями на глазном дне, часто является симптомом повышения внутричерепного давления, возникающего при опухолях мозга). Снижение слуховой чувствительности на одно ухо может указывать либо на поражение периферического слухового рецептора (внутреннего уха), либо же на патологический очаг в височной области противоположного полушария. Существенным при этом является факт (найденный Г. В. Гершуни, А. В. Бару и Т. А. Карасевой), что в случаях поражения височной доли у больного резко снижается чувствительность к коротким звукам (длительность которых от 1 до 5 миллисекунд), иначе говоря, повышаются пороги восприятия этих раздражений. Важность этого факта заключается в том, что нередко он является единственным симптомом, указывающим на поражение височной области головного мозга.
Не меньшее значение имеет и измерение верхних порогов ощущений.
Примером практического значения этих измерений является установление верхних порогов слуховых ощущений у тугоухих.
Известно, что тугоухие не воспринимают слабых звуков. Казалось бы, что для преодоления этого дефекта достаточно повысить интенсивность звуков с помощью известных усилительных приборов. Однако чрезмерное усиление звуков, доходящих до тугоухих, очень скоро начинает вызывать болевые ощущения, так что «зона комфорта» (т. е. диапазон, в пределах которого звуки начинают вызывать полноценные слуховые ощущения) у них очень сужена. Поэтому точное измерение нижних и верхних порогов ощущений дает возможность указать, в каких пределах должны быть усилены звуки, чтобы они сохранили нужное воздействие. Легко видеть, какое важное значение это имеет для конструирования звукоусиливающих приборов.
До сих пор мы рассматривали факты, полученные при измерении ощущений с помощью первого из указанных методов – метода субъективной оценки ощущений (или метода словесного отчета о появлении или исчезновении ощущений). Существует, однако, и второй путь измерения ощущений – с помощью объективных, или косвенных, методов, иначе говоря, с помощью оценки объективных признаков, указывающих на появление ощущений.
Этот путь является результатом исследований, проведенных за последние два десятилетия в ряде психофизиологических лабораторий и был особенно тщательно разработан советскими психологами (Г. В. Гершуни, Е. Н. Соколовым, О. С. Виноградовой и др.).
Как мы уже указывали выше, ощущения не представляют собой пассивный процесс, они всегда сопровождаются рядом изменений в вегетативных, электрофизиологических и дыхательных процессах и являются рефлекторными по своей природе. Этот факт и дает возможность использовать рефлекторные изменения, сопровождающие ощущения, как объективный показатель их появления.
Известно, что каждый раздражитель, приводящий к возникновению ощущений, вызывает такие рефлекторно возникающие процессы, как:
• сужение сосудов;
• появление кожно-гальванического рефлекса (изменение электрической сопротивляемости кожи);
• изменение частот электрической активности мозга (и прежде всего явление депрессии альфа-ритма);
• поворот глаз в сторону раздражителя, напряжение мышц шеи и т. п.
Все эти объективные симптомы появляются тогда, когда раздражитель доходит до субъекта и вызывает ощущения. Они и могут быть использованы как объективный показатель появления ощущений.
Опыты, проведенные исследователями, показали, что, если субъекту предъявить настолько слабый раздражитель, он не вызовет никакого ощущения, и описанные рефлекторные изменения не имеют места. Если интенсивность раздражителя повышается, переходит за пределы нижнего порога и начинает вызывать ощущения, появляются объективные изменения в сосудистых, электрофизиологических и мышечных реакциях. Именно поэтому появление описанных измерений и может служить объективным показателем нижних порогов ощущения.
Обращает на себя внимание и тот факт, что чем интенсивнее раздражитель, тем более сильную сосудистую и электрофизиологическую реакцию он вызывает. Это дает основания использовать эти приемы для объективного измерения интенсивности ощущений, что было очень трудно при применении одних лишь субъективных методов.
Следует отметить, что сосудистые или электрофизиологические реакции на едва различимые («припороговые») раздражители могут быть значительно резко выражены, чем реакции на обычные, хорошо воспринимаемые раздражители. Этот факт объективно отражает те сомнения, которые испытывает субъект, когда ему даются едва заметные раздражения и тот эмоциональный фон, на котором протекают попытки четко выделить раздражитель из нейтральных шумов. Поэтому усиление объективных реакций на припороговые (едва заметные) раздражения может быть само использовано как важный дополнительный показатель припорогового диапазона ощущений.
Легко видеть, что описанные объективные методы измерения ощущений имеют особенно серьезное значение в тех случаях, когда получение данных путем прямого опроса испытуемых почему-либо невозможно или затруднено (у маленьких детей, у некоторых душевнобольных или при намеренной симуляции).
Однако возникает естественный вопрос: как относятся данные, полученные путем прямого опроса, к данным, полученным путем изучения объективных физиологических показателей? От ответа на этот вопрос зависит то, можем ли мы с достаточной достоверностью использовать объективные показатели как надежные симптомы появления субъективных ощущений.
Исследования, проведенные советским психофизиологом Г. В. Гершуни, показали, что в норме объективные показатели порогов ощущений точно соответствуют субъективным порогам, иначе говоря, что описанные изменения в сосудистых, кожно-гальванических и электроэнцефалографических реакциях появляются именно тогда, когда у испытуемого впервые появляются субъективные ощущения. Расхождения между субъективными и объективными показателями возникают лишь в некоторых специальных случаях, например, при тормозных состояниях коры. Это имеет место, например в случаях так называемого постконтузионного снижения слуха или постконтузионной глухоты, наступающей в результате удара воздушной волны.
У испытуемых этой группы, слуховая кора которых находится в состоянии патологического торможения, предъявление звуковых раздражителей не вызывает никаких субъективных ощущений, однако приводит к возникновению указанных выше объективных физиологических изменений в сосудистых, кожно-гальванических и электроэнцефалографических реакций. У этих испытуемых предъявление звука (который больной не ощущает) вызывает отчетливый улитково-зрачковый рефлекс (сужение зрачка в ответ на звуковое раздражение). Такое расхождение между объективными и субъективными реакциями на слуховые раздражения позволило Г. В. Гершуни выдвинуть положение о наличии у человека особого субсенсорного диапазона, который указывает на неосознаваемые физиологические реакции и на неощущаемые раздражители. По мере обратного развития заболевания пороги субъективных ощущений постепенно снижаются и в конце концов начинают совпадать.
Исследования субсенсорного диапазона, проведенные Г. В. Гершуни, имеют большое теоретическое и практическое значение для диагностики некоторых форм тормозного состояния коры.
До сих пор мы останавливались на измерении абсолютной чувствительности наших органов чувств – нижних и верхних порогов ощущений. Существует, однако, и относительная (разностная) чувствительность, которую также можно измерять, хотя измерение представляет собой большие трудности.
Если мы находимся в темной комнате, освещенной одной горящей свечой, то прибавление другой такой же свечи будет легко замечено нами, в этом случае освещенность увеличивается вдвое, и разница в освещенности будет восприниматься без труда. Другое дело, если мы находимся в ярко освещенном зале, где горит много ламп, в этом случае не только прибавление одной свечи, но и прибавление одной лампочки в 100 свечей не будет нами восприниматься (в последнем случае освещенность увеличится на 1/10000, и ее изменение останется незаметным).
То же самое можно сказать о слухе: в полной тишине мы хорошо различаем малейший звук; в обстановке шума этот звук остается незаметным.
Это означает, что относительная (или разностная) чувствительность может выражаться в других мерах, чем абсолютная чувствительность. Если абсолютная чувствительность выражается в интенсивности минимального раздражения, которое впервые вызывает ощущение, то относительная (или разностная) чувствительность выражается в той относительной прибавке к исходному фону, которая достаточна для того, чтобы испытуемый заметил его изменение.
Существенно, что такая относительная прибавка, которая впервые оказывается различимой, выражается для разных органов чувств в неодинаковых цифрах: для зрительных ощущений нужно добавить 1/1000 прежней освещенности, чтобы ее изменение стало различимым; для слуха эта относительная прибавка должна превышать 1/10 исходного звукового фона; для осязания достаточно усиления силы исходного прикосновения на 1/30.
Исследователи пытались выразить этот закон в единой математической формуле; она и была найдена исследователями (немецкими психофизиологами Э. Вебером и Г. Фехнером) и выражена формулой 1:
E = P/∆P,
где Е – показатель разностной чувствительности, Р – исходный фон, а ∆P – величина добавления к этой исходной чувствительности, достаточная для появления ощущения изменения. Характерно, что величина этого прибавления (∆P) различна для разных модальностей и выражается формулой 2:
∆P/P = K.
Возможность измерить относительную (разностную) чувствительность расценивается психологами как очень крупное достижение науки: ведь такие, казалось бы, очень субъективные переживания, как появление различий в исходном фоне ощущений, оказались доступными для количественного анализа. Вот почему немецкий психофизиолог Г. Фехнер предположил, что только что отмеченный, едва различимый прирост раздражения (или разностный порог ощущения) следует оценивать как единицу ощущения. В своих дальнейших исследованиях он пришел к выводу, что этот относительный (или разностный) порог может быть выражен в математической формуле, согласно которой величина ощущения пропорциональна логарифму интенсивности действующего раздражения:
E = с log r.
Эта формула, получившая название закона Фехнера, и была одним из первых точных законов, сформулированных в психологической науке.
Правило Вебера—Фехнера (формулы 1 и 2) пригодно, однако, лишь в средней, хотя и достаточно широкой зоне раздражений. В тех случаях, когда интенсивность раздражителя очень низка (и приближается к пороговой) или очень высока, относительная чувствительность оказывается значительно грубее. Этот факт указывает на известную биологическую обусловленность относительных (разностных) порогов и еще требует дополнительного объяснения.
Изменчивость чувствительности (адаптация и сенсибилизация)
Было бы неправильно думать, что как абсолютная, так и относительная чувствительность наших органов чувств остается неизменной и ее пороги выражаются в постоянных числах.
Как показали исследования, чувствительность наших органов чувств может меняться, и в очень больших пределах. Эта изменчивость чувствительности зависит как от условий внешней среды, так и от ряда внутренних (физиологических и психологических) условий, химических воздействий, установок субъекта и т. п.
Различают две основные формы изменения чувствительности, из которых одна зависит от условий среды и называется адаптацией, а другая – от условий состояния организма и называется сенсибилизацией.
Остановимся отдельно на каждой форме изменения чувствительности.
1. Адаптация. Известно, что в темноте наше зрение обостряется, а при сильном освещении его чувствительность снижается. Это можно наблюдать, когда из темной комнаты переходишь на свет или из ярко освещенного помещения в темное. В первом случае глаза человека начинают испытывать резь, человек временно «слепнет», требуется некоторое время, чтобы глаза приспособились к яркому освещению. Во втором случае имеет место обратное явление. Человек, который перешел из ярко освещенного помещения или открытого места с солнечным светом в темную комнату, сначала ничего не видит и необходимо 20–30 минут, чтобы он стал достаточно хорошо ориентироваться в темноте.
Это говорит о том, что в зависимости от окружающей обстановки (освещенности) зрительная чувствительность человека резко меняется. Как показали исследования, это изменение очень велико, и чувствительность глаза при переходе из яркой освещенности в темноту обостряется в 200 тыс. раз!
Физиология хорошо знает механизмы, лежащие в основе такого огромного изменения чувствительности. В работе глаза к ним относится ряд специальных механизмов. Одни из них сводятся к тому, что различная освещенность меняет просвет зрачка (зрачок расширяется в темноте и сужается на свету и может менять свой просвет в 17 раз), регулируя, таким образом, общий приток света. Другой механизм состоит в том, что в сетчатке глаза происходит передвижение пигмента, составляющего как бы заслон, обороняющий от излишнего проникновения световых лучей в чувствительный слой. Столь же важное значение для повышения чувствительности сетчатки глаза в темноте имеет процесс восстановления зрительного пурпура – важнейшего светочувствительного вещества, входящего в состав светочувствительных клеток сетчатки. Как показали специальные исследования (П. Г. Снякин), сетчатка глаза имеет и специальный механизм «мобилизовать» максимальное число действующих светочувствительных элементов в темноте и «демобилизовать», или выключить, значительное число активных светочувствительных элементов на свету, поэтому чувствительность сетчатки в разное время дня и ночи и даже в разное время года меняется. Наконец, в сетчатке глаза происходят существенные функциональные перестройки, сводящиеся к тому, что в условиях освещенности (днем) в действие включаются менее чувствительные светочувствительные аппараты – «колбочки», которые, однако, способны различать цвета, в то время как в сумерках они выключаются. Активными остаются другие аппараты сетчатки – палочки, которые обладают большей чувствительностью, но зато не могут различать цветовые оттенки; тот факт, что в сумерках человек перестает различать цвета, хотя зрение его обостряется, объясняется именно этим фактом.
Наряду с описанными периферическими механизмами изменения чувствительности существуют и центральные механизмы, позволяющие регулировать остроту чувствительности в зависимости от окружающих условий. К ним относятся механизмы, изменяющие тонус коры под влиянием импульсов, идущих в нее через волокна ретикулярной формации.
Описанные изменения чувствительности, зависящие от условий среды и носящие название адаптации органов чувств к окружающим условиям, существуют и в слуховой сфере (изменение слуховой чувствительности в условиях тишины и шума), в сфере обоняния, осязания и вкуса.
Изменение чувствительности, происходящее по типу адаптации, не происходит сразу, оно требует известного времени и имеет свои временные характеристики.
Существенно, что эти временные характеристики различны для разных органов чувств. Так, мы хорошо знаем, что для того чтобы зрение в темной комнате приобрело нужную чувствительность, должно пройти около 30 мин, и лишь после этого человек приобретает способность хорошо ориентироваться в темноте. Процесс адаптации слуховых органов идет гораздо быстрее. Слух человека адаптируется к окружающему фону уже через 15 с. Так же быстро происходит изменение чувствительности в осязании (слабое прикосновение к коже перестает восприниматься уже через несколько секунд).
Хорошо известны явления тепловой адаптации (привыкание к изменению температуры), однако эти явления выражены отчетливо лишь в среднем диапазоне, и привыкание к сильному холоду или сильной жаре, так же как и к болевым раздражениям, почти не имеет места. Известны и явления адаптации к запахам. Изменение чувствительности в этих случаях происходит медленнее, например, запах камфары перестает ощущаться через 1–2 минуты; характерно, что адаптация к резким запахам, вызывающим болевые раздражения (включающим тригеминальный компонент), не происходит вовсе.
Адаптация является одним из важнейших видов изменения чувствительности, указывающим на большую пластичность организма в его приспособлении к условиям среды.
2. Сенсибилизация. Процесс сенсибилизации отличается от процесса адаптации в двух отношениях. С одной стороны, если в процессе адаптации чувствительность меняется в обе стороны, повышая и понижая свою остроту, то в процессе сенсибилизации меняется только в сторону повышения остроты. С другой стороны, если изменения чувствительности при адаптации зависят от условий окружающей среды, то при сенсибилизации они зависят преимущественно от изменений самого организма – физиологических или психологических.
Различают две основные стороны повышения чувствительности по типу сенсибилизации:
а) одна из них носит длительный, постоянный характер и зависит преимущественно от устойчивых изменений, происходящих в организме;
б) вторая из них носит временный характер и зависит от экстренных воздействий на состояние субъекта – физиологических или психологических.
К первой группе условий, меняющих чувствительность, относятся возраст, типологические условия, эндокринные сдвиги и общее состояние субъекта, связанное с утомлением.
Возраст субъекта отчетливо связан с изменением чувствительности. Исследования показали, что острота чувствительности органов чувств нарастает с возрастом, достигая своего максимума к 20–30 годам, с тем чтобы в дальнейшем постепенно снижаться. Этот процесс отражает общую динамику работы нервной системы организма.
Существенные особенности работы органов чувств зависят от типа нервной системы субъекта. Известно, что люди, обладающие сильной нервной системой, обнаруживают большую выносливость и устойчивость, в то время как люди, обладающие слабой нервной системой, при меньшей выносливости обладают большей чувствительностью (Б. М. Теплов).
Очень большое значение для чувствительности имеет эндокринный баланс организма. Известно, что при беременности обонятельная чувствительность может резко обостряться, в то время как острота зрительной и слуховой чувствительности падает.
Следует, конечно, упомянуть те существенные явления обострения чувствительности, которые имеют место при некоторых эндокринных расстройствах, например при гиперфункции щитовидной железы.
Заметные изменения чувствительности могут, наконец, наступать в состояниях утомления. Утомление, вызывающее тормозные (фазовые) состояния коры, может сначала вызвать обострение чувствительности, с тем чтобы при его дальнейшем развитии перейти к снижению чувствительности.
Надо указать и на то, что длительные и стационарные изменения чувствительности могут наступать при астеническом состоянии нервной системы, известном как «раздражительная слабость», с одной стороны, и при классических явлениях истерии, с другой.
От этих стационарных изменений чувствительности отличается вторая группа – те формы изменения (обострения) чувствительности, которые вызываются экстренными факторами и носят, как правило, относительно кратковременный характер.
К числу факторов, вызывающих экстренную сенсибилизацию, относятся прежде всего фармакологические воздействия. Известно, что существуют вещества, вызывающие отчетливое обострение чувствительности. К таким факторам относится, например, адреналин, применение которого вызывает возбуждение вегетативной нервной системы и через посредство ретикулярной формации может вызвать отчетливое обострение чувствительности. Аналогичное действие, обостряющее чувствительность рецепторов, могут иметь фенамин (бенгидрин) и ряд других веществ. Наоборот, существуют вещества, применение которых приводит к отчетливому снижению чувствительности, к таким веществам относится, например, пилокарпин.
За последние десятилетия применение фармакологических средств как путей для регуляции работы нервной системы и, в частности, изменения чувствительности накопило очень большой опыт, и можно назвать ряд новых препаратов, оказывающих существенное влияние на регуляцию работы органов чувств.
Фармакологическое воздействие не является единственным способом вызвать экстренную сенсибилизацию ощущений. Другим способом является взаимодействие ощущений.
Мы уже упоминали о том, что воздействие на один из воспринимающих органов может вызвать повышение чувствительности другого органа. Так, академик П. П. Лазарев показал, что если в аудитории звучит длительный тон, то включение света приводит к тому, что звучание тона начинает казаться интенсивнее. Наоборот, при воздействии сильного шума световая чувствительность может снижаться. Сенсибилизирующей способностью изменять чувствительность могут обладать и достаточно слабые раздражители того же анализатора. Так, если засвет периферии сетчатки слабым светом может повышать чувствительность других отделов сетчатки, то засвет одного глаза повышает чувствительность другого глаза. Наконец, в ряде опытов было показано, что звуковое раздражение, а иногда и раздражение кожи могут вызвать повышение зрительной чувствительности.
Все эти опыты не только показывают тесное взаимодействие отдельных форм ощущений, но и открывают путь для более сложного условнорефлекторного повышения чувствительности.
Ряд опытов, показывающих такую возможность, был проведен известным советским физиологом А. О. Долиным.
Оказалось, что если сначала давать испытуемому звук метронома, он не оказывает существенного влияния на изменение световой чувствительности, однако если несколько раз подряд сочетать этот звук с засветом глаза, то через некоторое время одно только применение этого звука вызовет снижение чувствительности.
Характерно, что подобные же изменения чувствительности могут быть вызваны, если в качестве условного раздражителя применять какое-либо слово. Особенно ясно выступает такой эффект, если перед пробой чувствительности глаза произносить слово, которое в прошлом опыте испытуемого приняло значение света. В опытах А. О. Долина было показано, что подобное же изменение чувствительности наступало в том случае, когда перед измерением чувствительности исследуемый произносил слово «пламя», однако такой эффект не наступал, если исследующий произносил близкое по звучанию слово, но имеющее иное значение, например слово «племя».
Все эти опыты показывают, насколько велики те возможности, при помощи которых можно вызывать изменения чувствительности, применяя физиологические (в том числе условнорефлекторные) приемы.
Значительные изменения чувствительности могут вызываться, однако, и последним – психологическим путем, с помощью изменения интересов или «установок субъекта».
Мы уже знаем, что животное особенно чувствительно к биологически значимым существенным воздействиям. То же явление можно проследить и у человека, если, не меняя физических особенностей действующих на него раздражений, с помощью речевой инструкции менять их значимость.
Можно привести лишь несколько примеров того, как изменение значимости раздражителя может существенно повысить чувствительность (или понизить абсолютные пороги восприятия раздражения).
Показательным примером могут служить опыты, проведенные в лаборатории известного советского психофизиолога Г. В. Гершуни. В этих опытах испытуемому предлагалось два освещенных квадрата, между которыми была расположена слабая (не воспринимаемая) световая точка. В обычных условиях испытуемый не воспринимал эту точку. Когда же эта световая точка подкреплялась болевым раздражителем, в то время как другое сочетание двух освещенных квадратов, между которыми не было слабой световой точки, не подкреплялось никаким раздражителем и, следовательно, подпороговые по интенсивности световые раздражения становились единственным признаком, по которому можно было различить сочетание, сопровождающееся болью, от индифферентного сочетания, та слабая световая точка начинала восприниматься испытуемым. Легко видеть, что этот опыт наглядно показывает возможность обострить чувствительность путем придания слабому подпороговому раздражению сигнального значения.
Аналогичного повышения чувствительности можно, однако, достигнуть и с помощью простой речевой инструкции, при которой слабо различимому признаку придается важное «сигнальное» значение. Показательный опыт был проведен советскими психологами А. В. Запорожцем и Т. В. Ендовицкой. Опыт, проводившийся над детьми дошкольного возраста, был посвящен исследованиям того, как придание значимости известному раздражителю повышало остроту зрительного восприятия. В качестве методов оценки остроты зрительного восприятия были использованы незамкнутые кольца, в которых разрыв находится то вверху, то внизу (так называемые кольца Ландольдта, применяемые в практике врачей-окулистов).
В одном опыте детей просили оценить положение разрыва, нажимая одну кнопку, если разрыв находился внизу, и другую, если он находился вверху. В другом оценка положения этого разрыва включалась в игру: круг Ландольдта был помещен над воротами, из которых при правильном определении положения разрыва выезжал игрушечный автомобиль.
Опыт показал, что если речевая инструкция, придававшая положению разрыва значение сигнала, у маленьких детей еще не влияла на остроту зрительной чувствительности, то у детей 5–6 лет и старше она оказывала существенное влияние. Дети, которые в условиях индифферентного опыта различали положение разрыва кольца Ландольдта только на расстоянии 200–300 см, после придания этому положению значения соответствующего сигнала улавливали положение этого разрыва на расстоянии 310–320 см.
Эти опыты, показывающие, насколько придание сигнального значения раздражителю может обострить чувствительность, имеют большое психологическое значение, являясь примером той исключительной пластичности в работе наших органов чувств, меняющейся в зависимости от значения раздражителя.
Повышение остроты чувствительности под влиянием значения воспринимаемого признака может иметь место не только в абсолютной, но и в относительной чувствительности.
Так, хорошо известно, что различение оттенков цвета, незначительных изменений тона или минимальных вкусовых изменений может резко обостряться в результате профессиональной деятельности. Установлено, что красильщики могут различать до 50–60 оттенков черного цвета; сталевары различают тончайшие оттенки раскаленного потока металла, которые указывают на малейшее изменение посторонних примесей, различение которых остается недоступным для постороннего наблюдателя. Известно, какой тонкости может достигнуть различение вкусовых нюансов у дегустаторов, способных определить сорт вина или табака по малейшим оттенкам дегустации, а иногда даже сказать, на какой стороне ущелья рос виноград, из которого изготовлено данное вино. Известно, наконец, какой тонкости может достигнуть различительная чувствительность к звукам у музыкантов, которые становятся способными улавливать различия в тонах, совершенно не воспринимаемых обычным слушателем.
Все эти факты показывают, что в условиях развития сложных форм сознательной деятельности острота абсолютной и разностной чувствительности может существенно изменяться и что включение того или иного признака в сознательную деятельность человека может в значительных пределах изменить остроту этой чувствительности.
Глава 2Восприятие
Воспринимающая деятельность человека. ЕЕ общая характеристика
До сих пор мы рассматривали наиболее элементарные формы отражения действительности – процессы, посредством которых человек отражает отдельныепризнаки внешнего мира или сигналы, указывающие на состояние его организма.
Мы установили, что эти процессы, являющиеся основными источниками той информации, которую человек получает от внешней и внутренней среды, выполняются органами чувств, относящимися к разным модальностям. Причем эти воспринимающие органы относятся к группам интеро-, проприо-, и экстерорецепторов, а последняя группа, в свою очередь, распадается на две подгруппы:
• контактные рецепторы (осязание, вкус);
• дистантные рецепторы (обоняние, зрение, слух).
Мы определили также, что процессы восприятия признаков внешнего мира и внутренней среды могут располагаться на разных уровнях и иметь различную сложность. К наиболее элементарной по своему строению протопатической форме чувствительности относятся прежде всего обоняние и вкус, а также самые простые формы осязательной чувствительности, в то время как к наиболее сложной по своему строению эпикритической форме чувствительности – зрение, слух и наиболее сложные виды осязательной чувствительности.
Мы видели, наконец, что процессы отражения отдельных признаков, воздействующих на человека из внешней или внутренней среды, или процессы ощущений, могут быть объективно измерены, и ознакомились со способами измерения абсолютной и относительной чувствительности и явлениями изменчивости этой чувствительности.
Все, о чем шла речь в предшествующей главе, не выходило за границы изучения наиболее элементарных форм отражения или за рамки изучения отдельных элементов процесса отражения внешнего или внутреннего мира. Однако реальные процессы отражения внешнего мира выходят далеко за пределы наиболее элементарных форм. Человек живет не в мире изолированных световых или цветовых пятен, звуков или прикосновений. Он живет в мире вещей, предметов и форм, в мире сложных ситуаций. Воспринимает ли человек окружающие его вещи дома, на улице, деревья и травы в лесу, людей, с которыми общается, картины, которые рассматривает, книги, которые читает, он неизменно имеет дело не с отдельными ощущениями, а с целыми образами. Отражение этих образов выходит за пределы изолированных ощущений, оно опирается на совместную работу органов чувств, на синтез отдельных ощущений в сложные комплексные системы. Этот синтез может протекать как в пределах одной модальности (рассматривая картину, мы объединяем отдельные зрительные впечатления в целый образ), так и в пределах нескольких модальностей (воспринимая апельсин, мы фактически объединяем зрительные, осязательные, вкусовые впечатления, присоединяем сюда наши знания о нем). Лишь в результате такого объединения мы превращаем изолированные ощущения в целостное восприятие, переходим от отражения отдельных признаков к отражению целых предметов или ситуаций.
Было бы глубоко ошибочным думать, что такой процесс перехода от сравнительно простых ощущений к сложным восприятиям является простым процессом суммирования отдельных ощущений или, как часто говорили психологи, результатом простых «ассоциаций» отдельных признаков.
На самом деле процесс восприятия (или отражения целых предметов или ситуаций) гораздо сложнее:
а) он требует выделения из комплекса воздействующих признаков (цвет, форма, осязательные свойства, вес, вкус и т. п.) основных ведущих признаков с одновременным отвлечением (абстракцией) от несущественных признаков;
б) он требует объединения группы основных существенных признаков и сопоставления воспринятого комплекса признаков с прежними знаниями о предмете. Если в процессе такого сопоставления гипотеза о предлагаемом предмете совпадает с поступающей информацией, возникает узнавание предмета, и процесс восприятия предмета завершается. Если в результате сопоставления согласованности гипотезы с реально доходящей до субъекта информацией не возникает, поиски нужного решения продолжаются до тех пор, пока субъект не придет к нужному решению, иначе говоря, пока он не узнает предмет или не отнесет его к определенной категории.
При восприятии знакомых предметов (стакана, бутылки, стола) этот процесс узнавания предмета происходит очень быстро, и человеку достаточно объединить два-три воспринимаемых признака, чтобы прийти к нужному решению. При восприятии новых или незнакомых предметов процесс их узнавания оказывается гораздо сложнее и протекает в гораздо более развернутых формах.
Представим себе, что человек рассматривает незнакомый ему гистологический прибор для получения тончайших срезов ткани – микротом. Сначала он воспринимает какую-то сложную конструкцию, стоящую на тяжелой чугунной подставке, потом он выделяет отдельные металлические части, и у него может мелькнуть мысль о том, не весы ли это. Однако он не находит необходимых для весов чашек или шкалы с обозначением веса. Он продолжает дальше рассматривать эту незнакомую вещь, пока его взгляд не выделяет гладкую поверхность аппарата с примыкающим к этой поверхности остро отточенным ножом. Тогда он может вспомнить, что нечто в этом роде он видел в гастрономическом магазине и что этот прибор применялся для того, чтобы резать на тонкие куски ветчину или колбасу. Лишь после этого острый нож, примыкающий к гладкой металлической поверхности, становится ведущим признаком, и у субъекта начинает формироваться представление о том, что воспринимаемый предмет имеет отношение к режущим приборам, микрометрические винты которого, по-видимому, обеспечивают точную регуляцию толщины срезов. Таким образом, полное восприятие предмета возникает как результат сложной аналитико-синтетической работы, выделяющей одни существенные и тормозящей другие несущественные признаки, и комбинирующей воспринимаемые детали в одно осмысленное целое.
Этот сложный процесс отражения целых вещей или ситуаций и называется в психологии восприятием.
Легко видеть, что восприятие является сложным и активным процессом, требующим иногда значительной аналитико-синтетической работы.
Вот почему восприятие в еще меньшей степени, чем ощущение, можно считать пассивным отражением действительности, пассивной регистрацией доходящей до организма информации.
Сложный активный характер восприятия проявляется в целом ряде признаков, требующих специального рассмотрения.
1. Прежде всего, процесс информации ни в какой мере не является результатом простого раздражения органов чувств и доведения до коры головного мозга тех возбуждений, которые возникают в периферических воспринимающих приборах (кожа, глаза, ухо). В процесс восприятия всегда включены двигательные компоненты в виде ощупывания предмета, движения глаз, выделяющих наиболее информативные точки, пропевания или проговаривания соответствующих звуков, играющих существенную роль в том, чтобы установить наиболее существенные особенности звукового потока. Мы еще встретимся с этим исходным положением при анализе различных частных видов восприятия. Поэтому процесс восприятия правильнее всего обозначать как воспринимающую (перцепторную) деятельность субъекта.
2. Далее, процесс восприятия тесно связан со следующим:
а) оживлением следов прежнего опыта;
б) сличением доходящей до субъекта информации с ранее сложившимися представлениями;
в) сравнением актуальных воздействий со сложившимися в прошлом представлениями;
г) выделением существенных признаков;
д) созданием гипотез о предполагаемом значении доходящей до него информации;
е) синтезом воспринимаемых признаков в целые комплексы и «принятием решения» о том, к какой категории относится воспринимаемый предмет.
Иначе говоря, воспринимающая (перцепторная) деятельность субъекта близка к процессам наглядного мышления, причем эта близость тем больше, чем новее и сложнее воспринимаемый предмет. Естественно поэтому, что воспринимающая деятельность почти никогда не ограничивается пределом одной модальности, но включает в свой состав результат совместной работы нескольких органов чувств (анализаторов), в процессе которой сложились представления, сформировавшиеся у субъекта.
3. Наконец, существенным является то обстоятельство, что процесс восприятия предмета никогда не осуществляется на элементарном уровне, и в его состав всегда входит высший уровень психической деятельности, в частности речь. Человек не просто смотрит на предметы и пассивно регистрирует их признаки. Выделяя и объединяя существенные признаки, он всегда обозначает воспринимаемые предметы словом, называет их и тем самым глубже познает их свойства и относит их к определенным категориям. Воспринимая часы и внутренне называя их этим именем, он отвлекается от таких несущественных признаков, как их цвет, размер, форма, и выделяет основной признак, обозначаемый в названии «часы», – функцию указания времени (часа); одновременно он относит воспринимаемый предмет к определенной категории, отделяет его от других близких по внешнему виду предметов, но относящихся к другим категориям (например, от телефона, который имеет также «циферблат» с соответствующими цифрами, но имеет совсем иную функцию). Все это еще раз подтверждает то положение, что воспринимающая деятельность субъекта по своему психологическому строению может приближаться к наглядному мышлению.
Сложный и активный характер воспринимающей деятельности человека приводит к ряду особенностей человеческого восприятия, в одинаковой степени относящихся ко всем его формам.
Первая особенность восприятия состоит в его активном опосредованном характере. Как мы уже упомянули, восприятие человека опосредовано его прежними знаниями, сложившимися из прежнего опыта, и представляет собой сложную аналитико-синтетическую деятельность, включающую создание гипотезы о характере воспринимаемого предмета и принятие решения о том, соответствует ли реально воспринимаемый предмет этой гипотезе.
Вторая особенность восприятия человека состоит в его предметном и обобщенном характере. Как мы уже указывали, человек воспринимает не только комплекс доходящих до него признаков, но и оценивает этот комплекс как определенный предмет, не ограничиваясь установлением индивидуальных особенностей этого предмета, но всегда относя этот предмет к определенной категории, воспринимая его как «часы», «стол», «здание», «животное» и т. п. Этот обобщенный характер восприятия развивается с возрастом и умственным развитием, делаясь все отчетливее и отражая воспринимаемый предмет все более глубоко, со все большим числом тех существенных признаков, которые характеризуют предмет, и тех связей и отношений, в которые этот предмет входит.
Третья особенность человеческого восприятия состоит в его постоянстве (константности) и правильности (ортоскопичности). Из нашего опыта с предметом мы получаем достаточно точную информацию о его основных свойствах; мы знаем, что тарелка круглая, коробка спичек прямоугольная, что лилия белая, что мышь маленькая, а лошадь большая.
Это прежнее знание о предмете присоединяется к его наглядному восприятию и делает это восприятие более постоянным (константным) и более правильным (ортоскопичным); оно включает известную поправку к тем особенностям, которые может приобрести восприятие предмета при меняющихся условиях.
Хорошо известно, что, если мы будем вращать тарелку, на которую смотрит субъект, ее отпечаток на сетчатке глаза будет меняться, постепенно принимая характер овала и даже удлиненного прямоугольника, однако мы еще долго продолжаем воспринимать форму изменяющей положение тарелки как круглую, делая соответствующую поправку на реальное знание формы этого предмета.
Аналогичное имеет место и в восприятии цвета. Известно, что кусок угля, помещенный в ярко освещенную среду, отражает лучей больше, чем кусок белой бумаги в сумерках. Однако мы продолжаем воспринимать его как черный, делая и тут коррекцию к непосредственному впечатлению, меняющемуся в зависимости от ситуации.
Четвертая особенность человеческого восприятия состоит в его подвижности и управляемости.
Процесс воспринимающей деятельности всегда определяется той задачей, которая стоит перед субъектом:
• рассматривая картину с целью определить способ работы художника, человек игнорирует ее содержание и выделяет то, как положены мазки на картине;
• ставя задачу определить время, к которому относится написание картины, он выделяет манеру письма, одежду изображенных на картине лиц, архитектуру зданий;
• пытаясь рассмотреть общий сюжет картины или изображенное на ней событие, он расширяет круг доходящей до него информации, рассматривая всю картину в целом;
• наоборот, поставив перед собой задачу уловить мимику изображенных на картине лиц, он как бы сужает объем своего восприятия и сосредоточивается на отдельных деталях картины.
Естественно, что такая детерминированность восприятия задачей, которая ставится перед человеком или его установкой, делает восприятие человека подвижным и управляемым, а эти особенности человеческого восприятия в высокой степени зависят от той роли, которую играет в воспринимающей деятельности практический опыт субъекта и его внутренняя речь, позволяющая формулировать задачи и изменять их.
Совершенно понятно, что все это существенно отличает воспринимающую деятельность человека от восприятия животного, которое при всей его подвижности лишено тех качеств управляемости и произвольности, которые характеризуют сознательную воспринимающую деятельность человека.
Все описанные особенности активной воспринимающей деятельности человека позволяют лучше понять те условия, от которых она зависит.
Естественно, что правильное восприятие сложных предметов зависит не только от того, с какой четкостью работают наши органы чувств, но и от ряда других существенных условий. К ним относятся:
1) прежний опыт субъекта, широта и глубина его представлений;
2) задача, которую он ставит, рассматривая данный предмет;
3) активный, последовательный и критический характер его перцепторной деятельности;
4) сохранность тех активных движений, которые входят в состав воспринимающей деятельности;
5) умение вовремя затормозить догадки о значении воспринимаемого предмета, если они не соответствуют поступающей информации.
Сложность активной воспринимающей деятельности дает возможность объяснить и недостатки, которые имеются в восприятии ребенка на ранних этапах его развития, а также те особенности нарушения восприятия, которые могут появляться при патологических состояниях мозга. Эти особенности могут приобретать разный характер в зависимости от того, какое звено воспринимающей деятельности будет недоразвито или нарушено.
Так, недостаточная острота чувствительности (зрительной или слуховой) может повлечь за собой ошибки в восприятии, которые, однако, могут быть успешно компенсированы при опоре на усиливающие чувствительность приборы или при концентрации внимания субъекта.
Недостатки, связанные с нарушением синтеза воспринимаемых признаков (имеющие место при поражении третичных, синтетических, зон коры головного мозга), могут привести к тому, что отдельные признаки видимого предмета могут продолжать хорошо восприниматься, в то время как субъект оказывается не в состоянии воспринять весь предмет в целом и принужден делать мучительные догадки о том, что бы могла означать комбинация воспринимаемых им признаков.
Совершенно иной характер приобретают дефекты восприятия при нарушении активной воспринимающей деятельности. В этих случаях весь сложный процесс выделения существенных признаков предмета и сличение возникшего предположения (гипотезы) с реально поступающей информацией может быть нарушен, и человек может ограничиваться тем, что импульсивно высказывает предположения о значении воспринимаемого предмета на основании его отдельных признаков, иногда на основании наиболее ярких или наиболее бросающихся в глаза деталей, не сличая свою гипотезу с реально поступающей информацией и не исправляя своих неверных догадок.
Наконец, снова иной характер могут получать дефекты восприятия в тех случаях, когда установка, возникшая у человека, приобретет патологическую инертность и когда человек начинает воспринимать не столько то, что соответствует воздействующим на него особенностям воспринимаемого предмета, сколько то, что он ожидает увидеть и что соответствует его предвзятым инертным установкам. Некоторые формы обманов восприятия, имеющихся у определенных групп больных с патологическим состоянием мозга, принимают именно такой характер.
Мы остановились на самых общих положениях психологии воспринимающей деятельности человека и теперь можем обратиться к рассмотрению отдельных, частных форм человеческого восприятия.
Осязательное восприятие
Как уже было сказано выше, осязание является сложной формой чувствительности, включающей в свой состав как элементарные (протопатические), так и сложные (эпикритические) компоненты.
К первым относятся ощущение холода и тепла и ощущение боли, ко вторым – собственно осязательные ощущения (прикосновения и давления) и те виды глубокой, или кинестетической, чувствительности, которые входят в состав проприоцептивных ощущений.
Периферическими аппаратами ощущения тепла и холода являются маленькие «луковички», разбросанные в толще кожи.
Аппаратом болевых ощущений являются свободные окончания тонких нервных волокон, воспринимающих болевые сигналы, периферическим аппаратом ощущений прикосновения и давления – своеобразные нервные образования, известные как тельца Мейснера, тельца Фатер—Паччини, также расположенные в толще кожи.
Рецепторами глубокой (проприоцептивной) чувствительности являются те же аппараты, расположенные на поверхности суставов, связок и в глубине мышц.
Только что перечисленные рецепторные аппараты распределены по поверхности кожи неравномерно. Причем густота их расположения имеет биологическое основание: чем более тонкая чувствительность требуется от работы того или иного органа, тем более густо расположены на его поверхности соответствующие рецепторные компоненты и тем более низки пороги различения тех сигналов, которые до них доходят, иначе говоря, тем более высока их чувствительность.
В табл. 2.2 дана сводка средней частоты, с которой на 1 кв. мм кожи данной области тела встречаются соответствующие рецепторы. Мы видим, что на кончиках пальцев имеется максимальная частота и относительно большое число болевых рецепторов. В то же время аппаратов, воспринимающих холод и тепло, там совсем нет. Иная картина наблюдается в коже предплечья, которая, как известно, не принимает участия в активном ощупывании: здесь число осязательных элементов на 1 кв. мм снижается, а число рецепторов боли, тепла и холода повышается. То же самое можно сказать о коже спины.
Таблица 2.2
Число различных рецепторов кожной чувствительности на 1 кв. мм разных участков кожи (по Б. Г. Ананьеву)
Характерно, что если число периферических приборов на 1 кв. мм кожи кончиков пальцев равно 120, то на 1 кв. мм кожи тыла кисти их только 14, кожи ладони – 15, груди – 29, лба – 50, а кончика носа – 100. Легко видеть биологическое значение такого распределения осязательных элементов в различных участках кожи.
Тонкость чувствительности различных поверхностей тела обеспечена не только густотой распределения периферических рецепторов в соответствующих участках кожи, но и относительной площадью тех областей постцентральных отделов коры головного мозга, куда приходят волокна от соответствующих участков периферии. Мы уже говорили выше, что чем более тонкую функцию выполняет тот или иной участок кожи, тем большую площадь занимает его проекция в коре головного мозга.
Только что описанные факты показывают, что кожная чувствительность представляет собой специальную систему, приспособленную для осязательного и кинестетического анализа сигналов, приходящих из внешнего мира и от собственного тела. Напомним, что в то время как осязательные импульсы, приходящие от кожных рецепторов, поступают в задние рога спинного мозга, идут в составе его боковых столбов и, переключаясь в субкортикальных узлах, кончаются в коре задней центральной извилины, импульсы, проводящие сигналы глубокой (проприоцептивной) чувствительности, поступая сначала в задние рога спинного мозга, идут далее по задним столбам и, прерываясь в ядрах Голля и Бурдаха, приходят в кору задней центральной извилины и ее вторичных областей.
Следует отметить, что расхождением проводящих путей поверхностной чувствительности, с одной стороны, и глубокой (кинестетической) чувствительности – с другой объясняется тот факт, что при поражении задних столбов, или ядер Голля и Бурдаха, поверхностная чувствительность сохраняется, в то время как глубокая нарушается. Именно такой случай имеет место при спинной сухотке (Tabes dorsalis), при которой поражение захватывает системы глубокой чувствительности, не отражаясь на системе поверхностной чувствительности. Следует отметить и второе существенное расхождение, учет которого имеет большое клиническое значение.
Это приводит к возможности диссоциации между осязательной и болевой чувствительностью, возникающей в случаях поражения серого вещества, расположенного вокруг спинномозгового канала (сирингомиэлла). В этих случаях волокна, несущие импульсы осязательной чувствительности, могут доходить до коры, в то время как волокна, несущие импульсы болевой чувствительности и переходящие на другую сторону, прерываются.
В результате этого поверхностная (осязательная) чувствительность больного сохраняется, в то время как болевая чувствительность исчезает и больной не воспринимает те ожоги, которые возникают у него при прикосновении к горячим предметам, хотя продолжает ощущать прикосновение к ним.
Следует, наконец, отметить, что импульсы осязательной чувствительности, проводимые по толстым чувствительным волокнам, воспринимаются быстрее, чем болевые сигналы, проводящиеся по более тонким волокнам. Внимательное наблюдение за последовательностью осязательных и болевых ощущений, которые мы получаем, прикасаясь к горячей плите, хорошо иллюстрирует это положение.
Как уже упоминалось выше, осязательная чувствительность имеет неоднородное строение; к ней относятся:
• наиболее простые формы поверхностной чувствительности (ощущение прикосновения и давления);
• наиболее сложные формы осязательной чувствительности – ощущение локализации прикосновения, различительная чувствительность (ощущение расстояния между двумя прикосновениями к близким участкам кожи);
• ощущение направления натяжения кожи (если кожу предплечья ведут к кисти или от нее);
• ощущение формы, которая наносится прикосновением острия, делающего на коже фигуру круга, треугольника или изображение цифры или буквы (последнее нередко называется в неврологии чувством Ферстера).
К сложным формам относится и глубокая (кинестетическая) чувствительность, позволяющая опознать, в каком положении находится пассивно сгибаемая рука, или придать руке то положение, которое пассивно придается левой руке (или наоборот). Легко видеть, что последние виды чувствительности имеют особенно сложный характер, и в их осуществлении принимают участие сложные вторичные зоны постцентральных отделов коры. Поэтому, если выпадение элементарных форм осязательной чувствительности может иметь место при поражении любых участков осязательного пути противоположной стороны мозга, нарушение высших форм осязательной чувствительности при сохранении ее элементарных форм может служить признаком поражения более сложных вторичных отделов постцентральной коры мозга. Вот почему раздельное исследование различных форм осязательной чувствительности имеет большое значение для топической диагностики мозгового поражения.
Для исследования различных видов осязательной, или проприоцептивной, чувствительности используются простые приемы, которые прочно вошли в неврологическое обследование больных.
Для исследования простой осязательной чувствительности к определенному участку кожи прикасаются острым или тупым концом булавки или карандаша и предлагают субъекту ответить, ощущает ли он прикосновение, какой характер оно носит, в каком месте укол ощущается больным. При точном исследовании применяют эстезиометр или набор волосков различной длины.
Для исследования локализационного чувства прикасаются острием к разным местам предплечья и предлагают субъекту указать то место, к которому исследующий прикасался.
Для исследования различительной чувствительности применяют эстезиометр Э. Вебера, ножки которого раздвигаются на разные расстояния. Показателем тонкости различительной чувствительности является минимальное расстояние, при котором субъект различает не единое прикосновение, а два отдельных прикосновения.
Очень важным приемом является опыт Тэйбера, при котором исследующий одновременно прикасается к двум симметричным точкам груди или лица. Поражение одного из полушарий выявляется в том, что больной, хорошо улавливающий каждое отдельное прикосновение, игнорирует одно из прикосновений к симметричным точкам, если оба прикосновения даются одновременно. При этом обычно выпадает ощущение прикосновения к точке, противоположной пораженному полушарию. Наконец, серьезное значение имеет исследование кожно-кинестетического чувства (для анализа которого кожу предплечья ведут по направлению к кисти или от нее, и испытуемый должен определить направление пассивного перемещения кожи и исследование глубокой (кинестетической) чувствительности, при этом исследуемый либо пассивно сгибает (или разгибает) руку (пальцы) испытуемого, предлагая ему определить, в каком направлении было произведено сгибание, либо ставит одну руку в определенное положение, предлагая испытуемому придать это же положение другой руке. Нарушение глубокой чувствительности в той или другой руке указывает на поражение сложных кинестетических отделов коры противоположного полушария.
Наконец, исследование «двумерно-пространственного чувства» (или чувства Ферстера) производится следующим образом: исследующий рисует острием иглы или спичкой определенную фигуру (или цифру) на коже предплечья и предлагает определить, какая именно фигура (цифра) была нарисована. Невозможность выполнить эту задачу при наличии активных попыток субъекта указывает на поражение вторичных отделов теменной коры противоположного полушария.
До сих пор мы рассматривали относительно простые формы кожной и кинестетической чувствительности, отражавшие лишь сравнительно элементарные признаки (давление, прикосновение, положение конечностей в пространстве).
Однако существуют и более сложные формы осязательного восприятия, при котором человек на ощупь может определить форму предмета, а иногда и узнать сам предмет. Эта форма осязательного восприятия представляет для психологии большой интерес.
Мы уже указали выше, что покоящаяся рука может уловить лишь отдельные признаки воздействующего на нее неподвижного предмета (его температуру, размер, реже особенности его поверхности), но не может уловить ни его формы, ни той суммы признаков, которой он отличается. Естественно, что в этих условиях ни о каком сложном восприятии предмета не может быть и речи. Чтобы перейти от оценки отдельных признаков к осязательному восприятию целого предмета, необходимо, чтобы рука находилась в движении, т. е. пассивное осязательное восприятие заменялось активным ощупыванием предмета.
Вот почему исследование того, как протекает процесс ощупывания предмета и как в процессе ощупывания человек постепенно переходит от оценки отдельных признаков к узнаванию ощупываемого предмета, является одним из наиболее существенных вопросов психологии осязательного восприятия.
Наиболее интересным в осязательном восприятии предмета является факт постепенного превращения последовательно (сукцессивно) поступающей информации об отдельных признаках предмета в его целостный (симультанный) образ.
Представим себе, что мы ощупываем с закрытыми глазами какой-нибудь предмет, например ключ. Сначала мы получаем впечатление о том, что мы имеем дело с чем то холодным, гладким и длинным. На этой фазе у нас может возникнуть предположение, что мы ощупываем металлический стержень, или трубку, или металлический карандаш. Затем наша рука перемещается и начинает ощупывать кольцо ключа; первая группа предположений сразу же отбрасывается, но новой гипотезы еще не возникает. Ощупывание продолжается, и ощупывающий палец перемещается к бородке ключа с характерной для нее изрезанностью. Тут происходит выделение наиболее информационных точек, объединение всех последовательно воспринимавшихся признаков и возникает последняя гипотеза: «Это ключ!», которая и подтверждается последующей проверкой.
Легко видеть, что тот процесс узнавания образа предмета, который в зрении происходит сразу, в осязании носит развернутый характер и происходит путем последовательной (сукцессивной) цепи проб с выделением отдельных признаков, созданием и образованием ряда альтернатив и формированием окончательной гипотезы.
Поэтому процесс осязательного (активного) восприятия, возникающего в процессе ощупывания, может служить нам моделью любого восприятия, отдельные звенья которого здесь развернуты и особенно доступны для анализа.
Процесс осязательного восприятия был подробно изучен советскими психологами Б. Г. Ананьевым, Б. Ф. Ломовым, Л. М. Веккером. Исследования этих авторов показали ряд существенных фактов.
Прежде всего, они подтвердили, что восприятие формы предмета без его активного последовательного ощупывания остается совершенно недоступным.
Исследование показало далее, что рука испытуемого должна активно ощупывать предмет, пытаясь выделить его наиболее информативные точки и объединить их в один образ. Пассивное проведение предметом по руке или руки по предмету, исключающее активные поисковые движения, не приводит к нужному результату, давая возможность лишь частичного и потому неверного отражения предмета.
Таким образом, активное ощупывание действительно необходимо для того, чтобы ориентироваться в признаках предмета и объединить их в единый образ. Дальнейшее исследование показало и тот факт, что активное ощупывание предмета является сложным процессом.
Как правило, оно производится при участии обеих рук, причем каждая рука участвует в процессе ощупывания на своих ролях. У правши левая рука играет обычно более пассивную роль, поддерживая предмет и давая наиболее грубую информацию, в то время как правая рука является активной, и ощупывающие движения ее пальцев выделяют детали предмета.
Тонкое строение ощупывающих движений позволило ближе ознакомиться с их протеканием. Оказалось, что ощупывающие движения осуществляются при ведущей роли большого пальца, который в процессе эволюции только у человека начинает противопоставляться другим пальцам, и указательного пальца, приобретающего у человека особую подвижность. Далее ощупывающие движения перемежаются с остановками, причем время, уходящее на движение, в полтора раза больше, чем время, уходящее на задержки или остановки. Эти факты заставляют думать, что во время этих остановок и выделяются наиболее мелкие составные части, или «кванты», тактильной информации (Б. Г. Ананьев).
Характерно, что ощупывающие движения при тактильном восприятии предмета оказываются неоднородными, и в них можно различить мелкие перемещения пальцев (от 2 до 100 мм), обычно останавливающиеся на «критических» (наиболее информативных) точках, во время которых субъект, по-видимому, получает дробную информацию о признаках предмета, и крупные движения, которые, очевидно, объединяют отдельные признаки и несут функцию проверки возникших предположений.
Существенно, что этот характер движений сохраняется даже и в тех случаях, когда субъект производит ощупывание не пальцем, а с помощью стержня (например, карандашом) или в тех случаях, когда в результате ампутации руки ощупывание производится другими отделами руки, например, расщепленным предплечьем (так называемая «клешня Крукенберга»).
По мере упражнения описанный процесс ощупывания, необходимый для тактильного узнавания предмета, может постепенно сокращаться, и если на первых его этапах для узнавания было необходимо сличение многих выделенных признаков, то при повторном ощупывании число признаков, необходимых для опознания предмета, все больше и больше сокращается, так что под конец одного наиболее информативного признака оказывается достаточно, чтобы предмет мог быть опознан. Интересно, что этот процесс последовательного сокращения числа проб, при которых выделяются нужные информативные признаки, происходит относительно медленнее у маленьких детей и начинает становиться более выраженным у детей в 6–7-летнем возрасте. У взрослого такое сокращение, или «свертывание», поисковых движений, нужных для тактильного опознания предмета, протекает особенно быстро. В табл. 2.3 мы приводим данные о постепенном сокращении ориентировочных проб при осязательном восприятии предмета, полученные советскими психологами В. П. Зинченко и Б. Ф. Ломовым при исследовании детей различных возрастов.
Таблица 2.3
Число проб, необходимых для осязательного опознания предмета у детей разных возрастов
Осязательное (тактильное) восприятие, начатое в опытах с ощупыванием предметов, было продолжено в специальной серии опытов и исследований, предложенных советским психологом Е. Н. Соколовым. Это исследование ставило перед собой задачу изучения вероятностного строения процесса восприятия и заключалось в следующем. Испытуемому предлагалось ощупывать пальцем букву, выложенную из отдельных изолированных элементов, например пуговиц. Как правило, это были буквы, очертания которых отличались только положением одного или двух элементов.
Испытуемому предлагалось последовательно ощупывать пальцем данную ему структуру и сказать, к которой из двух букв она относится. Опыт показал, что сначала ощупывание носило развернутый характер, затем процесс постепенно свертывался, и, наконец, испытуемый сразу же направлял свое внимание на наиболее информативные точки, прикосновение к которым тут же давало ему либо положительную информацию (наличие элемента, отличающего одну букву от другой), либо отрицательную информацию (отсутствие нужного элемента), позволяющую прийти к нужному решению.
Описанная методика позволила по-новому подойти к процессу восприятия и внести в его исследование количественный, вероятностный подход. Вместе с тем оно показало, что маленькие дети оказываются не в состоянии выделить точки, несущие максимальную информацию, и сосредоточить процесс тактильного анализа именно на этих точках.
Характерно, что поражение определенных отделов мозга приводило к своеобразным нарушениям описанного процесса тактильного узнавания. Больные с поражением нижнетеменных отделов мозга и нарушением возможности синтезировать элементы в одно целое оказались не в состоянии использовать полученную ими информацию и мысленно создать целый образ фигуры из отдельных воспринятых ими элементов. Больные с поражением лобных долей мозга проявили несостоятельность в самом процессе собирания нужной информации: планомерная ориентировочная фаза действия либо выпадала, либо в значительной мере нарушалась у них, и они нередко начинали давать импульсивные заключения о том, какую букву они ощупывают, не доведя свой поиск до конца и не выделив нужных опорных признаков (О. К. Тихомиров).
Сложное психофизиологическое строение процесса осязательного (тактильного) опознания предмета приводит к широко известному в клинике явлению астереогноза, которое некоторые авторы называют явлением аморфосинтеза (нарушение трехмерного тактильного восприятия предмета на ощупь или нарушение процесса синтеза целого образа предмета из отдельных элементов). Это явление заключается в том, что больной, сохраняющий элементарную осязательную чувствительность, оказывается не в состоянии узнать предмет, который он ощупывает, и синтезировать отдельные признаки в одно единое целое.
Классическая картина астереогноза возникает при поражении вторичных и третичных отделов теменной области коры и связано с нарушением возможности объединить отдельные тактильные сигналы в единую структуру. Она проявляется, как правило, в одной руке, противоположной стороне очага. Во всех случаях классического астереогноза больной активно ощупывает данный ему предмет, пытается синтезировать его признаки, но оказывается не в состоянии сделать это и опознать предмет. От классической картины астереогноза существенно отличаются затруднения в опознании на ощупь данного предмета, возникающие при поражениях лобных долей мозга. В этих случаях, приводящих, как правило, к резкому снижению активности больного и к невозможности сличать эффект своего действия с исходным намерением, природа затруднения в осязательном восприятии предмета носит иной характер. В такой ситуации больной либо не делает попыток активно ощупывать предмет, либо не производит достаточно систематических попыток сделать это, обрывая процесс ориентировки на ранней фазе и преждевременно высказывая гипотезу на основании лишь одного фрагментарно выделенного признака. Внимательные наблюдения позволяют увидеть, в каком именно звене нарушен процесс осязательного опознания предмета, и сделать из этого наблюдения диагностические выводы.
Зрительное восприятие
Зрительная система характеризуется с первого взгляда чертами, во многом противоположными осязательной системе. Если в осязательном восприятии человек улавливает лишь отдельные признаки предмета и лишь затем объединяет их в целый образ, то посредством зрения человек сразу воспринимает целый образ предмета; если осязание есть процесс развернутого, сукцессивного улавливания признаков с их последующим синтезом, то зрение располагает аппаратом, который приспособлен к тому, чтобы сразу (симультанно) воспринять сложные формы предмета. Эта, казалось бы, очевидная характеристика зрительного восприятия вызвала появление той теории, которая господствовала в течение очень длительного времени. Согласно ей зрение работает как относительно пассивная рецепторная система, в которой образ внешних форм и вещей отпечатывается на сетчатке, а затем без всяких изменений передается сначала в подкорковые зрительные образования (наружное коленчатое тело), а затем в затылочные отделы коры головного мозга. Однако несмотря на кажущуюся самоочевидность, такая теория не могла ответить на ряд существенных вопросов.
1. Оставалось неясным, какую роль в зрительном восприятии играют миллионы нейронов, которыми располагает наружное коленчатое тело (подкорковый аппарат зрения), и особенно зрительная затылочная кора больших полушарий.
2. Оставалось неясным, какую роль играет многократное воспроизведение образа, который раньше отражается на сетчатке, а потом без изменения повторяется в подкорковых образованиях и в зрительной коре.
3. Наконец, оставалось неясным, каким путем осуществляется процесс отбора нужных компонентов зрительного восприятия и та подвижность воспринимаемого образа, которая позволяет выделить одни элементы, отвлечься от других и приспособить отражаемый образ к той задаче, которую субъект ставит перед своим восприятием.
Для того чтобы лучше понять внутренние механизмы зрительного восприятия и выделить то место, которое занимает в нем целостное отображение форм и предметов, с одной стороны, и возможность выделять мельчайшие признаки и перекодировать их в подвижные синтетические картины – с другой, нам нужно сначала остановиться подробнее на строении зрительной системы (зрительного «анализатора»), а затем перейти к описанию основных форм ее работы.
Строение зрительной системы
Зрительная система имеет сложное иерархическое строение, которое во многом отличает ее от описанной выше системы осязательной (кожной) чувствительности.
Если периферические отделы осязательной (кожной) чувствительности представляют простые окончания чувствительных нервов и относительно несложные рецепторные тельца или клубочки, то периферический отдел зрительного восприятия – глаз – представляет сложнейший аппарат, который сам распадается на ряд составляющих его частей. В аппарате глаза можно выделить его светочувствительную часть (сетчатку) и ряд вспомогательных приборов двигательного характера, из которых одни (радужная оболочка, хрусталик) обеспечивают приток световых лучей, доходящих до сетчатки, фокусирование изображения и охрану прибора от посторонних влияний (роговая оболочка) и дают возможность осуществлять движение этого сложного прибора (мышцы глаза).
Остановимся на перечисленных частях глаза подробнее.
Сетчатая оболочка представляет очень сложный прибор, который в отличие от периферических окончаний осязательной системы вовсе не носит характер простых окончаний чувствительных клеток, но сам представляет сложнейший аппарат, включающий как специальные светочувствительные, так и сложные нервные элементы. По справедливой характеристике некоторых авторов, сетчатка глаза представляет частичку мозговой коры, вынесенную наружу и способную самостоятельно осуществлять достаточно сложные функции.
Наиболее существенной составной частью сетчатки является слой специальных светочувствительных клеток – палочек и колбочек, которые представляют собой сложные фотохимические приборы, способные разлагать светочувствительное вещество (зрительный пурпур) и превращать световую энергию в нервную энергию.
Палочки отличаются тем, что они значительно более чувствительны, чем колбочки, но зато не могут раздельно реагировать на световые волны разной длины, обеспечивая, таким образом, цветовое (хроматическое) зрение. Число палочек в сетчатке очень велико, их насчитывается до 130 млн, и они расположены на всей площади сетчатки, особенно на ее периферии. Они обеспечивают ночное (сумеречное) зрение, которое не может отражать цвета и является «ахроматическим» зрением.
Колбочек гораздо меньше (до 7 млн). Они расположены в центральной части сетчатки, которая обеспечивает цветовое (хроматическое) зрение.
Хорошо известно в клинике явление «куриной слепоты» («гемералопии») – нарушение возможности видеть в сумерках. Это объясняется нарушением работы аппарата палочек, связанным с недостатком витамина А1, препятствующим восстановлению в них зрительного пурпура. Наоборот, нарушение способности различать некоторые цвета (дальтонизм) объясняется дефектами в работе аппарата колбочек.
Характерно, что скопление светочувствительных элементов (особенно колбочек) в центральной части сетчатки делает эту часть («желтое пятно», или «макулу») особенно чувствительной, и наоборот, та часть сетчатки, где выходит зрительный нерв и где она лишена светочувствительных элементов, не происходит способности воспринимать свет и называется «слепым пятном».
Нервный процесс, возникающий в палочках и колбочках под влиянием света, передается на сложнейшую систему нервных клеток, из которых состоят внутренние части сетчатки. Толща сетчатки, так же как и толща коры головного мозга, распадается на ряд слоев, включающих в свой состав нервные элементы различного типа. К ним относятся:
1) биполярные клетки, которые способны улавливать возбуждения, возникшие в отдельных светочувствительных элементах, и переводить их в более глубокие слои;
2) дендриты, которые расположены в горизонтальной плоскости и способны объединять возбуждение, возникшее в группе светочувствительных элементов;
3) ганглионарные клетки, расположенные во внутреннем слое сетчатки и способные собирать возбуждение и передавать его на зрительный нерв, являющийся началом проводниковой части зрительной системы.
Особенное место в сетчатке занимают «амакринные клетки», которые отличаются тем, что имеют расположение дендритов и аксонов обратное, чем у всех перечисленных клеток: их дендриты расположены по направлению к внутренней, а аксоны – по направлению к внешней (светочувствительной) части сетчатки. Есть основания думать, что они представляют собой эфферентный аппарат сетчатки, обеспечивая доведение до светочувствительных элементов сетчатки тех возбуждений, которые возникли в центре, и, таким образом, позволяя регулировать чувствительность рецепторных приборов соответственно внутренним установкам субъекта.
Раздражение сетчатки светом вызывает в ней устойчивые явления возбуждения, которые могут быть зарегистрированы в виде колебания электрических потенциалов (электроретинограммы), которые отражают каждое световое раздражение, доходящее до сетчатки. Характерно, что при учащении раздражений наблюдается ритмическое учащение электрических ответов сетчатки. Электроретинограмма может быть с успехом использована для диагноза патологических изменений в сетчатке.
Описанный аппарат сетчатки является первым и основным светочувствительным прибором, входящим в состав периферической части зрительного рецептора. Однако для нормального функционирования необходим второй, дополнительный аппарат глаза, который регулирует приток светового раздражения, доходящего до светочувствительных элементов сетчатки, и обеспечивает движения глаза, которые могли бы давать максимальное четкое изображение на сетчатке и позволяли бы глазу прослеживать воспринимаемые объекты.
Аппарат, регулирующий поступление световых лучей, включает в свой состав радужную оболочку глаза, которая благодаря расположенным в ней мышцам может сужать или расширять зрачок. Хорошо известно, что при сильном освещении зрачок сужается, а при слабом – расширяется, регулируя таким образом поступление света во внутреннюю камеру глаза. Известно, что аппараты, регулирующие сужение и расширение зрачка, расположены в четверохолмии, поэтому нарушение сужения зрачка на свет может служить симптомом поражения этого отдела центральной нервной системы. К аппаратам, регулирующим приток света к светочувствительным элементам сетчатки, относится также движение пигмента, который при ярком освещении переходит в наружную часть сетчатки, образуя как бы световой заслон, а при слабом освещении перемещается во внутренние слои сетчатки, делая светочувствительные элементы доступными для непосредственного воздействия света.
Важной частью дополнительного аппарата глаза является хрусталик, представляющий подвижную линзу, преломляющую световые лучи. В зависимости от расстояния до предмета, который рассматривает субъект, кривизна хрусталика может меняться, так что изображение, падающее на сетчатку, становится четким. Процесс изменения кривизны хрусталика, обеспечивающий наибольшую четкость изображения на сетчатке, называется аккомодацией. К старости регуляция изменений кривизны хрусталика нарушается и требуется применение дополнительных линз, чтобы обеспечить правильную аккомодацию глаза.
Описанные аппараты обеспечивают возможность отражения на сетчатке глаза целых образов. Этот факт легко проверить, если рассмотреть глаз только что убитого животного. В этом случае на сетчатке глаза отчетливо выступают контуры того предмета, который глаз воспринимал непосредственно перед смертью. Прием анализа такого изображения, оставшегося на сетчатке только что погибшего человека, с успехом применяется в криминалистике.
Третьим дополнительным (двигательным) аппаратом глаза является система глазодвигательных мышц (прямые и косые мышцы глаза). С их помощью обеспечиваются движения глазного яблока, которые позволяют осуществлять координированные движения (конвергенцию) обоих глаз. Благодаря этому изображение, получаемое на обеих сетчатках, падает на одну точку (если эти координированные движения глаз нарушаются, как это имеет место при поражении верхних отделов ствола, возникает феномен «двоения»); с их же помощью становятся возможными и движения взора, позволяющие глазу перемещаться с одного объекта на другой. На центральных механизмах, регулирующих движения взора, и на роли движения глаз в зрительном восприятии мы остановимся ниже.
Сетчатка глаза и его дополнительный (двигательный) аппарат являются периферическими приборами зрительной системы или началом иерархически построенного зрительного пути, обеспечивающими как доведение полученных сигналов до центральных нервных приборов (и тем самым кодирование зрительных сигналов), так и регуляцию движений глаз, обеспечивающих правильное направление взора.
Следует еще раз напомнить, что волокна, исходящие из различных участков сетчатки, кончаются в строго определенных участках проекционного зрительного поля, так что поражение одной небольшой части этого поля приводит к выпадению вполне определенного участка поля зрения, такое выпадение поля зрения называется скотомой. Как и в других анализаторах, волокна, несущие импульсы от нижних участков поля зрения, кончаются в верхних участках первичного (проекционного) зрительного поля, а волокна, несущие импульсы от верхних участков, в нижних частях проекционной зрительной коры. Поэтому поражение верхних участков проекционной зрительной коры вызывает выпадение нижней части поля зрения (нижнюю квадратную гемианопсию), а поражение ее нижних участков – выпадение верхних частей поля зрения (верхнюю квадратную гемианопсию).
Легко видеть, какое значение эти симптомы имеют для точной диагностики места (топики) мозгового поражения.
Как мы уже указывали выше, нейроны, входящие как в состав наружного коленчатого тела, так и в состав проекционных отделов зрительной коры, отличаются высочайшей специализацией:
• одни из них реагируют только на плавные, другие – только на острые линии;
• одни из них – только на движения объекта от центра к периферии, другие – только на движения объекта от периферии к центру и т. д.
Такой характер нейронов зрительной коры позволяет дробить восприятие на мельчайшие признаки, которые на дальнейших этапах зрительной системы могут объединяться в любые подвижные структуры. Процесс зрительного восприятия не заканчивается, однако, на том, что соответствующие сигналы поступают в проекционное зрительное поле. Оттуда возбуждения передаются на вторичные зрительные поля (поля 18 и 19-е Бродмана), где преобладают сложные ассоциационные нейроны второго и третьего слоев и полученные дробные импульсы могут объединяться и кодироваться соответственно задачам, стоящим перед субъектом. Выше мы уже дали функциональную характеристику этих полей и показали, что явления, которые возникают при их раздражении, так и те нарушения зрительного восприятия, которые появляются при их поражении, хорошо известны в клинике как явления зрительной агнозии. Эти явления заключаются в том, что больной с поражением вторичных зрительных полей не теряет остроты зрения, хорошо различает отдельные детали предмета, но оказывается не в состоянии синтезировать их в единое целое, испытывая те же затруднения, которые испытывает больной с поражением вторичных отделов чувствительной коры и с явлениями астереогноза, возникающими у него при ощупывании предмета.
Пути зрительной системы не исчерпываются теми этапами организации зрительного восприятия, которые мы только что описали. Периферический аппарат зрения включает в свой состав как основные (собственно зрительные), так и дополнительные (оптико-моторные) приборы, и последние также имеют свою совершенно определенную функциональную организацию.
Известно, что волокна нервов, управляющих как сужением и расширением зрачка, так и процессом конвергенции, соединяют мышцы глаза с центральными аппаратами верхних отделов ствола, при поражении которых возникают явления нарушения реакций зрачка на свет и явления «двоения» в глазах.
Волокна аппарата, управляющего организованными движениями взора, включены в гораздо более сложную систему и кончаются в коре головного мозга. Наибольший интерес представляет тот факт, что в коре головного мозга имеется не один «глазодвигательный центр», а два особых «центра», управляющие движениями взора.
1. Задний из них расположен в теменно-затылочных отделах мозговой коры и, по-видимому, служит для рефлекторной регуляции движений взора, обеспечивая акт фиксации и прослеживания движущейся точки.
2. Передний глазодвигательный центр расположен в средних отделах премоторной зоны (поле 8-е Бродмана) и, по всем данным, является аппаратом, регулирующим произвольный перевод глаз и активные поисковые движения взора.
Этот факт подтверждается тем, что у больных с поражением задних, теменно-затылочных отделов коры нарушается акт фиксации взором неподвижной точки и рефлекторного прослеживания движущейся точки, в то время как активное передвижение глаз остается значительно более сохранным. Наоборот, у больных с поражением переднего глазодвигательного центра как акт фиксации, так и акт прослеживания движущейся точки остается относительно сохранным, но грубо нарушается произвольное передвижение глаза по словесной команде и сильно страдают активные поисковые движения глаз.
Мы описали морфологическое строение зрительной системы и теперь можем обратиться к анализу основных закономерностей зрительного восприятия.
Выше мы уже указывали, что живем не в мире отдельно зрительно воспринимаемых точек или цветовых пятен, а в мире геометрических фигур, предметов и ситуаций.
Каковы же те законы, по которым происходит их восприятие?
Мы уже видели, что как строение сетчатки с ее плоскостным послойным расположением светочувствительных и нервных элементов, так и плоскостное расположение слоев нервных клеток в проекционной зрительной коре обеспечивает не только восприятие отдельных признаков, но и восприятие целых геометрических форм или структур.
Законы этого восприятия были в свое время детально прослежены группой немецких психологов, создавших специальное направление, известное под названием гештальт-психологии, или психологии образов. Согласно основным положениям направления, зрительное восприятие является не процессом ассоциации отдельных элементов, а целостным структурно организованным процессом. Один из основателей этого направления, В. Келер, видел в этом целостном характере процесса общее свойство, которое объединяет зрительное восприятие с физическими процессами. Если мы бросим камень на спокойную гладь озера, мы увидим, как на поверхности воды появятся правильные круги, которые постепенно расходятся, не теряя своей правильной формы. Такой правильной организованной структурой отличаются и магнитные поля.
Аналогичную структурную организацию можно наблюдать и в зрительном восприятии. Это целостное восприятие геометрических фигур в равной степени имеет место как у человека, так и животных.
Это было многократно описано в литературе, и прежде всего в известных опытах американских психологов Лешли и Клювера.
Исследователи тренировали животное (крысу или обезьяну) положительно реагировать на фигуру черного треугольника на белом фоне. Оказывалось, что после тренировки животное сразу же положительно реагирует на белый треугольник на черном фоне, на треугольник, намеченный штрихами или точками, и даже на линии, образующие острый угол.
Совершенно очевидно, что животное схватывает не отдельные признаки фигуры, а ее целую структуру, и целостный характер восприятия составляет здесь основную черту перцепторной деятельности животного.
Аналогичный опыт был проведен и ученицей В. Келера – М. Герц. В этом опыте на площадку ставился ряд баночек и под одну из них клался орех. Птица тренировалась подлетать к банкам, опрокидыватъ их крылом и брать орех. Если банки стояли в беспорядке, опрокидывание банок шло в случайном порядке, если же банки стояли в порядке круга, причем одна из них стояла отдельно, птица неизменно сшибала сразу же эту отдельную банку, очевидно воспринимая все остальные как замкнутую структуру.
Такой же целостный характер имело и восприятие цвета. В известном опыте В. Келера курица тренировалась клевать зерна со светло-серого фона, в то время как зерна на темно-сером фоне были приклеены. Если же курице давался контрольный опыт, где темно-серый квадрат (которой раньше подкреплялся отрицательно) помещался рядом с черным квадратом, она сразу же начинала клеватъ зерна на этом темно-сером квадрате. Совершенно очевидно, что курица воспринимала цветовые оттенки не изолированно, а в определенных отношениях друг к другу, иначе говоря, в определенной структуре.
Представители гештальт-психологии описали ряд законов, которым подчиняется восприятие формы.
Первым из них является закон четкости структуры, согласно которому наше восприятие выделяет прежде всего наиболее четкие по своим геометрическим свойствам структуры.
Так, если субъекту предъявляется сложная геометрическая структура, он прежде всего выделяет из нее наиболее четкие изображения. Закон четкости зрительного восприятия сыграл большую роль в оборонной технике, когда для маскировки сложной фигуры достаточно было скрыть ее в более сильных структурах.
Вторым законом зрительного восприятия форм, сформулированным представителями гештальт-психологии, был закон дополнения до структурного целого (закон «амплификации»). Согласно этому закону четкие, но не законченные структуры всегда дополнялись до четкого геометрического целого.
Оба эти закона позволили объяснить и процесс объединения ряда явлений зрительного восприятия, которые оставались труднообъяснимыми.
Одним из таких явлений может служить факт объединения отдельных геометрических фигур друг с другом.
Структурный характер зрительного восприятия объясняет тот факт, что если одни структуры воспринимаются нами как расположенные на плоскости, то другие воспринимаются трехмерно, как выходящие за плоскость листа.
Структурный характер восприятия объясняет и то явление, которое называется двойственным изображением.
Наконец, законами целостного структурного восприятия объясняются и некоторые из так называемых оптико-геометрических иллюзий.
Все эти особенности геометрических иллюзий объясняются тем, что наше геометрическое восприятие не состоит из изолированных элементов, а имеет все черты целостного, структурно организованного восприятия.
Теория структурной психологии (гештальт-психологии) внесла много нового и ценного в анализ целостного восприятия форм. Однако она имеет и свою ограниченность. Представляя законы восприятия структур естественным отражением целостных законов физиологических и даже физических процессов, она отвлекается от того, что все явления человеческого восприятия, которые она описывает, сложились в определенных исторических условиях и не могут быть до конца поняты без их учета. Вот почему, как показали факты, те законы «четкости восприятия», «заканчивания до целого», которые представлялись сторонниками гештальт-психологии естественными законами каждого восприятия, в действительности оказываются полностью пригодными лишь для восприятия человека, сложившегося в условиях определенной культуры, и не подтверждаются при изучении восприятия людей тех исторических формаций, в которых восприятие геометрических форм не носит того отвлеченного характера, которым оно отличается у нас. Сравнительно-исторические исследования, проведенные за последние десятилетия, существенно ограничили описанные в гештальт-психологии законы и дали возможность убедиться в том, что на разных этапах исторического развития и общественной практики процессы восприятия могут подчиняться неодинаковым законам. Примером этого может служить тот факт, что в известных культурах незамкнутый круг воспринимается не как неоконченный круг, а как «браслет», а незамкнутый треугольник – не как неоконченный треугольник, а как «амулет», или «мерка для керосина», и т. д.
Исследование того, как строится восприятие геометрических фигур в условиях наглядного предметного мышления, несомненно, еще внесет свои существенные поправки в законы структурного восприятия, установленные представителями гештальт-психологии.
Восприятие предметов и ситуаций
Как мы только что видели, зрительное восприятие простых форм происходит мгновенно и не требует длительных, развернутых поисков с выделением опознавательных признаков и их дальнейшим синтезом в одну целую структуру.
Иное имеет место при восприятии сложных предметов, их изображений или целых ситуаций.
В этих случаях лишь наиболее простые и хорошо знакомые предметы воспринимаются сразу (симультанно). При восприятии сложных, малознакомых предметов или целых ситуаций становится необходимым процесс выделения опознавательных признаков с их дальнейшим синтезом и сличением исходной гипотезы с реально поступающей информацией. Чем сложнее предъявленное изображение, тем более развернутый характер носит этот процесс предварительной ориентировки в воспринимаемом предмете или ситуации и тем больше он приближается к тому последовательному (сукцессивному) процессу опознания, который мы описывали, наблюдая процесс осязательного (тактильного) восприятия ощупываемого предмета.
Процесс зрительного восприятия сложных объектов представляет сложную и активную перцепторную деятельность, и хотя он протекает несравненно более сокращенно, чем процесс опознания предмета на ощупь, он все же требует участия двигательных компонентов, приближаясь тем самым к осязательному восприятию.
Этот факт предвидел И. М. Сеченов, когда указывал, что глаз, рассматривающий предмет, производит принципиально такие же ощупывающие движения, как и рука; но только в последнее время стало ясно, почему движения глаз при рассмотрении предмета так необходимы.
Дело заключается в том, что, как показал известный советский психофизиолог А. Л. Ярбус, неподвижный глаз может удерживать воспринимаемый образ только очень короткое время, после которого изображение перестает восприниматься, и человек начинает видеть «пустое поле». Чтобы доказать это, исследователь прикреплял к роговице глаза присоску, на которой была укреплена светящаяся петля. Легко видеть, что эта петля двигалась вместе с движением глаза, иначе говоря, оставалась неподвижной по отношению к глазу, и ее изображение всегда падало на один и тот же участок сетчатки. Результаты, которые получил А. Л. Ярбус, заключались в том, что испытуемый отчетливо воспринимал изображение светящейся петли лишь в течение очень короткого срока (1–2 с), после чего оно исчезало и испытуемый начинал воспринимать «пустое поле».
Есть основания думать, что этот эффект связан с тем, что длительное раздражение одного и того же участка сетчатки вызывает запредельное (парабиотическое) возбуждение в этом участке и ведет к его функциональному отключению.
Следовательно, для того чтобы обеспечить возможность длительного сохранения образа, нужны движения глаза, перемещающие изображение с одних пунктов сетчатки на другие. Такой же эффект может быть достигнут, если неподвижный предмет начинает восприниматься при быстром чередовании разно окрашенного света (В. П. Зинченко). В этом случае движения глаза заменяются прерывистым раздражением сетчатки различными по длине волнами.
Опыт А. Л. Ярбуса показывает, что для длительного восприятия объекта действительно нужны мелкие движения глаз, перемещающие изображение на близко отстоящие друг от друга участки сетчатки, и такие движения глаза, рассматривавшего объект, действительно были установлены в специальном исследовании.
Метод, предложенный А. Л. Ярбусом, обладал большой точностью, однако неудобен тем, что требует предварительного обезболивания глаза раствором новокаина, и испытуемый может удерживать прикрепленное к склере зеркальце лишь очень небольшой срок (3–4 мин). Поэтому в практике психологического исследования были предложены другие методы регистрации движений глаза.
Один из них заключается в том, что движения глаза субъекта, рассматривающего изображение, снимаются на киноленту и последовательные кадры анализируются. Неудобство этого метода состоит в том, что обработка полученных результатов (перенос положения глаза на отдельных кадрах на одну кривую) требует длительной работы.
Этого неудобства избегают два других метода, прочно вошедших в литературу.
Первый из них заключается в том, что к мышцам глаза прикрепляются электроды, закрепляемые на височном, носовом, верхнем и нижнем участках кожи; изменения в токах действия, которые возникают при последовательных движениях глаз, регистрируются на соответствующей записи. Этот метод может обладать достаточной точностью, хотя и полученные таким образом кривые могут регистрироваться сравнительно недлительное время и требуют коррекции.
Второй метод, предложенный А. Д. Владимировым, заключается в следующем: на глаз испытуемого наводятся лучи, проходящие через инфракрасный фильтр; глаз не воспринимает слепящего действия этих лучей, а только ощущает тепло. Разница между отражением света от темного зрачка и отражением света от световой радужки превращается в разницу потенциалов, и смещение точки, отделяющей зрачок от радужки, регистрируется на записи. Преимущество этого метода состоит в том, что он не требует никакой фиксации присоски на склере глаза, сразу же дает запись траектории движений глаза и регистрация может продолжаться длительное время.
Опыты с регистрацией движения глаза при рассматривании сложных объектов позволили убедиться, что в процессе внимательного рассматривания объекта имеют место по крайней мере два вида движений глаз.
Первым из них являются микродвижения глаз, перемещающих изображение на соседние точки сетчатки; эти движения можно видеть даже при фиксации глазом неподвижной точки. Их значение для сохранения устойчивого образа ясно из приведенного выше опыта, показывающего, что неподвижное по отношению к глазу изображение сохраняется на сетчатке лишь очень непродолжительное время.
Второй вид движения имеет совсем другой характер и иное функциональное значение: он состоит из крупных движений глаза, перемещающих глаз с одной точки на другую, и включает в свой состав как скачкообразные (саккадические), так и плавные (дрейфовые) движения глаза. Есть основания считать, что эти движения обеспечивают последовательную функцию глаза на отдельных точках воспринимаемого объекта и дают возможность последовательно выделять наиболее информативные точки (признаки предмета), сличать их друг с другом и синтезировать окончательный комплекс признаков, необходимых для опознания предмета.
Изучение движений глаз, с помощью которых субъект ориентируется в рассматриваемом предмете, стало одним из существенных методов исследования восприятия сложных объектов и изображений.
Факты показали, что глаз, рассматривающий сложный объект, никогда не движется по нему равномерно, а всегда ищет и выделяет наиболее информативные точки, привлекающие внимание рассматривающего.
Особенный интерес представляет изучение с помощью этой методики процесса рассматривания сложных сюжетных картин. Полученные таким образом данные показывают, что субъект, рассматривающий сложную сюжетную картину, не только выделяет в ней важные существенные детали, но и меняет направление своего взора и выделение отдельных деталей в зависимости от поставленной перед ним задачи. Внимательный анализ показывает, как отчетливо меняются движения глаз рассматривающего картину при различных инструкциях, как глаз начинает «ощупывать» обстановку в одних, одежду в других случаях и какие интенсивные движения глаза, осуществляющие зрительное сравнение отдельных фигур, возникают при последней инструкции.
Все это делает понятным, какую большую работу проделывает глаз в процессе восприятия и насколько эта работа зависит от сложности задачи.
Последнее становится особенно отчетливо заметно в тех случаях, когда субъекту дается задача выполнить в уме сложную работу, например оценить на глаз, сколько раз величина данного отрезка размещается в определенной фигуре. В таких опытах, проведенных Ю. Б. Гиппенрейтер, было показано, что движения глаз как бы откладывают заданную мерку на плоскости рассматриваемого объекта, тем самым делая возможным осуществление соответствующей задачи.
Мы описали процесс зрительного восприятия сложных объектов и ситуаций, видели то значение, которое в этом процессе имеют активные поисковые движения глаз.
Возникает вопрос: от чего зависит характер восприятия сложных зрительных образов?
Какие факторы определяют осмысленное восприятие предметов и ситуаций?
Первым и самым существенным фактором, определяющим восприятие сложных объектов, является задача, которая ставится перед субъектом, и та практическая деятельность, которую он выполняет с этим объектом.
Влияние этого фактора можно показать на простом опыте, проведенном известным советским психологом А. В. Запорожцем. Одной группе испытуемых давалась задача начертить циркулем круг, а затем изобразить этот циркуль. Второй группе испытуемых циркуль давался в разобранном виде; они должны были сначала собрать циркуль и лишь затем начертить им круг; только после этого им предлагалось изобразить циркуль на рисунке. Результаты опытов с обеими группами испытуемых были совершенно различными.
Существенное значение для восприятия сложного изображения имеет сюжетное осмысление ситуации, в которую оно включено.
Аналогичные факты были прослежены психологами, проводившими эксперименты с исследованием процесса восприятия в условиях разных культур. Оказалось, что известная иллюзия, при которой из двух Т-образных линий, одинаковых по размеру, вертикальная всегда кажется длиннее, чем горизонтальная, имеет место лишь у людей, живущих в условиях вертикально расположенных строений, и не выступает у людей, живущих в круглых хижинах и не имеющих опыта, накопленного в процессе жизни в вертикально ориентированных постройках.
Существенное значение для восприятия предмета и его формы имеет значимость отдельных признаков. Так, исследованиями А. И. Богословского, проведенными во время Отечественной войны, было показано, что точность восприятия форм существенно повышалась, если рассматриваемой фигуре придавалось значение «своего» или «вражеского» самолета.
Легко видеть, что признаки, имеющие существенное значение для профессиональной работы человека (например, оттенки раскаленной стали, сигнализирующие о наличии нежелательных примесей), воспринимаются специалистом несравненно лучше, чем человеком, для которого этот признак не имеет значения.
Огромное значение для восприятия имеет прежний опыт человека и предметное восприятие соответствующих изображений.
Первая группа фактов, показывающих это положение, была получена в опытах известного советского психолога Д. И. Узнадзе и его сотрудников.
Если давать испытуемому длительное время ощупывать левой рукой большой шар, а правой – маленький, и после 10–15 таких опытов положить в обе руки одинаковые шары, то шар, находящийся в правой руке, будет казаться больше по контрасту с маленьким шаром. Аналогичный эффект можно получить, если зрительно предъявлять испытуемому две окружности, слева большего, а справа – меньшего диаметра и затем, после 10–15 таких экспозиций, предъявить две одинаковые по размеру окружности. В этом случае левая окружность, по контрасту с предшествующим опытом, будет казаться меньше. Опыты с влиянием предшествующего опыта на последующее восприятие могут быть поставлены и в более прямой форме. Так, если дать испытуемому читать латинский текст, а затем предъявить ему слово, составленное из нейтральных букв (одинаковых в русском и латинском шрифтах), например слово РАМКА, он прочтет его соответственно латинской транскрипции; если же до этого дать ему читать русский текст, то данное слово будет прочитано соответственно русской транскрипции.
То же самое можно получить, если предъявить испытуемому рисунок, который имеет двойную интерпретацию: восприятие этого рисунка будет зависеть от установки, созданной предшествующим опытом. Например, после быстрой экспозиции картины «Парусные лодки» испытуемым показывалась картина «Цветы лотоса». Как правило, они воспринимали ее тоже как лодку; в иных условиях такая иллюзия не возникала.
Явление, которое мы упомянули, хорошо известно в психологии под названием апперцепции, его можно проследить на очень многих примерах. Так, надпись «НЕ РАЗГОРИВАТЬ», повешенную в аудитории, люди, как правило, прочитают как «не разговаривать». Известен случай, когда человек, испытывающий чувство голода и ищущий в чужом городе столовую, прочел вывеску «обувь» как «обеды». Большое число ошибок восприятия, встречающихся при повышенной готовности и пониженной критике субъекта, имеют аналогичный характер.
На факторе влияния на восприятие сложившегося практического опыта основаны известные исследования австрийского психолога И. Колера с перестройкой пространственной организации восприятия. Этот исследователь надевал на глаза испытуемого призматические очки, которые перевертывали воспринимаемое изображение «вверх ногами» или справа налево. Сначала испытуемые совершенно не могли ориентироваться в окружающей среде, оставаясь полностью беспомощными, однако при длительном и постоянном ношении таких очков они настолько адаптировались к ним, что извращение, полученное с помощью очков, переставало влиять на их движения и они переставали воспринимать неправильность воспринимаемой их глазом картины.
Влияние устойчивого прежнего опыта на восприятие может привести к ярко выраженным иллюзиям.
Типичным примером могут служить известные опыты американского психолога Эймса (Ames). Этот исследователь предъявлял испытуемому макет комнаты, в которой реальные отношения стен были изменены так, что их проекция совпадала с проекцией близких и далеких частей комнаты – на сетчатке. Прочный опыт – представление о реальных соотношениях стен в комнате настолько доминировал, что извращенные соотношения стен на макете не воспринимались, и человек, который помещался у дальней стены комнаты, начинал казаться значительно меньше, чем человек, помещенный у ее передней стены. Влияние прежнего опыта может, однако, приводить не только к иллюзиям, но, как было указано в начале этой главы, обеспечивать повышение устойчивости (константности) и правильности (ортоскопичности) восприятия.
Выше мы уже приводили пример того, как знание формы предмета (например, круглой формы тарелки) повышало постоянство (константность) восприятия формы и делало человека более устойчивым к правильному восприятию формы при изменении положения предмета.
То же влияние прежнего опыта может проявиться и в существенном повышений постоянства (константности) восприятия его величины. Примером такого влияния прошлого опыта и предметного восприятия на константность величины может служить опыт, проведенный советским психологом Э. С. Бейн. Известно, что по мере удаления предмета образ его на сетчатке глаза уменьшается пропорционально его расстоянию. Это можно установить, если предложить испытуемому, отдаляя от него неопределенное изображение (например, чернильное пятно), приравнивать его к пятнам различного размера, лежащим перед испытуемым. Если, однако, заменить неопределенное изображение предметным изображением, например фигурой кошки, испытуемый будет продолжать оценивать его размер гораздо устойчивее, чем размер бессмысленного пятна. В этом случае прочное представление о величине предмета, сложившееся в предшествующем опыте, вносит коррекцию в постепенно уменьшающееся отражение этого предмета на сетчатке и дает возможность сохранять более постоянную оценку величины, приближающуюся к подлинной величине предмета.
Существенным фактором, влияющим на восприятие, могут быть и индивидуальные различия людей.
Еще в начале этого века известный французский психолог А. Бине дал двум группам испытуемых задачу описать показанную им папиросу. Если одни испытуемые описывали папиросу в объективных терминах («это длинная бумажная трубка, с одной ее стороны сквозь тонкую бумажку просвечивает шероховатая коричневая масса, размер этой трубки 10–12 см» и т. д.), то вторая группа включает в описание много субъективных эмоциональных компонентов («это душистая папироса, наверное, ею очень приятно затянуться, когда устанешь, приятно вдыхать ее аромат» и т. д.). Эти данные позволили Бине говорить об объективном и субъективном типах восприятия, свойственных различным людям. Не меньшее значение имеют и другие индивидуальные различия в восприятии – преобладание аналитического восприятия с выделением многих деталей у одних и синтетического целостного восприятия у других.
Такие различия в восприятии могут отчетливо выступать при рассматривании бессмысленных чернильных пятен. Этот метод, предложенный в свое время швейцарским психологом Роршахом (широко известный под названием «пятен Роршаха»), позволил показать, что если одни испытуемые оказываются склонны к выделению мелких деталей и, как правило, игнорируют целое, то другие испытуемые оценивают в пятнах Роршаха лишь общие контуры, не выделяя отдельные детали и не останавливаясь на них.
Метод восприятия чернильных пятен Роршаха получил широкое распространение в диагностической практике, проявляя существенные особенности косного и детализированного восприятия эпилептиков, эмоционального и подвижного восприятия истериков и т. д.
Естественно, что на процесс восприятия очень серьезное влияние оказывает умственный уровень субъекта.
Хорошо известно, что нормальный субъект воспринимает предложенный ему предмет, выделяя в нем множество признаков, включая его в различные ситуации и обобщая его в одну категорию с внешне различными, но по существу близкими предметами. Этого нет в восприятии умственно отсталых. Как показал известный советский психолог И. М. Соловьев, умственно отсталые испытуемые выделяют в рассматриваемом предмете значительно меньшее число признаков, с трудом включают воспринимаемый предмет в различные контексты, и их восприятие поэтому оказывается гораздо более бедным и косным, чем восприятие нормального испытуемого.
Исследование восприятия и особенно процессов выделения изображения из окружающего фона, устойчивости и обобщенности воспринимаемого образа может иметь большое значение:
• для оценки общего психического развития ребенка;
• для установления психических особенностей, важных для некоторых видов профессиональной деятельности;
• для диагностики некоторых патологических состояний мозга.
Особенное значение для этой цели имеет исследование различных форм предметного восприятия, восприятия пространственных отношений и восприятия сложных сюжетных картин.
Психология разработала ряд приемов такого исследования.
1. Основные приемы исследования предметного восприятия сводятся к тому, что испытуемому предъявляются изображения предметов, иногда сделанные реалистически, иногда схематично или только намеченные основными штрихами. В последнем случае применяются картины, в которых определенный предмет изображен с последовательно возрастающей полнотой, и испытуемому предлагается узнать предложенное изображение. Даже небольшие отклонения в полноценном процессе восприятия легко обнаруживаются в том, что испытуемые, без труда воспринимающие реалистические изображения, оказываются не в состоянии узнать предмет, если его изображение дано в схематической или неполной форме.
2. Второй прием исследования предметного восприятия заключается в том, что испытуемому предъявляются контурные изображения предметов, перечеркнутые посторонними линиями либо же наложенные друг на друга (так называемые «фигуры Поппельрейтера»).
3. Наконец, успешно применяемые приемы для исследования четкости предметного восприятия заключаются в том, что изображение предмета дается в условиях «шума», иначе говоря, в условиях, где его трудно отличить от окружающего фона.
Иногда даже незначительные нарушения предметного восприятия, незаметные в обычных условиях, легко проявляются при применении таких опытов.
Исследование пространственного восприятия ставит перед собой задачу установить:
1) насколько испытуемый оказывается в состоянии ориентироваться в условиях «асимметричного пространства», не путая правую и левую стороны;
2) как испытуемый может мысленно представить пространственное соотношение частей в сложном целом.
Для первой задачи испытуемому предъявляется схема часов без изображенных на ней цифр и предлагается оценить время, которое показано стрелками. В усложненных пробах ему предлагается оценить два изображения – часов и географической карты, на одной из которых даны правильные, а на другой зеркальные изображения. Испытуемый, у которого имеются нарушения пространственного восприятия, легко смешивает оба изображения и начинает испытывать затруднения в оценке этих изображений.
Уровень пространственного восприятия может оцениваться как числом допущенных ошибок, так и тем временем, которое испытуемый тратит на решение определенного числа задач.
Возможность мысленно представить соотношение частей в пространстве успешно исследуется с помощью пробы, в которой испытуемому предъявляется схематическое изображение фигуры, построенной из кубиков, и предлагается назвать общее число кубиков, включенных в эту фигуру (проба Йеркса).
Большое значение для исследования восприятия и уровня его развития имеют опыты с оценкой сюжетных картин. Эти опыты ставят своей задачей дать анализ того, какие связи устанавливает испытуемый между отдельными элементами сложной наглядной ситуации, как он ищет наиболее информативные детали, создает гипотезы, сличает эти гипотезы с реальным изображением и приходит к соответствующему решению. По своему содержанию это исследование восприятия приближается к исследованию наглядного мышления.
Для этой цели в психологии используются два приема:
а) прием анализа сложной сюжетной картины;
б) прием анализа серии картин.
Для успешного применения первого приема используются такие сюжетные картины, смысл которых не может быть воспринят сразу, однозначно, и для правильного понимания которых нужно внимательно рассматривать отдельные детали, сопоставлять их между собой, выделять наиболее существенные и создавать соответствующие предположения об общем смысле картины, которые впоследствии должны быть сведены к реальному содержанию картины.
Преждевременная, не основанная на тщательном анализе оценка содержания картины может привести к неадекватным догадкам. Анализ подобных картин может дать важный материал для оценки общего уровня умственного развития ребенка. Указанием на это может служить ограничение деятельности одним лишь называнием отдельных предметов или отдельных действий, имеющее место на ранних этапах развития и сохраняющееся в более позднем возрасте при умственной отсталости.
Полезным приемом исследования сложных форм восприятия, стоящих на границе с наглядным мышлением, является анализ серии картинок, в которых этапы одного последовательного сюжета изображаются серией отдельных картинок. Отклонения в умственном развитии, а также нарушение наглядного мышления легко проявляется в том, что каждая из этих картинок начинает оцениваться по отдельности, и испытуемый оказывается не в состоянии описать целый развертывающийся сюжет, включая в него не изображенные на отдельных картинках звенья.
Исследование оценки сюжетных картин и их серий широко применяется в практике и клинической психологии.
Развитие предметного восприятия
Было бы неправильным думать, что восприятие с самого начала обладает такими законами, какие мы наблюдаем у взрослого человека.
Как показали исследования, восприятие проделывает длинный путь прижизненного развития. Суть этого развития заключается не столько в количественном обогащении, сколько в глубокой качественной перестройке, в результате которой непосредственные элементарные формы восприятия заменяются сложной перцепторной деятельностью, в состав которой включаются как практическая деятельность по ознакомлению с предметом, так и анализ его существенных свойств, выполняемый при ближайшем участии речи.
Известно, что восприятие младенца очень диффузно и он воспринимает не столько выделенные предметы, сколько их отдельные диффузные признаки (оттенки, выразительные черты и т. д.). Поэтому реакции младенца на мир в высокой степени зависят от улыбки, позы, от того, как мать одета, и т. п. Есть основания думать, что первые прочные восприятия предметов начинают формироваться у ребенка в процессе акта хватания, манипуляции вещами и т. п. Однако еще довольно длительное время следы ранней диффузной стадии развития восприятий продолжают сохраняться.
Как показали исследования советского психолога Г. Л. Розенгардт-Пупко, еще маленький ребенок 1,5–2 лет продолжает выделять в предмете отдельные признаки, не проявляя того постоянства (константности) восприятия предмета, которое свойственно восприятию взрослых. На предложение принести игрушку, такую же, как показанный ребенку плюшевый мишка, он может принести мягкую плюшевую тряпку, реагируя на мягкость, ворсистость, цвет, а не на предмет в целом. На предложение принести показанную фарфоровую утку, он может принести любую фарфоровую фигурку или шарик с острым кончиком («клювом») и т. д. Только после того, как предмет начинает обозначаться словом («мишка», «утка»), восприятие ребенка приобретает прочный предметный характер и он перестает делать описанные ошибки.
Опыты, проведенные советским психологом А. А. Люблинской, показали, что присоединение слова в корне перестраивает процесс восприятия, позволяет более отчетливо различать изображения, опираясь не на отдельные признаки, а на их комплексный предметный характер (ребенок, овладевший словесным обозначением предмета, перестает делать ошибки восприятия, вырабатывает гораздо более четкую, быструю и устойчивую дифференцировку). Следовательно, под влиянием языка восприятие ребенка радикально перестраивается в сложное и конкретное предметное восприятие.
Дальнейшие исследования показали, что наряду с речью в формировании сложного восприятия принимают участие и движения руки, ощупывающей предмет, и движения глаз, выделяющих существенные информативные признаки предмета и объединяющие (синтезирующие) их. Эти движения сначала носят широко развернутый, хаотический характер и лишь постепенно становятся организованными и все более и более сокращенными.
Таким образом, развитие восприятия по существу является развитием действий, направленных на обнаружение существенных свойств предмета и на опознание предметов. Быстрое одновременное (симультанное) схватывание зрительно воспринимаемых предметов на самом деле является результатом постепенного свертывания развернутой ориентировочной исследовательской деятельности и превращения ее во внутреннее «перцептивное действие».
Аналогичный процесс сокращения анализирующих и опознающих движений глаз, выявляющийся в процессе развития, можно видеть и при исследовании процесса рассматривания сложных сюжетных картин.
Не менее существенные данные были получены и при исследовании развития более сложных форм перцепторной деятельности у детей. Как показали опыты А. В. Запорожца и его сотрудников, такие акты, как оценка величины, формы и даже цвета объектов, не являются простыми врожденными функциями, но формируются путем ориентировочно-исследовательской деятельности, которая «отщепляется» от практической и постепенно начинает опираться на применение известных, вырабатываемых ребенком «мерок», или «эталонов», причем применение этих «эталонов» начинает носить все более сокращенный, «свернутый» характер.
Все это показывает, что предметное восприятие человека складывается в процессе развернутой перцепторной деятельности, а само предметное восприятие является «свернутым» продуктом этой деятельности.
Изучая развитие восприятия в детском возрасте, нельзя не упомянуть один важный эпизод в истории этого вопроса.
В своей книге по детской психологии известный немецкий психолог В. Штерн высказал предположение, что восприятие картин и ситуаций у ребенка обнаруживает четыре основные стадии:
• на первой из них ребенок воспринимает только отдельные предметы;
• на второй – действия;
• на третьей – качества вещи;
• на четвертой – сложные отношения между вещами.
Такое представление о путях развития восприятия сохранялось в психологии в течение длительного времени. Однако в середине 20-х гг. этого века выдающийся советский психолог Л. С. Выготский показал, что эта гипотеза противоречит тому, что маленький ребенок сначала воспринимает целые ситуации и лишь затем оказывается в состоянии выделить из них отдельные составляющие элементы, и доказал это, предложив детям не рассказать, а действенно сыграть сюжет предъявленной им картины.
Ребенок, который на словах мог обозначить лишь отдельные предметы, легко мог понять и «сыграть» изображенный на картине сюжет.
Это заставило Л. С. Выготского высказать предположение, что описанные В. Штерном стадии на самом деле являются не стадиями развития восприятия, а стадиями развития детской речи, в которой, как известно, сначала преобладают существительные и лишь позднее выделяются слова, обозначающие действия, качества и отношения.
Этот факт (к анализу которого мы вернемся ниже) указывает на ту большую роль, которую в восприятии ребенка играет язык, и представляет один из самых существенных фактов современной психологии.
Патология предметного восприятия
Если восприятие человека имеет столь сложную структуру и проделывает такой сложный путь функционального развития, то совершенно понятно, что при патологических состояниях оно может нарушаться по-разному.
При различных патологических состояниях мозга этот процесс может нарушаться в различных звеньях:
• в одних случаях он нарушается в результате того, что сенсорная информация не доходит до коры или вызывает недостаточно прочные и недостаточно ограниченные возбуждения;
• в других – возбуждения, дошедшие до коры, перестают нужным образом объединяться в системы и кодироваться;
• в третьих случаях нарушается активное звено перцепторной деятельности, и больной либо вообще не начинает активной поисковой деятельности, направленной на выделение наиболее информативных точек, либо же не задерживает окончательного «принятия решения» о том, какой объект перед ним, и принимает преждевременное решение исходя лишь из частного фрагмента воспринимаемой картины.
• наконец, могут иметь место и такие формы патологии, при которых больной оказывается не в состоянии отделить посторонние влияния от основных свойств рассматриваемого объекта и начинает делать ошибки, принимая ожидаемое за реальное или случайные раздражения за подлинные объекты.
Такую патологию восприятия можно наблюдать как при локальных поражениях мозга, так и в клинике психических заболеваний.
Приведем лишь самые основные данные, позволяющие ответить на этот вопрос.
Поражение затылочных отделов мозга (первичных отделов зрительной коры) устраняет возможность воспринимать зрительный объект, так как возбуждения, идущие от сетчатки глаза, не доходят в этом случае до коры головного мозга. Если это поражение носит частичный характер и приводит к выпадению ограниченного участка поля зрения, испытуемый может компенсировать этот дефект путем активного движения глаз. Известны случаи, когда больной с очень большим сужением зрительного поля мог успешно справляться с работой архивариуса, разбирая рукопись и последовательно разбирая сложные рисунки.
Значительно тяжелые нарушения восприятия сложных предметов и изображений возникают при нарушении вторичных отделов коры (поля 18, 19-е Бродмана). В этих случаях больной продолжает хорошо воспринимать отдельные детали предмета или его изображения, но оказывается не в состоянии синтезировать их в одно единое целое, поэтому он не воспринимает всего предмета и принужден догадываться о значении изображения по отдельным признакам. Так, подобные больные, рассматривая изображение очков, могут говорить: «…что же это?… кружок и еще кружок… и перекладина… наверное, велосипед? Э…» или, рассматривая изображение петуха, говорить: «…ну что же это такое?… вот яркое… красное…зеленое… наверное, языки пламени?» Активные движения глаз, включаемые этими больными в процесс рассматривания, часто не помогают им опознать сложное изображение именно вследствие того, что синтез отдельных признаков в целый образ здесь нарушен.
Своеобразная форма нарушения зрительного восприятия возникает при поражении теменно-затылочных отделов мозга, приводящем к явлениям так называемой «симультанной агнозии» (А. Р. Лурия). В этих случаях больной оказывается в состоянии хорошо узнавать отдельные предметы или их изображения, однако объем зрительного восприятия вследствие патологического состояния зрительной коры настолько сужается, что больной оказывается в состоянии одновременно иметь дело только с одним возбужденным пунктом, в то время как остальные оказываются как бы заторможенными. Поэтому такие больные могут воспринимать лишь одну из двух показанных им одновременно фигур и после ряда быстрых показов (например, треугольника и круга) заявляют: «Ведь я знаю, что здесь две фигуры – треугольник и круг, но вижу каждый раз только одну…» Характерно, что в этих случаях размер воспринимаемой фигуры не имеет значения для ее восприятия, и больной может с одинаковым успехом воспринимать иголку или лошадь, но оказывается не в состоянии воспринимать сразу два или несколько изображений. Естественно, что такой больной не может попасть карандашом в центр круга, так как он одновременно видит либо кончик карандаша, либо круг и поэтому делает характерные ошибки. По этой же причине он не может обвести данный ему контур или не выходить за пределы строки при письме. Движения глаз у такого больного носят дезорганизованный характер, и, легко прослеживая движущуюся точку, он не может перевести глаз с одной точки на другую. Этот факт понятен: чтобы перевести глаз с одной точки на другую, необходимо сохранить способность сразу воспринимать две точки: одну, на которую человек смотрит, и другую, которая находится на периферии зрительного поля и на которую глаз должен быть переведен. При сужении зрительного восприятия и ограничении его одним доступным очагом возбуждения это условие устраняется, и организованный перевод глаз с одного объекта на другой становится невозможным.
Естественно, что рассмотрение сложных сюжетных картин у этих больных резко затрудняется. Они перестают «схватывать» всю картину, воспринимают лишь ее отдельные фрагменты и оказываются принуждены «догадываться» о ее содержании там, где нормальный человек воспринимает ее.
Специальная форма нарушения зрительного восприятия возникает при одностороннем (чаще всего правом) поражении затылочно-теменных отделов мозга. В этих случаях можно наблюдать своеобразное явление, получившее в клинике название «односторонней оптической агнозии». Оно заключается в том, что больной перестает воспринимать одну (обычно левую) сторону предъявленного ему рисунка или сложного изображения. Особенности этой формы заключаются в том, что в отличие от одностороннего нарушения первичного зрительного поля, вызывающего гемианопсию, эти больные, не получая сигналов от соответствующей стороны воспринимаемого поля, просто игнорируют ее; поэтому они не могут сосчитать числа, изображенные на картине фигуры, а в наиболее тяжелых случаях даже игнорируют левую сторону одного объекта. Характерно, что соответственно этому и в движениях глаз таких больных проявляются различные нарушения: фиксируя правую сторону рассматриваемого объекта и делая полноценное движение глаза в отношении его правой стороны, такие больные не забегают глазом на левую сторону картины, что указывает на своеобразную «деафферентацию» левой половины зрения у этих больных.
Совсем иная картина нарушения возникает у больных с массивными поражениями лобных долей мозга. Само восприятие отдельных деталей и целых изображений остается у этих больных сохранным. Однако активные движения глаз, осуществляющие поиск наиболее информативных деталей, здесь грубо нарушаются, иногда полностью выпадают; больной перестает рассматривать картину, не пытается ориентироваться в ней; он может высказать гипотезу о ее содержании, не проверяя ее, не сличая отдельные детали картины, и ошибки его восприятия связаны не с дефектами зрительного синтеза, а с дефектами его активной поисковой деятельности. Все это отражается в том, что его движения глаз носят пассивный, хаотический характер, и в том, что различные инструкции, даваемые больному, не меняют направление и характер этих движений глаз.
Одним из существенных факторов, лежащих в основе патологии зрительного восприятия у больных с поражением лобных долей мозга, является патологическая инертность, проявляющаяся как в оценке зрительных объектов, так и в движении глаз этих больных.
Другим источником нарушения зрительного восприятия сложных объектов у больных с поражением лобных долей мозга является нарушение процесса сличения реальной информации с гипотезой, которая была фрагментом воспринимаемого материала. Причиной нарушения восприятия в этих случаях является дефектное протекание перцептивной деятельности и глубокое нарушение механизма «акцептора действия».
Нарушения зрительного восприятия могут иметь место и при патологических состояниях деятельности, вызванных общим поражением коры головного мозга или теми функциональными сдвигами, которые связаны с общей патологией в строении психической деятельности.
Так, у больных с умственной отсталостью и органической деменцией можно наблюдать недоразвитие или распад анализа сложной ситуации с деградацией зрительного восприятия сюжетной картины до перечисления отдельных предметов; поэтому опыт с анализом сюжетной картины стал одним из наиболее важных опорных пунктов в диагностике умственной отсталости.
Существенные нарушения можно наблюдать и в клинике психозов, в частности при шизофрении.
Типичные особенности восприятия заключаются в том, что влияние прежнего опыта на анализ многозначной картины здесь может существенно нарушаться, и если у нормального человека анализ картины протекает при регулирующем влиянии прежнего опыта, благодаря которому маловероятные связи отбрасываются, а высоковероятные связи определяют оценку смысла картины, то у больного с шизофренией это влияние выпадает, больной может оценивать смысл картины по непосредственным деталям, оказываясь не в состоянии контролировать всплывающие у него маловероятные гипотезы.
Психологическое исследование нарушения восприятия при патологических состояниях мозга имеет очень большое значение как для практической диагностики мозговых поражений, так и для ближайшего изучения структуры перцепторной деятельности нормального человека.
Восприятие пространства
Восприятие пространства во многом отличается от восприятия формы и предмета. Его отличие заключается в том, что оно опирается на другие системы совместно работающих анализаторов и может протекать на разных уровнях.
В течение длительного времени в философии обсуждался вопрос о том, является ли восприятие пространства врожденным (как это считали представители направления, известного под названием «нативизм») или результатом обучения (так считали представители другого направления – эмпиризма).
Сейчас стало совершенно ясным, что, хотя восприятие пространства имеет в своей основе ряд специальных аппаратов, его строение очень сложно и развитые формы восприятия пространства могут протекать на различных уровнях.
В основе восприятия трехмерного пространства лежит функция специального аппарата – полукружных каналов (вестибулярного аппарата), расположенных во внутреннем ухе. Этот аппарат имеет характер трех изогнутых полукружных трубок, расположенных в вертикальной, горизонтальной и сагиттальной плоскостях, заполненных жидкостью. Когда человек меняет положение головы, жидкость, заполняющая каналы, меняет свое положение, и заключенный в каналах отолитовый аппарат (перепончатые мешочки, включающие мельчайшие кристаллы) также меняет свое положение, вызывая раздражение волосковых клеток, и их возбуждение приводит к возникновению изменений в ощущении устойчивости тела («статические ощущения»). Этот аппарат, тонко реагирующий на отражение трех основных плоскостей пространства, является его специфическим рецептором.
Он тесно связан с аппаратом глазодвигательных мышц, каждое изменение в вестибулярном аппарате вызывает рефлекторные изменения в положении глаз; при быстрых и продолжительных изменениях положения тела в пространстве наступают пульсирующие движения глаз, называемые нистагмом, а при продолжительной ритмической смене зрительных раздражений (например, возникающих при езде на автомобиле по аллее с постоянно мелькающими деревьями или при длительном взгляде на вращающийся барабан с частыми поперечными полосами) возникает состояние неустойчивости, сопровождающееся тошнотой. Такая тесная взаимная связь между вестибулярным глазодвигательным аппаратом, вызывающая оптико-вестибулярные рефлексы, входит в качестве существенного компонента в систему, обеспечивающую восприятие пространства.
Другим существенным аппаратом, обеспечивающим восприятие пространства, и прежде всего глубины, является аппарат бинокулярного зрительного восприятия и ощущения мышечных усилий от конвергенции глаз.
Хорошо известно, что глубина (отдаленность) предметов особенно успешно воспринимается при наблюдении за предметом обоими глазами. Чтобы воспринять предметы достаточно отчетливо, нужно, чтобы изображение от рассматриваемого предмета падало на соответствующие (корреспондирующие) точки сетчатки, а для обеспечения этого необходима конвергенция обоих глаз. Если при конвергенции глаз возникает незначительная диспаратность изображений, появляется ощущение удаленности предмета, или стереоскопический эффект; при большей диспаратности точек сетчатки обоих глаз, на которые падает изображение, возникает двоение предмета. Таким образом, импульсы от относительного напряжения мышц глаз, обеспечивающих конвергенцию и смещение изображения на обеих сетчатках, является вторым важным компонентом для восприятия пространства.
Еще одним важным компонентом восприятия пространства являются те законы структурного восприятия, которые мы уже описывали выше, и при известных условиях они сами по себе достаточны для того, чтобы вызвать восприятие глубины. К ним присоединяется и последнее условие – хорошо закрепленный прежний опыт, который может существенно влиять на восприятие глубины, а в некоторых случаях, как уже было сказано раньше, приводить к возникновению иллюзий.
Восприятие пространства не ограничивается, однако, восприятием глубины. Его существенную часть составляет восприятие расположений предметов по отношению друг к другу, и это требует специального рассмотрения.
Воспринимаемое нами пространство никогда не носит симметричного характера; оно всегда в большей или меньшей степени асимметрично. Одни предметы расположены от нас вверху, другие внизу; одни дальше, другие ближе; одни справа, другие слева. Различные пространственные расположения предметов в этом асимметричном пространстве имеют часто решающее значение. Примером этого могут служить ситуации, когда нам нужно ориентироваться в расположении комнат, сохранить план пути и т. д.
В условиях, когда мы можем опираться на дополнительные зрительные сигналы (расстановка вещей в коридорах, различный вид зданий на улицах), такая ориентировка в пространстве осуществляется легко. Когда эта дополнительная зрительная опора устраняется (это имеет место, например, в совершенно одинаковых коридорах, на станциях метро, где имеются два ничем по виду не отличающихся противоположных выхода), такая ориентировка резко затрудняется. Каждый хорошо знает, как легко теряется ориентировка в пространственном расположении у засыпающего в полной темноте человека.
Ориентировка в таком асимметричном пространстве настолько сложна, что одних описанных выше механизмов недостаточно. Для ее обеспечения нужны добавочные механизмы, прежде всего выделение «ведущей» правой руки, опираясь на которую человек и осуществляет сложный анализ внешнего пространства, и системы абстрактных пространственных обозначений (правое – левое), которое, как показали психологические наблюдения, имеет социально-историческое происхождение.
Совершенно естественно, что на определенном этапе онтогенеза, когда ведущая правая рука еще не выделена и система пространственных понятий не усвоена, симметричные стороны пространства долгое время продолжают путаться. Такие явления, характерные для ранних стадий каждого нормального развития, проявляются в так называемом «зеркальном письме», которое выступает у многих детей 3–4 лет и затягивается, если ведущая (правая) рука почему-либо не выделяется.
Тот сложный комплекс приборов, который лежит в основе восприятия пространства, требует, естественно, столь же сложной организации аппаратов, осуществляющих центральную регуляцию пространственного восприятия. Таким центральным аппаратом являются третичные зоны коры головного мозга, или «зоны перекрытия», которые объединяют работу зрительного, тактильно-кинестетического и вестибулярного анализаторов. Именно поэтому поражение нижнетеменных отделов мозговой коры, не затрагивающее нормального восприятия форм предметов и их глубины (удаленности), приводит, как правило, к глубокому нарушению высших форм организации пространственного восприятия.
Больные с поражением нижнетеменных отделов мозга не испытывают заметных затруднений в зрительном восприятии фигур и предметов; они продолжают различать удаленность и не проявляют затруднений в оценке перспективы. Однако они проявляют отчетливые затруднения в ориентировке в пространстве, не могут отличить правую и левую стороны предметов, путаются при нахождении правильного пути и идут направо, когда им нужно идти налево; они делают ошибки при оценке положения стрелок на часах, не различая симметрично расположенных цифр (например, путают стрелки в положениях «3 часа» и «9 часов»); они теряют возможность ориентироваться в географической карте и в оценке симметрично расположенных римских цифр (например, XI и IX); они теряют способность правильно ориентироваться в «символическом пространстве», необходимом для операций с разрядным строением числа и со счетом. Как мы увидим ниже, они испытывают известные затруднения в логико-грамматических операциях, требующих ориентировки в сложном «асимметричном» пространстве.
Таким образом, исследование того, как меняются сложные формы ориентировки в пространстве у больных с поражением нижнетеменных отделов мозга, не только позволяет проникнуть глубже в физиологические основы этой формы восприятия, но и дает возможность установить, какие формы сознательных психических процессов протекают при его участии.
Специальными формами нарушения пространственного восприятия являются нарушения схемы тела. Они возникают при патологическом раздражении проприоцептивных отделов нижнетеменной коры и выражаются в своеобразном изменении ощущений собственного тела: больные с таким поражением могут испытывать ощущения, что одна сторона тела стала у них необычайно большой, что голова «разбухла», стала «больше всего тела» и т. п. Нарушение схемы тела представляет важный опорный признак при диагностике патологических очагов в нижнетеменных отделах коры и соответствующих подкорковых образованиях.
Слуховое восприятие
Слуховое восприятие коренным образом отличается как от осязательного, так и от зрительного восприятия.
Если осязательное и зрительное восприятие отражает мир предметов, расположенных в пространстве, то слуховое восприятие имеет дело с последовательностью раздражений, протекающих во времени.
Это коренное различие отметил в свое время великий русский физиолог И. М. Сеченов, указавший, что двумя основными видами синтетической деятельности, которыми обладает человек, является:
• с одной стороны, объединение отдельных раздражений в симультанные, и прежде всего пространственные, группы;
• с другой – объединение поступающих в мозг раздражений в последовательные (сукцессивные) серии, или ряды.
Слуховое восприятие прежде всего имеет дело со вторым видом синтеза, и в этом состоит его основное значение.
Наш слух воспринимает тоны и шумы. Тоны представляют собой правильные ритмические колебания воздуха, причем частота этих колебаний определяет высоту тона (чем выше частота, тем выше тон), а амплитуда этих колебаний – интенсивность звука (его субъективную громкость). Шумы являются результатом комплекса накладывающихся друг на друга колебаний, причем частота этих колебаний находится в случайных, некратных отношениях между собой. Шум, состоящий из большого числа различных колебаний одинаковой интенсивности (где ни один компонент не преобладает), называется «белым шумом» (по аналогии с белым цветом, который, как известно, является результатом смешения разных цветов).
Следует отметить, что только такие тоны, как тон камертона, состоят из одной серии колебаний и называются чистыми тонами. Тоны голоса или любых инструментов отличаются тем, что колебания носят здесь сложный характер. Причем составные части этих колебаний находятся в кратных отношениях друг к другу, при этом высота тона определяется частотой тех колебаний, которые имеют максимальную амплитуду, а общее число включенных колебаний (гармоник) определяет тембр данного тона. Высота тона выражается обычно в герцах (число колебаний в секунду), его сила – в децибелах (децибел = 1/10 бела; под «белом» понимается увеличение минимального давления волны в 10 раз; так как бел слишком крупная величина, практически пользуются децибелами).
Как уже было сказано, человек способен различать звуки в диапазоне от 20 до 20 тыс. герц, а диапазон интенсивности звуков, воспринимаемых человеком, составляет шкалу от 1 дБ (пороговые звуки) до 130 дБ.
Периферический аппарат слуха состоит из сложного комплекса приборов.
Воздействующие на человека тоны и шумы попадают через слуховой проход на барабанную перепонку – эластичную пленку, которая обладает способностью колебаться в ритм со звуком. Эти колебания через систему косточек, находящихся в среднем ухе (наковальня, молоточек, стремячко), передаются через овальное окно в аппарат внутреннего уха, где расположен периферический аппарат слуховой рецепции – улитка, заполненная жидкостью (эндолимфой). Колебания, передаваемые только что описанным аппаратом среднего уха, приводят в движение жидкость улитки и вызывают соответственные колебания в этой замкнутой системе. На основной мембране улитки расположен специальный прибор, превращающий колебания жидкости в нервные возбуждения, – кортиев орган – замечательный прибор, обладающий свойством переводить последовательные колебания в возбуждение отдельных пространственно расположенных нервных клеток. Это «кодирование» совершается благодаря тому, что Кортиев орган состоит из системы волосковых нервных клеток, каждая из которых связана с поперечным волокном определенной длины, включенным в трубку улитки. Эти волокна и резонируют различные по частоте колебания жидкости, а так как этих волокон в улитке имеется до 24 тыс., возникает возможность воспринимать тоны в указанном выше частотном диапазоне.
Таким образом, каждый звук, дошедший до аппарата слухового рецептора, вызывает колебание одной или нескольких рядом лежащих струн, а эти колебания возбуждают соответствующие волосковые клетки и вызывают нервные возбуждения. При этом высокие звуки вызывают колебания более коротких, а низкие звуки – более длинных струн, а возникшие в результате нервные возбуждения проводятся по соответствующим волокнам слухового нерва.
Изложенная «резонансная теория слуха», которая в свое время была предложена знаменитым немецким физиологом Г. Гельмгольцем, принимается большинством исследователей; лишь в последнее время в нее были внесены поправки известным физиологом слуха Бекеши, который указал на то, что основная мембрана улитки не натянута и прикрепленные к ней струны реагируют на колебания жидкости по гидродинамическим законам.
Тот факт, что основной процесс, протекающий в периферическом отрезке слухового рецептора, действительно является превращением механических колебаний в сложные нервные (электрические) явления, доказывается так называемым телефоническим (микрофонным) эффектом, описанным американскими физиологами Уивером и Бреем. Если отвести токи действия от слухового нерва кошки и, усилив их, подавать на микрофон, расположенный в соседней комнате, а затем произнести над ухом кошки слово, можно услышать это слово в микрофоне. Этот опыт показывает, что слуховой рецептор работает по принципу микрофона, переводящего механические колебания звука в электрические колебания.
Волокна звукового нерва, начинающиеся от Кортиева органа, входят в состав «слухового пути». При этом волокна, идущие от обоих слуховых нервов, отдавая веточку, идущую к нижнему четверохолмию, направляются в составе «внутренней петли» к центральным аппаратам обоих полушарий. Они прерываются во внутреннем коленчатом теле (подкорковый аппарат слуха) и оттуда направляются к поперечной извилине височной области (извилина Гешля), которая и является первичной (проекционной) слуховой зоной коры. Как и в других проекционных зонах, волокна, несущие импульсы различных частот, располагаются в этой проекционной зоне в строгом порядке: во внутренних (медиальных) отделах извилины Гешля оканчиваются волокна, несущие импульсы от высоких, а в наружных (латеральных) отделах извилины Гешля – волокна, несущие импульсы от низких тонов.
Как правило, поражение извилины Гешля одного полушария ведет лишь к частичному снижению слуха на противоположное ухо (ведь, как было упомянуто, волокна от обоих периферических рецепторов слуха приходят как в правое, так и в левое полушарие).
Существенным является тот факт, открытый советским психологом Г. В. Гершуни, что поражение коры височной области, не сказываясь отчетливо на порогах восприятия длительных тонов, приводит к отчетливому повышению порогов (или снижению чувствительности) к ультракоротким звукам (от 1 до 5 м/сек), проявляющемуся на противоположном ухе. Этот факт заставляет думать, что роль слуховой коры заключается не только в том, чтобы принимать звуковые сигналы, доходящие до периферического рецептора, но и в том, чтобы стабилизировать эти сигналы, позволяя человеку учитывать и их более дробные, более короткие компоненты.
Возбуждения, дошедшие до извилины Гешля, передаются дальше на аппараты внешних (конвекситальных) отделов височной коры (поле 22-е Бродмана), которые являются вторичной слуховой зоной. Преобладание нейронов II и III слоев, которым отличается эта зона, а также ее интимные связи с другими (двигательными) отделами коры делают из вторичной слуховой зоны важнейший аппарат, позволяющий выделять существенные элементы звуковой информации, синтезировать ее признаки и кодировать звуки в сложные системы, иначе говоря, осуществлять процессы сложного звукового восприятия.
Психологическая организация слухового восприятия
Говоря об организации осязательной и зрительной чувствительности, мы уже отмечали, что факторами, организующими их в известные системы, являются формы и предметы внешнего мира. Отражение их и приводит к тому, что осязательные и зрительные процессы кодируются в известные системы и превращаются в организованное осязательное и зрительное восприятие.
Какие же факторы приводят к организации слуховых процессов в сложной системе слухового восприятия?
Известно, что слух животных организован определенными врожденными программами, позволяющими выделять им биологически существенные компоненты звуков и объединять их в биологически важные системы, которые животное легко выделяет из остальных шумов (примером может служить поскребывание мыши или мяуканье котенка, которые легко выделяются кошкой из всех остальных шумов). В отличие от этого мир звуковых раздражений человека определяется другими факторами, которые имеют не биологическое, а социально-историческое происхождение.
Можно различить две объективные системы, которые сложились в процессе социальной истории человечества и оказывают существенное влияние на кодирование слуховых ощущений человека в сложные системы слухового восприятия.
Первой из них является ритмико-мелодическая (музыкальная) система кодов, второй – фонемотическая система кодов (система звуковых кодов языка). Оба эти фактора и организуют воспринимаемые человеком звуки в сложные системы слухового восприятия. Решающая роль этих факторов приводит к тому, что, если ухо животного иногда обладает гораздо более тонкой звуковой чувствительностью, чем ухо человека, слух человека характеризуется гораздо большей сложностью, большим богатством и большей подвижностью звуковых кодов.
Известно, что система ритмико-мелодических (музыкальных) кодов, определяющая музыкальный слух, состоит из двух основных компонентов.
Одним из них являются звуковысотные отношения, позволяющие складывать звуки в консонирующие аккорды и формировать последовательные ряды этих звуковых соотношений, входящие в состав мелодий.
Другим компонентом являются ритмические (или прозодические) отношения правильных чередований длительностей и интервалов отдельных звуков. Эти отношения могут создать сложные ритмические узоры даже из звуков одной частоты (дробь барабана может служить примером таких ритмически организованных звуков).
Основной функцией музыкального слуха является выделение существенных звуковысотных и прозодических (ритмических) отношений, синтез их в мелодические структуры, создание соответственных звуковых моделей, выражающих известное эмоциональное состояние, и сохранение этих ритмико-мелодических систем. Легко видеть, что если на ранних этапах развития музыкального слуха такой процесс кодирования звуковых систем носит развернутый характер, то по мере упражнения этот процесс сокращается, у человека вырабатываются более крупные единицы музыкального слуха и он становится способен выделять и удерживать целые обширные системы музыкальных мелодий.
Второй объективной системой, которая определяет процесс звукового восприятия и обеспечивает кодирование его отдельных элементов в сложные формы звукового восприятия, является система звукового языка.
Человеческий язык располагает целой системой звуковых кодов, на основе которых строятся его значащие элементы – слова. Для выделения звуков речи, или фонем, недостаточно иметь острый слух; для их восприятия нужно произвести сложную работу, заключающуюся в выделении существенных признаков речевого звука и отвлечении от посторонних признаков, не существенных для его различения.
Каждый исторически сложившийся этап обладает сложным кодом существенных признаков, позволяющих различать смысл произносимого слова в русском языке. Такими признаками являются, например, признаки звонкости или глухости согласных (очень близкие звуки, отличающиеся только одним этим признаком, например, «б» и «п» или «д» и «т»), которые позволяют изменять смысл слова. Примером может служить различение таких слов, как:
• «бочка» и «почка»;
• «балка» и «палка»;
• «дочка» и «точка».
Эти звуковые признаки, имеющие смыслоразличительное значение, называются фонематическими, и сущность речевого слуха заключается в том, чтобы выделить их из речевого потока, сделать доминирующими, одновременно отвлекаясь от того, каким тембром произносятся слова, и от того, какой высотой тона отличается голос произносящего их человека.
Овладение объективной фонематической системой (различной в разных языках) и является условием, организующим слух человека и обеспечивающим восприятие звуковой речи. Без овладения этой фонематической системой слух остается неорганизованным, и поэтому человек, не овладевший фонематической системой чужого языка, не только «не понимает» его, но и не выделяет существенных для него фонематических признаков, иначе говоря, «не слышит» составляющих его звуков.
Мы подробнее остановимся на фонематических кодах языка при рассмотрении психологии речи, а здесь ограничимся лишь краткими сведениями.
Кодирование звуков в соответствующие системы музыкального или речевого слуха не являются пассивным процессом.
Так же как и система осязательного или зрительного восприятия предмета, сложное слуховое восприятие представляет собой активный процесс, включающий в свой состав моторные компоненты. Отличие слухового восприятия от осязательного и зрительного лишь в том, что если в осязательном и зрительном двигательные компоненты включены в ту же систему анализаторов (ощупывающие движения руки, поисковые движения глаз), то в слуховом восприятии они отделены от слуховой системы и выделены в особую систему пропевания голосом для музыкального слуха и проговаривания для речевого слуха.
Работа советских психологов А. Н. Леонтьева, О. В. Овчинниковой, так же как опыт педагогов-музыкантов и обучающих иностранному языку, показывает, что именно пропевание нужных тонов составляет условие, позволяющее выделить и уточнить нужную высоту тона, а проговаривание речевых звуков – важное условие, позволяющее уточнить его звуковой состав, в каждом случае абстрагируясь от посторонних звуковых компонентов.
Хорошим доказательством этого являются опыты А. Н. Леонтьева, при которых испытуемому предлагается оценить высоту тонов, предъявляемых ему в дополнительном тембре звуков «и» и «у». Опыт показал, что одинаковые по высоте тоны, предъявляемые с такими тембровыми различиями, обычно воспринимаются как разные по высоте, причем тон, предъявляемый в тембре «и», оценивался как более высокий, а тон, предъявляемый в тембре «у», как более низкий.
Нужно было включить в процесс анализа высоты тона собственное пропевание испытуемого, чтобы он становился способным отвлечься от побочных тембровых признаков и чтобы его чувствительность к высоте тона резко повысилась.
Характерно, что такие явления снижения звуковысотного слуха под влиянием тембра отмечались у людей, говорящих на «тембральных» языках (русском, английском, французском), и не отмечались у людей, говорящих на «тональных» языках (вьетнамский), у которых не тембр, а высота тона является смыслоразличительным признаком.
Описанное наблюдение показывает, таким образом, какое значение для остроты слуха имеет включение его в систему языка и какую роль в абстракции от этих посторонних признаков играет двигательный компонент – «пропевание» тона.
Аналогичную роль играет двигательный компонент в уточнении фонематического слуха, с той лишь разницей, что на место пропевания становится здесь проговаривание звуков речи. Люди, имеющие дело с обучением иностранному языку, хорошо знают, что именно активное проговаривание позволяет выделять нужные фонематические признаки, овладевать объективной фонематической системой языка и тем самым существенно уточнять речевой фонематический слух.
Нарушение слуховых процессов может возникнуть при поражении разных звеньев слухового пути и носит неодинаковый характер.
При поражении периферического отдела слухового пути – внутреннего уха возникает глухота или снижение слуха на одно ухо, нередко это бывает связано с расстройством вестибулярной чувствительности, так как оба периферических аппарата – улитка и полукружные каналы – сосредоточены во внутреннем ухе.
Поражение периферического отдела слухового пути, связанное с воспалительными явлениями в слуховом нерве, вызывает не только снижение слуха, но и значительное ограничение полезного диапазона слуха. Пораженный аппарат очень быстро начинает реагировать на повышение интенсивности звука болевыми ощущениями, (это явление получило название «рекруитмента»).
Поражение четверохолмия, куда доходит веточка слухового нерва, не вызывает заметных нарушений слуха, но приводит к нарушению элементарных связей слуховой и зрительной системы и к выпадению «улитково-зрачкового рефлекса» (сужение зрачка в ответ на внезапное слуховое раздражение). Выпадение этого рефлекса служит важным объективным показателем нарушения слуховой функции там, где другие пути и методы установления его патологии недоступны.
Поражение первичных (проекционных) отделов слуховой коры приводит к отчетливому нарушению слуха (так называемой «центральной глухоте») только в тех редчайших случаях, когда одновременно поражаются проекционные зоны обоих полушарий. В случае одностороннего поражения проекционных отделов слуховой коры слух грубо не страдает, и только при тщательном экспериментальном исследовании удается констатировать некоторое повышение порогов (или, иначе говоря, понижение слуховой чувствительности) на очень короткие сигналы (Г. В. Гершуни).
Отчетливые нарушения сложных форм слухового восприятия возникают при поражении вторичных отделов слуховой коры, однако эти нарушения носят совершенно различный характер при поражении височной области левого (доминантного) и правого (субдоминантного) полушария.
Поражение задних отделов верхней височной извилины левого (доминантного) полушария не нарушает, как правило, сложного музыкального слуха, но приводит к нарушению возможности различать близкие речевые звуки (фонемы). Больные с таким поражением оказываются не в состоянии отличать такие близкие звуки, как «б» и «п» или «д» и «т», «з» и «с», а потому испытывают затруднения в понимании обращенной к ним речи. Это явление, известное в клинике как «сенсорная афазия», не сопровождается ни понижением общей слуховой чувствительности, ни невозможностью различать звуки предметов (тиканье часов, звуки посуды, шум автомобиля). Данный факт говорит о том, что вторичные отделы слуховой коры левого полушария тесно связаны с системой речевой деятельности. Были описаны случаи, когда музыканты и композиторы, испытавшие тяжелое поражение этой области, сохраняли возможность не только воспринимать музыку, но и продолжали свою музыкальную и композиторскую деятельность.
Существенным симптомом центрального поражения слуха этого типа является невозможность схватывать и воспроизводить сложные ритмы (например,!!***!!*** или *!* *!*). Эти нарушения, наряду с нарушением схватывания и воспроизведения звуковысотных отношений, являются важными признаками поражения слуховой коры.
Неврологии еще мало известно о тех мозговых аппаратах, которые обеспечивают нормальный музыкальный слух. Некоторые данные указывают на то, что в мозговой организации музыкального слуха принимает участие правая (субдоминантная) височная область, а возможно, и передние участки височной области.
Следует отметить, что раннее поражение слуха любого происхождения может создать существенные препятствия для общего интеллектуального развития ребенка. Дети, у которых в раннем возрасте понизился слух, начинают испытывать заметные затруднения в восприятии обращенной к ним речи, в результате речевое общение этих детей затрудняется и нарушается формирование собственной речи, а вместе с ним и общее интеллектуальное развитие. Вот почему детей с ранней тугоухостью и вторичным недоразвитием речи нередко смешивают с умственно отсталыми детьми. Дифференциальная диагностика вторичного недоразвития у тугоухих детей с первичной умственной отсталостью представляет значительные трудности и требует специальных приемов.
Особые формы нарушения слуха могут возникать при одностороннем поражении теменно-височных отделов коры. В этих случаях звуки от обоих периферических рецепторов начинают доходить до коры неравномерно, в результате чего нарушается «бинауральный эффект», дающий возможность четкой локализации звуков в пространстве.
Описанные симптомы являются признаками выпадения или снижения функции того или иного звена слухового анализатора. Не меньшее значение имеют, однако, симптомы раздражения этих аппаратов.
Эти симптомы, сопровождающие раздражение как проводниковой, так и центральной части слухового пути, проявляются в явлениях слуховых галлюцинаций – возникновении ощущений тонов, шумов, звучания музыки или речи при отсутствии реально вызывающих их причин. Такие явления могут быть вызваны экспериментально. Как показали наблюдения неврологов (Ч. Ферстера, В. Пенфилда), раздражение первичных (проекционных) отделов слуховой коры может вызывать ощущение шумов или тонов, а раздражение вторичных отделов слуховой коры – слышание музыки, речи и т. д. Подобные же явления могут вызываться и патологическими причинами, например рубцами, раздражающими эти отделы мозга, в таких случаях слуховые галлюцинации появляются как предвестники эпилептического припадка и называются в клинике «слуховой аурой».
Стойкие слуховые галлюцинации могут вызываться и застойными очагами возбуждения в этой области и входить в картину психических заболеваний. Нередко в случаях интоксикации алкоголем или вредными химическими веществами у больных возникает патологическое состояние коры, при котором малосущественные посторонние раздражители начинают вызывать бесконтрольно всплывающие образы. Последние больной смешивает с реальностью; иногда такие яркие образы могут вплетаться в бредовые состояния больного.
Раздел о происхождении и формах галлюцинаций является одним из важных отделов общей психопатологии.
Восприятие времени
Если после обсуждения основных законов осязательного и зрительного восприятия мы должны были остановиться на психологических законах восприятия пространства, то после обсуждения основных законов слухового (и двигательного) восприятия мы должны кратко остановиться на психологии восприятия времени. Несмотря на важное значение этого раздела психологии, он разработан гораздо меньше, чем вопрос о восприятии пространства.
Можно указать, что восприятие времени имеет различные аспекты и осуществляется на разных уровнях. Наиболее элементарными формами являются процессы восприятия длительности последовательности, в основе которых лежат элементарные ритмические явления, которые известны под названием биологических часов. К ним относятся ритмические процессы, протекающие в нейронах коры и подкорковых образований. Смена процессов возбуждения и торможения, возникающая при длительной нервной деятельности, воспринимается как волнообразно чередующиеся усиления и ослабления звука при длительном вслушивании. Сюда же относятся такие циклические явления, как биение сердца, ритм дыхания, а для более длительных интервалов – ритмика смены сна и бодрствования, появление голода и т. п.
Все перечисленные условия лежат в основе наиболее простых, непосредственных оценок времени.
Они могут проявляться у животных в выработке «рефлексов на время» или «запаздывающих рефлексов», и их можно изменять путем фармакологических воздействий, влияющих на вегетативную нервную систему. Последние воздействия могут быть проверены и на человеке. Так, было показано, что одни препараты (например, амфетамин, закись азота) существенно укорачивают оценку небольших отрезков времени, в то время как другие препараты (например, ЛСД) удлиняют оценку небольших интервалов времени.
От элементарных непосредственных форм ощущения времени следует отличать сложные формы восприятия времени, которые опираются на вырабатываемые человеком «эталоны» оценки времени. К таким эталонам, опосредствующим оценку времени, относятся такие меры времени, как секунды, минуты, а также ряд эталонов, формирующихся в практике восприятия музыки. Именно в силу этого точность такого опосредствованного восприятия времени может заметно повышаться, причем, как показали наблюдения над музыкантами (Б. М. Теплов), парашютистами и летчиками, она может заметно обостряться в процессе упражнения, при котором человек начинает сравнивать едва заметные промежутки времени. По некоторым данным, таким путем можно довести точность восприятия коротких интервалов времени до удивительной точности, например вырабатывая у людей способность различать интервалы в 1/18 с от интервалов 1/20 с (С. Г. Геллерштейн).
От оценки коротких интервалов следует отличать оценку длинных интервалов (время дня, время года и т. п.), иначе говоря, ориентировку в длительных отрезках времени. Эта форма оценки времени является особенно сложной по своему строению и приближается к явлениям интеллектуального кодирования времени.
Интересно, что нарушение оценки времени в виде грубых дефектов в оценке времени дня и нарушения ориентировки во времени года, датах и т. п. могут возникать при поражениях некоторых отделов мозга (например, при поражениях глубоких отделов височной доли и подкорковых образований, связанных с регуляцией вегетативных процессов) и могут служить опорными симптомами для диагностики этих поражений.
Специальные формы нарушения восприятия времени могут возникать при психологических состояниях, при которых, по мнению некоторых авторов, они являются показателем нарушения глубоких витальных функций.
Глава 3Внимание
До человека доходит огромное число раздражителей, однако он отбирает самые важные из них и игнорирует остальные. Он потенциально может сделать большое число возможных движений, но выделяет немногие целесообразные движения, входящие в состав его действий, и тормозит остальные. У него возникает большое число ассоциаций, однако он сохраняет лишь немногие, существенные для его деятельности, и абстрагируется от других, мешающих целенаправленному протеканию его мышления.
Осуществление отбора нужной информации, обеспечение избирательных программ действий и сохранение постоянного контроля над их протеканием и принято называть вниманием.
Избирательный характер сознательной деятельности, который является функцией внимания, в равной мере проявляется и в нашем восприятии, и в двигательных процессах, и в мышлении.
Если бы такой избирательности не было, количество неотобранной информации было бы так неорганизованно и велико, что никакая деятельность не была бы возможна. Если бы не было торможения всех бесконтрольно всплывающих ассоциаций, организованное мышление, направленное на решение поставленных перед человеком задач, было бы недоступно.
Во всех видах сознательной деятельности должны иметь место:
1) процесс выбора основных, доминирующих процессов, составляющих предмет, на который человек обращает внимание;
2) наличие «фона», состоящего из тех процессов, доступ которых в сознание задержан, но они в любой момент, если появляется соответствующая задача, могут перейти в центр его внимания и стать доминирующими.
Именно в связи с этим принято различать объем внимания, его устойчивость и его колебания.
Под объемом внимания принято понимать то число поступающих сигналов или протекающих ассоциаций, которые могут сохраняться в центре ясного сознания, приобретая доминирующий характер.
Под устойчивостью внимания принято понимать ту длительность, с которой эти выделенные вниманием процессы могут сохранять свой доминирующий характер.
Под колебаниями внимания принято понимать тот циклический характер процесса, при котором определенные содержания сознательной деятельности то приобретают доминирующий характер, то теряют его.
Факторы, определяющие внимание
Какими факторами определяется внимание человека? Можно выделить по крайней мере две группы факторов, которые обеспечивают избирательный характер психических процессов, определяя как направление, так и объем и устойчивость сознательной деятельности.
К первой группе относятся факторы, характеризующие структуру внешних раздражителей, доходящих до человека (структуру внешнего поля).
Ко второй – факторы, относящиеся к деятельности самого субъекта (структура внутреннего поля).
Остановимся на каждой группе отдельно.
1. Первую группу составляют факторы внешне воспринимаемых субъектом раздражителей; они определяют направление, объем и устойчивость внимания, сближаются с факторами структуры восприятия.
Одним из факторов, входящих в эту группу, является интенсивность (сила) раздражителя. Если субъекту предъявляется группа одинаковых или разных раздражителей, один из которых выделяется своей интенсивностью (величиной, окраской и т. п.), внимание субъекта привлекается именно этим раздражителем. Естественно, что, когда субъект входит в слабо освещенную комнату, его внимание сразу же привлекается внезапно загоревшейся лампочкой. Характерно, что в тех случаях, когда в воспринимаемом поле выступают два равных по силе раздражителя и когда отношения между ними настолько уравновешены, что ни один из них не доминирует, внимание человека приобретает неустойчивый характер, и возникают колебания внимания, при которых то один, то другой раздражитель становится доминирующим. Выше, разбирая законы структурного восприятия, мы уже приводили примеры таких «неустойчивых структур».
Другим внешним фактором, определяющим направление внимания, является новизна раздражителя, или его отличие от других раздражителей.
Если среди хорошо знакомых раздражителей появляется такой, который резко отличается от остальных или является необычным, новым, он сразу же начинает привлекать к себе внимание и вызывает специальный ориентировочный рефлекс.
Приведем пример эксперимента.
В первой его части среди одинаковых кружков дается единственный крест, резко отличающийся от остальных фигур; во второй дается несколько рядов одинаковых линий, причем в одном из этих рядов имеется пропуск, отличающий это место от остальных, в третьей – среди одинаковых крупных точек дается одна отличающаяся от них слабая точка.
Легко увидеть, что во всех случаях внимание направляется на отличающийся, «новый» элемент, который иногда сохраняет ту же физическую силу, как и другие, привычные раздражители, а иногда по своей интенсивности может быть даже слабее их. Нетрудно вспомнить, что, если привычный, монотонно повторяющийся звук (например, рокот мотора) внезапно прекращается, отсутствие раздражителя может стать фактором, привлекающим внимание.
Оба упомянутых условия определяют направление внимания. Однако существуют внешние факторы, которые определяют и его объем.
Мы уже говорили выше, что восприятие доходящих до человека раздражителей внешней среды зависит от их структурной организации. Легко видеть, что мы не можем успешно воспринять большое число беспорядочно разбросанных раздражителей, однако мы легко можем сделать это, если они организованы в определенные структуры.
Структурная организация воспринимаемого поля является одним из наиболее мощных средств управления нашим восприятием и одним из наиболее важных факторов расширения его объема, и психологически обоснованная, рациональная организация структуры воспринимаемого поля является одной из важнейших задач инженерной психологии. Нетрудно видеть, какое значение приобретает обеспечение наиболее рациональных форм организации потока информации, доходящей до летчика, управляющего приборами скоростных или сверхскоростных самолетов.
Все перечисленные факторы, определяющие направление и объем внимания, относятся к особенностям воздействующих на субъекта внешних раздражителей, иначе говоря, к структуре поступающей из внешней среды информации.
Легко понять, насколько важно учитывать эти факторы для того, чтобы научиться на научных основах управлять вниманием человека.
2. Вторая группа факторов, определяющих направление внимания, – те, которые связаны не столько с внешней средой, сколько с самим субъектом и со структурой его деятельности.
В эту группу факторов относится прежде всего то влияние, которое оказывают потребности, интересы и «установки» субъекта на его восприятие и на протекание его деятельности.
Разбирая проблемы биологической эволюции поведения животных, мы уже видели решающую роль, которую играет в поведении животных биологическая важность сигналов.
Мы указали на то, что утка выделяет растительные, а кобчик – гнилостные запахи, являющиеся для них жизненно существенными, что пчела реагирует на сложные формы, являющиеся признаками цветов, оставляя без внимания простые геометрические формы, лишенные для нее биологического значения, что кошка, живо реагируя на поскребывание мыши, не обращает внимание на звуки перелистывания книги или шуршание газеты. Тот факт, что внимание животных привлекается жизненно важными сигналами, достаточно хорошо известен.
Все это в равной мере относится и к человеку, с той только разницей, что те потребности и интересы, которые характеризуют человека, в подавляющей части носят не характер биологических инстинктов и влечений, а характер сложных побуждающих факторов, сформированных в общественной истории. Например, человек, интересующийся спортом, выделяет из всей доходящей до него информации ту, которая относится к футбольному матчу, а человек, интересующийся новостями радиотехники, обратит внимание на те стоящие на полке книги, которые относятся именно к этому предмету.
Легко убедиться в том, что сильный интерес человека, делающий одни сигналы доминирующими, одновременно тормозит все побочные, не относящиеся к сфере его интересов сигналы. Хорошо известные факты, говорящие о том, что ученые, погруженные в решение сложной задачи, перестают воспринимать все побочные раздражения, отчетливо указывают на это.
Существенное значение для понимания факторов, направляющих внимание человека, имеет структурная организация человеческой деятельности.
Известно, что деятельность человека определяется потребностью или мотивом и всегда направлена на определенную цель. Если мотив в некоторых случаях может оставаться неосознанным, цель и предмет его деятельности всегда осознаются. Известно, наконец, что именно этим цель действия отличается от тех средств и тех операций, которыми она достигается.
Пока отдельные операции не автоматизированы, выполнение каждой из них составляет цель данного отрезка деятельности и привлекает к себе внимание; достаточно вспомнить, как напрягается внимание неопытного стрелка к спуску курка или напрягается внимание начинающего писать на пишущей машинке к каждому удару на клавишу. Когда деятельность автоматизируется, отдельные операции, входящие в ее состав, перестают привлекать внимание и начинают протекать без осознания, в то время как основная цель продолжает осознаваться. Достаточно внимательно проанализировать процесс стрельбы у хорошо обученного стрелка или процесс письма на пишущей машинке у опытной машинистки, чтобы видеть это.
Все это показывает, что направление внимания определяется психологической структурой деятельности и существенно зависит от степени ее автоматизации. Общая задача, направляющая деятельность человека, выделяет как предмет его внимания ту систему сигналов или связей, которые входят в состав вызванной деятельности человека, которая вызвана этой задачей. Конкретная цель, которую ставит перед собой человек, решающий задачу, делает относящиеся к ней сигналы или действия центром внимания. Процесс автоматизации деятельности приводит к тому, что отдельные действия, привлекавшие внимание, становятся автоматическими операциями, и внимание человека начинает смещаться на конечные цели, переставая привлекаться хорошо упроченными привычными операциями. Едва ли не наиболее важным является тот факт, что направление внимания находится в прямой зависимости от успеха или неуспеха деятельности.
Успешное завершение деятельности сразу же устраняет то напряжение, которое сохранялось у человека все время, пока он пробовал решать задачу. Например, человек, опустивший письмо в почтовый ящик, тут же забывает о выполненном намерении, оно перестает беспокоить его. Наоборот, незаконченная деятельность или неуспешно выполненное задание продолжают вызывать напряжение и привлекать внимание, сохраняя его, пока задача не будет успешно выполнена.
Внимание входит как контрольный механизм в аппарат «акцептора действия»: оно обеспечивает сигналы, указывающие на то, что задача еще не выполнена, действие не завершено, и именно эти «обратные сигналы» побуждают субъекта к активной деятельности.
Таким образом, внимание человека определяется структурой его деятельности, отражает ее протекание и служит механизмом ее контроля.
Все это делает внимание одной из наиболее существенных сторон деятельности человека.
Физиологические основы внимания
В течение длительного времени психологи и физиологи пытались описать механизмы, которые определяют избирательное протекание процессов возбуждения и лежат в основе внимания. Однако эти попытки долго ограничивались лишь указанием на тот или иной фактор и скорее носили описательный характер, чем характер подлинного выделения физиологических механизмов внимания.
Некоторые психологи считали, что направление и объем внимания целиком определяются законами структурного восприятия, поэтому излишне выделять исследование внимания в специальную главу психологии и знания таких законов, как законы «четкости», «структурности» восприятия, достаточно, чтобы исчерпывающе судить о протекании внимания. Такую позицию занимали представители гештальт-психологии, один из которых посвятил этому даже специальную статью, пытаясь доказать тезис о том, что внимания как особой категории психических процессов, отдельных от восприятия, не существует.
Другая группа психологов придерживалась позиций «эмоциональной» теории внимания. Эти психологи полагали, что направление внимания целиком определяется влечениями, потребностями и эмоциями, исчерпываясь законами, и что внимание не должно выделяться в особую категорию психических процессов. Многие американские психологи-бихевиористы практически занимают эту позицию.
Наконец, третья группа психологов, подходящих к проблеме с позиции «моторной теории внимания», видит во внимании проявление тех моторных установок, которые лежат в основе каждого волевого акта, и считают, что механизмом внимания являются сигналы мышечных усилий, которыми характеризуется всякое напряжение, вызванное определенной, направленной на известную цель деятельностью.
Легко видеть, что каждая из этих теорий выделяет определенный компонент, входящий в состав внимания, но фактически даже не пытается подойти к вопросу об общих физиологических механизмах, лежащих в основе внимания.
Значительные трудности возникали перед физиологами, которые выдвигали гипотезы об общих физиологических основах внимания.
В течение длительного времени эти попытки носили слишком общий характер и заключались скорее в описании общих условий избирательного протекания возбуждения, чем выделении специальных физиологических механизмов внимания.
Одной из наиболее ранних попыток была гипотеза известного английского физиолога Ч. Шеррингтона, которая в дальнейшем получила широко известное название «теории общего двигательного поля», или «воронки Шеррингтона». Наблюдая факт, что сенсорных нейронов в задних рогах спинного мозга значительно больше, чем двигательных нейронов, Ч. Шеррингтон высказал положение, что не каждый двигательный импульс может дойти до своего двигательного конца, и большое число сенсорных возбуждений имеют свое «общее двигательное поле», что отношение сенсорных и моторных процессов можно уподобить воронке, в широкое отверстие которой входят сенсорные импульсы, а из узкого отверстия выходят двигательные иннервации. Легко видеть, что среди сенсорных импульсов возникает «борьба за общее двигательное поле», в которой побеждают наиболее сильные, наиболее подготовленные или входящие в известную биологическую систему импульсы. Несмотря на то что Ч. Шеррингтон был одним из первых физиологов, исследовавшим интегративную деятельность мозга и сформулировавшим положение о системном строении физиологических процессов, теория «борьбы за общее двигательное поле» лишь в самых общих чертах приближается к указанию на физиологические механизмы, лежащие в основе внимания.
Такой же общий и скорее метафорический характер имеют и ранние высказывания И. П. Павлова, который уподоблял внимание (и ясное сознание) очагу оптимального возбуждения, движущегося по коре головного мозга наподобие «перемещающегося светового пятна». Идея очага оптимального возбуждения как основы внимания оказалась в дальнейшем очень важной и подводила к некоторым существенным физиологическим механизмам внимания, но, конечно, была слишком общей, чтобы удовлетворительно объяснять эти процессы.
Значительный вклад в анализ физиологических механизмов внимания внес замечательный русский физиолог А. А. Ухтомский. Согласно его представлениям, возбуждение распределяется по нервной системе неравномерно, и каждая инстинктивная деятельность (как и условно-рефлекторные процессы) может создавать в нервной системе очаги оптимального возбуждения, которые приобретают доминирующий характер. Эти очаги, которые А. А. Ухтомский обозначил термином доминанты, не только господствуют над другими и тормозят существующие наряду с ними другие очаги, но приобретают даже способность усиливаться под влиянием действия посторонних возбуждений.
Так, лягушка, у которой в определенный период создается доминанта обхватывающего рефлекса передних лапок, реагирует на раздражение задних лапок усилением доминирующих обхватывающих движений передних лапок. Эта способность доминанты тормозить побочные рефлексы и даже усиливаться под влиянием посторонних раздражителей была оценена А. А. Ухтомским как процесс, напоминающий внимание, и именно это дало ему основание расценивать доминанту как физиологический механизм внимания.
Вклад теории «доминанты» в анализ физиологических механизмов избирательного протекания возбуждений несомненен. Однако оставалось еще найти те конкретные пути, на которых строятся отдельные виды избирательной деятельности животных и человека и те нейрофизиологические системы, которые лежат в ее основе. Эта работа и была проделана нейрофизиологами за последние 20 лет[3].
Нейрофизиологические механизмы активации. Активирующая ретикулярная система
Исходным для современного исследования нейрофизиологических механизмов внимания является тот факт, что избирательный характер протекания психических процессов, характерных для внимания, может быть обеспечен лишь бодрственным состоянием коры, для которого типичен оптимальный уровень возбудимости. Этот бодрственный уровень коры может быть обеспечен только механизмами, поддерживающими нужный тонус коры, а эти механизмы связаны с сохранением нормальных отношений верхнего ствола с корой головного мозга, и прежде всего с работой той восходящей активирующей ретикулярной формации, роль которой мы уже описывали выше.
Именно эта восходящая активирующая ретикулярная формация доносит до коры:
• те импульсы, которые исходят от обменных процессов организма, реализуются влечениями и сохраняют кору в состоянии бодрствования;
• те возбуждения, которые исходят из работы экстерорецепторов, доводящих информацию, приходящую из внешнего мира, сначала в верхние отделы ствола и ядра зрительного бугра, а затем и в кору головного мозга.
Как уже указывалось выше, отделение ретикулярной формации ствола от коры головного мозга приводит к снижению тонуса коры и вызывает сон.
Обеспечение оптимального тонуса и бодрственного состояния коры осуществляется, однако, не только восходящей активирующей ретикулярной формацией. С ней тесно связан и аппарат нисходящей ретикулярной системы, волокна которой начинаются в коре головного мозга (и прежде всего в медиальных и медиобазальных отделах лобных и височных долей) и направляются как к ядрам ствола, так и к двигательным ядрам спинного мозга. Работа нисходящей ретикулярной формации очень важна тем, что с ее помощью до ядер мозгового ствола доводятся те избирательные системы возбуждения, которые первоначально возникают в коре головного мозга и являются продуктом высших форм сознательной деятельности человека с ее сложными познавательными процессами и сложными программами прижизненно формируемых действий.
Взаимодействие обеих составных частей активирующей ретикулярной системы и обеспечивает сложнейшие формы саморегуляции активных состояний мозга, меняя их под воздействием как элементарных (биологических), так и сложных (социальных по происхождению) форм стимуляции.
Решающее значение этой системы в обеспечении процессов активации (arousal) было проверено большой серией экспериментальных фактов, которые были получены выдающимися нейрофизиологами (Мэгун, Моруцци, Г. Джаспер, Д. Линдсли, П. К. Анохин и др.).
Опыты Бремера показали, что перерезка нижних отделов ствола не приводит к изменению бодрствования, в то время как перерезка верхних отделов ствола вызывает сон с характерным для него появлением медленных электрических потенциалов. Как показал Д. Линдсли, в этих случаях сигналы, вызываемые сенсорными раздражителями, продолжают доходить до коры, но электрические ответы коры на эти сигналы становятся лишь кратковременными и не вызывают длительных стойких изменений. Этот факт показывает, что для возникновения стойких процессов возбуждения, характеризующих состояние бодрствования, одного притока сенсорных импульсов недостаточно, и необходимо поддерживающее влияние активирующей ретикулярной системы.
Обратные опыты, при которых исследователи не выключали, а раздражали восходящую ретикулярную формацию имплантированными в нее электродами, показали, что такое раздражение ретикулярной формации приводит к пробуждению животного, а дальнейшее усиление этих раздражений – к возникновению выраженных эффективных реакций животного.
Если только что приведенные опыты показывают, как влияет раздражение восходящей ретикулярной формации на поведение животного, то дальнейшие опыты, проведенные теми же авторами, дали возможность ближе познакомиться с физиологическими механизмами этих активирующих влияний.
Оказалось, что раздражение стволовой ретикулярной формации вызывало появление быстрых электрических колебаний в коре головного мозга и тех явлений «десинхронизации», которые характерны для активного, бодрствующего состояния коры. В результате раздражения ядер восходящей ретикулярной формации в верхних отделах мозгового ствола сенсорные раздражения начинали вызывать продолженные изменения в электрической активности коры, что показывало на усиливающее и фиксирующее действие ретикулярной формации на сенсорные корковые узлы.
Наконец, что особенно важно, раздражение ядер восходящей активирующей ретикулярной формации вызывало повышение подвижности нервных процессов в коре головного мозга.
Так, если в обычных условиях два быстро следующих друг за другом стимула вызывали лишь одну электрическую реакцию коры, которая «не успевала» реагировать на стимулы по отдельности, то после раздражения стволовых ядер восходящей активирующей ретикулярной формации каждый из этих стимулов начинает вызывать изолированный ответ, что говорило о существенном повышении подвижности протекающих в коре процессов возбуждения.
Эти электрофизиологические явления соответствуют и фактам, полученным в психологических опытах Д. Линдсли, показавшего, что раздражение стволовых ядер восходящей активирующей ретикулярной формации существенно понижает пороги чувствительности (иначе говоря, обостряет чувствительность) животного и позволяет тонкие дифференцировки (например, дифференцировку изображения конуса от изображения треугольника), которые ранее были недоступны животному.
Дальнейшие исследования, проведенные некоторыми авторами (Доти, Эрнандес Пеон и др.), показали, что если перерезка путей восходящей ретикулярной формации приводит к исчезновению выработанных ранее условных рефлексов, то при раздражении ядер ретикулярной формации становится возможной выработка условных рефлексов даже на подпороговые раздражения, на которые условные рефлексы ранее не вырабатывались.
Все это отчетливо говорит об активирующем влиянии восходящей ретикулярной формации на кору головного мозга и указывает на то, что она обеспечивает оптимальное состояние мозговой коры, которое необходимо для бодрствования.
Возникает, однако, вопрос: обеспечивает ли восходящая ретикулярная формация только общее активирующее влияние на кору головного мозга или же ее активирующее влияние имеет специфические избирательные черты?
До последнего времени исследователи были склонны рассматривать активирующее влияние восходящей ретикулярной формации как модально-неспецифическое: оно одинаково сказывалось на всех сенсорных системах и не обнаруживало какого-либо избирательного влияния на одну из них (зрение, слух и т. д.).
В последнее время были получены данные, указывающие на то, что активирующие влияния восходящей ретикулярной формации носят также специфический избирательный характер. Однако эта специфичность влияний активирующей ретикулярной формации другого рода: она обеспечивает не столько избирательную активацию отдельных сенсорных процессов, сколько избирательную активацию отдельных биологических систем – системы пищевых, оборонительных, ориентационных рефлексов. На это указал известный советский физиолог П. К. Анохин, доказавший, что существуют отдельные части восходящей ретикулярной формации, которые активируют разные биологические системы и чувствительны к различным фармакологическим агентам.
Было показано, что уретан вызывает блокаду бодрствования и ведет к возникновению сна, но не вызывает блокаду оборонительных рефлексов на боль, и наоборот, аминазин не вызывает блокады бодрствования, но приводит к блокаде болевых оборонительных рефлексов.
Эти данные дают основания думать, что и в активирующем влиянии восходящей ретикулярной формации имеется известная избирательность, но эта избирательность соответствует всем основным биологическим системам, которые побуждают организм к активной деятельности.
Не меньший интерес для психологии представляют избирательные активирующие импульсы, обеспечивающиеся нисходящей активирующей ретикулярной формацией, волокна которой начинаются в коре головного мозга (особенно в медиальных отделах лобной и височной областей) и оттуда направляются к аппаратам верхних отделов ствола.
Есть основания предполагать, что именно эта система играет существенную роль в обеспечении избирательного активирующего влияния на те виды и составные элементы деятельности, которые формируются при ближайшем участии коры головного мозга, и что именно эти влияния имеют самое близкое отношение к физиологическим механизмам высших форм внимания.
Анатомические данные показывают, что нисходящие волокна ретикулярной формации практически начинаются во всех областях коры головного мозга, но в особенности от медиальных и медиобазальных отделов лобной доли и ее лимбической области. Их началом могут служить как нейроны глубоких отделов многих зон мозговой коры, так и особые группы нейронов, которые в большем числе находятся в лимбических зонах мозга (гипокампе) и базальных узлах (хвостатом теле). Эти нейроны существенно отличаются от тех специфических нейронов, которые реагируют на отдельные дробные свойства зрительных или звуковых раздражителей. В отличие от них, эти нейроны не реагируют на какие-либо специфические (зрительные или слуховые) раздражения: достаточно небольшого числа повторений таких раздражителей, чтобы они «привыкли» к ним и перестали отвечать на их предъявления какими-либо разрядами. Однако стоит только появиться любому изменению раздражителя, как нейроны отвечают на это изменение разрядами. Характерным является тот факт, что разряды могут возникать в данной группе нейронов в одинаковой мере при изменении любых раздражителей (осязательных, зрительных, слуховых) и не только усиление, но даже ослабление раздражителей или отсутствие ожидаемого раздражителя (как, например, при пропуске одного из ритмического ряда раздражителей) может вызывать активное действие этих нейронов.
В силу этих особенностей некоторые авторы, например известный канадский нейрофизиолог Г. Джаспер, предложили называть их «нейронами новизны», или «клетками внимания». Характерно, что в период, когда животное ожидает сигналы или ищет выход из лабиринта, именно в этих областях коры (где до 60 % всех нейронов относится к только что описанной группе) возникают активные разряды, которые прекращаются при устранении состояния активного ожидания.
Это говорит о том, что данные области коры и находящиеся в них неспецифические нейроны, которые реагируют на каждое изменение ситуации, являются важным аппаратом, модифицирующим состояние активности коры и регулирующим ее готовность к действию.
Если у животного наиболее существенной частью большого мозга, играющей важную роль в регуляции состояния готовности, имеют медиальные отделы лимбической области и базальных узлов, то у человека с его высокоразвитыми сложнейшими формами деятельности таким ведущим аппаратом, регулирующим состояние активности, становятся лобные отделы мозга.
В своих исследованиях известный английский физиолог Грей Уолтер показал, что каждое состояние активного ожидания (например, ожидание третьего или пятого сигнала, в ответ на которые испытуемый должен был нажать кнопку) вызывает появление в лобных долях мозга особых медленных электрических колебаний, которые он назвал «волнами ожидания». Эти волны резко усиливаются, когда вероятность скорого появления ожидаемого сигнала возрастает, ослабляются, когда вероятность сигнала снижается, и полностью исчезают, когда инструкция ожидать появления сигнала отменяется.
Вторым доказательством той роли, которую играет кора лобных долей мозга в регуляции состояний активности, являются опыты, проведенные известным советским физиологом М. Н. Ливановым.
Отводя токи действия от большого числа пунктов черепа, соответствующих разным отделам коры, М. Н. Ливанов показал, что каждое интеллектуальное напряжение (например, возникающее при решении сложных арифметических примеров, таких как умножение двузначного числа на двузначное) вызывает появление в лобных долях мозга большого числа синхронно работающих точек, это явление продолжается, пока напряжение остается, и исчезает после решения задачи. Особенно интересно, что число таких синхронно работающих пунктов в лобной коре особенно велико при тех патологических состояниях мозга, которые характеризуются стойким повышенным напряженным состоянием (как это, например, имеет место у больных с параноидной шизофренией), и исчезает после применения фармакологических воздействий, снимающих такое напряжение.
Все это говорит о том, что лобные доли мозга имеют решающее значение в возникновении возбуждений, отражающих изменение состояний активности человека.
Состояние повышенного «неспецифического» возбуждения в коре лимбической области животного и лобных долей человеческого мозга является источником тех импульсов, которые опускаются далее по волокнам нисходящей ретикулярной формации к верхним отделам ствола и оказывают существенное влияние на их работу.
Как показали наблюдения видных нейрофизиологов (Френча, Наута, Лагурена и др.), раздражение отделов мозговой коры вызывает ряд изменений в электрической деятельности ядер ствола и ведет к оживлению ориентировочного рефлекса.
Так, при раздражении затылочных отделов коры головного мозга могут существенно изменяться электрические ответы с глубоких отделов зрительной системы (С. Н. Нарикашвили). Раздражение сенсомоторной коры приводит либо к облегчению вызванных ответов в подкорковых отделах двигательной системы, либо к их задержке. Больше того, раздражение отдельных систем может привести к появлению ряда поведенческих реакций, входящих в состав ориентировочного рефлекса.
К подобным же явлениям приводят и сложные формы деятельности животного, вызывающие в коре очаги повышенного возбуждения, влияние которого через нисходящую ретикулярную формацию распространяется и на стволовые образования. Такие же факты были описаны известным мексиканским физиологом Э. Пеоном, который наблюдал, что активные электрические разряды ядер слухового нерва, возникающие у кошки в ответ на звуковые щелчки, исчезали, когда кошке показывали мышь или когда она ощущала запах рыбы. Эти факты показывают, что очаги возбуждения, возникающие в коре головного мозга, могут либо повышать, либо блокировать работу нижележащих образований мозгового ствола, иначе говоря, регулировать те состояния активности, которые возникают при их участии.
Аналогичное участие коры на работу нижележащих образований можно наблюдать в случаях, когда активирующее влияние коры головного мозга исчезает.
Так, разрушение (экстирпация) лимбической коры у животных приводит к отчетливым изменениям в электрической деятельности стволовых отделов мозга и к заметным нарушениям в их поведении. Разрушение коры или снижение ее влияния приводит к возникновению патологического оживления ориентировочного рефлекса и утере его избирательного характера, что в современной науке оценивается как устранение тормозящих влияний мозговой коры на механизмы подкорковой структуры ствола мозга.
Все это показывает, что восходящая и нисходящая ретикулярная система, связывающая кору головного мозга со стволовыми образованиями двусторонними связями, имеет не только общее, но и избирательное активирующее влияние. Причем если восходящая ретикулярная система, доводящая импульсы до коры головного мозга, лежит в основе биологически обусловленных форм активации (связанной как с обменными процессами и элементарными влечениями организма, так и с общим активирующим влиянием притока возбуждений), то нисходящая ретикулярная система вызывает активирующее влияние импульсов, возникающих в коре головного мозга на нижележащие образования, и тем самым обеспечивает высшие формы избирательной активации организма по отношению к конкретным задачам, возникающим перед человеком, и к сложнейшим формам его сознательной деятельности.
Ориентировочный рефлекс как основа внимания
Активирующая ретикулярная система с ее восходящими и нисходящими волокнами является нейрофизиологическим аппаратом, обеспечивающим одну из наиболее важных форм рефлекторной деятельности, известную под названием ориентировочного (или ориентировочно-исследовательского) рефлекса. Его значение для понимания физиологических основ внимания настолько велико, что на нем следует остановиться специально.
Каждый безусловный рефлекс, имеющий в своей основе какое-либо биологически важное для животного воздействие (пищевое, болевое, половое), вызывает избирательную систему ответов на эти раздражители с одновременным торможением всех реакций на побочные. Такой же избирательный характер носят и условные рефлексы. При них одна система реакций, подкрепляемая безусловным раздражителем, доминирует, в то время как все остальные побочные реакции тормозятся. Можно сказать, что как безусловные, так и сформированные на их основе условные рефлексы создают известный доминирующий очаг возбуждения, протекание которого подчиняется доминанте.
Среди всех видов рефлекторной деятельности нужно, однако, выделить один, при котором поведение животного не возбуждается ни одним из перечисленных выше мотивов поведения и который не является ни пищевым, ни оборонительным, ни половым рефлексом. Основой этой деятельности является активная реакция животного на каждое изменение обстановки, которое и вызывает у животного общее оживление и ряд избирательных реакций, направленных на ознакомление с этими изменениями в ситуации. И. П. Павлов назвал этот вид рефлексов «ориентировочными рефлексами», или «рефлексами “что такое?”».
Ориентировочный рефлекс выражается в ряде отчетливых электрофизиологических, сосудистых и двигательных реакций, появляющихся каждый раз, когда в обстановке, окружающей животное, возникает что-нибудь необычное или существенное. К этим реакциям относятся:
• поворот глаз и головы в сторону нового объекта;
• реакция настораживания или прислушивания.
А у человека – появление кожно-гальванической реакции (изменение сопротивляемости кожи к электрическому току или появление собственных электрических потенциалов кожи), сосудистые реакции (сужение сосудов руки с расширением сосудов головы), изменение дыхания, наконец, возникновение явлений «десинхронизации» в биоэлектрических реакциях мозга, выражающихся в депрессии «альфа ритма» (электрических колебаний 10–12 в сек, характерных для работы мозговой коры в спокойном состоянии). Все эти явления можно наблюдать каждый раз, когда возникает реакция настораживания, или ориентировочный рефлекс, вызываемый появлением нового или существенного для субъекта раздражителя.
Среди ученых нет еще единодушного ответа на вопрос, является ли ориентировочный рефлекс безусловной или условной реакцией.
По своему врожденному характеру ориентировочный рефлекс можно отнести к числу безусловных. Животное отвечает реакцией настораживания на любые новые или существенные раздражители без всякого обучения; по этому признаку ориентировочный рефлекс относится к числу безусловных, врожденных реакций организма. Наличие особых нейронов, которые отвечают разрядами на каждое изменение ситуации, указывает на то, что в его основе лежит действие определенных нервных приборов.
С другой стороны, ориентировочный рефлекс обнаруживает ряд признаков, существенно отличающих его от обычных безусловных рефлексов: при неоднократном повторении одного и того же раздражителя явления ориентировочного рефлекса скоро угасают, организм привыкает к этому раздражителю, и его предъявления перестают вызывать описанные реакции. Это исчезновение ориентировочных реакций на повторяющиеся раздражители называется привыканием (habituation).
Следует отметить, что это исчезновение ориентировочного рефлекса по мере привыкания может быть временным явлением, и достаточно небольшого изменения в раздражителе, чтобы ориентировочная реакция снова возникла. Это явление возникновения ориентировочного рефлекса при малейшем изменении раздражения иногда называется реакцией «пробуждения» (или arousal). Характерно, что такое появление ориентировочного рефлекса, как мы уже отмечали выше, может иметь место не только при усилении, но и при ослаблении привычного раздражителя и даже при его полном исчезновении. Так, достаточно сначала «угасить» ориентировочные рефлексы на ритмически предъявляемые раздражители, а затем, после того как ориентировочные реакции на каждое раздражение угасли в результате привыкания, пропустить один из ритмически предъявляемых раздражителей. В этом случае отсутствие ожидаемого раздражителя вызовет появление ориентировочного рефлекса.
Всеми этими признаками своей динамики ориентировочный рефлекс существенно отличается от безусловного рефлекса. Следует отметить и тот факт, что ориентировочный рефлекс может быть вызван и условным раздражителем: его можно получить, если предъявлять животному условный сигнал, который будет говорить о появлении какого-либо изменения в окружающей обстановке. У человека таким сигналом может быть слово, которое легко вызывает у него явления подготовки, настораживания, ожидания появления сигнала и т. п.
Было бы неверным думать, что ориентировочный рефлекс носит характер общей, генерализированной активации организма. На самом деле он может иметь дифференцированный, избирательный характер, причем эта избирательность может проявляться как по отношению к возникающим сигналам, так и по характеру той готовности эффекторных двигательных аппаратов, которые вызываются «настороженностью».
Это легко видеть, если длительно предъявлять испытуемому какой-нибудь один сигнал, например звук определенной высоты, тогда в силу привыкания все реакции на этот звук будут угашены, однако это «привыкание» будет носить избирательный характер, и стоит только минимально изменить высоту звука, чтобы весь комплекс ориентировочных реакций снова появился. Такой прием позволил советскому исследователю Е. Н. Соколову объективно оценить ту избирательность, которой характеризуются ориентировочные реакции («реакции пробуждения») в отношении дифференцированных сигналов, и говорить о «нервной модели стимула», которая обнаруживается с помощью этого приема.
Установка и внимание
Высокая избирательность ориентировочного рефлекса может появиться и в отношении его эффекторной, двигательной части.
Исследования показали, что если человек ожидает вспышки света, то у него возникает изменение электрических ответов («вызванных потенциалов») в зрительных (затылочных) областях коры, а если он ожидает болевого раздражения – изменение электрических ответов («вызванных потенциалов») в сенсомоторной области коры.
Если субъект предупреждается, что в ответ на сигнал он должен реагировать движением правой руки, то ожидание этого сигнала вызывает изменение электрических явлений (электромиограммы) в мышцах правой руки, не вызывая таких же явлений в мышцах левой руки. Обратное имеет место, если субъект предупреждается, что в ответ на сигнал он должен произвести движение левой рукой. Такое состояние готовности к определенному движению называется установкой на движение, и его объективные признаки носят строго избирательный характер.
Эти факты также показывают, что реакция активации, включенная в систему ориентировочного рефлекса, может носить строго избирательный характер.
Избирательный характер установки, вызываемый у человека готовностью к какой-либо деятельности, был детально изучен выдающимся советским психологом Д. Н. Узнадзе в его широко известных опытах с фиксированной установкой.
Если после того, как испытуемому предлагалось несколько раз ощупывать правой рукой маленький шар, у него оставалась «фиксированная установка» – готовность к тому, что в правую руку будет даваться шар, большой по объему. Поэтому, когда неожиданно для испытуемого в обе руки давались одинаковые шары, этот раздражитель вступал в конфликт с ожидаемой неравномерностью шаров, и шар, даваемый в правую руку, по контрасту с ожидаемым оценивался как меньший, чем шар, даваемый в левую руку.
Эта установка, проявляющаяся в только что описанной «контрастной иллюзии», сохранялась некоторое время, а потом постепенно угасала, причем у различных субъектов этот процесс угасания фиксированной установки мог носить различный характер: у одних созданная установка угасала постепенно и обнаруживала колебания (контрастная иллюзия то появлялась, то исчезала, с тем чтобы наконец полностью угаснуть); у других она длилась лишь очень короткое время и исчезала сразу.
Индивидуальные различия в созданной установке обнаруживались и в степени ее избирательности. У одних испытуемых установка на различную величину шаров, вызванная описанным экспериментом, ограничивалась лишь двигательной сферой и проявлялась только в описанных опытах с ощупыванием шаров и, следовательно, носила концентрированный характер. У других она распространялась и на другие сферы, и после того как описанная иллюзия была вызвана в двигательной сфере (ощупывание шаров разных размеров правой и левой рукой), она проявлялась и в зрительной сфере – в иллюзии того, что из двух одинаковых по диаметру окружностей правая (соответствующая правой руке) меньше, чем левая; это явление указывает на иррадиированный характер вызванной установки.
Опыты с установкой, являющиеся специальным приемом исследования явлений активации, указывают, насколько избирательный характер могут носить эти явления у человека. Они открывают новые перспективы для исследования процессов активации у человека и для анализа тех факторов, которые ее регулируют.
Явления «ориентировочного рефлекса» и «активации» могут вызываться любым изменением в обстановке или ожиданием нового или существенного стимула. Они постепенно угасают в результате «привыкания» и снова появляются при изменении привычного характера действующих на субъекта раздражителей.
Все эти явления носят естественный характер и лежат в основе непроизвольного внимания.
Однако человек располагает возможностью изменить естественные законы протекания ориентировочного рефлекса, сделать состояние активации более устойчивым и вызвать стойкие, длительно не угасающие состояния напряженного внимания даже в тех условиях, когда в привычном характере раздражителя внешне ничего не изменяется, когда они физически остаются теми же самыми и когда, в силу естественных законов, явления ориентировочного рефлекса должны были давно исчезнуть.
Такая возможность продлить состояние длительной активации и выйти за пределы естественных законов его угасания может быть достигнута у человека с помощью речевой инструкции.
Для этого достаточно предложить испытуемому длительно считать предъявляемые раздражители или, дав ему задачу, следить за изменением. В этих случаях физически раздражители остаются теми же самыми, и реакции на них должны были бы давно угаснуть, однако речевая инструкция, ставящая перед субъектом известную задачу, поддерживает постоянное состояние активности. В первом случае (когда испытуемый считает порядок раздражителей) каждый из них физически остается старым и хорошо знакомым, а психологически, приобретая известный номер, становится новым, и это мобилизует внимание субъекта, поддерживает состояние повышенного тонуса. Во втором случае задача ожидать, когда появится какое-либо изменение в раздражителе, превращает наблюдение за ним в деятельность активного прослеживания, в силу этого реакция активации сохраняется длительное время, даже несмотря на то что фактически раздражители не меняются.
Характерно, что устранение описанной речевой инструкции быстро приводит к тому, что ранее сохранившиеся признаки стойкого ориентировочного рефлекса быстро исчезают.
Действие речевой инструкции может вызвать сильное и вместе с тем строго избирательное влияние, создавая стойкий доминирующий очаг возбуждения и изменяя обычные силовые отношения в действии раздражителя.
Известно, что сильный раздражитель вызывает повышенную, а более слабый раздражитель – ослабленную реакцию. Однако эти естественные отношения по интенсивности раздражителей могут меняться в результате речевой инструкции, вызывающей у человека избирательное внимание к определенному раздражителю. Этот факт иллюстрируется записью объективных симптомов ориентировочного рефлекса к различным по силе раздражителям.
Если в обычном состоянии, когда сильный посторонний раздражитель вызывает повышенные ориентировочные реакции (сужение сосудов руки), в то время как слабые звуковые сигналы (тихие звуковые тоны) не вызывают реакций, при инструкции считать число таких звуковых сигналов они продолжают стойкие сосудистые ответы (признак ориентировочной реакции), в то время как посторонний сильный шум не отвлекает испытуемого от выполняемой задачи и не вызывает какой-либо заметной ориентировочной реакции.
Возможность регулировать процессы активации посредством речевой инструкции является одним из важнейших фактов психофизиологии человека. Она составляет физиологическую основу высших специфически человеческих форм внимания, а регистрация влияния речевой инструкции на протекание объективных симптомов ориентировочного рефлекса – один из наиболее важных психофизиологических методов изучения внимания человека.
Виды внимания
В психологии различают два основных вида внимания – непроизвольное и произвольное.
О непроизвольном внимании говорят в тех случаях, когда внимание человека непосредственно привлекается либо сильным, либо новым, либо интересным (соответствующим потребности) раздражителем. Именно с таким видом внимания мы имеем дело, когда помимо желания поворачиваем голову, если в комнате внезапно раздается стук, настораживаемся, когда слышим непонятные шумы или когда наше внимание привлекается каким-либо новым, неожиданным изменением обстановки.
Механизмы непроизвольного внимания у нас с животными общие. Мы уже говорили во вводной части главы о факторах этого вида внимания и о его нейрофизиологических основах, когда разбирали механизмы ориентировочного рефлекса.
Легко видеть, что этот вид внимания имеет место уже у маленького ребенка, и следует лишь отметить, что на первых этапах оно носит неустойчивый и относительно узкий по объему характер (ребенок раннего и дошкольного возраста очень быстро теряет внимание к возникшему новому раздражителю, ориентировочный рефлекс у него быстро угасает или тормозится появлением любого другого раздражителя), объем его внимания относительно узок, и он не может распределить свое внимание между несколькими раздражителями, возвращаясь к предшествующему и не упуская из поля своего внимания предыдущий.
Произвольное внимание свойственно лишь человеку. Оно долгое время оставалось загадкой для психологии, и на нем следует остановиться особо.
Основной факт, указывающий на наличие у человека особого типа внимания, не свойственного животным, состоит в том, что человек произвольно может сосредоточивать свое внимание то на одном, то на другом объекте, даже в тех случаях, когда в окружающей его обстановке ничего не меняется.
Наиболее известный пример произвольного внимания был дан французским психологом Рево д’Аллонном, он стал основой для его идеалистической философии.
Если мы предложим человеку внимательно разглядывать шахматную доску, клетки которой сохраняют неизменный характер, то он соответственно нашей или собственной инструкции легко сможет выделить в этом однородном фоне самые разнообразные фигуры. В однородном и неменяющемся поле оказывается скрыто много разнообразных структур, и человек по своему желанию может выделить любые новые структуры из этого неизменного поля. Иногда эта возможность произвольно выделять нужную структуру из поля появляется еще отчетливее, и соответственно своему желанию человек может выделять менее четкую структуру из более четких, преодолевая те законы структурного восприятия, которые мы описали выше.
Таким образом, становится ясно, что человек может выходить за пределы естественных законов восприятия, не подчиняясь действию однородного фона или сильных перцепторных структур, а выделяя нужные ему структуры и меняя их по своему желанию.
Все эти факты дали Рево д’Аллонну основание для обоснования идеалистического представления о психических процессах человека, указывая, что если поведение животного подчиняется прямому воздействию среды, то поведение человека располагает возможностью произвольно распознавать любые схемы и подчинять свое поведение этой свободной «схематизации», которую он считал основным свойством человеческого духа.
Аналогичные явления можно было наблюдать и в организации движений человека: достаточно человеку решить, что он поднимет руку, чтобы его рука как бы автоматически поднялась; это явление известный психолог У. Джемс обозначил латинским термином «fiat!» (Да будет!), видя в нем самое простое доказательство существования свободной воли, которая не подчинялась законам природы, но сама определяла поведение человека.
Дальнейшие наблюдения показали, что даже простая мысль о предстоящем движении руки вызывает в ней отчетливое напряжение, которое можно зарегистрировать в изменении электромиограммы руки. Эти явления получили в психологии название «идеомоторных актов» и нередко приводились как иллюстрации влияний представления на движение.
Наконец, такие же явления произвольного внимания можно наблюдать и в интеллектуальной деятельности, когда человек сам ставит перед собой соответствующую задачу и эта задача определяет дальнейшее избирательное течение его ассоциаций.
Вот почему факты произвольного внимания относились в классических руководствах по психологии к разделу «Воля» и использовались для иллюстрации положения психики о том, что человек не подчиняется объективным законам природы, но зависит от влияний, исходящих из свободного духа.
Легко видеть, что все эти наблюдения описывали реально существующие факты, но объяснение этих фактов в рамках традиционной естественнонаучной психологии оказывалось невозможным, и именно это широко раскрывало двери для ненаучных идеалистических гипотез о влиянии «свободной воли» на протекание психических процессов человека.
Тупик, в который пришли попытки объяснить явления произвольного внимания в классической естественнонаучной психологии, можно преодолеть, если изменить традиционные представления о сознательных процессах, перестать рассматривать их как первичные, всегда существующие особенности духовной жизни и рассматривать их как продукт сложного общественно-исторического развития. Только сделав этот шаг и рассмотрев вопрос о генезе произвольного внимания, можно увидеть подлинные корни и подойти к его научному объяснению.
Как мы уже указали выше (ч. 1, гл. 3), ребенок живет в окружении взрослых и развивается в процессе живого общения с ними.
Это общение, осуществляемое с помощью речи, действий и жестов взрослого, существенно влияет на организацию его психических процессов.
Ребенок раннего возраста рассматривает окружающую его привычную обстановку, и его взор блуждает по окружающим предметам, не останавливаясь ни на одном из них и не выделяя того или иного предмета из остальных. Мать говорит ребенку: «Это чашка!» и указывает на нее пальцем. Слово и указательный жест матери сразу же выделяют этот предмет из остальных, и ребенок фиксирует взглядом указанную чашку и тянется к ней рукой. В этом случае внимание ребенка продолжает носить непроизвольный внешне детерминированный характер, с той только разницей, что к естественным факторам внешней среды присоединяются факторы общественной организации его поведения, управление вниманием ребенка посредством указательного жеста и слова. В этом случае организация внимания разделена между двумя людьми: мать направляет внимание, ребенок подчиняется ее указательному жесту и слову.
Однако это является лишь первым этапом формирования произвольного внимания: внешним по источнику и социальным по природе. В процессе своего дальнейшего развития ребенок овладевает речью и оказывается в состоянии самостоятельно указывать на предметы и называть их. Развитие речи ребенка вносит коренную перестройку в управление его вниманием. Сейчас он уже оказывается в состоянии самостоятельно перемещать свое внимание, указывая на тот или иной предмет жестом или называя его соответствующим словом. Организация внимания, которая раньше была разделена между двумя людьми, матерью и ребенком, становится теперь новой формой внутренней организации внимания, социальной по своему происхождению, но внутренне опосредованной по своей структуре. Этот этап и следует считать этапом рождения новой формы произвольного внимания, которое оказывается не изначально присущей человеку формой проявления «свободного духа», а продуктом сложного социально-исторического развития.
На дальнейших этапах речь ребенка развивается: создаются все более сложные и подвижные внутренние речевые (интеллектуальные) структуры и внимание человека приобретает новые черты, становится управляемым внутренними интеллектуальными схемами, которые сами являются продуктом сложного социального формирования психических процессов.
Все это показывает:
• что произвольное внимание человека с его подвижным и независимым от непосредственных внешних воздействий характером действительно существует;
• имеет объяснимый детерминированный характер, является социальным по происхождению и опосредованным внутренними речевыми процессами по своему строению.
По мере дальнейшего развития внутренние речевые и интеллектуальные процессы ребенка становятся настолько сложными и автоматизированными, что перевод внимания с одного объекта на другой перестает требовать специальных усилий и приобретает характер той легкости и, казалось бы, «непроизвольности», которую ощущаем все мы, когда в нашем мышлении легко переходим с одного объекта на другой или когда оказываемся в состоянии длительно сохранять напряженное внимание по отношению к интересующей нас деятельности.
Мы еще рассмотрим механизмы высших видов внимания, после того как осветим вопросы формирования сложных интеллектуальных процессов.
Методы исследования внимания
Психологические исследования внимания, как правило, ставят своей задачей исследование произвольного внимания – его объема, устойчивости и распределения. Исследование наиболее сложных форм внимания представляет больший интерес, чем изучение непроизвольного внимания, которое в значительной степени выявляется с помощью описанных выше приемов изучения ориентировочного рефлекса и которое может существенно нарушаться только при массивных поражениях мозга, приводящих к общему снижению активности.
Исследование объема внимания обычно производится путем анализа числа одновременно предъявляемых элементов, которые могут быть с ясностью восприняты субъектом. Для этих целей используется прибор, позволяющий предъявлять определенное число раздражителей за такое короткое время, за которое испытуемый не может перевести глаза с одного объекта на другой, исключая движение глаз, а также измерить число единиц, доступных для одновременного (симультанного) восприятия.
Прибор, применяемый для этой цели, называется тахистоскопом (от греч. тахисто – быстрый, скопио – смотрю). Он состоит обычно из окошечка, отделенного от рассматриваемого объекта падающим экраном, прорезь которого может произвольно изменяться, так что рассматриваемый объект появляется на очень короткий промежуток времени от 10 до 50–100 мсек.
Иногда для быстрой экспозиции объекта применяется вспышка, дающая возможность рассматривать объект в течение очень краткого времени (1–5 мсек).
Число ясно воспринятых предметов и является показателем объема внимания. Если предъявляемые фигуры достаточно просты и разбросаны по демонстрируемому полю в беспорядке, объем внимания обычно не превышает 5–7 одновременно ясно воспринимаемых объектов.
Для того чтобы избежать влияния последовательного образа, краткую экспозицию предъявляемых объектов обычно сопровождают «стирающим образом», для чего на темном экране, который остается видимым, испытуемому рисуется беспорядочный набор линий, без изменения сохраняющихся после всех предъявлений и как бы «стирающих» последовательный образ предъявляемых объектов.
В последнее время были сделаны попытки выразить объем внимания в числах, принятых в теории связи для измерения «пропускной способности каналов» путем использования теории информации, однако эти попытки измерения объема внимания в «битах» (единицах теории информации) имеют ограниченное значение и применимы лишь в тех случаях, когда испытуемый имеет дело с хорошо известным ему конечным числом возможных фигур, из них лишь некоторые предъявляются ему на короткий срок.
Понятие «объем внимания» очень близко к понятию «объем восприятия», и широко применяемые в литературе понятия «поле ясного внимания» и «поле неясного внимания» очень близки к понятиям «центр» и «периферия» зрительного восприятия, в отношении которого они были подробно разработаны.
Наряду с исследованием объема внимания большое значение имеет исследование устойчивости внимания, оно ставит перед собой задачу установить:
• насколько прочно и устойчиво сохраняется внимание к определенной задаче в течение длительного времени;
• отмечаются ли при этом известные колебания в устойчивости внимания;
• когда возникают явления утомления, при которых внимание субъекта начинает отвлекаться побочными раздражителями.
Для измерения устойчивости внимания обычно используются таблицы Бурдона, состоящие из беспорядочного чередования отдельных букв, причем каждая буква повторяется в каждой строке одно и то же число раз. Испытуемому предлагается в течение длительного времени (3, 5, 10 мин) вычеркивать заданные буквы (в простых случаях одну или две буквы, в сложных – заданную букву лишь в том случае, если она стоит перед другой, например гласной буквой). Экспериментатор отмечает число букв, вычеркнутых в течение каждой минуты, и число обнаруженных пропусков. Колебания внимания выражаются в уменьшении продуктивности работы и в увеличении числа пропусков.
Аналогичное значение имеют таблицы Е. Крепелина, состоящие из столбиков цифр, которые испытуемый должен складывать в течение длительного времени. Продуктивность работы и число допускаемых ошибок могут служить показателем колебаний внимания.
Для того чтобы повысить требования к произвольной организации внимания, проведение описанных проб осложняется выделением отвлекающих факторов. Так, испытуемому дается задание вычеркивать определенные буквы не в бессмысленном наборе букв, даваемом в таблицах Бурдона, а в интересном по содержанию тексте. В этом случае отвлекающее влияние интересного текста может привести к повышению числа пропусков и снижению продуктивности работы, и наоборот, устойчивость произвольного внимания выражается в том, что выполнение требуемой задачи остается неизменным даже в условиях введения отвлекающих внимание влияний.
Большое значение имеет исследование распределения внимания. Еще ранними экспериментами В. Вундта было доказано, что человек не может сосредоточить внимание на двух одновременно предъявляемых раздражителях и что так называемое «распределение внимания» между двумя раздражителями фактически является сменой внимания, быстро переходящего от одного раздражителя к другому. Это было показано с помощью так называемого компликационного аппарата, который давал возможность предъявлять зрительный раздражитель (например, стрелку в положении «1») одновременно со звуковым раздражителем – звонком.
Опыты показали, что, если испытуемые обращают внимание на движущуюся стрелку, им кажется, что звонок, сопровождающий ее прохождение мимо соответствующей отметки, запаздывает и появляется на несколько делений позже; если же они обращали внимание на звонок, то восприятие движущейся стрелки запаздывало, и испытуемый относил появление звонка к более раннему моменту.
Большое практическое значение имеет исследование распределения внимания в длительной работе; для этой цели используются так называемые «таблицы Шульте». На этих таблицах дается два ряда беспорядочно разбросанных красных и черных цифр. Испытуемый должен в последовательном порядке указывать на серию цифр, чередуя каждый раз красную и черную цифру, или при осложненных условиях указывать на красные цифры в прямом, а черные в обратном порядке.
Возможность длительно распределять свое внимание выражается в кривой, отмечающей время, затрачиваемое на нахождение каждой из цифр, входящих в оба ряда.
Как показали исследования, столь же отчетливо выступают индивидуальные различия у отдельных испытуемых; эти различия могут надежно отражать некоторые реакции в силе и подвижности нервных процессов и могут с успехом быть использованы в диагностических целях.
Развитие внимания
Признаки развития устойчивого непроизвольного внимания отчетливо проявляются уже в самые первые недели жизни ребенка. Их можно наблюдать в ранних симптомах проявления ориентировочного рефлекса – фиксации взором предмета и остановки сосательных движений при первом разглядывании предметов или манипуляции ими. Можно с полным основанием утверждать, что и первые условные рефлексы начинают вырабатываться у младенца на основе ориентировочного рефлекса, иначе говоря, только если он обращает внимание на раздражитель, выделяет его, сосредоточивается на нем.
Сначала непроизвольное внимание ребенка первых месяцев жизни носит характер простого ориентировочного рефлекса на сильные или новые раздражители, прослеживания их глазом, «рефлекса сосредоточения» на них. Лишь позднее непроизвольное внимание ребенка приобретает более сложные формы и на его основе начинает складываться ориентировочно-исследовательская деятельность в виде манипулирования предметами, однако на первых порах эта ориентировочно-исследовательская деятельность очень неустойчива, и стоит появиться другому предмету, как манипуляция первым предметом прекращается. Это показывает, что уже в первый год жизни ребенка ориентировочно-исследовательский рефлекс здесь носит быстро истощающийся характер, легко тормозится посторонними воздействиями и вместе с тем обнаруживает уже известные нам черты «привыкания» и при длительном повторении угасает. Однако наиболее существенная проблема заключается в высших, произвольно регулируемых формах внимания. Эти формы внимания проявляются прежде всего в подчинении поведения речевым инструкциям взрослого, и затем, гораздо позднее, в формировании устойчивых видов саморегулирующегося произвольного внимания ребенка.
Было бы неверно думать, что такое направляющее внимание, регулирующее влияние речи, возникает у ребенка сразу. Факты показывают, что речевая инструкция «дай лялю» вызывает у ребенка лишь общую ориентировочную реакцию и воздействует на ребенка, если она сопровождается реальным действием взрослого. Характерно, что на первых порах речь взрослого, называющего предмет, привлекает внимание ребенка, если название предмета совпадает с его непосредственным восприятием. В тех случаях, когда называемого предмета нет в непосредственном поле зрения ребенка, речь вызывает у него лишь общую ориентировочную реакцию, которая быстро угасает.
Лишь к концу первого и началу второго года жизни называние предмета или речевой приказ начинают получать влияние; ребенок направляет свой взор на названный предмет, выделяя его из остальных, или ищет его, если предмета нет перед ним. Однако на этом этапе влияние речи взрослого, направляющей внимание ребенка, еще очень неустойчиво, и вызванная ею ориентировочная реакция очень быстро уступает место непосредственной ориентировочной реакции на более яркий, новый или интересный для ребенка предмет. Это можно отчетливо проследить, если дать ребенку этого возраста инструкцию достать предмет, расположенный на некотором отдалении от него. В этом случае взгляд ребенка направляется к этому предмету, но быстро соскальзывает на другие, ближе расположенные предметы, и ребенок начинает тянуться рукой не к названному, а к ближе расположенному или более яркому раздражителю.
К середине второго года жизни выполнение речевой инструкции взрослого, направляющей избирательное внимание ребенка, становится более прочным, однако и здесь сравнительно небольшое усложнение опыта легко срывает ее влияние. Так, достаточно на небольшой промежуток времени (иногда на 15–30 сек) отсрочить выполнение речевой инструкции, чтобы она теряла свое направляющее влияние, и ребенок, который без труда выполнял ее сразу, начинал тянуться к посторонним, непосредственно привлекающим его предметам. Такого же срыва в выполнении речевой инструкции можно достигнуть и другим путем. Если несколько раз подряд предлагать ребенку, перед которым находятся два предмета (например, чашка и рюмка), инструкцию «дай чашку!», а затем, закрепив ее, заменить ее на другую и тем же тоном сказать ребенку «дай рюмку!», ребенок, деятельность которого характеризуется значительной инертностью, подчиняется этому инертному стереотипу и продолжает тянуться к чашке, повторяя свои прежние движения.
Только в середине второго года жизни речевая инструкция взрослого приобретает достаточно прочную способность организовать внимание ребенка, однако и на этом этапе она легко теряет свое регулирующее значение. Так, ребенок этого возраста без труда выполняет инструкцию «монетка под чашкой, дай монетку», если монетка пряталась под чашкой на его глазах, однако если это не имело места и монетка пряталась под один из предметов незаметно от ребенка, направляющее внимание инструкции легко срывается непосредственным ориентировочным рефлексом, и ребенок начинает тянуться к расположенным перед ним предметам, действуя независимо от речевой инструкции.
Таким образом, действие речевой инструкции, направляющей внимание ребенка, обеспечивается на ранних этапах только в тех случаях, когда она совпадает с непосредственным восприятием ребенка.
Ребенок полутора-двухлетнего возраста может легко начать выполнять речевую инструкцию «нажми мячик», если резиновый баллон находится у него в руке. Однако движения нажима на баллон, вызванные речевым приказом, не прекращаются, и ребенок продолжает много раз подряд нажимать на баллон даже после того, как ему дополнительно дается приказ: «Не надо нажимать!»
Речевая инструкция пускает в ход движение, но не может затормозить его, и вызванные ею двигательные реакции продолжают инертно выполняться независимо от ее влияния.
Границы направляющего влияния речевой инструкции выступают особенно отчетливо при усложнении речевой инструкции. Так, рассматривая поведение маленького ребенка, которому дается речевая инструкция: «Когда будет огонек, ты нажмешь на мячик», требующая установления связи двух элементов сформулированного условия, можно легко увидеть, что она не сразу приобретает у него организующее влияние. Ребенок, воспринимающий каждую часть этой инструкции, дает непосредственную двигательную реакцию и, услышав фрагмент: «Когда будет огонек…», начинает искать этот огонек, а услышав фрагмент: «Ты нажмешь на мячик», сразу же начинает нажимать на баллон.
Таким образом, если к возрасту 2–2,5 года простая речевая инструкция может направить внимание ребенка и привести к достаточно четкому выполнению двигательного акта, сложная речевая инструкция, требующая предварительного синтеза включенных в нее элементов, еще не может вызвать нужного организующего влияния.
Лишь в процессе дальнейшего развития в течение второго и третьего года жизни речевая инструкция взрослого, дополненная в дальнейшем участием собственной речи ребенка, становится фактором, устойчиво направляющим его внимание. Однако это устойчивое влияние речевой инструкции, направляющей внимание ребенка, складывается при его собственной активной деятельности. Поэтому для того, чтобы организовать свое устойчивое внимание, ребенок должен не только выслушать речевую инструкцию взрослого, но и сам практически выделить нужные признаки, закрепив их в своем практическом действии.
Этот факт был показан многими советскими психологами. Так, в опытах А. Г. Рузской детям раннего дошкольного возраста предлагалась словесная инструкция, требующая реагировать движением при появлении треугольника и воздерживаться от реакции при появлении квадрата. Сначала ребенок, усвоивший эту задачу, делал много ошибок, реагируя на признак «угловатости», имеющийся в обеих фигурах; только после того, как дети младшего дошкольного возраста практически знакомились с этими фигурами, манипулировали ими и «обыгрывали» их, реакции на фигуры приобретали избирательный характер, и дети начинали согласно инструкции отвечать движением только на появление квадрата, воздерживаясь от движения при появлении треугольника. На следующем этапе у 4–5-летних детей практическое выделение признаков фигур можно было заменить развернутым речевым объяснением («вот это окошечко, когда оно появится, надо нажимать, а это колпачок, на него нажимать не надо»), после такого развернутого объяснения речевая инструкция начинала устойчиво направлять внимание, приобретая прочное регулирующее влияние.
Аналогичные факты были получены в опытах В. Я. Василевской. В них детям давался ряд картин, каждая изображала ситуацию, в которой участвовала собака. Предлагалось отобрать картины, где «собака заботится о своих щенках», или картины, где «собака служит человеку». Такая инструкция не оказывала никакого направляющего влияния на поведение детей двухлетнего возраста. Картина возбуждала у них поток ассоциаций, дети просто начинали рассказывать все, что они раньше видели. У детей 2,5–3 лет избирательное внимание к данной задаче можно было обеспечить только в том случае, если ребенку разрешалось практически проигрывать изображенную ситуацию, повторяя задание. Для детей 3,5–4 лет устойчивое внимание к выполнению нужной задачи было возможно лишь при громком повторении задания и развернутом анализе ситуации, и только ребенок 4,5–5 лет оказывался в состоянии устойчиво направлять свою деятельность инструкцией, сохраняя избирательное направление внимания на те признаки, которые были в ней обозначены.
Развитие произвольного внимания в детском возрасте было прослежено еще в ранних опытах Л. С. Выготского, а затем А. Н. Леонтьева, которые показали, что и на дальнейших ступенях развития можно наблюдать описанный выше путь формирования произвольного внимания путем опоры на развернутые внешние вспомогательные средства с их последующим сокращением и постепенным переходом к высшим формам свернутой внутренней организации внимания.
В опытах Л. С. Выготского в некоторые банки прятался орех, и ребенок должен был достать его; для ориентировки к банкам, в которых был спрятан орех, прикреплялись маленькие серые бумажки. Обычно ребенок 3–4 лет не обращал внимания на них и не выделял избирательно нужные банки, однако после того, как орех клался в банки на его глазах и ему указывали на серую бумажку, она приобретала характер знака, говорящего о скрытой цели, и направляла внимание ребенка. У детей более позднего возраста указательный жест заменялся словом, ребенок начинал самостоятельно пользоваться указательным знаком, опираясь на который он мог организовать свое внимание.
Аналогичные факты наблюдал и А. Н. Леонтьев, предлагая детям выполнить трудную задачу такой игры: «Да или нет не говорите, черный, белый не берите», к которой присоединялось еще более трудное условие, запрещающее дважды повторять название одного и того же цвета. Такая задача оказалась недоступной даже для детей школьного возраста, и ребенок раннего школьного возраста овладевал ею, только откладывая соответствующие окрашенные карточки, и поддерживал свое избирательное внимание с помощью внешних опосредствованных опор. Ребенок старшего школьного возраста переставал испытывать необходимость во внешних опорах и оказывался в состоянии организовать свое избирательное внимание. Сначала путем внешнего развернутого проговаривания как инструкции, так и дальнейших «запрещенных» ответов, и лишь на самых последних этапах ограничивался внутренним проговариванием (умственным запечатлением) условий, направляющих его избирательную деятельность.
Сказанное позволяет прийти к заключению, что произвольное знание, которое в классической психологии считалось первичным, далее несводимым проявлением «свободной воли» или основным качеством «человеческого духа», на самом деле является продуктом сложнейшего развития. У истоков этого развития стоят формы общения ребенка со взрослым, а в качестве основного фактора, обеспечивающего формирование произвольного внимания, выступает речь, которая сначала подкрепляется развернутой практической деятельностью ребенка, а затем постепенно сокращается и приобретает характер внутреннего действия, опосредующего поведение ребенка и обеспечивающего регуляцию и контроль его поведения. Формирование произвольного внимания открывает пути понимания внутренних механизмов этой сложнейшей формы организации сознательной деятельности человека, играющей решающую роль во всей его психической жизни.
Патология внимания
Нарушение внимания является одним из самых важных симптомов патологического состояния мозга, и его исследование может внести важные данные в диагностику мозговых поражений.
При массивном поражении глубоких отделов мозга (верхнего ствола, стенок третьего желудочка, лимбической системы) могут иметь место тяжелые нарушения непроизвольного внимания, проявляющиеся в виде общего снижения активности и выраженных нарушений механизмов ориентировочного рефлекса.
Эти нарушения могут носить разный характер:
1) характер выпадения. Нарушение проявляется в том, что ориентировочный рефлекс нестойкий и быстро угасает;
2) характер патологического раздражения стволовых и лимбических систем, в результате которого раз возникшие симптомы ориентировочного рефлекса не угасают и в течение длительного времени раздражители продолжают вызывать неугасимые электрофизиологические и вегетативные (сосудистые и двигательные) реакции.
Иногда обычные признаки ориентировочного рефлекса могут принимать парадоксальный характер, раздражители начинают вызывать вместо депрессии экзальтацию альфа-ритма или вместо сужения сосудов в ответ на предъявление сигналов их парадоксальное расширение.
В клинической картине эти нарушения сказываются в том, что больные проявляют резкие признаки вялости, инактивности и либо вообще не отвечают на раздражения, либо отвечают на них только при постоянных дополнительных раздражителях. В случае патологической перевозбужденности мозговых систем верхнего ствола и лимбической области больные, наоборот, проявляют признаки повышенной возбудимости, испытывают постоянную тревогу, повышенную отвлекаемость любыми раздражениями и эмоциональными возбуждениями.
Особенное значение для клиники имеют нарушения произвольного внимания. Они проявляются в том, что больной легко отвлекается на каждый побочный раздражитель, однако организовать его внимание, поставив перед ним определенную задачу или дав соответствующую словесную инструкцию, оказывается невозможно. В психофизиологических исследованиях это можно видеть, если после того, как у больного угасли признаки ориентировочного рефлекса, предъявлять ему соответствующую задачу, например, считать сигналы, следить за их изменением и т. п. Если в норме такая инструкция, как мы уже видели выше, приводит к стабилизации электрофизиологических симптомов ориентировочного рефлекса, то при мозговых поражениях адресованная больному речевая инструкция не вызывает никакого упрочнения ориентировочной реакции.
Наиболее типичные примеры нарушения высших форм внимания дают больные с поражением лобных долей мозга (особенно их медиальных отделов). У этих больных часто нельзя наблюдать никакого выпадения ориентировочного рефлекса на внешние сигналы; иногда их непроизвольное внимание бывает даже повышенным, и больной легко отвлекается на каждое побочное раздражение (шум в палате, открытие дверей и т. п.); однако сосредоточить его на выполнение какого-либо задания, поднять тонус мозговой коры речевой инструкцией оказывается невозможно, а предъявление речевой инструкции (считать сигналы, следить за изменением) не вызывает у такого больного никаких изменений в электрофизиологических и вегетативных симптомах ориентировочного рефлекса. Иногда этот тип нарушений, являющийся физиологической основой изменения поведения у больных с поражением лобных долей мозга, оказывается основным для их диагностики.
Характерно, что такой тип нарушения речевой регуляции ориентировочного рефлекса имеет место только при поражениях лобных долей мозга и не встречается при поражении других отделов. Это говорит о той исключительной роли, которую лобные доли мозга человека играют в процессе образования прочных намерений и в осуществлении контроля над протеканием поведения.
Естественно, что такие формы нарушения произвольного внимания приводят к существенным изменениям всех сложных психологических процессов. Именно в силу этих нарушений больные с поражением лобных долей мозга отличаются следующим:
1) оказываются не в состоянии сосредоточиться на решении предложенной им задачи;
2) не могут создать прочную систему избирательных связей, соответствующую данной им программе действий;
3) легко соскальзывают на побочные связи, заменяя планомерное выполнение программы импульсивно возникающими реакциями на любой побочный раздражитель или на повторение раз возникших стереотипов, которые давно потеряли свое значение, но легко срывают начавшуюся целенаправленную деятельность.
Вот почему легкая утеря избирательности в выполнении любой интеллектуальной операции является одним из существенных признаков поражения лобных долей мозга.
Существенные нарушения внимания могут иметь место и при тех заболеваниях мозга, которые характеризуются патологическим тормозным (фазовым) состоянием коры.
При таких состояниях (характерных для резкого истощения или сноподобных – «онейроидных» состояний) описанный И. П. Павловым «закон силы», при котором сильные раздражители вызывают сильные, а слабые – ослабленные реакции, нарушается.
В относительно нерезких «фазовых» состояниях коры как сильные, так и слабые раздражители начинают вызывать одинаковые реакции, а при дальнейшем углублении этих состояний, известном как «парадоксальная фаза», слабые раздражители начинают вызывать даже более сильные реакции, чем сильные раздражители.
Естественно, что при таких состояниях устойчивое внимание к поставленной задаче становится невозможным, и внимание начинает легко отвлекаться всякими побочными раздражителями.
Отличие нестойкости произвольного внимания от тех грубых форм его нарушения, которые возникают при поражениях лобных долей мозга, заключается в том, что в этих случаях мобилизация внимания путем усиления мотивов, обращение к опорным вспомогательным средствам и упрочение речевой инструкции приводит к компенсации его недостатков. В то время как при поражении лобных долей, разрушающем основной механизм регуляции произвольного внимания, этот путь может не давать нужного эффекта. Нестойкость произвольного внимания возникает не только при выраженных патологических состояниях мозга, но и при таких состояниях нервной системы, которые вызываются истощением и неврозами, иногда она отражает индивидуальные особенности личности. Поэтому исследование устойчивости внимания с применением всех объективных психофизиологических и психологических методов может иметь большое диагностическое значение.
Глава 4Память
Изучение законов человеческой памяти составляет одну из центральных, наиболее существенных глав психологической науки. Известно, что каждое наше переживание, впечатление или движение оставляют известный след, который сохраняется на достаточно продолжительное время и при соответствующих условиях проявляется вновь и становится предметом сознания.
Поэтому под памятью мы понимаем запечатление (запись), сохранение и воспроизведение следов прежнего опыта, дающего человеку возможность накопить информацию и иметь дело со следами прежнего опыта, после того как вызвавшие их явления исчезли.
Явления памяти могут в равной мере относиться к эмоциональной сфере и сфере восприятий, к закреплению двигательных процессов и интеллектуального опыта. Все закрепление знаний и навыков и возможность пользоваться ими относится к разделу памяти.
Соответственно этому перед психологической наукой стоит ряд сложных проблем, входящих в раздел изучения процессов памяти. В частности:
• как запечатлеваются следы;
• каковы физиологические механизмы этого запечатления, или «записи», следов;
• какие условия содействуют этому запечатлению;
• каковы его границы;
• какие приемы позволяют расширить объем запечатленного материала.
Она также ставит перед собой задачу ответить на вопросы:
• как долго могут храниться эти следы;
• каковы механизмы сохранения следов на короткие и длинные отрезки времени;
• каковы те изменения, которые претерпевают следы памяти, находящиеся в скрытом (латентном) состоянии;
• какое влияние они могут оказывать на протекание познавательных процессов человека. В круг вопросов, составляющих эту главу, посвященную психологии памяти, входят такие, как:
• механизмы воспроизведения следов, которые хранились в скрытой (латентной) форме и которые при известных условиях могут становиться предметом сознательной деятельности;
• условия, ведущие к всплыванию (воспроизведению) следов памяти, и основные формы, включающие как непроизвольное, так и произвольное, преднамеренное воспроизведение следов. Наконец, в эту главу включается описание различных форм процессов памяти, начиная с простейших видов непроизвольного запечатления и всплывания следов и кончая сложными формами мнестической деятельности, которые позволяют человеку произвольно возвращаться к прошлому опыту, применяя ряд социальных приемов, существенно расширять объем удерживаемой информации и сроки ее хранения. Глава, посвященная психологии памяти, имеет большое значение как для понимания важнейших процессов познавательной деятельности человека, так и для учения о развитии психических процессов в детском возрасте и о нарушении психических процессов при патологических состояниях мозга.
История исследования памяти
Изучение памяти было одним из первых разделов психологической науки, где был применен экспериментальный метод, сделаны попытки измерить изучаемые процессы и описать законы, которым они подчиняются.
Еще в 80-х гг. прошлого века немецкий психолог Г. Эббингаус предложил прием, с помощью которого, как он предполагал, было возможным изучить законы чистой памяти, иначе говоря, процессов запечатления следов, независимых от мышления. Эти приемы, состоящие в заучивании бессмысленных слогов, не рождавших никаких ассоциаций, позволили Г. Эббингаусу вывести основные кривые заучивания (запоминания) материала, описать его основные законы, изучить длительность хранения следов в памяти и процесс их постепенного угасания.
Классические исследования Г. Эббингауса сопровождались работами немецкого психиатра Е. Крепелина, применившего эти приемы к анализу того, как протекает процесс запоминания у больных с психическими изменениями, и немецкого психолога Г. Мюллера, оставившего фундаментальное исследование, посвященное основным законам закрепления и воспроизведения следов памяти у человека.
На первых этапах изучение процессов памяти ограничивалось ее исследованием у человека и было скорее изучением специальной сознательной мнестической деятельности (процесса преднамеренного заучивания и воспроизведения следов), чем процессом широкого анализа естественных механизмов запечатления следов, в одинаковой степени проявляющихся как у человека, так и у животного.
С развитием объективного исследования поведения животного, особенно с первыми шагами по исследованию законов высшей нервной деятельности, область изучения памяти была существенно расширена.
В конце XIX и в начале XX в. появились исследования известного американского психолога Э. Торндайка, который впервые сделал предметом своего изучения процесс формирования навыков у животного, применяя для этой цели анализ того, как животное обучалось находить свой путь в лабиринте и как оно постепенно закрепляло полученные навыки.
В первом десятилетии XX в. исследования этих процессов приобрели новую научную форму. И. П. Павловым был предложен метод изучения условных рефлексов, с помощью которого удалось проследить основные физиологические механизмы образования и закрепления новых связей. Были описаны условия, при которых эти связи возникают и удерживаются, а также те условия, которые влияют на это удержание. Учение о высшей нервной деятельности и ее основных законах стало в дальнейшем основным источником наших знаний о физиологических механизмах памяти, а выработка и сохранение навыков и процесса «учения» (learning) у животных составили основное содержание американской науки о поведении, объединившей выдающихся исследователей (Дж. Уотсон, Б. Ф. Скиннер, Д. Хэбб и др.).
Классическое исследование основных законов памяти у человека, в равной мере как и последующие исследования процесса образования навыков у животных, ограничивалось изучением наиболее элементарных процессов памяти. Исследование высших произвольных и сознательных форм памяти, позволявших человеку применять известные приемы мнестической деятельности и произвольно возвращаться к любым отрезкам своего прошлого, лишь описывалось философами, которые противопоставляли их естественным формам памяти (или «памяти тела») и считали их проявлением высшей сознательной памяти (или «памяти духа»). Однако эти указания, которые делали идеалистические философы (например, известный французский философ А. Бергсон), не превращались в предмет специального и строгого научного исследования. Психологи либо говорили о той роли, которую играют в запоминании ассоциации, либо указывали на то, что законы запоминания мыслей существенно отличаются от элементарных законов запоминания. Вопрос о происхождении и тем более о развитии высших форм памяти у человека почти совсем не ставился.
Заслуга первого систематического изучения высших форм памяти у ребенка принадлежит выдающемуся советскому психологу Л. С. Выготскому, который в конце 20-х гг. впервые сделал предметом специального исследования вопрос о развитии высших форм памяти и вместе со своими учениками А. Н. Леонтьевым и Л. В. Занковым показал, что высшие формы памяти являются сложной формой психической деятельности, социальной по своему происхождению и опосредствованной по своему строению, и проследил основные этапы развития наиболее сложного опосредствованного запоминания.
Исследования сложнейших форм произвольной мнестической деятельности, в которых процессы памяти связывались с процессами мышления, были существенно дополнены советскими исследователями. Они обратили внимание на законы, лежащие в основе непроизвольного (непреднамеренного) запоминания, и детально описали формы организации запоминаемого материала, которые происходят в процессе сознательного, осмысленного заучивания. Эти исследования, принадлежащие советским психологам А. А. Смирнову и П. И. Зинченко, раскрыли новые и существенные законы памяти как осмысленной человеческой деятельности, осветили зависимость запоминания от поставленной задачи и описали основные приемы запоминания сложного материала.
Несмотря на реальные успехи психологических исследований памяти, физиологические процессы запечатлевания следов и природа самого явления памяти оставались неизвестны, и философы и физиологи Семон или Геринг ограничивались лишь указанием на то, что память является «общим свойством материи», не делая никаких попыток к раскрытию ее сущности и тех глубоких физиологических механизмов, которые лежат в ее основе.
Лишь за последние два десятилетия положение дела существенно изменилось[4].
1. Появились исследования, которые показывали, что процессы запечатления, сохранения и воспроизведения следов связаны с глубокими биохимическими изменениями, в частности с модификацией рибонуклеиновой кислоты (Хиден), что следы памяти можно переносить гуморальным, биохимическим путем (Макконнелл и др.).
2. Начались интенсивные исследования тех интимных нервных процессов «реверберации возбуждения» (сохранение возбуждения в нервных кругах и сетях), которые стали рассматриваться как логический субстрат памяти.
3. Появилась система исследований, которой внимательно изучался процесс постепенного закрепления (консолидации) следов, время, необходимое для их закрепления, и условия, приводящие к их разрушению.
4. Наконец, появились исследования, пытающиеся выделить те области мозга, которые необходимы для сохранения следов, и те неврологические механизмы, которые лежат в основе запоминания и забывания.
Все это сделало главу о психологии и психофизиологии памяти одним из наиболее богатых разделов психологической науки. Несмотря на то что многие вопросы памяти остаются нерешенными, психология располагает сейчас несравненно большим материалом по изучению процессов памяти, чем это имело место некоторое время назад.
Физиологические основы памяти
Явления длительного сохранения следов раздражителя отмечались исследователями на всем протяжении развития животного мира.
Многократно наблюдался факт, что однократное раздражение электрическим ударом нервной системы полипов вызывало появление ритмических электрических импульсов, которые могли сохраняться в течение многих часов.
Подобные же явления можно было наблюдать при исследовании работы центральной нервной системы животных. Так, однократное раздражение вспышкой света вызывало в верхнем двухолмии кролика ритмические электрические разряды, которые можно было регистрировать в течение достаточно длительного времени, причем такие реакции можно было наблюдать даже при отведении токов действия от изолированного нейрона.
Продолжение электрических разрядов, возникающих после единичного раздражения, показывает, что нейроны являются не только аппаратами, принимающими сигналы и реагирующими на них соответствующими отделами, но и то, что они сохраняют следы раздражителя, продолжая давать запущенные этим раздражителем ритмические ответы долгое время после того, как этот раздражитель прекратил свое влияние. Это последействие влияний раздражителя и есть наиболее элементарное проявление психологической памяти, которое можно наблюдать как на отдельном нейроне, так и на работе всей нервной системы в целом. Наиболее элементарные физиологические проявления памяти можно наблюдать и другим путем, о котором мы уже упоминали в предыдущей главе.
Как показали исследования, длительное повторение одного и того же сигнала приводит к привыканию к нему, которое проявляется в исчезновении ориентировочных рефлексов на этот раздражитель, ставший привычным. Как показал советский психолог Е. Н. Соколов, такие явления привыкания можно наблюдать даже при исследовании ответов изолированного нейрона на многократно повторяемые раздражители.
Наиболее характерным является тот факт, что при небольшом изменении интенсивности или характера раздражителя признаки ориентировочного рефлекса появляются снова.
Данные, полученные Е. Н. Соколовым и его сотрудниками, показали, что явление растормаживания ранее угасшего ориентировочного рефлекса можно наблюдать не только сразу после изменения характера раздражителя, но и через некоторые, иногда довольно значительные промежутки времени. Так, если у испытуемого вырабатывалось явление привыкания к определенному раздражителю, то достаточно было изменить интенсивность, продолжительность или характер раздражителя, чтобы вегетативные или электрофизиологические симптомы ориентировочного рефлекса восстановились, причем это растормаживание (восстановление) знаков ориентировочного рефлекса наблюдалось после достаточно значительных промежутков времени после угашения.
Этот факт можно было наблюдать как при регистрации симптомов ориентировочного рефлекса нервной системы в целом, так и на уровне отдельного нейрона. Как нервная система в целом, так и отдельные нейроны могут удерживать образец сигнала и сличать новый раздражитель со следами этой «модели» сигнала, которая сохраняет ее в виде следов в течение достаточно длительного времени.
Тот факт, что нервная система может с удивительной тонкостью сохранять следы прежних раздражителей, можно иллюстрировать и целым рядом дальнейших наблюдений, из которых мы приведем только два.
Известно, что чем чаще встречается определенный сигнал, чем больше испытуемый привыкает к нему, тем быстрее он дает на него двигательную реакцию (тем меньше латентный период этой реакции). Тщательное исследование показало, что в самых простых условиях этот закон сохраняется и быстрота реакции на сигнал прямо пропорциональна частоте, с которой он предъявляется.
Мозг регистрирует не только сам факт подачи сигнала, но и ту частоту, с которой он предъявляется, и что «запоминание» частоты подачи сигнала и регуляция быстроты ответа соответственно степени вероятности появления сигнала является одной из существенных функций работы мозга.
Факты дальнейших исследований показали, что нервная система человека может сохранять следы отдельных сигналов с очень большой степенью точности и хранить их длительное время. Иллюстрацией этого может служить опыт, проведенный в лаборатории Е. Н. Соколова.
Испытуемому однократно предъявлялся звуковой сигнал определенной высоты (500 Гц) и интенсивности (20 дБ). В ответ на этот сигнал он должен был сжимать руки, причем его предупреждали, что он должен отвечать движением только в ответ на этот сигнал и не двигать рукой при предъявлении любого отличающегося сигнала. Затем испытуемому в беспорядке предъявлялись разные звуки той же высоты, но варьирующие по интенсивности (от 5 дБ до 30 дБ). Регистрировалась электроэнцефалограмма, эдектромиограмма и кожно-гальваническая реакция. Такой же опыт повторялся на 2-й, 4-й и 25-й день, причем однократно показанный эталон (звук в 500 Гц интенсивностью в 20 дБ) более ни разу не предъявлялся.
Результаты опыта показали, что один раз показанный эталон сохранялся в течение длительного времени, и после длительных промежутков (от двух до 25 суток) испытуемый продолжал давать четкие электрофизиологические и двигательные реакции только на сигналы, соответствующие данному эталону, и ни на какие другие.
Приведенный опыт показывает, что мозг человека оказывается в состоянии сохранять четкие следы раз предъявленного раздражителя на очень длительное время, причем точность этих следов не только не исчезает со временем, но, возможно, возрастает.
Мы привели некоторые факты, говорящие о том, что нервная система обладает способностью длительно сохранять следы предъявленного раздражителя, оценивать частоту, с которой он предъявлялся, и удерживать в памяти с большой точностью те эталоны раздражителей, которые предъявлялись хотя бы один раз.
Это делает мозг человека тончайшим прибором не только для улавливания раздражителей и их выделения из числа других, доходящих до него раздражителей, но и для сохранения в памяти следов тех воздействий, которые ранее воспринимались им.
Процесс «консолидации» следов
Факт запечатления следов тех раздражителей, которые воздействовали на мозг человека, заставляет поставить важные вопросы:
• как протекает процесс закрепления этих следов?
• закрепляются ли они сразу или для их закрепления нужно некоторое время?
Эти вопросы были предметом целого ряда исследований.
Уже раньше было сделано наблюдение, что в тех случаях, когда человек испытывает травму черепа, следы от раздражителей, которые воздействовали на человека за короткое время до травмы и в некоторый промежуток после травмы, не сохраняются. Человек, получивший массивную травму черепа с потерей сознания, обычно не сохраняет никаких воспоминаний о том, что непосредственно предшествовало травме и что следовало за ней. Этот факт широко известен и получил название антероградной и ретроградной амнезии. Он указывает на то, что сильный шок, который испытывает нервная система, делает мозг на некоторое время неспособным запечатлевать следы дошедших до него раздражений.
Факт антероградной и ретроградной амнезии дал возможность для некоторых попыток измерить то время, на которое распространяется временная неспособность мозга запечатлевать следы. Известно наблюдение, что в памяти мотоциклиста, попавшего в аварию на 78-м км дороги, выпали все воспоминая, начинающиеся с 64-го км пути. Если принять, что он ехал со скоростью 60 км/ч, окажется, что травма привела к тому, что в памяти человека не закрепились следы впечатлений, возникшие за 10–15 мин до травмы, и, следовательно, человеку нужно 10–15 мин, чтобы следы памяти прочно закрепились или, как принято говорить в психологии, «консолидировались», и травматическое воздействие на мозг, имевшее место в течение этого времени, препятствует такой «консолидации».
Описанные факты были толчком для специальных экспериментов, в которых человеку давался искусственный ослабленный шок, и просматривалось, какой промежуток времени выпадает из его мозга.
Примером могут служить опыты, проведенные советским психофизиологом Ф. Д. Горбовым.
Испытуемый помещался перед окошечком, через которое плавно проходили простые цифры с арифметическими знаками (+4, –1, –8, +5 и т. д.). Испытуемый должен был произвести соответствующие арифметические операции, прибавляя данное число к результату ранее полученных операций или вычитая из него соответствующее число. Естественно, что для выполнения этой задачи он должен был прочно удерживать в памяти следы ранее полученного результата.
Внезапно испытуемому давался «шок» в виде резкой световой вспышки.
Как показал опыт, в этих случаях испытуемый, как правило, «забывал» только что полученный результат и начинал отсчет не с последнего, а с предшествующего числа. Этот опыт показывает, что даже такой незначительный шок «стирает» предшествующие следы, устраняет условия, необходимые для их «консолидации».
Изложенные наблюдения привели к предположению, что для укрепления («консолидации») следов памяти необходимо некоторое время, и вызвали ряд исследований, которые были посвящены проверке этого предположения.
Исследования, которые проводились некоторыми авторами (преимущественно американскими), строились по следующей схеме: у животного вырабатывался навык, и через короткое время как он был выработан, животному давался электрический шок. Оказалось, что если шок давался через 10–15 мин после выработки навыка, этот навык исчезал; если же он давался через 45–60 мин после выработки, он сохранялся. Эти опыты показывали, что время, нужное для закрепления («консолидации») следов, следует исчислять в 10–15 мин.
Последующий опыт показал, что такое же стирающее влияние шок оказывает на навыки, которые начинали вырабатываться через короткое время до или после шока: в обоих этих случаях навык не вырабатывался. Следовательно, шок мог не только препятствовать «консолидации» следов, но и создавать такое состояние мозга, при котором новые навыки не могут вырабатываться.
Оказалось далее, что тот же эффект может быть получен не с помощью электрического шока, а с помощью применения некоторых фармакологических агентов, которые либо вызывали тормозное состояние коры (например, барбитураты), либо вели к повышенному состоянию возбуждения коры и вызывали судороги (например, метразол). Оказалось, что применение барбитуратов через 1 мин после образования навыка приводило к тому, что его след исчезал, в то время как применение той же дозы барбитуратов через 30 мин не нарушало навыков, которые за этот период уже успевали закрепиться («консолидироваться»). Аналогичные данные были получены в опытах с применением метразола: через 10 сек после выработки навыка оно приводило к грубому разрушению следов, применение его через 10 мин – к относительно слабому сохранению следов, а применение его через 20 мин оставляло навык сохранным.
Однако различные вещества, воздействующие на состояние возбудимости мозга, влияют на сохранение следов с различной «глубиной». Так, одни могут устранять следы, которые сформировались за 3–4 дня до его применения, в то время как другие действуют лишь на только что образованные следы.
Наконец, оказалось, что существуют вещества, которые теряют процесс «консолидации» следов и упрочивают их. Одним из таких препаратов оказался стрихнин, инъекция которого значительно ускоряла консолидацию и делала их более резистентными к разрушающим влияниям.
Исследования, проведенные за последние два десятилетия, показали, что упрочение («консолидация») следа требует определенного времени, которое можно измерить, и существуют разные агенты, с неодинаковой силой воздействующие на процесс «консолидации» следов. Однако существуют индивидуальные различия у животных, заключающиеся в том, что консолидация следов происходит у разных особей с неодинаковой скоростью. Так, американский исследователь Макгоу показал, что если у крыс, которые быстро вырабатывают навык, шок, данный через 45 с после его выработки, устраняет следы, а шок, данный через 30 мин, оставляет следы сохранными, у крыс, которые медленно вырабатывают навык, шок, данный через 45 мин после выработки навыка, и данный через 30 мин, в одинаковой степени приводит к исчезновению следов. Это означает, что если у «быстрой» группы за 15–20 мин следы успели уже консолидироваться, то у «медленной» группы крыс консолидация следов еще не успевает произойти за это время, и следы еще очень долгое время остаются неупроченными.
Все эти опыты показывают, что формирование известного следа еще не означает, что этот след упрочен, консолидирован, и для консолидации следа необходимо известное время, которое зависит от ряда факторов (в том числе от индивидуальных особенностей) и которое можно измерить. Исследование консолидации следов является одним из важных достижений психофизиологии. Оно дало возможность выделить две стадии процесса формирования памяти, которые далее начали обозначаться терминами «кратковременная память» (под которой понималась стадия, когда следы образовались, но еще не упрочились) и «долговременная память» (под которой понималась стадия, когда следы не только образовались, но настолько упрочились, что могли существовать длительное время и сопротивляться нарушающему влиянию побочных воздействий). Разделение «кратковременной» и «долговременной» памяти, несмотря на условность, поставило психофизиологию перед дальнейшими вопросами, и прежде всего перед вопросом о физиологических механизмах обоих видов памяти.
Физиологические механизмы «кратковременной» и «долговременной» памяти
Каковы же физиологические механизмы, лежащие в основе «кратковременной» и «долговременной» памяти?
Еще в 30-е и 40-е гг. было сделано наблюдение, которое дало основу для того, чтобы высказать гипотезу о природе тех нервных процессов, которые лежат в основе «кратковременной» памяти.
Морфологическими и морфофизиологическими исследованиями американских нейрофизиологов Лоренте-де-Но и Маккэллока было установлено, что в коре головного мозга существуют аппараты, позволяющие возбуждению длительно циркулировать по замкнутым цепям. Основой служил тот факт, что у аксонов отдельных нейронов существуют веточки, которые возвращаются к телу этого же нейрона и либо непосредственно соприкасаются с ним, либо соприкасаются с отдельными дендритами этого же нейрона; этим самым создается основа для постоянной циркуляции возбуждений в пределах замкнутых круговых цепей, или реверберирующих кругов возбуждения. Этим простейшим механизмом, однако, дело не ограничивается. Есть все основания думать, что в нервной системе существуют и более сложные аппараты «нейронных сетей», осуществляющих устойчивые реверберационные круги возбуждения. Такими аппаратами являются функциональные комплексы нейронов, соединенные друг с другом «вставочными» нейронами, или нейронами с короткими аксонами, функция которых, по-видимому, состоит в том, чтобы передавать возбуждение от одного нейрона к другому, обеспечивая длительное протекание возбуждения по более сложным сетям, или «реверберационным кругам».
Некоторые исследователи считают, что «реверберационные круги» возбуждения и являются нейрофизиологической основой «кратковременной» памяти. Существенным механизмом сохранения следов оказывается, по этим предположениям, механизм синаптической передачи возбуждения, который и обеспечивает переход возбуждения с одного нейрона на другой и дает возможность осуществлять длительное сохранение возбуждения, протекающего по «реверберационным кругам».
Согласно этой теории шок разрушает протекание возбуждения по реверберационным кругам и приводит к исчезновению тех следов, которое сохранялись благодаря этому протеканию возбуждения.
Процесс циркуляции возбуждения по «реверберационным кругам» не является, однако, единственно возможным механизмом сохранения следов. Факты, полученные многими исследователями, заставили предположить, что механизм сохранения следов теми глубокими биохимическими изменениями, которые могут ходить не только в синапсах (места передачи возбуждения от одних нейронов к другим), но и в самих телах нейронов и их отдельных органах (ядрах, митохондриях).
Еще в 1959 г. шведский исследователь Хиден показал, что каждое раздражение нервных клеток приводит к заметному повышению содержания рибонуклеиновой кислоты (РНК), в то время как длительное отсутствие раздражений уменьшает содержание РНК. Дальнейшие наблюдения Хидена и его сотрудников заставили высказать предположение, что изменения РНК носят специфический характер и могут предположительно рассматриваться как биохимический механизм сохранения следов памяти. Основой для предположения является тот факт, что изменения РНК, вызванные определенными воздействиями, могут быть очень специфичны и что различные воздействия могут вызывать разные модификации РНК.
Было высказано предположение, что число возможных изменений молекул РНК под влиянием различных воздействий измеряется огромным числом – 1015–1020, и, таким образом, РНК оказывается в состоянии сохранять огромное число различных кодов. Как предполагали эти исследователи, повторное появление этого раздражителя приводит к тому, что специфически измененная РНК начинает «резонировать» именно этому раздражению, а способность специфического резонирования именно данному раздражению и является основой того, что нервная клетка, сохраняющая след полученного воздействия, начинает «узнавать» это воздействие, отличая его от всякого другого.
Такое специфическое изменение РНК под влиянием различных воздействий и дало основание исследователям для предположения, что оно является биохимической основой памяти.
Предположение об участии РНК в сохранении следов памяти было подтверждено рядом наблюдений. К ним относятся наблюдения, проведенные известным американским физиологом Мореллем, которой показал, что повышение содержания РНК, вызываемое повторным раздражением определенного участка мозга, проявляется не только в этом очаге, но и в симметричном ему пункте другого полушария. Это означает не только то, что реверберационные круги возбуждения могут охватывать очень большие зоны мозга, распространяясь и на противоположное полушарие, но и то, что в этом симметричном «зеркальном фокусе», который не испытывал никакого прямого влияния раздражителя, возникает повышенное содержание РНК, очевидно указывающее на создавшуюся в нем готовность к повторным возбуждениям.
К числу их относятся наблюдения, сделанные при помощи электронной микроскопии, показавшие, что по мере формирования следов навыка в соответствующих нейронах животного можно наблюдать увеличение числа мельчайших везикул (пузырьков), содержащих повышенную концентрацию ацетилхолина, способствующего перенесению импульса в синапсах, в то время как длительное отсутствие раздражений уменьшает их количество.
К числу таких наблюдений относятся и факты, которые показали, что следы информации, усвоенной животным, могут быть переданы другому животному гуморальным путем через посредство измененной РНК, и наоборот, разрушение РНК (ее растворение рибонуклеазой) приводит к разрушению этих следов.
Эти наблюдения вызвали оживленную дискуссию, и мы приводим краткие данные, отмечая, что их проверка и окончательная оценка еще являются делом будущего.
Данные о возможном участии РНК как в хранении, так и в передаче информации, были впервые получены американским исследователем Макконнеллом. Этот исследователь вырабатывал у плоских червей (планарий) навык избегать света. Такое обучение требовало значительного числа проб. После этого планария разрезалась на две части, каждая из которых постепенно регенерировала, превращаясь в целое животное. Когда регенерировавшие особи снова начинали обучаться той же процедуре, оказывалось, что обучение как регенерировавшего головного, так и регенерировавшего хвостового шипа требует втрое меньшего количества тренировочных проб. Следовательно, сохранение следа памяти происходит не за счет оставшихся нейронов переднего ганглия (который у хвостового конца заново регенерировал), а за счет гуморальных (биохимических) сдвигов, сохранившихся во всех тканях тела. Характерно, что, если оба конца планарии, у которой был выработан соответствующий навык, опускались в раствор рибонуклеазы, разрушавшей РНК, следы полученного навыка исчезали, и регенерировавшие черви требовали для повторного обучения такого же количества новых тренировочных опытов, как и необученные особи.
Эти опыты, по мнению авторов, подтверждают участие РНК в сохранении следов памяти.
Дальнейшие опыты, проведенные Макконнеллом и другими исследователями, создали впечатление, что измененная РНК может не только сохранять следы полученной информации, но и передавать их гуморальным путем другим особям.
Для того чтобы показать это, Макконнелл сначала вырабатывал соответствующий навык у группы планарий, а потом скармливал экстракт из тел обученных планарий необученным планариям. По данным, которые приводит исследователь, в результате этого опыта необученные планарии начинали значительно быстрее вырабатывать тот специфический навык, который ранее вырабатывался у обученных планарий и, по-водимому, передавался им гуморальным путем посредством специфически измененной РНК, хранящей следы выработанной модификации поведения.
Подобные опыты были проведены на ряде животных (в том числе на крысах, в мозг которых вводился экстракт из размельченного мозга ранее обучавшихся крыс), и авторы, проводившие эти опыты, высказали предположение, что и в этих случаях РНК участвует не только в сохранении следов от полученной информации, но и в передаче этой информации другим особям гуморальным (биохимическим) путем.
Как уже было сказано выше, эти опыты вызвали горячую дискуссию, и еще трудно утверждать, что их результаты подтвердятся дальнейшими исследованиями. Возникает существенный вопрос: ограничивается ли изменение РНК, возникающее в результате раздражения, одними лишь нейронами, или же в процесс сохранения следов вовлекаются и другие ткани мозга? Этот вопрос привлек внимание исследователей.
Как известно, в состав ядер подкорковых образований, как и в состав коры, кроме нейронов входит еще и глия, которая облегает нервные клетки плотной губчатой массой. В течение длительного времени глия считалась лишь опорной тканью мозга, однако за последнее время стало ясно, что она имеет и другие, гораздо более сложные функции, участвуя как в обменных процессах, так и в регуляции процессов возбуждения, протекающего в нервных аппаратах, а возможно, и в процессе сохранения следов тех возбуждений, которые возникают в нервной ткани мозга. Известно также, что число глиальных клеток в 10 раз больше, чем число нервных клеток; в отличие от нервных клеток, которые не делятся при жизни, глиальные клетки продолжают делиться и число их увеличивается в онтогенезе. Характерно, что по мере развития существенно возрастает отношение массы нервных клеток ко всей массе серого вещества, к которой относятся и глиальные клетки.
Глиальные клетки плотно облегают нервные клетки, и, по выражению Хидена, «занимают стратегическое положение между нервными клетками и кровеносными капиллярами». Электрические потенциалы возникают в них во много сотен раз медленнее, чем в нервных клетках, а биохимические изменения, происходящие в них под влиянием раздражений, находятся в обратных отношениях к биохимическим изменениям, происходящим в нервных клетках: в начале раздражения в нервных клетках (нейронах) количество РНК увеличивается, а в окружающей глии – уменьшается, и наоборот, по окончании действия раздражителя количество РНК в нервной клетке быстро падает, а в клетках окружающей глии – возрастает. Поэтому возникновение медленных потенциалов, которым нейрофизиология придает особенно большое значение, связывается сейчас не только с работой нейронов, но и с работой глии.
Все это заставляет предполагать, что глия придает стабильность процессам, возникающим в нервной клетке, оказывает модулирующее влияние на протекание возбуждений и, возможно, непосредственно участвует в хранении следов тех возбуждений, которые возникают в нейронах.
Циркуляции возбуждений по реверберационным кругам и указаний на биохимические сдвиги, возникающие под влиянием раздражений, доходящих до нервной ткани, все же недостаточно для объяснения механизмов, лежащих в основе долговременной памяти. Поэтому некоторые исследователи считают необходимым искать механизмы долговременной памяти в некоторых морфологических изменениях, возникающих в синаптическом аппарате нейронов, и высказывают предположение, что именно эти морфологические новообразования являются субстратом долговременной памяти.
Еще раньше известный морфофизиолог А. Капперс указал, что рост аксонов и дендритов не случаен и отростки нейрона ориентируются в направлении протекающего возбуждения. Это явление, которое А. Капперс назвал «нейробиотическим», подтвердилось при дальнейших наблюдениях. Сейчас ученые полагают, что направление роста отростков нейронов в значительной мере определяется их функционированием и теми «программами», которые зависят от кода возбуждения и лежат в основе их деятельности.
Рост аксо-дендритической системы ряда нейронов происходит и прижизненно, в большой степени стимулируется упражнением и задерживается от «неупотребления» той или другой системы. Упражнение в значительной степени повышает число синапсов, увеличивает число пузырьков (везикул), переносящих возбуждение в нейронах, и количество тех мельчайших выростов («шипиков»), находящихся на аксонах, которые сейчас считаются основным нейрохимическим аппаратом, обеспечивающим передачу возбуждения в синапсах. Такие же реакции движения и роста возникают при возбуждении не только в отростках нейронов, но и в глии (А. И. Ройтбак), именно этот эффект образования новых синапсов, по мнению некоторых авторов, и составляет субстрат долговременной памяти.
Если в основе кратковременной памяти лежит движение возбуждения по реверберационным кругам, а в основе долговременной памяти – рост аксо-дендритического аппарата глии, образование новых синапсов еще нельзя считать доказательным, но многие современные попытки найти физиологическую основу явлений памяти идут в этом направлении.
Мозговые системы, обеспечивающие память
В результате приведенных выше данных возникают вопросы:
• какие большие системы головного мозга обеспечивают запечатление следов?
• участвуют ли в процессах памяти все системы головного мозга, играющие одну и ту же роль в запечатлении следов, или же из всех известных нам систем мозга можно выделить некоторые, играющие особенную роль в фиксации и хранении следов памяти?
Мы уже знаем (см. ч. 1, гл. 4), что в головном мозге можно выделить по крайней мере три больших блока, из которых:
• один обеспечивает тонус коры и регуляцию общих состояний возбудимости;
• второй является блоком приема, переработки и хранения поступающей информации;
• третий – блоком формирования программ, регуляции и контроля поведения.
Уже этот факт говорит о неодинаковом участии отдельных образований большого мозга в процессах памяти.
Мы знаем также, что нейрофизиологическая характеристика отдельных нейронов, входящих в разные системы мозга, неодинакова. Если в проекционных системах зрительной, слуховой и кожно-кинестетической зон коры подавляющее число рецепторных клеток являются модально-специфическими и реагируют на узкоизбирательные признаки раздражителей, то имеются и другие области (к которым, например, относится гиппокамп, хвостатое тело), которые по преимуществу состоят из нейронов, не имеющих модально-специфического характера и реагирующих только на изменение возбуждения. Естественно, что эти факты дают основание предположить:
1) гиппокамп и связанные с ним образования (миндалевидное тело, ядра зрительного бугра, мамиллярные тела) играют особую роль в фиксации и сохранении следов памяти;
2) нейроны, входящие в их состав, являются аппаратом, приспособленным для хранения следов возбуждений, сличения их с новыми раздражениями, и призваны либо активировать разряды (если новое возбуждение отличается от старого), либо тормозить их.
Приведенные факты заставляют думать, что указанные системы являются аппаратом, обеспечивающим не только ориентировочный рефлекс (как это указывалось выше), но и аппаратом, несущим функцию фиксации и сличения следов, играющих существенную роль в процессах памяти.
Вот почему, как показали наблюдения, двустороннее поражение гиппокампа приводит к грубым нарушениям памяти, и больные с таким поражением начинают проявлять картину той невозможности фиксировать доходящие до них раздражения, которая известна в клинике под названием «корсаковского синдрома» (см. ниже). Эти факты были установлены многими исследователями (Б. Милнер, Сковилл, В. Пенфилд) на операциях и имеют большое теоретическое значение.
Очень важные данные были получены в специальных опытах, проведенных канадским нейропсихологом Б. Милнер. Больному с односторонним поражением гиппокампа вводилось в сонную артерию второго полушария снотворное вещество (амитал натрий); это вело к краткому (на несколько минут) выключению функций коры второго полушария и приводило к тому, что на короткий отрезок времени оба гиппокампа выключались из работы.
Результатом такого вмешательства было временное выключение памяти и невозможность какой бы то ни было фиксации следов, которая продолжалась несколько минут и затем исчезала.
Легко видеть, какое значение для понимания роли гиппокампа в фиксации и сохранении следов памяти имеют эти исследования.
Не меньшее значение для понимания той роли, которую в процессах памяти играет гиппокамп и связанные с ним образования, имеют и клинические наблюдения, показывающие, что поражения в этих областях мозга, тесно связанные с ретикулярной формацией, приводят не только к общему снижению тонуса коры, но и к значительному нарушению возможности запечатлевать и хранить следы текущего опыта. Такие нарушения наблюдались в клинике при любом поражении, блокирующем нормальное движение по так называемому гиппокампо-таламо-мамиллярному кругу («кругу Пейпеца»), который включает в свой состав гиппокамп, ядра зрительного бугра, мамиллярные тела и миндалину. Прекращение нормальной циркуляции возбуждения по этому кругу нарушало нормальную работу ретикулярной формации и приводило к грубым расстройствам памяти.
Все это не означает, что и другие отделы большого мозга и, в частности, мозговой коры не принимают участия в процессах памяти. Существенное, однако, заключается в том, что поражение затылочных или височных зон коры может приводить к выпадению возможности закреплять следы модально-специфических (зрительных, слуховых) раздражений, но никогда не приводит к общему нарушению следов памяти.
Это означает, что память является сложным по своей нервной основе процессом и в обеспечении памяти принимают участие разные системы мозга, каждая из которых играет свою собственную роль и вносит свой специфический вклад в осуществление мнестической деятельности.
Основные виды памяти
Психология располагает несколькими основными видами памяти. Мы последовательно рассмотрим их, расположив в порядке возрастающей сложности.
Однако ограничимся лишь анализом тех видов памяти, которые имеют значение для познавательных процессов, оставив в стороне рассмотрение явлений эмоциональной и двигательной памяти.
Наиболее элементарную форму сенсорной памяти представляют так называемые последовательные образы. Они проявляются как в зрительной, так и в слуховой и общечувствительной сфере и хорошо изучены в психологии.
Явление последовательного образа (часто обозначаемого символом NB соответственно немецкому термину «Nachbild») состоит в следующем: если на некоторое время предъявить субъекту простой раздражитель, например предложить ему смотреть на ярко-красный квадрат 10–15 сек, а затем убрать этот квадрат, то испытуемый продолжает видеть на месте убранного красного квадрата отпечаток такой же формы, но обычно сине-зеленого (дополнительно к красному) цвета. Этот отпечаток иногда появляется сразу же, иногда через несколько секунд и сохраняется некоторый период (от 10–15 сек до 45–60 сек), затем постепенно начинает бледнеть, терять свои четкие контуры, как бы расползается, затем исчезает; иногда он снова появляется, чтобы уже полностью исчезнуть. У разных испытуемых как яркость, так и четкость и продолжительность последовательных образов может быть различной.
Явление последовательных образов объясняется тем, что раздражение сетчатки имеет свое последействие: оно истощает ту фракцию зрительного пурпура (цветочувствительного компонента колбочки), которая обеспечивает восприятие красного цвета, поэтому при переводе взгляда на белый лист появляется отпечаток дополнительного к нему сине-зеленого цвета. Этот вид последовательного образа называют отрицательным последовательным образом. Он может быть расценен как наиболее элементарный вид сохранения сенсорных следов или наиболее элементарный вид чувствительной памяти.
Кроме отрицательных последовательных образов существуют и положительные последовательные образы. Их можно наблюдать, если в полной темноте поместить перед глазами какой-нибудь предмет (например, руку), а затем на очень короткое время (0,5 сек) осветить поле ярким светом (например, вспышкой электрической лампочки). В этом случае после того, как потухнет свет, человек в течение некоторого периода будет продолжать видеть яркий образ предмета, расположенного перед его глазами, на этот раз в натуральных цветах; этот образ сохраняется некоторое время и затем исчезает.
Явление положительного последовательного образа есть результат прямого последействия кратковременного зрительного восприятия. Тот факт, что он не меняет своей окраски, объясняется тем, что в наступающей темноте фон не вызывает возбуждения сетчатки, и человек может наблюдать непосредственное последействие вызванного на один момент сенсорного возбуждения.
Феномен последовательных образов всегда интересовал психофизиологов, которые видели в этом явлении возможность непосредственно наблюдать процессы тех следов, которые сохраняются в нервной системе от действия сенсорных раздражений, и проследить динамику этих следов.
Последовательные образы отражают прежде всего явления возбуждения, протекающие на сетчатке глаза. Это доказывается простым опытом. Если предъявить на некоторое время красный квадрат на сером экране и, убрав этот квадрат, получить его последовательный образ, а затем постепенно отодвигать экран, можно увидеть, что величина последовательного образа постепенно увеличивается, причем это увеличение последовательного образа прямо пропорционально удалению экрана («закон Эммерта»).
Это объясняется тем, что по мере удаления экрана угол, который начинает занимать его отражение на сетчатке, постепенно уменьшается, и последовательный образ начинает занимать все большее место на этой уменьшающейся площади сетчаточного образа отодвигающегося экрана. Описанное явление служит четким доказательством того, что в данном случае мы действительно наблюдаем последействие тех процессов возбуждения, которые происходят на сетчатке, и последовательный образ является наиболее элементарной формой кратковременной сенсорной памяти.
Характерно, что последовательный образ является примером самых элементарных следовых процессов, которые нельзя регулировать сознательным усилием: его нельзя ни продлить по своему желанию, ни произвольно вызвать снова. В этом и состоит отличие последовательных образов от более сложных видов образов памяти.
Последовательные образы можно наблюдать в слуховой сфере и в сфере кожных ощущений, однако там они выражены слабее и продолжаются более короткое время.
Несмотря на то что последовательные образы являются отражением процессов, протекающих на сетчатке, их яркость и последовательность существенно зависят от состояния зрительной коры. Так, в случаях опухолей затылочной области мозга последовательные образы могут проявляться в ослабленном виде и сохраняться более короткое время, а иногда и вообще не вызываются (Н. Н. Зислина). Наоборот, при введении некоторых стимулирующих веществ они могут становиться ярче и продолжительнее.
От последовательных образов следует отличать явления наглядных, или эйдетических, образов (от греч. «эйдос» – образ). Явление наглядных (эйдетических) образов (в психологии они обозначаются символом АВ – от немецкого Anschaungsbild) было в свое время описано немецкими психологами братьями Иенш. Оно заключается в следующем: у некоторых людей (особенно в детском и юношеском возрасте) можно наблюдать яркие и отчетливые образы показанного предмета или целые картины, сохраняющиеся длительное время после того, как предъявленные предметы или картины были убраны.
Это явление было прослежено в опытах. Испытуемому на 3–4 мин предъявлялась картинка, например изображающая какую-нибудь уличную сценку. После того как картинка была убрана, задавались вопросы о ее деталях. Если обычные испытуемые не могли ответить почти ни на один из этих вопросов, то испытуемые, обладающие яркими эйдетическими образами, продолжали как бы видеть эту картину и легко отвечали на такие вопросы, как «сколько было деревьев на улице?» «какие животные изображены на картине?», «как выглядит афиша на стене?» и т. п. Они давали ответы на все эти вопросы, как бы продолжая «разглядывать» убранную картину и, как правило, не делали в этом описании никаких ошибок.
Яркий эйдетический образ отличался многими коренными особенностями от последовательного образа. Он мог сохраняться как угодно долго; если он в последующем исчезал, субъект без всякого труда мог вызвать его снова, поэтому опыты со «считыванием» деталей с эйдетического образа можно было проводить через несколько недель, месяцев и даже лет после того, как этот опыт был впервые проведен.
В советской литературе явление эйдетических образов было описано А. Р. Лурией, в течение многих лет наблюдавшего человека с такой яркой наглядной зрительной памятью.
В отличие от последовательного образа эйдетические образы имеют более сложную природу и вовсе не являются следами возбуждений, вызванных на сетчатке глаза. Это доказывается простым опытом. Если показать субъекту, обладающему эйдетической памятью, фигуру или сложное изображение на экране, а затем отодвигать этот экран, образ, который остался от этой фигуры или изображения, не начнет увеличиваться по мере удаления экрана в той же пропорции, как последовательный образ, но будет сохранять значительно большее постоянство. Это отклонение от «закона Эммерта» и большая константность эйдетического образа отличают его от последовательного образа и ставят на среднее место между последовательным образом (резко увеличивающимся по мере удаления экрана) и образом представления (сохраняющим свою полную константность и совсем не увеличивающимся по размеру при отодвигании экрана). Все это говорит о том, что эйдетические образы имеют центральные механизмы и, следовательно, представляют собой более сложный вид чувственной памяти.
Отличие эйдетических образов от последовательных образов заключается в том, что они сохраняются без всяких изменений четкости, не обнаруживают никаких явлений расплывания и флюктуации, могут произвольно вызываться в любой момент, в том числе и через очень большие промежутки времени после того, как они были зафиксированы.
Наконец, существенное отличие эйдетических образов заключается в их подвижности, в возможности изменять их под влиянием задач и представлений субъекта.
Простой опыт, проведенный братьями Иенш, показывает, что испытуемому, обладающему эйдетической памятью, предъявляется картина, изображающая яблоко, а на некотором отдалении от него крючок. После того как изображение убирается и испытуемый продолжает «видеть» эйдетический образ, ему предлагается представить себе, что он очень хочет получить яблоко. Сразу же вслед за этой инструкцией испытуемый отмечает, что крючок, ранее находившийся на расстоянии от яблока, приближается к нему и тянет яблоко к испытуемому. Эйдетический образ оказывается, следовательно, подвижным и изменяется под влиянием установки субъекта. Как показали исследования, эйдетические образы чаще встречаются в детском и юношеском возрасте и постепенно исчезают, сохраняясь только у некоторых людей. Есть основания думать, что некоторые известные художники обладали яркими эйдетическими образами. Так, известны художники, для которых было достаточно смотреть на модель лишь в течение нескольких минут, после чего они могли продолжать работать над картиной в отсутствие модели, сохраняя образ модели со всеми ее деталями.
Есть основания думать, что существуют как вещества, усиливающие эйдетические образы (к ним братья Иенш относят вещества, содержащие ионы калия), так и вещества, ослабляющие их (к ним относят вещества, содержащие ионы кальция). Поэтому некоторые специальные фармакологические агенты (например, мескалин) могут резко усиливать эйдетические образы, вызывая яркие зрительные ассоциации.
Значительно более сложное строение имеет третий, наиболее важный вид образной памяти – образ представления (иногда он обозначается в психологии VB – от немецкого Vorstellungsbild). Такие образы хорошо известны каждому. Мы говорим, что имеем представление о дереве, о лимоне, о собаке. Это означает, что наш прежний опыт оставил в нас следы этих образов; поэтому наличие образов представлений расценивается как наиболее существенная форма памяти.
С первого взгляда может показаться, что образы представлений близки к наглядным образам, отличаясь от них только тем, что они менее ярки, более бедны и размыты, менее определенны. Однако такая характеристика представлений как более бедных по своему содержанию образов глубоко ошибочна, и внимательный психологический анализ показывает, что образы представлений не беднее, а неизмеримо богаче наглядных образов.
Первое, что отличает образы представлений от наглядных образов, это то, что образы представлений всегда полимодальны, иначе говоря, всегда включают в свой состав элементы как зрительных, так и осязательных, слуховых и двигательных следов; они являются следами не одного вида восприятия, а следами сложной практической деятельности с предметами.
Внешне образ представлений может показаться зрительно более бедным и является скорее схемой, общим очертанием данной вещи, чем ее наглядным зрительным изображением. Однако он включает в свой состав разные стороны представлений о вещи: образ представлений о лимоне включает как его внешний вид (форму и цвет), так и его вкус, шероховатую кожу, вес и т. п. Образ стола включает в свой состав не только бедный и схематичный вид стола, но и его применение, следы того, что человек за ним сидел, обедал, работал и т. п. Этот множественный состав образа представления, включающий многообразную практику с предметом, уже сам по себе делает представление о предмете гораздо богаче, чем один лишь его внешний вид.
Вторая особенность образа представления заключается в том, что он всегда включает в свой состав следующее:
• интеллектуальную переработку впечатления о предмете;
• выделение в предмете наиболее существенных признаков;
• отнесение его к определенной категории.
Мы не только воспроизводим образ дерева, но и называем его определенным словом, выделяем в нем существенные признаки, относим его к определенной категории. Вызывая представление о дереве, мы, как правило, не вызываем образа какого-либо определенного дерева (одной хорошо известной нам сосны или березы), но имеем дело с обобщенным образом дерева, в который может войти как наглядный образ березы или сосны, так и наглядный образ тополя или дуба. Тот факт, что образ представления с первого взгляда кажется размытым и более бедным, чем наглядный зрительный образ, на самом деле является признаком его обобщенности, потенциального богатства стоящих за ним связей, признаком того, что он может быть включен в любые отношения. Одновременно эта кажущаяся бедность образа представления говорит о том, что какой-либо один признак (комплекс признаков) выделяется в нем как наиболее существенный, в то время как другие признаки игнорируются как менее существенные.
Следовательно, образ представления является в конечном счете не пассивным отпечатком нашего зрительного восприятия, а итогом его анализа и синтеза, абстракции и обобщения, иначе говоря, результатом кодирования, воспринимавшегося в известную систему.
Значит, в образе представления наша память не пассивно сохраняет отпечаток раз воспринятого, но проделывает с ним глубокую работу, объединяя целый ряд впечатлений, анализируя содержание предмета, обобщая эти впечатления, объединяя собственный наглядный опыт со знаниями о предмете.
Следовательно, образ представления является продуктом неизмеримо более сложной деятельности и неизмеримо более сложным психологическим образованием, чем последовательный или наглядный образ.
Эта сложность образа представления отчетливо видна как в узнавании предмета, так и в сохранении образа.
Узнавание предмета никогда не является процессом простого наложения воспринимаемого предмета на хранящийся в памяти образ представления о нем. Оно происходит, как правило, путем выделения существенных признаков предмета, сличения признаков сходных и различных в ожидаемом и реально воспринимаемом предмете, в результате которых и происходит «принятие решения» о том, является ли видимый предмет тем, который мы ожидали, или нет. Факт, что человек имеет «образ» своего знакомого, вовсе не означает, что он располагает полным зрительным отпечатком этого знакомого, и он «узнает» его, путая простое отождествление воспринимаемого образа с тем, которой хранится в его памяти. Это означает, что он располагает обобщенным комплексом признаков, которые он удерживает как существенные для своего знакомого: высокий рост, лысоватый, в очках, прямо держится и т. п. Встречая человека, похожего на этого знакомого, он сличает отдельные черты, и если эти черты в чем-либо не совпадают («лысоватый, в очках, но лицо круглое…»), он «принимает решение», что перед ним не тот человек, он «не узнает» его. Лишь совпадение всех ведущих признаков приводит к уверенности, что перед ним именно ожидаемое лицо, и к «принятию решения», которое и есть проявление узнавания своего знакомого.
Это дает основания считать образ представления не простым отпечатком в памяти единичного впечатления, а сокращенным, свернутым продуктом сложной деятельности с предметом, включающим элементы как наглядного опыта, так и знаний о нем. Столь же сложным процессом является хранение образа представления в памяти.
Как показал ряд исследований (и прежде всего исследования советского психолога И. М. Соловьева), образ представления иногда не хранится в памяти в неизменном виде; он всегда претерпевает динамические изменения, которые легко обнаружить, если, дав испытуемому возможность ознакомиться с предметом, затем, после истечении некоторого времени (день, неделя, месяц, несколько месяцев) не только спросить, имеет ли он представление этого предмета, но и предложить нарисовать его. Опыт убедительно показывает, что сохранение этого образа в памяти практически связано с видоизменением образа представления этого предмета, с выделением и подчеркиванием его наиболее существенных признаков, исчезновением его индивидуальных особенностей, иначе говоря, с глубокой переработкой хранящегося в памяти образа.
Все это показывает, что образ представления является сложнейшим психологическим явлением и «образную память» человека ни в коей степени нельзя расценивать как элементарное явление.
Образы представлений являются значительно более сложными видами следов памяти, и именно их близость к интеллектуальным процессам делает их одним из наиболее важных составных частей познавательной деятельности человека.
Более сложный и более высокий специфически человеческий вид памяти представляет словесная память.
Мы не только пользуемся словами для обозначения предметов, и словесная речь не только участвует в формировании представлений и хранении наглядной информации. Подавляющее количество знаний человек получает при посредстве словесной системы, воспринимая устную информацию, читая книги и сохраняя в своей памяти результаты сведений, получаемых при помощи речи.
Словесная память в еще меньшей степени является непосредственной фиксацией слов и пассивным хранением вызванных ими образов, чем фиксация и хранение результатов наглядного опыта, откладывающегося в виде представлений.
Ниже мы еще увидим, что, получая словесную информацию, человек меньше всего запоминает слова и удерживает текстуально дошедшее до него впечатление.
Словесная память всегда является переработкой словесной информации, выделением из нее наиболее существенного, отвлечением от побочного, несущественного и удержанием не непосредственно воспринимаемых слов, а тех мыслей, которые попадаются в словесном сообщении. Это означает, что в основе словесной памяти всегда лежит сложный процесс перекодирования сообщаемого материала, связанный с процессом отвлечения от несущественных деталей и обобщения центральных моментов информации. Вот почему человек оказывается в состоянии «запоминать» содержание обширного материала, получаемого из устных сообщений и читаемых книг, одновременно оказываясь совершенно не в состоянии удержать в памяти их дословное содержание.
Словесную память нередко называют «ассоциативной», или «логической». Это связано с тем, что слова никогда не возбуждают у нас изолированных представлений, но вызывают целые цепи матрицы ассоциативных или логически связанных элементов.
Психология мнестической деятельности
До сих пор мы останавливались на отдельных видах следов и особенностях их запечатления.
Теперь мы должны дать характеристику специальной мнестической деятельности, иначе говоря, процессам специального запечатления или заучивания материала.
Подавляющее число наших систематических знаний возникает в результате специальной деятельности, при которой перед субъектом ставится задача запомнить соответствующий материал, удержать, чтобы сохранить его в памяти, а в последующем припомнить или воспроизвести его.
Такая деятельность, направленная на запоминание и воспроизведение удержанного материала, и называется мнестической деятельностью.
В мнестической деятельности перед человеком ставится задача избирательно запомнить предлагаемый ему материал, удержать, а затем воспроизвести, или припомнить, его. Естественно, что во всех этих случаях человек должен четко отделить тот материал, который ему было предложено запомнить, от всех побочных впечатлений и при воспроизведении ограничиться именно этим материалом, не вплетая в него каких-либо посторонних впечатлений или ассоциаций. Поэтому мнестическая деятельность всегда носит избирательный характер. Мнестическая деятельность человека представляет собой такую форму деятельности, в которой процесс запоминания (заучивания) отделен от процессов припоминания (воспроизведения) известным промежутком времени, в одних случаях коротким (когда проверка удержанного произведения осуществляется непосредственно вслед за заучиванием), в других случаях значительным (когда проверка производится через час, несколько часов или сутки).
В зависимости от задачи (запомнить на короткий срок или на длинный) можно различать кратковременную и долговременную память, хотя различение этих обеих форм памяти носит относительный характер.
Мнестическая деятельность представляет собой специфически человеческое образование, отсутствующее у животных. В процессе образования навыка или условного рефлекса у животного вызывается определенная деятельность, которая при повторении сохраняется. Однако только у человека процесс запоминания становится специальной задачей, а заучивание материала, сохранение его в памяти и сознательное обращение к прошлому в целях припоминания заученного материала – специальной формой сознательной деятельности.
Одной из основных задач психологической науки с самого начала было измерить доступный человеку объем памяти, быстроту, с которой он может запоминать материал, и время, в течение которого он может удерживать этот материал.
Эта задача отнюдь не простая.
Для того чтобы измерить «чистую» память, необходимо устранить все осложняющие влияния, которые оказывает на нее интеллектуальная переработка материала.
Известно, что осмысливание материала, организация отдельных элементов в целую систему может расширить возможность запоминания, как организация воспринимаемых элементов в целую стройную структуру – объем восприятия. Измеряя память, мы должны принять все меры, чтобы материал, который запоминают наши испытуемые, не был уложен ими в определенные смысловые структуры (это сделало бы измерение «чистой» памяти невозможным и не позволило выделить те единицы, в которых объем памяти мог бы быть выражен).
Однако именно эта задача устранить из исследования памяти всякую возможность организации материала в известные смысловые системы и оказывается самой трудной. Запоминая предложенный материал, испытуемый всегда пытается объединить его в известные смысловые группы, связать отдельные элементы ассоциациями, а это делает невозможным измерить объем «чистой» памяти, отделив ее от интеллектуального кодирования элементов в более крупные единицы.
Задача измерения объема памяти в ее наиболее чистом виде была разрешена на заре развития экспериментальной психологии известным немецким психологом Г. Эббингаусом. Для исследования объема памяти он решил предлагать испытуемому ряд бессмысленных слогов (таких, как цяв, хок, пын, дум и т. д.), которые давали наименьшие возможности для осмысления и образования ассоциаций. Предлагая испытуемому запомнить 10–12 слогов и отмечая число удержанных членов ряда, Г. Эббингаус принял это число за объем «чистой» памяти.
Повторяя опыт несколько раз подряд и регистрируя постепенно увеличивающееся число удержанных членов, Г. Эббингаус получил возрастающую кривую числа удержанных элементов, которую он обозначил как кривую заучивания.
Наконец, проводя проверку количества удержанных членов через несколько минут, часов или суток, он имел возможность наблюдать, как число сохраненных элементов ряда падает, и это дало ему возможность зарегистрировать кривую забывания или угасания следов памяти.
Полученные Г. Эббингаусом данные и стали основным материалом, характеризующим процессы человеческой памяти в ее самых простых формах. Рядом с измерением порогов ощущений эти опыты заложили основы научной экспериментальной психологии.
Какие основные закономерности памяти были найдены этими опытами?
Первым результатом этих исследований было установление среднего объема памяти, которое характеризовало человека.
Оказалось, что в среднем человек легко запоминает после первого чтения 5–7 отдельных элементов: это число значительно колеблется, и если люди с плохой памятью удерживают сразу только 4–6 изолированных элементов, то люди с хорошей памятью оказываются в состоянии сразу после первого чтения удержать 7–8 изолированных и бессмысленных элементов.
Далее оказалось, что объем памяти варьируется в зависимости от способа предъявления материала. Люди с преобладанием слуховой памяти запоминают больше элементов, если бессмысленные слоги читаются им вслух; люди с преобладанием зрительной памяти запоминают большее число элементов, если они предъявляются им в написанном виде. Правда, различия в слуховой и зрительной памяти оказываются не столь значительными, и проведенные исследования дают основания констатировать лишь легкое усиление зрительной памяти с возрастом, что, возможно, связано с процессом овладения письмом. Характерно, что различие в зрительной и слуховой памяти, которое лишь в нерезких формах может выступать у нормальных людей, в особенно отчетливых формах может выступать при шаговых поражениях.
Опыты Г. Эббингауса позволили установить важные закономерности в процессе заучивания материала.
При многократном предъявлении одной и той же серии, состоящей из 12–15 элементов, число удержанных членов постепенно возрастает, и, таким образом, оказывается возможным вывести кривую возрастающего числа удержанных членов, или кривую заучивания. Характерным оказался тот факт, что кривая заучивания у нормальных испытуемых носила регулярно возраставший характер, у человека, находящегося в состоянии сильного утомления, она задерживалась или сначала поднималась, а затем начинала опускаться. У человека с дефектами памяти (например, в старческом возрасте) она поднималась очень медленно и практически останавливала свой подъем. Естественно, что кривая существенно изменялась в зависимости от того, какой была длина заучиваемого ряда, и если при предъявлении ряда из 10 слов она очень скоро достигала предела (после 3–4 повторений многие испытуемые начинали удерживать 10 слов), то при предъявлении 20 или 30 слов заучивание продолжалось гораздо дольше и, как правило, не достигало полного воспроизведения даже после многих повторений.
Существенные данные были обнаружены при проверке того, как длительно удерживается заученный материал и как протекает его постепенное забывание после различных интервалов времени.
Для этой цели Г. Эббингаус предлагал испытуемым заучить определенный ряд элементов, а затем проверял, какое число этих элементов удерживается испытуемым через определенный промежуток времени.
Эти опыты позволили показать, что заученный материал удерживается полностью лишь относительно короткое время, после чего начинается его забывание и кривая, отражающая число удержанных элементов, резко опускается. В дальнейшем этот темп забывания следов уменьшается, и после нескольких дней небольшое число удержанных элементов практически остается одним и тем же.
Характерно, что кривая забывания зависит как от прочности заучивания (число безошибочного повторения ряда при заучивании), резко замедляя процесс забывания прочно заученного ряда, так и от степени организации ряда в осмысленные системы (забывание серии бессмысленных слогов протекает гораздо быстрее, чем забывание серии слов, организованных в известные смысловые структуры).
Следует, наконец, упомянуть, что сохранение заученного материала в высшей степени зависит от того, чем было заполнено время испытуемого в промежутке между заучиванием и припоминанием. Так, если этот интервал был заполнен бодрствованием и интеллектуальной работой, забывание заученного материала протекало быстрее, если интервал был заполнен сном – значительно медленнее.
Наиболее существенные данные, приближающие нас к пониманию интимных механизмов памяти, были получены при изучении зависимости результатов запоминания от объема предъявленного ряда и при внимательном анализе зависимости удержания и забывания элементов предложенного ряда от их места в общем ряду.
Исследования показали, что если ряд из 5–6 элементов запоминается целиком после первого предъявления, то увеличение предложенного ряда приводит не к возрастанию, а к падению числа удержанных элементов. Так, при предъявлении 4–5 цифр испытуемый удерживал их полностью; при предъявлении 7–8 цифр только 70 %; при предъявлении 9–10 цифр – 40 %, а при предъявлении 10 цифр – лишь 23 %; предъявление ряда из 11–13 цифр приводило к тому, что число удержанных элементов снижалось до 2–3 %.
Аналогичные результаты были получены в другом выражении: оказалось, что если ряд из 6–7 элементов (слов) удерживался уже после одного предъявления, полное удержание ряда из 12 элементов требовало уже 16 повторений, заучивание ряда из 16 элементов – 30 повторений, ряда из 24 элементов – 44 повторения и ряда из 26 элементов – 65 повторений. Аналогичные данные были получены при заучивании серий из различного числа слогов.
Приведенные данные убедительно показывают, что увеличение исходного числа запоминаемых элементов не безразлично для их запоминания, что число удержанных элементов не возрастает в линейной зависимости от величины исходного ряда и что, наоборот, увеличение объема исходного ряда приводит к задержке, торможению процесса запоминания.
Особенно существенные данные были получены при внимательном анализе той зависимости, которая обнаруживается в удержании элементов в зависимости от того места, которое они занимают в общем ряду.
Как показали исследования, элементы предложенного ряда удерживаются далеко не одинаково. Как правило, первые и последние элементы ряда удерживаются гораздо чаще, чем средние элементы ряда. Этот факт, который получил в психологии название фактора края, имеет очень большое принципиальное значение. Он говорит о том, что удержание и воспроизведение заучиваемых элементов протекают при тормозящем влиянии, которое оказывают отдельные звенья ряда друг на друга. Первые элементы испытывают тормозящее влияние только последующих, а последние элементы ряда – тормозящее влияние только предыдущих звеньев; в отличие от этого средние элементы ряда испытывают тормозящее влияние как со стороны предшествующих, так и со стороны последующих звеньев, и поэтому они воспроизводятся гораздо хуже.
Тормозящее влияние предшествующих звеньев заучиваемого ряда на последующие называется в психологии проактивным торможением; тормозящее влияние последующих звеньев на предыдущие – ретроактивным торможением. После того, что было выше сказано о тормозящем влиянии шока на последующие и предыдущие следы, механизм влияния обоих следов торможения на консолидацию следов становится достаточно ясным.
Изложенные факты имеют большое значение для психологии памяти. Они вплотную подводят к ответу на вопрос: какие механизмы лежат в основе забывания?
В психологии в течение многих лет существовали две теории, объяснявшие причины забывания. Одна из них называлась теорией постоянного угасания следов (tracedecay), другая – теорией интерферирующего торможения следов.
Согласно первой теории следы, оставленные в нервной системе теми или иными воздействиями, постепенно угасают, и соответствующие воздействия (переживания) стираются. Поэтому забывание является естественно протекающим, пассивным процессом.
Вторая теория подходит к решению вопроса о причинах забывания. Она исходит из положения, что следы, оставляемые теми или иными раздражениями, остаются в мозгу на значительно более длительное время, иногда исчисляющееся многими годами (этот факт подтверждается опытами с гипнозом, при которых оказывается возможным вызвать те давние, иногда детские воспоминания, которое казались давно исчезнувшими); забывание впечатлений или переживаний объясняется этой теорией как результат влияния побочных, «интерферирующих» воздействий, тормозящих выявление этих следов. Такие тормозящие влияния могут носить двоякий характер: они исходят как от воздействий, непосредственно предшествующих моменту запечатления следов (явления проактивного торможения), так и от воздействий, следующих сразу же за моментом запечатления следов (ретроактивное торможение).
Легко видеть, что эта вторая теория рассматривает забывание как активный процесс и считает, что оно «локализовано» не в запечатлении, а в воспроизведении следов прошлого опыта.
Такое предположение подтверждается двумя группами фактов.
1. Одним из них является факт тормозящего влияния отвлекающей работы на воспроизведение следов. Выше говорилось о различной успешности воспроизведения следов в зависимости от того, был ли интервал, отделяющий воспроизведение следов от заучивания, заполнен активной работой или сном. Специальные исследования, при которых интервал между заучиванием и воспроизведением заполнялся запоминанием посторонних рядов, подтверждает положение о тормозящем влиянии интерферирующих воздействий.
2. Предположение, что в основе забывания лежит не столько слабость и естественное угасание следов, сколько тормозящее действие интерферирующих агентов, подтверждается другим фактом, получившим в психологии название реминисценции. Этот факт заключается в том, что воспроизведение следов, недоступное сразу же после заучивания ряда, становится доступным после известной паузы, в течение которой мозг успевает отдохнуть. Поэтому, как это ни кажется парадоксальным, объем материала, воспроизведенного после известного промежутка времени, может оказаться больше, чем объем материала при непосредственном воспроизведении.
Забывание объясняется не столько результатом угасания следов, сколько результатом их торможения поточными интерферирующими влияниями, и снятие этих тормозящих факторов (отдых коры) приводит к тому, что временно заторможенные следы начинают всплывать.
Влияние смысловой организации на запоминание
До сих пор мы рассматривали основные законы запоминания и воспроизведения рядов, состоящих из изолированных, не связанных в одно целое звеньев. Совершенно иные законы характеризуют запоминание и воспроизведение информации, организованной в целые смысловые структуры. Основной факт заключается в том, что, так же как и в сфере восприятия, организация элементов в целые смысловые (логические) структуры существенно расширяет возможности памяти и делает следы памяти несравненно более прочными.
Один пример может иллюстрировать это положение. Представим себе, что мы должны запомнить ряд (а), состоящий из 18 отдельных чисел – нулей и единиц.
(а) 101000100111001110
Естественно, что запоминание ряда из случайно чередующихся однородных элементов представляет большие трудности и потребует большого числа повторений.
Теперь объединим эти числа сначала в пары (б), а затем в тройки (в).
(б) 10 10 00 10 01 11 00 11 10
(в) 101 000 100 111 001 110
Вместо 18 единиц для запоминания в ряду (б) будет 9, а в ряду (в) только 6 единиц. Естественно, что запоминание их будет легче, а заучивание потребует значительно меньше времени.
Объединим теперь этот весь материал в еще более крупные группы, состоящие из четырех (г), а затем из пяти чисел (д).
(г) 1010 0010 0111 0011 10
(д) 10100 01001 11001 110
В результате этого преобразования весь материал будет вместо 18 изолированных чисел, заключать 5 групп (г) или только четыре группы (д). Естественно, что такое укрепление приведет к дальнейшему облегчению запоминания, и теперь для заучивания этого ряда будет достаточно двух-трех повторений.
Аналогичное упрощение мнестической задачи и расширение объема памяти можно достигнуть путем организации ряда изолированных слов в одну смысловую систему. Вряд ли кто-нибудь сможет с одного раза запомнить 10 изолированных слов, сохранив нужный порядок их воспроизведения: ночь-лес-дом-окно-кот-стол-пирог-звон-игла-огонь. Однако достаточно организовать эти слова в одну смысловую систему, чтобы задача легко осуществлялась.
Ночью в лесу в дом через окно влез кот, прыгнул на стол, съел пирог, но разбил тарелку, послышался звон – он почувствовал, что осколок впился ему в лапу, как игла, и он ощутил в лапе ожог, как от огня.
В этом случае запоминание перестает носить характер непосредственного механического запечатлевания изолированных элементов; работе запоминания предшествует работа по логическому преобразованию, или кодированию, ряда. Однако эта работа окупается тем, что ряд из 10 элементов (которые сейчас превращаются в одну смысловую структуру) запоминается с одного раза и, что не менее важно, может быть легко воспроизведен через день или через неделю без потери хотя бы одного звена или без всякой перестановки включен в эту смысловую группу элементов.
Легко видеть, что в приведенных двух примерах мы описали искусственные модели того процесса логического кодирования припоминаемого материала, который характерен для всякого осмысленного запоминания и который является ведущей формой мнестической деятельности у взрослого человека, осваивающего содержание учебника, пытающегося давать учебный материал, и т. д.
Вместе с тем легко также видеть, что процесс осмысленного запоминания по своей психологической структуре является совершенно иным, чем процесс механического запоминания. Он включает в свой состав ряд вспомогательных логических операций и, по существу, приближается к процессу логического мышления с той только разницей, что приемы этого мышления направлены не только на то, чтобы усвоить существенные связи и соотношения элементов, но и на то, чтобы сделать эти элементы доступными для сохранения в памяти.
Процесс логического запоминания претерпевает по мере своего развития или упрочнения ряд существенных изменений, которые легко проследить, наблюдая над тем, какие этапы проходит человек, изучающий ту или иную книгу.
1. Сначала он читает книгу, выделяет ее существенные места.
2. Затем он выносит существенное содержание книги в конспект.
3. Этот конспект в дальнейшем сокращается и превращается в логическую схему книги.
4. Процесс усвоения материала может считаться законченным после того, как все содержание длинной статьи или книги может быть уложено в очень краткую, но содержательную логическую схему.
Процесс усвоения логического материала не всегда носит такой логический характер; опытный читатель не нуждается во всех промежуточных фазах этой развернутой деятельности, иногда процесс «кодирования» читаемого материала может протекать свернуто и ограничиваться лишь некоторыми сокращенными пометками, по которым содержание прочитанного может быть полностью восстановлено. В некоторых случаях, у очень опытных читателей, это оказывается ненужным, и процесс перекодирования (или логической организации) усваиваемого материала начинает протекать быстро и без всяких внешних опор.
Процесс логического запоминания, приближающий мнестическую деятельность к мышлению, существенно перестраивает как процесс «заучивания», так и процесс «припоминания». Оба они начинают носить непрямой, опосредованный характер, и именно этот характер делает запоминание высокоэффективным как по объему того материала, который становится доступен для запоминания, так и по прочности запоминаемого материала и по возможности воспроизвести его через длительные промежутки времени. Характерно, что результаты такого логически организованного припоминания требуют гораздо меньшего числа повторений для заучивания, в несравненно меньшей степени подвергаются тормозящему влиянию интерферирующих факторов и не проявляют в столь выраженной форме явлений реминисценции, как механическое запоминание не связанных друг с другом изолированных звеньев.
Путь от механического запоминания к запоминанию посредством логической организации материала и есть основной путь развития сложных форм памяти, в равной мере выступающий в онтогенезе и в процессе овладения приемами мнестической деятельности в процессе обучения.
Во всех случаях, на которых мы останавливались, запоминание или заучивание было предметом специальной задачи, поставленной перед субъектом, а основные законы запоминания воспроизведения – законами специальной мнестической деятельности.
Возникает, однако, вопрос: каким законам подчиняется процесс запоминания в тех случаях, когда перед субъектом не ставится специальная задача запомнить или заучить соответствующий материал и когда память включена в другую деятельность, ставящую перед субъектом другие задачи?
Изучение этих законов составляет задачу особого раздела психологической науки, изучающего явления, которые обычно обозначаются термином непосредственного, или непреднамеренного, запоминания.
Представим себе, что человек идет по улице, он спешит на работу. Он проходит мимо витрин, мимо рабочих, которые ремонтируют линию трамвая, мимо продавцов газет и мимо киосков.
Что запоминается ему после пройденного пути?
Факты показывают, что все описанные детали не остаются в его памяти, однако если он спешит на работу, экономя минуту, а одна из улиц оказывается перекрытой, он хорошо помнит это.
Подобные наблюдения убеждают, что человек запоминает прежде всего то, что имеет отношение к цели его деятельности, что содействует достижению цели или препятствует ему. Именно относящееся к цели или предмету деятельности возбуждает ориентировочную реакцию, становится доминантным и запоминается, в то время как побочные детали, не относящиеся к основному предмету его деятельности, не замечаются и не сохраняются в памяти. В силу этого для человека, присутствующего на дискуссии и принимающего в ней участие, хорошо запоминается каждое высказывание ее участников, их позиция, характер возражений, но он может совершенно не сохранить в памяти, были ли открыты окна в аудитории, где стоял шкаф, были ли разложены книги или газеты на партах и т. п.
Исследование правил, которым подчиняется непреднамеренное запоминание, имеет очень большое значение как для теории памяти, так и для ряда практических областей психологии, в частности для психологии свидетельских показаний; именно данные этого раздела психологической науки позволяют понять, почему некоторые показания людей, бывших случайными свидетелями происшествия, оказываются так бедны, а иногда и недостаточно достоверны.
Анализу законов, которые определяют непроизвольное (непреднамеренное) запоминание, был посвящен ряд исследований советских психологов, из которых особенно большое значение имели исследования П. И. Зинченко и А. А. Смирнова.
П. И. Зинченко провел для этой цели серию специальных опытов, в которых он показал зависимость непреднамеренного запоминания от задачи, на которую была направлена деятельность.
Перед испытуемым лежал набор карточек; на каждой из них было то или иное изображение – предметов, растений, животных и т. п. В углу каждой из них стояло определенное число.
В одной серии опытов испытуемому давалась задача разложить карточки на группы, дав классификацию изображенных на них предметов; во второй серии опытов им давалась задача разложить их в последовательности тех чисел, которые были написаны на каждой карточке. Результаты опытов показывают, что удержание в памяти нарисованных изображений или имевшихся числовых обозначений в высокой степени зависит от направления деятельности испытуемого: испытуемые, перед которыми была поставлена задача классифицировать карточки по содержанию, хорошо запомнили изображенные на них предметы, но почти не запомнили тех чисел, которые были на них написаны; испытуемые, которые раскладывали карточки в порядке возрастающих чисел, запомнили те числа, которые были на них написаны, но не могли удержать в памяти, какие предметы были на них изображены и на каком месте была карточка с тем или иным изображением.
Близкие результаты были получены в опытах А. А. Смирнова, показывающих, насколько непреднамеренное запоминание зависит от того, на что направлена деятельность субъекта.
Испытуемым предлагалось решить ряд задач, причем эта деятельность выполнялась в неодинаковых условиях: одна группа испытуемых решала готовые задачи, а другая должна была самостоятельно составлять задачи на определенное правило.
После окончания деятельности проверялось, насколько обе группы испытуемых удержали в памяти те числа, с которыми манипулировали. Как показали результаты опыта, обе группы испытуемых неодинаково удерживали в памяти числа, которыми они оперировали: решавшие готовые задачи удерживали сравнительно небольшое количество чисел; те же из них, кто должен был самостоятельно составлять задачи, учитывая нужные соотношения чисел, запомнили почти в три раза больше чисел, чем первая группа.
Приведенные данные показывают, что успешность удержания в памяти материала в высокой степени зависит от цели деятельности, от поставленной перед субъектом задачи.
Успешность непроизвольного (непреднамеренного) запоминания зависит, однако, не только от задачи деятельности, но и от характера деятельности и от степени ее сложности и активности.
Этот факт доказывается другими экспериментами, проведенными теми же авторами.
Испытуемым предлагается три вида работы над словами: подбирать к данным словам дополнительные слова на ту же букву, подбирать к ним слова, аналогичные по свойствам, и, наконец, подбирать слова, которые связаны с ними по содержанию. Число удержанных в памяти слов при последних двух опытах вдвое превосходит число слов, удержанных после первого опыта.
Со всей очевидностью выступает тот факт, что сложная интеллектуальная деятельность приводит вместе с тем и к значительно большему эффекту непреднамеренного удержания в памяти соответствующего материала. Аналогичные данные были получены при исследовании того, как удерживается сложный осмысленный материал в зависимости от степени сложности той интеллектуальной деятельности, которая с ним выполняется.
Испытуемым предлагалась различная работа с рядом смысловых отрывков: в одних случаях они должны были три раза повторить отрывки, в другом – разобраться в них с помощью предложенного им плана.
Работа над анализом содержания отрывков с помощью предложенного испытуемым логического плана приводит к тому, что как ученики 5-го класса, так и взрослые (студенты) удерживают значительно больше материала, чем при механическом, хотя и трехкратном повторении отрывков.
Приведенные факты показывают, что непреднамеренное запоминание зависит от сложности интеллектуальной деятельности, и чем сложнее интеллектуальная деятельность, тем больше запоминается тот материал, работе над которым она была посвящена.
Опыты, показывающие этот факт, заключались в следующем. Испытуемым предлагались смысловые отрывки, с которыми они должны были производить различную работу: в одних случаях они должны были три раза повторять отрывки, в других случаях – анализировать содержание этих отрывков, используя готовый план, в третьих случаях – самостоятельно составлять план этих отрывков.
После каждой из этих работ им предлагалось рассказать, какие отрывки они запомнили; подобный же вопрос повторялся через несколько минут после проведения работы.
Результаты отсроченного воспроизведения во всех трех случаях оказались различными.
Если при опыте с трехкратным повторением отрывка испытуемый сразу воспроизводил после данного ему интервала столько же деталей, сколько и при непосредственном воспроизведении, то количество деталей, воспроизведенных после отсрочки, в двух последних опытах оказалось значительно больше, чем при непосредственном воспроизведении.
Это означает, что сложная интеллектуальная работа, связанная с использованием готового плана или с самостоятельным составлением плана отрывка, не только приводит к его лучшему запоминанию (как это было показано предшествующими фактами), но делает удержание материала более прочным и позволяет при его отсроченном воспроизведении припомнить даже больше деталей, чем было воспроизведено при опросе, имевшем место непосредственно после проведения опыта.
Приведенные факты показывают, что интеллектуальная работа над материалом приводит к тому, что материал удерживается значительно более прочно и полно, чем он удерживается при механическом заучивании, и, таким образом, дает возможность оценить мнестический эффект интеллектуальной деятельности.
Эффект непреднамеренного удержания в памяти соответствующего материала зависит не только от направленности и интеллектуальной сложности деятельности, но и от ее протекания и от эмоциональной окрашенности.
Факт зависимости запоминания от протекания деятельности был в свое время подробно исследован известным немецким психологом К. Левином.
Известно, что какое-либо намерение прочно удерживается в памяти, пока задача не выполнена, и исчезает из памяти, как только задача выполняется. Мы помним о намерении опустить в почтовый ящик письмо, пока не опустили его; но стоит нам выполнить это намерение, как воспоминание о письме исчезает из нашей памяти.
Именно в силу этого правила всякая задача сохраняется в нашей памяти, пока соответствующая деятельность не выполнена, и именно в связи с этим следы незаконченной и невыполненной деятельности сохраняются в памяти лучше, чем следы законченной деятельности. Этот факт лучшего сохранения в памяти незаконченных действий был в свое время показан ученицей К. Левина – Б. В. Зейгарник и вошел в психологическую науку под названием «эффекта Зейгарник».
Опыты, посвященные исследованию зависимости удержания материала в памяти от степени законченности деятельности, заключались в следующем. Испытуемому предлагалось выполнить ряд задач (складывать из спичек фигурки, раскладывать бусы в разные ящики, решать арифметические задачи и т. д.). Выполнение некоторых из этих задач прерывалось, так что испытуемые не могли довести их до конца; другие действия доводились ими до конца.
После того как опыт был окончен, испытуемым предлагалось припомнить, какие именно действия они производили.
Результаты показали, что незаконченные действия припоминались в два раза чаще, чем законченные.
Лучшее запоминание незаконченных действий объясняет, почему произведение с острым сюжетом и неразрешенной фабулой лучше запоминается и почему это запоминание прочно держится, пока произведение не дочитывается до конца. Оно же объясняет тот факт, что нерешенные задачи продолжают прочно удерживаться в памяти, пока сохраняется то напряжение, которое устраняется при их решении.
Сказанное приводит нас к последнему фактору, определяющему прочность непреднамеренного запоминания, – к влиянию эмоциональной окраски запоминаемого материла.
Известно, что эмоционально окрашенные переживания удерживаются в памяти значительно лучше, чем безразличные впечатления. Этот факт, по-видимому, объясняется тем, что эмоционально окрашенные впечатления вызывают повышенный ориентировочный рефлекс и протекают при более высоком тонусе коры, и тем, что человек склонен гораздо чаще возвращаться к ним, в этом отношении эмоционально окрашенные переживания вызывают такое же повышенное напряжение, как и любые незаконченные действия.
Однако лучшее удержание в памяти эмоционально окрашенных действий имеет и свои границы.
Хорошо известно, что резкие аффективные переживания, мучительные и непереносимые для субъекта, активно тормозятся, «вытесняются» из сознания и забываются субъектом.
На этот факт обратил в свое время внимание известный венский психиатр – основатель психоанализа З. Фрейд, который в большом количестве наблюдений показал, что человек склонен «вытеснять» неприятные (несовместимые с его установками) и мучительные переживания, которые тормозятся и становятся содержанием его бессознательного, проявляясь лишь в состояниях пониженной активности – в форме сновидений или в виде описок, очиток, оговорок, возникающих при отвлечении внимания.
Факты вытеснения непереносимых аффективных переживаний и бессознательные явления представляют одно из важнейших достижений современной психологической науки. Их физиологические механизмы объясняются тем торможением, которое возникает при сверхсильных возбуждениях и охраняет кору от излишнего перевозбуждения. Именно поэтому физиологические механизмы, лежащие в основе «вытеснения» из памяти непереносимых переживаний, близки к механизмам «парабиотического», или «охранительного», торможения.
Индивидуальные особенности памяти
До сих пор мы останавливались на общих закономерностях памяти человека. Однако существуют индивидуальные различия, которыми память одних людей отличается от памяти других.
Эти индивидуальные различия в памяти могут быть двух видов. С одной стороны, память различных субъектов отличается по преобладанию той или иной модальности – зрительной, слуховой, двигательной; с другой стороны, память различных людей может отличаться и уровнем своей организации.
Известно, что у одних людей преобладает зрительный, у других – слуховой, у третьих – двигательный вид памяти. Это легко можно видеть, сравнивая то, как различные люди запечатлевают одну и ту же зрительную структуру, и анализируя те способы, с помощью которых они запоминают какое-либо содержание (например, номер телефона или фамилию).
Аналогичные факты можно наблюдать и в слуховой памяти. Индивидуальные различия здесь бывают очень велики, и если в истории были отмечены случаи, когда один раз прослушанное сложное музыкальное произведение удерживалось и полностью повторялось людьми с выраженной слуховой памятью, то известно много наблюдений над людьми, которые оказываются почти полностью неспособны сохранить на сколько-нибудь длительный срок музыкальную мелодию.
В отмеченных индивидуальных различиях памяти проявляются как врожденные (генотипические) особенности, так и профессиональная деятельность людей, которая приводит к высокому развитию зрительной, слуховой, а иногда и вкусовой памяти.
Характерные особенности памяти могут выступать и в том, что различные испытуемые совершенно по-разному решают одну и ту же задачу, например удержание в памяти номера телефона или незнакомой фамилии. Известно, что некоторые выдающиеся музыканты (например, известный композитор С. Прокофьев) указывали, что они запоминают номера телефонов как известные музыкальные мелодии, в то время как другие субъекты видят номер телефона написанным на доске и запоминают его зрительным путем.
Особенно большое значение имеют, однако, различия в способах запоминания и в уровне организации памяти у различных лиц.
Как показывают наблюдения, у одних лиц преобладают непосредственные, чувственные (зрительные, слуховые, двигательные) формы запоминания, в то время как у других запоминание носит преимущественно характер сложного кодирования материала, превращения его в вербально-логические схемы. Именно это имел в виду И. П. Павлов, когда он делил людей на две группы, из которых одна относится к «художественному», а другая к «мыслительному» типу. Индивидуальные различия в памяти далеко не всегда являются лишь частными особенностями, не выходящими за пределы мнестических процессов. Нередко они приводят и к значительным изменениям в структуре всей личности человека.
А. Р. Лурия описал один из таких случаев с известным советским мнемонистом Ш.
Этот человек обладал удивительной по своей мощности наглядной эйдетической памятью. Он без труда удерживал огромные таблицы чисел, слов и продолжал «видеть» их, одновременно «ощущал» их в виде звуков, звуковых оттенков (синестезий). Поэтому ему не стоило труда воспроизводить огромный материал спустя значительные промежутки времени, иногда исчислявшиеся многими годами.
Существенным для Ш. был, однако, тот факт, что необычные особенности его памяти отражались на структуре его мышления и на особенностях его личности.
Обладая исключительной наглядной памятью, Ш. без труда решал сложные задачи, если их решение могло протекать в наглядном плане и опиралось на возможность зрительно фиксировать материал и оперировать наглядными образами. Однако для него представляло часто непреодолимую трудность решение тех абстрактных задач, которые требовали отвлечения от наглядных образов, решение которых в наглядном плане было невозможным. Поэтому понимание сложных и отвлеченных логико-грамматических структур часто протекало у него не легче, а значительно труднее, чем у людей, не обладавших столь сильной наглядно-образной памятью.
Наибольший интерес представляет, однако, особенность личности Ш. Наглядные образные представления были у него настолько сильны, что мир его воображения иногда сливался с миром реальных впечатлений, и именно эти границы между реальным и воображаемым миром, столь отчетливые у обычного человека, были очень размытыми.
Поэтому поведение Ш. часто отличалось непрактичностью, смещением реальности и фантазии, и сверхмощное развитие наглядной образной памяти приводило к формированию особых черт его личности в целом.
Методы исследования памяти
Перед исследованием памяти может стоять одна из трех задач: установить объем и прочность запоминания, дать характеристику физиологической природе забывания и описать возможные уровни смысловой организации памяти.
Для первой задачи применяются приемы удержания ряда из изолированных, не связанных между собой элементов (бессмысленных слогов, слов, чисел или зрительно предъявляемых геометрических фигур).
Методы исследования объема и прочности элементарной памяти имеют несколько вариантов.
К ним относятся, с одной стороны, методы исследования удержания ряда из несвязанных между собой элементов, с другой стороны, методы исследования заучивания длинного (запредельного) ряда таких элементов.
Первый метод состоит в том, что испытуемому предъявляют ряд из возрастающего числа элементов (слогов, чисел или слов) и предлагают воспроизвести их в том же порядке, в котором они были даны (табл. 2.4).
Таблица 2.4
Элементы для запоминания
Объемом непосредственной (кратковременной) памяти считается то максимальное число элементов, которое испытуемый может воспроизвести после однократного предъявления и без ошибок.
Для установления различий между слуховой и зрительной памятью данные ряды могут предъявляться на слух или зрительно. Разновидностью этого метода является опыт, в котором испытуемому предлагается определенная группа геометрических фигур (в последовательном порядке или одновременно), а затем предлагается либо найти эти фигуры среди группы других фигур (метод узнавания), либо нарисовать их (метод воспроизведения).
Метод исследования заучивания состоит в том, что испытуемому дается длинный ряд не связанных между собой слогов, слов или цифр, которые он сразу не может запомнить, и предлагается воспроизвести удержанные элементы в любом порядке (табл. 2.5).
Таблица 2.5
Набор для запоминания
Опыт повторяется несколько раз (до 10), причем каждое воспроизведенное слово отмечается цифрой в порядке его воспроизведения.
В конце опыта вычерчивается кривая заучивания. Заучивание оценивается как общим результатом (число удержанных в памяти членов ряда и число повторений, необходимых для полного их заучивания), характером кривой (ее быстрое восхождение, наличие колебаний и т. д.) и устойчивостью того порядка, в котором испытуемый воспроизводил слова (последнее дает возможность установить как особенности «стратегии» мнестической деятельности испытуемого, так и выраженности того «фактора края», о котором говорилось выше.
Исследование физиологической природы забывания ставит перед собой задачу изучения: лежит ли в основе забывания слабость следов или их торможение интерферирующими агентами.
Для ответа на этот вопрос проводится серия исследований, при которых, с одной стороны, проверяется способность удерживать в памяти следы данного ряда на известный промежуток времени (не заполненный никакой побочной деятельностью) и, с другой стороны, прослеживается, как влияет на удержание следов посторонняя (интерферирующая) деятельность.
Наиболее простые опыты, относящиеся к этой группе, состоят в следующем.
1. Испытуемому предъявляется короткая серия слогов, слов или цифр, состоящая из четырех, пяти, шести элементов, и в одних случаях предлагается воспроизвести их в том же порядке сразу же после предъявления, а в других – после паузы в 30 сек, 1 мин, 2 мин. Слабость следов проявляется в том, что, успешно повторив ряд непосредственно после его предъявления, испытуемый обнаружит затруднения при его отсроченном воспроизведении и либо будет давать меньшее число воспроизведенных звеньев, либо воспроизводить посторонние (связанные по звучанию или смыслу) элементы, либо же будет переставлять их, меняя тот порядок, в котором они были предъявлены.
2. Испытуемому предъявляются такие же ряды из четырех, пяти, шести элементов (слогов, слов, цифр) и предлагается воспроизвести их сразу же после предъявления. После этого ему предлагается выполнить какую-либо побочную деятельность (например, произвести относительно сложные операции вычитания или умножения), которая занимает то же время, что и «пустая пауза» (30 сек, 1 мин, 2 мин); после этого его снова просят повторить тот ряд элементов (слогов, слов, цифр), который ему давался раньше. Влияние посторонней деятельности (гетерогенного интерферирующего фактора) будет проявляться в том, что в отличие от опыта с «пустой паузой» он окажется не в состоянии воспроизвести столько же элементов, сколько он воспроизводил ранее.
3. Испытуемому предъявляется короткий ряд из трех, четырех, пяти элементов (слогов, слов, цифр) и предлагается воспроизвести их; после этого ему предъявляется второй такой же ряд элементов, который он также должен воспроизвести. Вслед за этим его просят воспроизвести первый (ранее дававшийся) ряд элементов.
Тормозящее влияние однородной (гомогенной) интерферирующей деятельности будет проявляться в том, что испытуемый либо вообще не сможет вернуться к первому ряду, либо окажется способным воспроизвести значительно меньшее число элементов, либо же будет воспроизводить ряд, составленный частично из элементов второго ряда, т. е. дает явление, известное в психологии под названием «контаминации».
Все описанные опыты могут повторяться несколько раз подряд; это позволит увидеть, в какой степени преодолевается нарушающее воспроизведение влияния незаполненной паузы, с одной стороны, и тормозящее влияние побочной интерферирующей деятельности – с другой.
Сопоставление данных, полученных в только что описанной серии, с результатами простых опытов с удержанием элементов однократно предъявленного ряда или опытов с заучиванием позволит дать гораздо более полную информацию об особенностях мнестической деятельности, чем применение только одного из описанных методов.
Для исследования уровня доступной смысловой организации памяти обычно пользуются методами изучения опосредствованного запоминания, разработанными Л. С. Выготским, А. И. Леонтьевым и Л. В. Занковым.
Метод опосредствованного запоминания состоит в том, что испытуемому дают задачу использовать для запоминания предложенного ряда слов вспомогательные картинки, логически связывая каждое слово с определенной картинкой; проделав эту часть опыта, испытуемый затем должен просматривать отобранные картинки и каждый раз называть то слово, для запоминания которого была использована данная картинка.
Таким образом, в этом случае испытуемому предлагается не один ряд стимулов (подлежащие запоминанию слова), а два ряда стимулов, из которых один (подлежащие запоминанию слова) является предметом запоминания, а второй (вспомогательные картинки) – средством для запоминания.
Исследующий оценивает как характер тех смысловых вспомогательных связей, которые испытуемый устанавливает между словами и картинками, так и успешность припоминания слов по отобранным или предложенным вспомогательным картинкам.
Метод опосредованного запоминания может применяться в двух вариантах – свободном и связанном.
В свободном варианте опыта перед испытуемым раскладывается 25–30 карточек из лото, а затем предъявляются отдельные слова, для запоминания каждого слова он должен отобрать одну из картинок, которую он связывает с данным словом; после того, как было предъявлено 12–15 слов, испытуемому в случайной последовательности предъявляются отдельные карточки и предлагается каждый раз назвать то слово, для запоминания которого картинка была отобрана.
В связанном варианте опыта экспериментатор произносит подлежащее запоминанию слово и предъявляет испытуемому одну картинку, которую он должен использовать как вспомогательное средство для запоминания слова.
В первом варианте испытуемому предлагаются картинки, которые легко связать с данным словом (например, «школа» – картинка «тетрадь», слово «зима» – картинка «печка»). Во втором подварианте опыта, проводимом для того, чтобы установить возможность активного, творческого установления вспомогательных связей, ему предлагаются картинки, которые трудно связать с данным словом (например, слово «школа» – картинка «утка»; слово «зима» – картинка «очки» и т. п.).
Протокол опыта с опосредствованным запоминанием приобретает такой характер (табл. 2.6):
Таблица 2.6
Протокол
Возможность логической организации материала проявляется как в правильном конструировании вспомогательных связей, так и в ударном использовании их с возвращением по использованным картинкам к первоначально данным словам.
Недостаток логической организации памяти проявляется в том, что испытуемый либо оказывается не в состоянии установить вспомогательные связи между данным словом и вспомогательными картинками, либо в том, что он не может вернуться к исходному слову и при проверке, разглядывая картинки, либо отказывается сказать, какое слово эта картинка условно обозначает, либо вместо воспроизведения исходного слова дает какое-либо слово, ассоциативно связанное с отобранной картинкой.
Метод исследования опосредствованного запоминания имеет большую ценность при психологическом обследовании различных форм умственной отсталости.
Специальным вариантом метода опосредствованного запоминания является метод, известный под названием «пиктограммы».
Испытуемому читается ряд из 12–15 слов, которые нельзя непосредственно изобразить (например, «сомнение», «развитие» или «девочке холодно», «мальчик боится» и т. п.); для того чтобы запомнить эти слова, испытуемый должен нарисовать условный рисунок (знак), взглянув на который он затем должен вспомнить отмеченное слово. Так как предъявляемые слова нельзя изобразить наглядно, испытуемый может либо применить известный условный значок, либо изобразить ситуацию, напоминающую данное слово. Нормальные испытуемые легко используют первый или второй путь (в чем проявляются их индивидуальные особенности). Умственно отсталые испытуемые не могут решить эту задачу или рисуют лишь конкретные предметы, не выделяя в них различительных, информативных признаков, поэтому задача запоминания предложенного ряда слов с помощью вспомогательных пиктограмм остается неразрешимой.
Оба описанных метода исследования опосредованного запоминания могут иметь большое диагностическое значение.
Развитие памяти
Развитие памяти в детском возрасте меньше всего можно представить как процесс постепенного количественного роста или созревания.
В своем развитии память претерпевает драматическую историю, полную глубоких качественных перестроек и принципиальных изменений как ее структуры, так и взаимоотношений с другими психическими процессами.
Есть много оснований предполагать, что способность запечатлевать и сохранять следы в первые годы жизни не слабее, а даже сильнее, чем в последующие, и что наглядная (эйдетическая) память развита у ребенка гораздо больше, чем у взрослого; Л. Н. Толстой неоднократно говорил, что едва ли не половина всех воспоминаний, которыми он располагал, сложилась у него в первые годы жизни.
Однако память ребенка третьего и четвертого года жизни наряду с силой имеет и свои слабости: ее трудно организовать, сделать избирательной, она еще ни в какой мере не является произвольной памятью, для которой возможно целенаправленно запоминать нужное, отбирая запечатлеваемые следы из всех остальных. Это можно легко показать, если предложить ребенку 2,5–3-летнего возраста запомнить, а затем воспроизвести 5–6 слов или, дав ему 5–6 картин, сказать, какие именно картинки ему были даны. В этом случае легко убедиться, что ребенок будет воспроизводить наряду с данными ему словами (или картинками) еще и другие, ассоциативно связанные с ними, и не сможет затормозить свои побочные ассоциации, избирательно воспроизводя только нужную серию следов. Процесс произвольного избирательного припоминания оказывается еще не готовым к этому возрасту, и возможность подчинить свою мнестическую деятельность речевой инструкции созревает у ребенка значительно позже вместе с общим развитием целенаправленного управляемого поведения.
Такой противоречивый характер развития, некоторое уменьшение возможности непосредственной наглядно-образной памяти вместе с возрастанием управляемости мнестических процессов является первой отличительной чертой развития памяти в детском возрасте.
Другой отличительной чертой развития памяти является постепенное развитие опосредованного запоминания и переход от непосредственных, естественных к опосредованным, вербально-логическим формам памяти. Этот основной факт развития памяти был в свое время детально изучен Л. С. Выготским и его сотрудниками (А. Н. Леонтьевым и Л. В. Занковым).
Для того чтобы представить те качественные изменения, которые претерпевает память ребенка по мере его развития, Л. С. Выготский проводил с детьми разного возраста две серии опытов. В первой из этих серий он давал ребенку задачу непосредственно (без всяких вспомогательных приемов) запомнить и воспроизвести ряд из 10–12 слов; во второй серии он давал ребенку ряд вспомогательных картинок как средство для запоминания слов, связав каждое слово с соответственной картинкой какой-либо вспомогательной связью.
Опыты показали, какой сложный характер носит развитие процессов памяти у ребенка.
Младшая группа детей-школьников успешно могла удерживать определенное число слов, не используя никаких приемов; однако картинки, предложенные им как вспомогательное средство, не улучшали процесс запоминания; дети этого возраста не могли вербально-логически связать предложенную картинку с данным словом, заявляя «здесь нет таких» либо стараясь непосредственно увидеть изображение данного слова на картинке (так, когда одному из детей было предложено запомнить слово «солнце» при помощи картинки «самовар», он показал на маленькое светлое пятнышко на самоваре и сказал: «Вот оно – солнце!»). Поэтому рассматривание было как бы дополнительной работой, которая только отвлекала ребенка от запоминания нужного слова. Когда ребенку предлагалось по каждой картинке припомнить соответствующее слово, он оказывался совершенно беспомощным и либо просто описывал данную ему картинку, либо давал те ассоциации, которые возникали у него по поводу картинки. В результате этого операция, при которой вспомогательная картинка использовалась лишь для припоминания нужного слова, заменялась более простой и непосредственной операцией дальнейших ассоциаций, и требуемая схема (схема 2.1) заменялась другой, более элементарной схемой (схема 2.2), ребенок младшего возраста оказывался еще не в состоянии устанавливать или использовать вспомогательные («мнемотехнические») связи и в опыте с использованием картинок давал не лучшие, а иногда даже худшие результаты, чем в опыте с непосредственным запоминанием.
Схема 2.1
А (слово) → Х (картинка) → А (слово)
Схема 2.2
А–X–X (типа слово «солнце» – картинка «самовар» – это и есть самовар)
или
А–X–У (слово «солнце», картинка «самовар» – это чай пить… чайник… стакан)
Эти факты позволили установить, что запоминание ребенка дошкольного возраста в своей преобладающей части носит еще непроизвольный (а потому трудноуправляемый) характер.
Иная картина открывалась, когда исследователи проводили этот же опыт над младшими, а затем и над старшими школьниками.
Дети этого возраста, естественно, лучше управляли процессами своего запоминания и поэтому лучше выполняли опыт с непосредственным запоминанием предложенного им ряда слов. Однако наиболее существенный сдвиг, наблюдавшийся в школьном возрасте, заключался в том, что дети оказывались теперь в состоянии использовать для процесса запоминания внешние вспомогательные средства, устанавливать вспомогательные связи, которые давали им возможность использовать картинки как опорные знаки для запоминания нужного слова.
На первых порах эта возможность ограничивалась использованием относительно простых готовых связей. Дети оказывались в состоянии использовать для запоминания слова «школа» картинку «тетрадь» («в школе – тетради»), но еще не могли самостоятельно создавать новые вспомогательные связи, отказываясь, например, для запоминания слова «школа» использовать картинку «пароход» («нет, школа – в ней учатся, а пароход – он на море…»). Однако на последующих этапах развития эта трудность преодолевалась. Дети начинали овладевать возможностью самостоятельного формирования новых вспомогательных связей, которые могли бы быть использованы для запоминания предложенных слов.
В результате этого процесса число слов, запоминаемых с помощью вспомогательных картинок, резко увеличивалось и начинало обгонять число слов, которые ребенок мог удерживать непосредственно.
Однако ошибки, характерные для детей дошкольного возраста (типа А–Х–Х или А–Х–У), здесь уже исчезали, и ребенок, которому в контрольном опыте предъявлялись использованные им картинки, либо возвращался к исходному слову (слово «школа» – картинка «пароход» – слово «школа», или А–Х–А) или же давал неточное воспроизведение заданного слова, замещая его каким-либо близким к нему словом (слово «школа» – картинка «пароход» – слово «учитель», т. е. давая схему А–Х–Б).
Опыты наглядно показывали, что школьный возраст является этапом, когда наряду с непосредственной памятью у ребенка складываются процессы опосредованного запоминания, и переход к исследованию памяти старших школьников и взрослых позволял описать следующий этап ее развития. Проведенные на старших школьниках и на взрослых опыты показывают, что они без труда устанавливают вспомогательные связи, позволяющие им использовать любые опорные внешние средства для запоминания данных им слов; наличие привычных связей между словом и картинкой не представляет для них сколько-нибудь заметных препятствий, и они легко используют любые картины в качестве вспомогательных средств для запоминания. Однако наиболее существенная черта, отличающая этих испытуемых, состоит в том, что теперь они уже перестают нуждаться во внешних опорах и оказываются в состоянии запоминать предлагаемые слова с помощью их внутренней логической организации, укладывая их в определенную логическую структуру и «кодируя» их в определенные смысловые группы. Это позволяет им превратить непосредственное механическое запоминание в логически организованную мнестическую деятельность. Те приемы запоминания, которые на предыдущем этапе носили внешне непосредственный характер, теперь сокращаются и приобретают характер внутреннего опосредованного процесса. Механическая память постепенно превращается в логическую память.
Результатом этого процесса является значительное повышение результатов запоминания в первой серии опытов, где испытуемому не дается никаких внешних вспомогательных опор, и кривая этой серии опытов начинает стремительно подниматься вверх, обнаруживая тенденцию в своем пределе слиться с кривой внешне опосредованного запоминания. Этот факт, который получил в свое время название «параллелограмма памяти», дает схему основных фактов развития памяти в детском возрасте. Он показывает, что если в школьном возрасте происходит основной процесс перестройки элементарной непосредственной памяти во внешне опосредованную, то с переходом к старшему школьному и зрелому возрасту человек становится в состоянии овладеть внутренне опосредованным запоминанием. Поэтому резкий подъем кривой «непосредственного» запоминания к этому возрасту и объясняется тем, что это запоминание фактически становится здесь внутренне опосредованным.
Процесс развития памяти в детском возрасте оказывается, таким образом, процессом коренных психологических перестроек, суть которых сводится к тому, что естественные непосредственные формы запоминания превращаются в сложные, социальные по своему происхождению «высшие психологические процессы», решающим образом отличающие психологические процессы человека от психологических процессов животного.
Легко видеть, что эта коренная перестройка процессов памяти в течение развития ребенка является не только измененным строением самой памяти, но вместе с тем и изменением в отношениях между основными психологическими процессами. Если на ранних этапах развития память носила наглядный характер и в значительной мере являлась продолжением восприятия, то с развитием опосредованного запоминания она теряет свою непосредственную связь с восприятием и приобретает новую и решающую связь с процессами мышления. Старший школьник или взрослый, которые проводят сложные операции логического кодирования материала, подлежащего запоминанию, выполняют сложную интеллектуальную работу, и процесс памяти начинает приближаться к процессу речевого мышления, не теряя, однако, характера мнестической деятельности.
Такое коренное изменение отношения между отдельными психологическими процессами и формирование новых функциональных систем является основной чертой психического развития ребенка, и процесс развития памяти на протяжении онтогенеза может быть понят только как та коренная перестройка процессов, путь которой мы только что изложили.
Патология памяти
Патологические состояния мозга очень часто сопровождаются нарушением памяти; однако до последнего времени очень мало известно было о том, какими психологическими особенностями отличаются нарушения памяти при различных по локализации мозговых поражениях и какие физиологические механизмы лежат в их основе.
Широко известны факты, говорящие о том, что в результате острых травм или интоксикаций могут наступать явления ретроградной и антероградной амнезии. В этих случаях больные, сохраняя воспоминания о давно прошедших событиях, обнаруживают значительные нарушения памяти на текущие события, по существу исчерпывали те знания, которыми располагали психиатры и невропатологи, описывавшие изменения памяти при органических поражениях мозга. К этим данным присоединяются факты, указывающие, что поражения глубоких отделов мозга могут привести к глубоким нарушениям способности фиксировать следы и воспроизводить запоминаемое, но природа этих нарушений остается неясной.
Данные, полученные многочисленными исследователями за последние десятилетия, существенно обогатили наши знания о характере нарушения памяти при различных по локализации поражениях и позволили уточнить как основные данные о роли отдельных мозговых структур в процессах памяти, так и физиологические механизмы, лежащие в основе ее нарушений.
Поражения глубоких отделов мозга – области гиппокампа и системы, известной под названием «круга Пейпеца» (гиппокамп, ядра зрительного бугра, мамиллярные тела, миндалевидное тело), приводят, как правило, к массивным нарушениям памяти, не ограниченным какой-либо одной модальностью. Больные этой группы, сохраняя воспоминания о дальних событиях (давно консолидировавшиеся в мозгу), оказываются, однако, не в состоянии запечатлеть следы текущих воздействий; в менее выраженных случаях они жалуются на плохую память, указывают, что они принуждены все записывать, чтобы не забыть. Массивные поражения этой области вызывают грубую амнезию на текущие события, иногда приводящую к тому, что человек теряет отчетливое представление о том, где он находится, и начинает испытывать значительные затруднения в ориентировке во времени, оказываясь не в состоянии назвать год, месяц, число, день недели, а иногда и время дня.
Характерно, что нарушения памяти в этих случаях не носят избирательного характера и в равной степени проявляются в трудности удержания зрительного и слухового, наглядного и словесного материала. В случаях, когда поражение захватывает оба гиппокампа, эти нарушения памяти оказываются особенно отчетливыми.
Детальные нейропсихологические исследования позволили дать дальнейшую характеристику как психологической структуры этих дефектов памяти, так и подойти к анализу физиологических механизмов, лежащих в основе ее нарушений.
Было показано, что в случаях относительно нерезко выраженных поражений указанных областей мозга нарушения ограничиваются дефектами элементарной, непосредственной памяти, оставляя возможность компенсации этих дефектов путем смысловой организации материала. Больные, которые не могут запомнить серии изолированных слов, картинок или действий, оказываются в состоянии значительно лучше выполнить эту задачу, прибегая к вспомогательным средствам и организуя запоминаемый материал в известные смысловые структуры. Нарушение непосредственной памяти у этих больных не сопровождается никаким выраженным нарушением интеллекта, и эти больные не проявляют, как правило, признаков деменции.
Существенные факты были получены при анализе возможных физиологических нарушений памяти в этих случаях.
Как показали эти исследования, больные с поражениями глубоких отделов мозга могут удерживать относительно длинные ряды слов или действий и воспроизводить их после промежутка в 1–1,5 мин. Однако достаточно небольшого отвлечения любой интерферирующей деятельностью, чтобы воспроизведение только что заученной серии элементов стало невозможным. Физиологической основой нарушения памяти в этих случаях оказывается не столько слабость следов, сколько повышенная тормозимость следов интерферирующими воздействиями. Эти механизмы нарушения памяти в описанных случаях легко объясняются тем, что стойкое сохранение доминирующих очагов и избирательных ориентировочных рефлексов легко нарушается в связи со снижением тонуса коры и выделением из нормальной работы тех первичных аппаратов сличения следов, которое, как было указано выше, является непосредственной функцией гиппокампа и связанных с ним образований.
Картина нарушений памяти существенно меняется, когда к поражению глубоких отделов мозга присоединяется поражение лобных долей (и особенно их медиальных и базальных отделов). В этих случаях больной перестает критически относиться к недостаткам своей памяти, оказывается не в состоянии компенсировать ее дефекты и теряет возможность различать подлинное выполнение от бесконтрольно всплывающих ассоциаций. Конфабуляции и ошибки памяти («псевдореминисценции»), появляющиеся у этих больных, присоединяются к грубым расстройствам памяти («корсаковскому синдрому») и приводят к тем явлениям спутанности, которые стоят на границах нарушений памяти и нарушений сознания.
От всех вариантов описанной выше картины существенно отличаются нарушения памяти, возникающие при локальных поражениях внешней (конвекситальной) поверхности мозга.
Подобные поражения никогда не сопровождаются общим нарушением памяти и никогда не приводят к возникновению «корсаковского синдрома» и тем более нарушений сознания с распадом ориентировки в пространстве и во времени.
Больные с локальными поражениями конвекситальных отделов мозга могут проявить частное нарушение мнестической деятельности, обычно носящее модально-специфический характер, иначе говоря, проявляющиеся в одной какой-нибудь сфере.
Так, больные с поражением левой височной области обнаруживают признаки нарушения слухоречевой памяти, не могут удержать сколько-нибудь длинных рядов слогов или слов. Однако они могут не проявлять никаких дефектов зрительной памяти и в ряде случаев, опираясь на последнюю, могут компенсировать свои дефекты путем логической организации закрепляемого материала.
Больные с локальными поражениями левой теменно-затылочной области могут обнаруживать нарушение зрительно-пространственной памяти, но, как правило, в значительно большей степени сохраняют слухоречевую память.
Больные с поражением лобных долей мозга, как правило, не теряют памяти, но их мнестическая деятельность может существенно затрудняться патологической инертностью раз возникших стереотипов и трудным переключением с одного звена запоминаемой системы на другое; попытки активно запомнить предложенный им материал осложняются также выраженной инактивностью таких больных, и всякое запоминание длинного ряда элементов, требующее напряженной работы над запоминаемым материалом, превращается у них в пассивное повторение тех звеньев ряда, которые запоминаются сразу, без всяких усилий. Поэтому «кривая памяти», которая в норме носит отчетливый поступательный характер, перестает у них возрастать, продолжая держаться на одном и том же уровне, и начинает носить характер «плато», отражающего инактивность их мнестической деятельности. Характерно, что локальные поражения правого (субдоминантного) полушария могут протекать без заметных нарушений мнестической деятельности.
Исследования, проведенные за последние десятилетия, позволили ближе подойти к характеристике тех нарушений памяти, которые возникают при общемозговых нарушениях психической деятельности.
Если эти нарушения вызывают слабость и нестойкость возбуждений в коре головного мозга (а это может иметь место при различных сосудистых поражениях, внутренней гидроцефалии и мозговых гипертензиях), нарушения памяти могут выразиться в общем снижении объема памяти, затруднении заучивания и легкой тормозимости следов интерферирующими воздействиями; они приводят к резкой истощаемости больного, в результате которой заучивание сильно затрудняется и «кривая заучивания» начинает не возрастать, а при последующих повторениях даже снижается.
Анализ «кривой заучивания» может иметь большое диагностическое значение, позволяя различать неодинаковые синдромы изменения психических процессов при разных по своему характеру поражениях мозга.
Характерными особенностями отличаются нарушения памяти при органической деменции (болезнь Пика, Альцгеймера) и в случаях олигофрении.
Центральным для таких поражений обычно является нарушение высших форм памяти, и прежде всего логической памяти. Такие больные оказываются не в состоянии применить нужные приемы смысловой организации запоминаемого материала и обнаруживают особенно выраженные дефекты в опытах с опосредованным запоминанием.
Характерно, что в случаях умственной отсталости (олигофрении) эти нарушения логической памяти могут выступать иногда на фоне хорошо сохранной механической памяти, которая в отдельных случаях может быть удовлетворительной по своему объему.
Исследование памяти имеет очень большое значение для уточнения симптомов мозговых заболеваний и их диагностики.