Например, мозг «предполагает», что свет всегда распространяется прямолинейно. Поэтому ложку, опущенную в стакан с водой, мы видим изломанной (и ошибаемся). Другое такое предположение заключается в том, что большинство окружающих объектов неподвижны по отношению к земле. Поэтому, если проекции на сетчатке большинства объектов движутся, это воспринимается как собственное движение рецепторов или индивида относительно объектов. При этом, например, поворот всех проекций вокруг оси зрения отвечает наклону головы; параллельный скачок вбок всех проекций — движению глаз или перемещению тела и т.д.
Таким образом, с точки зрения рассматриваемой гипотезы, в основе константности восприятия лежит поправка, вносимая в данные ощущений мозгом на основе имеющихся у него знаний о действительных свойствах вещей. Мозг исправляет искажения подлинных свойств вещей, возникающие в сенсорном отражении, заменяя «ложную» часть сенсорной информации верной информацией, которой он располагает. Он, так сказать, «перерисовывает» картину, которую дают ощущения, опираясь на свой прошлый опыт.
Это — наиболее старая и простая теория константности восприятий. Она, как мы видели, хорошо подкрепляется многими фактами и поэтому имеет немало сторонников до сегодняшнего дня.
Однако, при всем этом, в изложенной гипотезе есть изрядные дефекты.
Во-первых, из этой гипотезы вытекает, что ощущения «обманывают» мозг и только опыт и «мудрость» его выручают, позволяют исправить положение. Получается, что мозг не столько опирается на данные ощущений, сколько борется с ними, а органы чувств —не столько свидетели реальности, сколько лжесвидетели. Получается, что между ощущениями и восприятиями существует провал, заполняемый опытом, а характер восприятия в значительной мере не соответствует характеру раздражений, сообщающих о внешнем мире. Все это выглядит маловероятно и открывает широкую дорогу всяким идеалистическим домыслам.
Во-вторых, имеются и экспериментальные факты, которые ей противоречат. Например, многие опыты (Эймза, Ительсона и др.) доказали, что константность цвета, размера, формы и движения имеет место и при восприятии совершенно незнакомых предметов. Спрашивается, откуда в этом случае мозг получает информацию, нужную, чтобы внести соответствующие поправки?
Это противоречие пытается преодолеть другая теория константности. Ее сторонники утверждают, что ощущения вовсе не обманывают мозг и не искажают фактических свойств реальности. Они отражают ее верно. Дело только в том, что ощущения отражают слишком многое, те. дают избыточную информацию.
Например, как мы видели, размер проекции объекта на сетчатке зависит не только от его величины, но и от угла зрения, т.е. расстояния до предмета. Цвет зависит не только от окраски предмета, но и от цвета освещения. Форма проекции — не только от формы самого предмета, но и от его положения относительно глаза и т.д. По отношению к свойствам самого объекта все эти факторы выступают как помехи.
Чтобы извлечь информацию о подлинных свойствах вещей, надо как-то уничтожить эти помехи. Возможно ли это? Теория информации отвечает — да! Самый простой способ для этого следующий: надо повторить помеху с обратным знаком. Такой способ борьбы с помехами называют компенсацией.
Излагаемая гипотеза исходит из того, что перцептивная коррекция сенсорных искажений осуществляется именно таким способом (Холдт, Брунсвик и др.). Поэтому данную гипотезу о механизмах константности восприятия можно назвать теорией перцептивной коррекции через компенсацию сенсорных искажений (принцип обратной афферентации).
Если метод поправки заключается в вычитании помех на основе знания того, каким должен быть принимаемый сигнал, то метод компенсации заключается в суммировании помех на основе знания, какие помехи должны добавиться к сигналу при его передаче и приеме.
Нетрудно заметить, что этот способ коррекции проще. При его использовании не требуется знать действительные свойства вещей, а достаточно знать, какие искажения вносят в информацию о них канал связи и приемник, т.е. в нашем случае — рецепторы и аффе-рентация нервной системы. Если объективные свойства вещей бесконечно разнообразны и заранее знать их все невозможно, то свойства рецепторов и афферентных путей определены и заданы организму заранее. Поэтому в принципе возможен механизм, который их учитывает и автоматически генерирует компенсирующие сигналы.
Гипотеза компенсации и предполагает, что такие механизмы у мозга имеются. Они встроены в него и автоматически обеспечивают непрерывную перцептивную коррекцию текущих сенсорных данных.
Как же работают эти механизмы? Или, иначе, как вырабатываются, откуда берутся компенсирующие сигналы, которые обеспечивают перцептивную коррекцию сенсорных искажений?
Эксперименты показывают, что такие сигналы могут генерироваться следующими способами:
1. Сигналом от особого анализатора, который специально чувствителен к определенным движениям тела в пространстве. Например, при наклоне головы стато-литовый аппарат (во внутреннем ухе) возбуждается и посылает в зрительные поля сигнал, который поворачивает изображение, получаемое с сетчатки, в противоположном направлении. Доказательством этого может служить головокружение после остановки быстрой карусели. Хотя карусель остановилась, статолнтовый аппарат по инерции еще некоторое время возбужден. И это остаточное возбуждение генерирует сигналы, которые заставляют окружающий мир кружиться у нас в глазах в противоположном направлении.
2. Сигналом от мышц, которые приводят в движение рецептор. Например, при движении глаз от глазодвигательных мышц поступают компенсирующие сигналы, которые соответственно сдвигают изображение в обратном направлении. В результате воспринимаемый мир остается неподвижен. Доказательством существования таких сигналов могут служить опыты, в которых глаз двигают внешней силой. Глазодвигательные мышцы в этом случае не работают. Компенсирующий эфферентный сигнал не возникает. И весь мир в глазах человека начинает смещаться. То же доказывается опытами, в которых глаз насильно удерживает, когда человек хочет взглянуть в сторону. Глазодвигательные мышцы напрягаются. Они посылают сигнал. И весь окружающий мир совершает скачок, хотя глаз не двигается (Корнмиллер).
3. Сигналом, который генерируется самим анализатором благодаря избыточности информации, сообщаемой ощущениями. Под избыточностью понимается наличие определенной закономерности в изменениях потока ощущений.
Например, константность цвета автоматически обеспечивается законом распределения яркостей в зрительном поле. Самое яркое поле становится эталоном белого цвета, а цвет остальных участков оценивается по разности яркостей, т.е. вычитанием их из самого яркого. Аналогично все согласованные движения элементов зрительного поля (вызванные движением тела) компенсируются и остаются только отклоняющиеся собственные движения объектов.
Если в лаборатории создают условия, которые не соответствуют предвосхищаемым, то возникают ошибки восприятия. Примером могут служить опыты, при которых движение предметов наблюдают в зеркале, через искажающие призмы, помещают человека в качающуюся комнату и т.п. Во всех этих случаях константность движения и направления нарушается. Жизненными примерами таких нарушений могут служить ощущение, что мост плывет навстречу реке, при взгляде с моста на течение. Или, например, впечатление, что луна бродит среди облаков, тогда как в действительности облака плывут на нее. Сюда же относится впечатление, что поехал состав за окном вагона, когда поезд, в котором мы находимся, плавно трогается с места. Во всех этих случаях, как неподвижные воспринимаются согласовано движущиеся обширные участки поля зрения (река, облака, купе вагона). А как движущиеся воспринимаются небольшие участки поля зрения, движение которых отклоняется от этого всеобщего смещения (мост, луна, кусочек поезда за окном).
Фактически, по-видимому, одновременно работают все эти механизмы генерирования компенсаторных сигналов, усиливая друг друга. В связи с этим может возникнуть ситуация, когда разные компенсаторные сигналы начинают противоречить друг другу. Такое положение возникает, например, в кабине космического корабля, когда (в невесомости) сигналы статоли-тового аппарата противоречат сигналам зрения. Стато-литовый аппарат сигнализирует, что положение тела не изменилось (ведь он реагирует на направление силы тяжести), а зрение говорит об обратном. Другой пример — когда мышечные сигналы противоречат зрительным, имеет место при ношении искажающих призматических очков, которые приближают и смещают изображения вещей.
Опыты показывают, что в таких чрезвычайных случаях мозг мобилизует еще один механизм перцептивной коррекции, а именно механизм статистической оценки и вероятностного выбора. Например, при использовании призматических очков возникает противоречие между информацией о расстоянии до предмета, которую дают конвергенция и аккомодация. В этом случае восприятие обычно «избирает» среднее решение. Иногда решения чередуются, происходят как бы колебания восприятия. Так, например, при помещении человека на прямостоящий стул в наклонной комнате, испытуемому кажется попеременно, то будто он наклонен, а комната прямая, то будто комната наклонена, а стул стоит прямо.
С точки зрения рассмотренной гипотезы перцептивная коррекция не происходит путем отбрасывания искаженных ощущений и замены их верными, а посредством определенной математически корректной трансформации исходных сенсорных данных.
При этом информация, необходимая для перцептивной коррекции, извлекается не из хранилищ мозга, а из самих ощущений. Возможность для этого кроется в избыточности информации, сообщаемой ощущениями, т.е. наличии определенных закономерностей в изменениях структуры ощущений, порождаемых движением рецепторов, изменением освещения, расстояния до объекта и т.д. Перцептивная коррекция, собственно, и заключается в уничтожении этой избыточности. Достигается это путем обратного преобразования ощущений по тому же закону.