Восприятие
Современное состояние проблемы восприятия
В отечественной литературе восприятие определяется как целостное отражение в психике человека и животных предметов, ситуаций и событий при непосредственном воздействии физических раздражителей на рецепторные поверхности сенсорных систем. Термин «восприятие» по сложившейся традиции справедливо употребляется только применительно к отражению внешней предметной действительности и не употребляется по отношению к отражению внутренних состояний организма. Отражение внутренних состояний организма это прерогатива психологии ощущений.
По отношению к отражению внешнего мира восприятие противопоставляется ощущениям как процессам отражения отдельных свойств предметов и явлений. При этом справедливо подчеркивается, что феноменальный мир наших восприятий не есть сумма отдельных ощущений, он исходно целостен. Мы воспринимаем окружающие нас предметы в единстве их цвета, формы и размера, воспринимаем положение предметов в пространстве, слышим голоса людей и животных, шелест листвы, музыкальные мелодии и т. д. и т. п.
Однако для восприятия таких целостностей человек и животные располагают только имеющимися у них сенсорными рецептивными поверхностями. Никаких других путей для контакта с внешним миром у них нет. Отсюда возникает центральная проблема теории восприятия – каким образом сенсорные поверхности могут обеспечить целостное восприятие мира? Как, в частности, процессы на двухмерных сенсорных поверхностях могут привести к объемному трехмерному восприятию мира?
Первый и как бы само собой разумеющийся и естественный ответ на этот вопрос состоит в том, что процессы, возникающие на поверхностях сенсорных систем, чтобы привести к целостному восприятию, должны быть подвергнуты дополнительной обработке, «извлекающей» или «привносящей смысл» в исходные сенсорные данные. Но такой ответ еще никак не решает проблемы, которая состоит именно в том, каковы конкретные процессы, делающие возможным целостное отражение мира. На этот счет в психологии высказывались разные взгляды. Самые известные из них это необходимость врожденных идей о мире; априорные категории познания И. Канта, на сетку которых накладываются чувственные данные и которые упорядочивают эти данные; бессознательные умозаключения Г. Гельмгольца; включение образов памяти в обработку сенсорных данных. В современной когнитивной психологии говорят о «декодировании» сенсорных состояний, о «смысловой интерпретации» чувственных данных. Применительно к восприятию глубины и удаленности принято говорить об использовании сенсорных признаков глубины и расстояния.
В целом на сегодняшний день пока еще не существует какого-либо ясного и общепринятого решения проблемы источников и механизмов целостного восприятия мира, начальным исходным пунктом которого являются внешние воздействия на рецепторные поверхности сенсорных систем. Сколько-нибудь ясной и последовательной теории восприятия не предложено. Выразительная картина такого положения вещей дана, например, во вступительной статье А. Д. Логвиненко к русскому переводу книги Дж. Гибсона «Экологический подход к зрительному восприятию». Логвиненко пишет: «Первое знакомство с теориями восприятия производит обескураживающее впечатление. Прежде всего ошеломляет обилие теорий, их эклектическая пестрота и порой почти полная несовместимость. Тех, у кого достанет терпения разобраться в этом чудовищно запутанном нагромождении идей, подходов, направлений и т. п., ожидает еще один сюрприз. Оказывается, что никакой теории восприятия нет и никогда не было. Были более или менее удачные идеи, но не было ни одной достаточно развитой теории».
В справедливости оценки А. Д. Логвиненко убеждает то определение восприятия, которое дано в глоссарии книги X. Шиффмана. В его обширной книге представлены основные теории восприятия, излагаются результаты многих конкретных экспериментальных исследований, включая самые новейшие, а общее определение звучит следующим образом: «Перцепция (восприятие) – это процесс систематизации, интерпретации и осмысления информации, поступающей от сенсорных систем. Восприятие является результатом психологических процессов, в которых задействованы такие понятия, как смысл, взаимосвязи, контекст, субъективная оценка, предшествующий опыт индивида и память». Как видно, в этом определении множество понятий и идей, относящихся к области исследований восприятия, являются, во-первых, малоопределенными и расплывчатыми, а во-вторых, остаются разрозненными и рядоположными, никак не упорядочены в рамках какой-либо более или менее общей системы. Определение не вносит никакой ясности в вопрос, каково же содержание понятия восприятия.
В области изучения восприятия накоплено много выразительных экспериментальных фактов и наблюдений, но их трактовка характеризуется чрезвычайной разноголосицей применяемого понятийно-терминологического аппарата. Это хорошо видно на примере приведенного определения X. Шиффмана. А поскольку факты не излагаются в рамках какой-либо более или менее общей теории, складывается впечатление, хорошо выраженное В. А. Барабанщиковым, что «психология восприятия не имеет собственной онтологической основы и занята коллекционированием феноменов, эффектов или иллюзий».
Серьезный шаг на пути к пониманию природы восприятия был сделан Дж. Гибсоном. Его усилия были направлены на то, чтобы найти объективные источники восприятия во внешнем мире, а не искать их во внутренних психических процессах упорядочения сенсорных данных. По его мнению, множество постулируемых механизмов обработки чувственных данных, таких как осмысление, обогащение за счет образов памяти, бессознательные умозаключения и т. п., являются совершенно излишними, т. к. вся информация о внешнем мире уже содержится в самих сенсорных данных. А содержится она в них потому, что получаемые организмом сенсорные сообщения имеют свою структуру, в которой представлена структура внешнего мира в его целостности.
По Гибсону, живой организм погружен в океан физической энергии. Определенная доля этой энергии обеспечивает организм информацией о внешнем мире. Она содержится в структурах объемлющих живое существо световых, звуковых, ароматических потоков энергии, которые своей структурой «задают» наблюдателю окружающий мир и его собственное тело. Информация о мире объективно содержится в приходящих к организму структурированных потоках энергии потому, что эти потоки закономерно структурированы вещным окружением живого существа и его собственным телом. Поэтому процессы восприятия, с точки зрения Гибсона, это процессы извлечения объективной информации из приходящих к организму структурированных потоков энергии. Для этого, по Гибсону, не требуется никаких опосредующих психологических процессов, наблюдатель непосредственно усваивает информацию, необходимую для ориентировки в реальном мире. Главные экспериментальные исследования Дж. Гибсона были направлены на обоснование того, что наблюдатель выделяет из текучих потоков структурированной энергии их устойчивые структурные составляющие – инварианты. Так, остается неизменной визуальная структура текстуры поверхности, независимо от изменений ее конкретных размеров на сетчатке при приближении и удалении наблюдателя, остается неизменной структура мелодии при ее транспонировании и исполнении на разных инструментах и т. д.
Теория Дж. Гибсона достаточно сложна и не проста для понимания. Ее несомненное достоинство – это направленность на поиск объективных источников психологических феноменов восприятия и введение как центрального для всей проблемы понятия структуры. В общей форме смысл теории в том, что существуют закономерные связи между структурой вещного внешнего мира, структурой вызываемых им объемлющих живое существо потоков энергии, структурой вызываемых этими потоками сенсорных впечатлений и структурой феноменального мира восприятия.
Обращение к понятию структуры позволяет ясно и однозначно определить различия между восприятием и ощущениями. Ощущения это такие простейшие психические процессы, которые вызываются разными видами энергии (механической, электромагнитной, химической, тепловой), когда источники энергии, действующие на рецепторы, предельно изолированы как таковые из целостных и комплексных структур, в которых они в реальном мире существуют только как их компоненты. Восприятие же предполагает отражение именно этих целостных структур.
Однако, к сожалению, у самого Дж. Гибсона понятие структуры остается еще слишком общим, не получает ясной конкретизации ни применительно к объективной структуре потоков энергии, приходящих к живому существу, ни применительно к структуре сенсорных ответов на рецепторных поверхностях организма. Попытка такой конкретизации будет представлена ниже при обсуждении механизмов пространственного восприятия и константности восприятия.
При такой конкретизации становится более ясным качественное отличие процессов восприятия от ощущений. Оно состоит в том, что психические структуры, лежащие в основе восприятия, складываются как результат отражения в психике разных инвариантных отношений между отдельными локальными ощущениями, вызываемыми объектами и ситуациями окружающего мира.
Серьезной слабостью теории Дж. Гибсона является то, что он вообще отвергает идею о какой-либо обработке сенсорных данных, т. к., по его мнению, наблюдатель непосредственно усваивает (извлекает) из них предметную информацию. Но если речь идет все же об извлечении информации, то этот процесс, по определению, обязательно должен требовать участия каких-то механизмов, т. е. должен опосредоваться этими механизмами. В теории Гибсона они остаются за скобками. В большой мере это связано с тем, что он совсем не обращается к нейрофизиологическим механизмам восприятия, о которых сейчас в науке уже известно достаточно много.
Серьезным недостатком литературы, в том числе учебной, по проблемам восприятия является отсутствие разграничения по крайней мере двух разных уровней его организации.
Первый уровень это работа сенсорно-перцептивных систем, к которым адресуются воздействия внешнего мира. На этом уровне происходит отражение отдельных предметов как целостностей (предметность восприятия), отражение их формы и движения, отражение пространства, возникает константность восприятия. Процессы этого уровня имеют место не только у человека, но и у всех животных, обладающих предметным восприятием и способностью ориентироваться в пространстве. Процессы этого уровня позволяют человеку и животным организовывать адекватное двигательное поведение в среде, сообразуя его с физическими характеристиками окружающих их предметов – приблизиться или удаляться от них, перепрыгнуть или проползти, схватить или оттолкнуть и т. д. и т. п.
Процессы восприятия второго уровня имеют совсем другой характер и играют совсем другую роль в организации поведения. Это процессы категоризации, которые обеспечивают различение разных объектов и ведут к осуществлению разных реакций в отношении разных объектов или их разных классов (или к осуществлению одной и той же реакции на разные объекты одного класса). Это процессы избирательного выделения каких-либо определенных объектов из множества других, одновременно воздействующих на органы чувств. У человека это также известные феномены зависимости содержания образов восприятия от имеющихся знаний, потребностей, от стоящих перед ним задач, феномены апперцепции. Это также процессы опознания нечетких изображений. Все процессы этого уровня требуют участия внимания, разного рода сложившихся в прошлом опыте и закрепленных в памяти обобщений, а у человека – участия словесно-понятийной системы. Процессы этого уровня не являются «чисто перцептивными», а вызываемые ими акты поведения – чисто перцептивно-двигательными. Конечные акты поведения здесь никогда не основываются на «чистом» восприятии. У человека они предполагают совместное участие и интеграцию работы перцептивной системы с высшим понятийным уровнем когнитивной подсистемы психики, с ее потребностно-мотивационной и вербально-коммуникативной подсистемами, с подсистемой памяти и активационно-энергетической подсистемой.
Процессы первого уровня являются фундаментом, на котором организуются процессы второго уровня. Поэтому задача общей психологии состоит прежде всего в том, чтобы представить в более или менее понятной форме основное научное содержание этой ее области. Этому посвящена настоящая глава. Она, естественно, ни в коей мере не может претендовать на то, чтобы быть исчерпывающей. В ней представлен лишь некоторый общий очерк имеющихся здесь твердых научных знаний, включенный в рамку нескольких общих теоретических принципов. Это принцип отражения, принцип включения нейрофизиологических данных в объяснение организации процессов восприятия, это основные положения теории восприятия Дж. Гибсона. Смысл главы в том, чтобы область психологии восприятия обрела в глазах читателя собственную онтологию, перестала производить, говоря словами В. А. Барабанщикова, впечатление коллекции разного рода феноменов, эффектов, иллюзий.
Процессы второго уровня отчасти были рассмотрены ранее в главе о высшей регулирующей роли второй сигнальной системы в психике и поведении человека (раздел о вербально-смысловой регуляции работы сенсорно-перцептивных систем) и в главе о внимании. Им кратко посвящен заключительный раздел настоящей главы. Они будут обсуждаться в последующих главах книги – в главах о сенсорной абстракции и перцептивных обобщениях памяти, о роли языка и речи в процессах мышления.
Предметность и целостность зрительного восприятия. Восприятие формы
Зрительное восприятие мира целостно и предметно. Когда мы открываем глаза, то сразу воспринимаем широкую панораму, состоящую из множества уходящих вдаль и вширь отдельных предметов.
В этой панораме предметы не сливаются друг с другом, воспринимаются как четко отграниченные друг от друга целостности, занимающие определенное место в пространстве.
Исследования показали, что решающую роль в восприятии предметов как единых целостностей играет их контур, который очерчивает границы предметов. Контур создается резким контрастом (перепадом) яркостей или цветностей между поверхностью объекта и поверхностью окружающего его фона, что находит отражение в резком перепаде более или менее освещенных участков сетчатки (или участков освещенных разными цветами спектра). Очертания объектов не воспринимаются, если в эксперименте создаются условия не резкого, но постепенно-градуального изменения светимости разных участков поля зрения и, соответственно, освещенности разных областей сетчатки. А при совершенно однородном поле зрения, которое может быть искусственно создано, человек не видит вообще абсолютно ничего; ему кажется, что он находится внутри бесформенного туманного облака, не имеющего определенного положения в пространстве. В сетчатке имеются специальные механизмы, усиливающие контраст и, следовательно, усиливающие восприятие границ и краев объектов. Эти механизмы хорошо изучены в нейрофизиологии зрения. В психологических исследованиях они демонстративно выявляются в феноменах светлотного и цветового контраста. Очень красивы и выразительны эффекты краевого контраста, описанные Эрнстом Махом и получившие в его честь название полос Маха.
Значение отражения контура объектов для восприятия их целостной формы хорошо демонстрируется в экспериментах с регистрацией движений глаз, которые в определенных условиях буквально движутся по контуру воспринимаемых объектов.
Выделение объектов из общего зрительного фона является базовой фундаментальной функцией зрительного восприятия. Так, в известном исследовании М. Зендена было показано, что пациенты с прооперированной врожденной катарактой, впервые получив возможность видеть, сразу смогли различать в поле зрения отдельные предметы. Эта способность предшествовала способности идентифицировать и различать разные объекты, которая обнаруживалась позднее.
Есть данные, что животные, даже простейшие, при самом минимальном зрительном опыте хорошо справляются с задачей выделения фигуры из фона.
Хотя выделение контура кажется практически мгновенным, на самом деле оно требует определенного времени, необходимого для срабатывания всей системы обеспечивающих этот процесс нейронных механизмов. В экспериментах с тахистоскопическим предъявлением изображений черной фигуры на белом фоне было установлено, что при очень коротких экспозициях (до 10 миллисекунд) дифференциация фигуры и фона еще отсутствует, испытуемый видит только гомогенную картину. При более продолжительных экспозициях в поле зрения появляются некоторые плохо очерченные пятна или кляксы. Затем начинает вырисовываться неясный смутный контур, восприятие которого сменяется при увеличении длительности экспозиции ясно видимыми четкими очертаниями фигуры.
Аналогичные стадии имеют место при переходе от очень слабых освещенностей фигуры и фона к более интенсивным.
Выразительные результаты были получены в экспериментах М. Е. Киссина при тахистоскопическом предъявлении линий разного наклона. Оказалось, что при самых коротких экспозициях (порядка 20–40 миллисекунд), когда у испытуемых впервые возникали достаточно ясные и определенные зрительные образы, среди них имелись не только четкие образы линий, но также образы нечетких полос, имеющих некоторую ширину и даже форму секторов, кругов, эллипсов. При увеличении времени экспозиции частота появления таких «расширенных» образов уменьшалась.
Анализ механизмов зрительного отражения контуров объектов показывает, как именно на основе световых ощущений формируется целостное предметное восприятие мира. В его основе лежит не просто объединение ощущений, но, говоря в терминах теории Дж. Гибсона, их определенная структура. Восприятие контура возникает как следствие определенной структуры, определенного отношения, определенного различия световых ощущений, задаваемого внешним миром. Контур создается резким перепадом освещенностей соседних областей сетчатки, т. е. резким различием световых ощущений со стороны объекта и со стороны фона. Разным освещенностям разных областей сетчатки и разным световым ощущениям отвечают контрастные реакции ансамблей возбужденных и заторможенных нейронов в нейронах коленчатого тела и зрительной коры, соответствующих проекциям объекта и фонового пространства. Оформление таких контрастных нейронных ансамблей и формирование их единой системы требует определенного времени, что находит отражение в психофизических экспериментах по данным вербальных ответов испытуемых.
Предметность восприятия не сводится только к отражению контуров объектов. Мы ведь видим не контуры и формы, а объемные трехмерные вещи. Здесь вступают в действие факторы восприятия удаленности, т. к. одни стороны объектов являются более близкими к нам, чем другие, и одни их стороны освещены, а другие – затенены. Факторы восприятия удаленности, приводящие к формированию объемных образов предметов, будут подробно рассмотрены ниже в специальном разделе.
Хотя контур и объемность ведут к созданию целостных предметных образов восприятия, в некоторых обстоятельствах для этого требуются дополнительные условия. Например, смотря через забор, в котором между досками штакетника имеются промежутки, мы видим находящиеся за ним предметы – дома, деревья, людей, животных – как целостные объекты, а не как объекты, состоящие из отдельных частей, согласно их проекции на сетчатке глаз. Смотря на группу близко растущих кустов и деревьев, мы обычно хорошо видим каждое из них. Несмотря на сложное переплетение контуров их веток, разные ветки достаточно четко относятся к стволам разных растений. В описанных и других подобных случаях происходит закономерное объединение в единый целостный зрительный образ отдельных элементов контуров вещей, представленных на сетчатке глаз с промежутками. В этих случаях вступают в действие описанные М. Вертгеймером факторы или принципы перцептивной организации, излагаемые во всех учебниках психологии. Эти факторы близости в поле зрения, одинаковости или сходства элементов, «общей судьбы» элементов, хорошей фигуры или непрерывности. Была предложена попытка объединить все эти факторы или принципы в один рациональный закон гомогенности. Гомогенность в отношении места – это близость; в отношении качества – сходство, в отношении изменения – общая судьба, в отношении направления – хорошая непрерывность или хорошая форма. Л. Б. Ительсон высказал взгляд, что близость, сходство, плотность, непрерывность, упорядоченность это характеристики взаимного расположения элементов, которые в математике получили название топологических свойств. Это наиболее общие структурные свойства, характеризующие пространственную целостность тел. Отражение этих объективных свойств даже тогда, когда контуры тел на сетчатке глаз оказываются неполными и разорванными, обеспечивает целостное восприятие объектов окружающего мира.
Помимо целостного восприятия объектов как замкнутых внутри себя вещей, имеющих четкие границы, объекты воспринимаются как единое целое еще в одном аспекте, а именно в единстве их разных свойств. Каждая вещь воспринимается как имеющая определенную форму, размер и цвет, как находящаяся в определенном месте пространства, как неподвижная или движущаяся. В настоящее время в результате многих клинических и нейрофизиологических исследований твердо установлено, что разные свойства объектов представлены в нервной системе работой разных нейронных систем (или каналов обработки информации). Так, в зрительной коре одни ее участки связаны с отражением цвета предметов, другие – с отражением их формы, третьи – движения. В теменной коре представлены нейроны константного зрительного экрана, отвечающие на положение объекта в определенном месте объективного пространства. Соответственно выделяют две системы обработки и отражения зрительной стимуляции – системы «Что» и «Где», причем система «Что» сама состоит из нескольких подсистем. Выдвинута гипотеза, что целостный образ объекта является результатом объединения активности нейронных систем «Что» и «Где» в единую общую систему с помощью синхронизированной во времени и пространстве высокочастотной ритмической активности мозга (гамма-колебания с частотой 35–75 Гц).
Теория восприятия пространства: отражение глубины, расстояний и направлений по их функциям на плоскости рецепторов (к построению субъективной модели трехмерного пространства)
Проблема пространственного восприятия применительно к зрению является одной из классических фундаментальных проблем психологии, которая имеет не только чисто научное и прикладное, но и философско-мировоззренческое значение. Коренной вопрос этой проблемы состоит в выяснении отношения между объективным физическим пространством и зрительным психологическим пространством и заключается в том, как можно видеть расстояния до предметов и между ними, их рельеф и глубину, т. е. видеть мир объемным и трехмерным, когда все его проекции на сетчатке глаза являются двухмерными. Как написано в книге по экспериментальной психологии Р. Вудвортса, «нам хотелось бы найти те признаки, те данные органов чувств, которые мы используем при зрительном восприятии пространства, и разгадать по возможности самый процесс их использования». В этой области сделано немало открытий, связанных с именами выдающихся художников Возрождения и с трудами основоположников экспериментальной психофизики и психофизиологии восприятия Э. Геринга, Г. Гельмгольца, И. Мюллера. Им удалось найти и описать те конкретные показания зрения и проприоцепции, которые обеспечивают зрительное восприятие глубины и удаленности и о которых до сих пор сообщается во всех учебниках и руководствах по психологии восприятия. Однако механизм использования этих показаний все еще остается во многом неразгаданным. Только последние достижения нейрофизиологии позволяют пролить некоторый свет на те процессы, которые надстраиваются над уровнем первичных сенсорных возбуждений, возникающих в двухмерных пространствах рецепторов, и осуществляют восприятие трехмерного пространства. Вместе с тем остается невыясненным строго закономерное объективное отношение между непространственными показателями пространства и их объективным источником в реальном мире – отношение, которое позволяет человеку и животным очень точно и надежно отражать расстояния между своим телом и окружающими предметами, что находит выражение в поразительной точности прицельных и схватывающих движений.
В работах Э. Геринга и Г. Гельмгольца для обозначения показаний органов чувств, необходимых для трехмерного пространственного восприятия, было введено понятие признака. Под признаками имелись в виду двухмерные характеристики сетчаточных изображений и проприоцептивных ощущений при аккомодации хрусталика и конвергенции глаз, наличие которых закономерно влечет за собой объемное трехмерное восприятие действительности. Это понятие прочно утвердилось в психологии и широко используется до сих пор в учебниках и руководствах.
В настоящее время признаки восприятия пространства делятся на зрительные (особенности сетчаточных изображений) и незрительные (особенности проприоцептивных ощущений при аккомодации хрусталика и конвергенции глаз).
Зрительные признаки делятся по одному основанию на монокулярные и бинокулярные, а по другому – на статические и динамические. Первые имеют место при неподвижном положении глаз, вторые возникают при движениях глаз и головы наблюдателя.
Перечислим кратко основные прочно установленные признаки, обеспечивающие зрительное восприятие пространства (глубины, удаленности, расстояний).
Монокулярные зрительные статические признаки:
• линейная перспектива;
• воздушная перспектива;
• частичное закрытие более удаленного предмета предметом более близким;
• светимость и затемненность;
• градиент текстуры поверхностей.
Бинокулярный зрительный статический признак – бинокулярный параллакс, или бинокулярная диспарантность.
Монокулярный зрительный динамический признак – параллакс движения, или двигательный параллакс.
Монокулярные и бинокулярные незрительные динамические признаки:
• степень аккомодации хрусталика;
• степень конвергенции глаз.
Рассмотрим содержание и смысл перечисленных признаков.
Монокулярные зрительные статические признаки:
1. Линейная перспектива. Основа данного признака глубины в том, что размер проекции объектов на сетчатке глаза закономерно пропорционально уменьшается по мере удаления объектов от глаз наблюдателя. Поэтому перспективное изображение объектов на двухмерном полотне картины дает отчетливое впечатление их удаленности и глубины пространства.
2. Воздушная перспектива. Основа признака в том, что по мере удаления объектов от глаз наблюдателя четкость их изображения на сетчатке уменьшается и более удаленные предметы воспринимаются менее четко. Этот признак, так же как и перспектива, широко используется в живописи и графике для создания впечатления о глубине пространства и удаленности объектов.
3. Частичное закрытие более удаленного предмета предметом более близким. Признак основан на том, что контуры ближнего объекта видны целиком, а контуры более удаленного – только частично.
4. Светимость и затемненность. Признак основан на том, что, как правило, большей светимостью обладает та поверхность, которая близка к источнику света. Поэтому, когда известен источник света (солнце, свеча, лампа, прожектор), более освещенные поверхности воспринимаются как более близкие к нему, а менее освещенные – как более удаленные.
5. Градиент текстуры поверхностей. Многим естественным и искусственным поверхностям свойственна определенной формы микроструктура, воспринимаемая как зернистость или текстура. Когда мы смотрим на какую-либо текстурированную поверхность, по мере ее удаления от нас текстура начинает казаться более тонкой, а ее элементы более мелкими и теснее примыкающими друг к другу. В соответствии с этим восприятие такой текстурированной поверхности (вымощенная камнем дорога, правильно расположенные по вертикали и горизонтали предметы) дает возможность достаточно надежно оценить удаленность предметов.
Бинокулярный зрительный статический признак удаленности – бинокулярный параллакс
У человека и всех животных с фронтальным расположением глаз в силу того, что глаза находятся на определенном расстоянии друг от друга, проективные изображения предметов на сетчатке правого и левого глаза оказываются несколько различными. Разница между этими двумя изображениями получила название бинокулярной диспарантности или бинокулярного параллакса. Несмотря на несколько различные изображения одних и тех же объектов, находящихся в поле зрения, они сливаются в центральных отделах мозга и создают эффект чувственно воспринимаемой глубины и объемности. Дело в том, что ретинальная диспарантность тем меньше, чем больше расстояние какого-либо объекта или поверхности от глаз наблюдателя. Поэтому бинокулярный параллакс является надежным признаком глубины и объемности.
В истории науки первым, кто предложил объяснить восприятие глубины пространства несовпадением сетчаточных образов правого и левого глаза, был Евклид. А экспериментальное доказательство роли сетчаточной диспарантности как признака глубины и объемности и пространства было получено, когда был сконструирован первый стереоскоп и его последующие модификации. Стереоскоп, как хорошо известно, позволяет направить в разные глаза несколько различающиеся изображения одного и того же двухмерного объекта (рисунка, фотографии). Эти изображения называются стереограммами. Стереограммы это парные картины, на одной из которых изображено то, что видит правый глаз, а на другой – то, что видит левый. Слегка диспарантные картины дают непреложное впечатление глубины и объемности, и это впечатление тем сильнее, чем больше (до определенного предела) диспарантность. В настоящее время у многих млекопитающих, в том числе и у человека, в высших отделах зрительной системы обнаружены нейроны, избирательно реагирующие на различные по величине диспарантности сетчаточных изображений правого и левого глаза. Эти клетки названы детекторами диспарантности. Их роль как механизма пространственного видения будет специально обсуждаться ниже.
Монокулярный зрительный динамический признак – параллакс движения или двигательный параллакс
Признак основан на различиях в скорости и направлении восприятия перемещения объектов в поле зрения при фиксации какого-либо из них в условиях поворотов головы наблюдателя. Если область зрения расположена ближе точки фиксации, то видимые объекты смещаются в направлении, противоположном движению головы. А объекты, расположенные за точкой фиксации, перемещаются вместе с собственным движением головы. При этом кажется, что ближние объекты перемещаются быстрее, чем удаленные. Весь спектр этих перемещений сетчаточных проекций, в количественном отношении подчиняющийся законам геометрической оптики, является эффективным «определителем глубины». Он был назван Г. Гельмгольцем двигательным параллаксом.
Монокулярные и бинокулярные незрительные динамические признаки
1. Незрительный монокулярный динамический признак расстояния это степень сокращения окуломоторной мышцы, регулирующей кривизну хрусталика при его аккомодации для достижения четко сфокусированного сетчаточного изображения. Аккомодация хрусталика (его кривизна) тем больше, чем ближе расположен к глазу фиксируемый им объект. По мере удаления объектов от глаза аккомодация уменьшается, что является следствием меньшего сокращения окуломоторной мышцы. В силу пропорциональности между расстоянием до фиксируемого объекта, степенью аккомодации хрусталика и степенью сокращения окуломоторной мышцы эта степень служит определенным незрительным признаком расстояния до объекта. Но этот признак действует только применительно к небольшим расстояниям от наблюдателя, т. к. начиная с расстояния, большего 2 метров, кривизна хрусталика не изменяется.
2. Бинокулярный незрительный динамический признак удаленности это степень сокращения глазных мышц при конвергенции глаз на фиксируемом объекте. Конвергенцией называется сведение зрительных осей обоих глаз при их скоординированной фиксации на близко расположенных объектах. При рассматривании далеко расположенных объектов линии взглядов обоих глаз практически параллельны, а при рассматривании объектов, близких к наблюдателю, они сближаются. Чем ближе объекты, тем сильнее конвергенция. Поскольку конвергенция контролируется глазодвигательными мышцами, степень их напряжения является одним из признаков глубины или удаленности: чем ближе объект, тем больше напряжены мышцы. Однако, как и аккомодация, конвергенция как признак глубины и удаленности действует только в отношении объектов, расположенных на небольшом расстоянии до наблюдателя (в пределах нескольких десятков метров).
Способность зрительной системы использовать признаки удаленности и глубины очень велика. Так, по данным одного из исследований, приводимых в книге X. Шиффмана, возможна идентификация такой разницы в удаленности двух объектов, которая соответствует сетчаточной диспарантности, равной всего 1 микрону (0,001 мм). В ряде психофизических экспериментов было показано, что ошибка тренированных наблюдателей в абсолютной оценке расстояний в среднем не превышает 1 % их объективной величины.
Разные признаки глубины и удаленности могут иметь разные значения в зависимости от условий восприятия: от степени освещенности, наличия или отсутствия других предметов в поле зрения. В целом чем больше признаков может быть задействовано одновременно, тем точнее оценка глубины и расстояния. Но в определенных условиях какой-либо из признаков может выходить на первый план. Так, в большом цикле экспериментов Э. Гибсон и Р. Уолока со «зрительным обрывом» было установлено, что решающим признаком, позволяющим животным и детям избегать обрыва, является параллакс движения. До тех пор пока у них сохранялась возможность поворачиваться или поворачивать голову, они избегали приближения к обрыву.
Хотя непространственные признаки зрительного пространства являются твердо установленным фактом, их психофизический и психофизиологический смысл остается далеко не ясным. Говорят о том, что признаки «задают» или «сигнализируют» пространство, «указывают» на глубину и удаленность объектов, содержат в себе информацию о пространстве, которая «извлекается» из них зрительной системой. Но почему это возможно и как конкретно происходит? Во-первых, остается нераскрытым закономерное объективное отношение между непространственным признаком и его объективным трехмерным источником, которое делает возможным надежное использование признака. Во-вторых, неясны механизмы пространственной «расшифровки» или «интерпретации» непространственных признаков. Если иметь в виду оба этих взаимосвязанных вопроса и принять во внимание современные данные о нейрофизиологических механизмах пространственного зрения и пространственного поведения человека и животных, то можно попытаться «разгадать», говоря словами Р. Вудвортса, как осуществляется использование непространственных признаков пространства. В теоретическом и методологическом плане это будет означать более конкретное понимание объективных источников пространственного восприятия и конкретных механизмов отражения пространства в психике животных и человека. Вместе с тем на этом же пути лежит конкретизация ключевого понятия экологической теории восприятия Дж. Гибсона – конкретизация понятия структуры объемлющих живое существо потоков энергии, структурированных самим окружающим его вещным миром.
Чтобы подойти к разгадке действенности непространственных признаков пространства, имеет смысл начать не с пространственного зрения человека, а с одного предельно простого и демонстративного примера пространственного поведения одного из высокоорганизованных членистоногих – скорпиона, обитающего на южных песчаных почвах.
В литературе описаны результаты цикла поведенческих, психофизических и нейрофизиологических исследований, проливающие свет на то, как скорпион точным прицельным прыжком настигает жертву, приземляющуюся на различных от него самого расстояниях.
Из физики известно, что падение на песчаную почву какого-либо предмета вызывает два вида ее колебательных распространяющихся волновых вибраций – поверхностные волны Рэлея и глубинные волны сжатия. Поверхностные волны распространяются с меньшей скоростью (40–50 метров в секунду), чем глубинные (120–200 метров в секунду). Оказалось, что органы вибрационной чувствительности скорпиона улавливают эти оба вида волн, которые вызываются приземлением жертвы на песок. На рэлеевские волны реагируют так называемые щелевидные сенсиллы, а на волны сжатия – чувствительные волоски. Расстояние до цели определяется по величине запаздывания между этими двумя ответами. Поскольку разница во времени прихода этих двух волн к органам чувств скорпиона закономерно зависит от расстояния, которое они прошли от своего источника, то она служит надежным определителем расстояния до этого источника, т. е. до жертвы. Но чтобы использовать в поведении эту временную разницу возникновения двух возбуждений, в нервной системе скорпиона должны существовать нейроны, надстраивающиеся над первым слоем вибрационных рецепторов и реагирующие на эту разницу. Необходимость их существования вытекает из общей физиологической теории нейронов-детекторов. Поражает удивительная точность работы нейрональной системы, которая по разнице во времени прихода к вибрационным рецепторам двух последовательных волн поразительно точно «вычисляет» расстояние до их источника, а затем посылает к органам движения точно дозированные команды, вызывая разные по силе мышечные сокращения конечностей животного. А разные по силе мышечные сокращения ведут к реальному восстановлению расстояния до жертвы в той или иной длине прыжка скорпиона.
Из сказанного можно сделать вывод, что разница во времени прихода к вибрационным рецепторам скорпиона двух волн – поверхностной и глубинной – есть несомненный надежный признак расстояния до приземлившейся на песок жертвы. Вместе с тем более важный и фундаментальный вывод может состоять в том, что эта разница есть функция расстояния, которое две волны, имеющие разную скорость распространения, проходят из точки своего возникновения до момента встречи с рецепторами насекомого – Т2 – Т1 = F расстояния – и что именно эта функция отображается в рецепторах и нервной системе скорпиона (Т2 – время прихода волн Рэлея к щелевидным сенсиллам, Т1 – время прихода глубинных волн к чувствительным волоскам). Рассмотрим это более подробно.
Что такое расстояние от скорпиона до жертвы? Ясно, что оно не является каким-либо материальным физическим объектом. Это идеальная воображаемая прямая линия, которая соединяет два объекта – тело скорпиона и тело его жертвы. Если такую линию прочертить реально, то ее можно измерить в единицах длины. Но так как никакой линии на песке нет, то расстояние как таковое никак не может подействовать на органы чувств скорпиона и поэтому никакое его прямое отражение для животного невозможно. Однако в эволюции был найден не прямой, а косвенный способ отражения расстояния по его функции Т2 – Т1 на плоскости вибрационных рецепторов. Объективное положение вещей таково, что если из какой-либо точки пространства одновременно послать две волны, имеющие разную скорость распространения, то по времени запаздывания прихода к какому-либо объекту одной волны по сравнению с другой всегда можно точно восстановить расстояние, которое прошли эти волны из точки «отправления» до пункта «прибытия». Это возможно потому, что Т2 – Т1 = F расстояния.
Как мы видели, именно эта функция отражается нервной системой скорпиона, что происходит в два последовательных этапа. Сначала на поверхности вибрационных рецепторов последовательно, с определенной временной задержкой возникают два раздельных очага возбуждения. Затем новый слой нейронов-детекторов, избирательно настроенных на улавливание определенной конкретной величины временной задержки этих двух возбуждений, должен определять, какая именно ее величина имела место в каждом конкретном случае.
В заключение по этой величине в длине прыжка животного вновь восстанавливается реальное расстояние до жертвы. Это возможно потому, что в центральных нейронах скорпиона разница Т2 – Т1? уловленная детекторами, должна переводиться в строго пропорциональную ей и, следовательно, в строго пропорциональную расстоянию силу мышечных сокращений конечностей животного.
Из сказанного ясно, насколько неразрывны механизмы пространственного восприятия и пространственного поведения. С теоретической точки зрения данный пример ясно демонстрирует справедливость определения психики как отражения действительности и регулятора поведения.
Найденный в эволюции механизм определения расстояний, характерный для нервной системы и поведения скорпиона, является универсальным. Везде, где имеет место восприятие пространства, оно предполагает отображение разницы возбуждений (временной или пространственной) в пространстве рецепторов как функции расстояния, которое проходят волновые колебания (световые, звуковые) от своего источника до встречи с рецепторными поверхностями организма.
Если посмотреть на установленные в психологии зрительного восприятия признаки расстояния и удаленности, то надо заключить, что все они представляют собой разные функции объективной удаленности и объективного расстояния, которые сами по себе прямо физически никак не могут оказывать воздействие ни на какие органы чувств.
Линейная перспектива – это функция расстояния как система прогрессивно и пропорционально убывающего размера сетчаточных изображений объектов по мере их удаления от глаз наблюдателя.
Бинокулярный параллакс – это функция расстояния, выраженная через величину различий изображений объектов на сетчатках правого и левого глаза, которая пропорциональна удаленности предметов от наблюдателя. На уровне рецепторов глаза эта функция выступает как бинокулярная диспарантность, а на более высоких уровнях зрительной системы отображается в возбуждении описанных в литературе детекторов диспарантности, избирательно настроенных на различные ее значения. Нейрофизиологический механизм бинокулярного пространственного зрения во всех его деталях достаточно сложен, но самый общий принцип бинокулярного восприятия глубины и удаленности прост и состоит в том, что здесь используется одна вполне определенная функция расстояния.
Другие признаки расстояния и глубины основаны на использовании других их функций, которые являются более простыми или более сложными. Воздушная перспектива, закрытие более удаленного предмета более близким, градиент структуры поверхности, светимость и затемненность – это относительно не очень сложные функции удаленности и глубины, отображаемые рецепторами сетчатки и высшими этажами зрительной системы. Видимо, самая сложная функция – это двигательный параллакс. Он является функцией расстояния, возникающей при движениях головы наблюдателя. Функция расстояния состоит в том, что сетчаточные проекции более близких к глазу объектов при движениях глаз и головы смещаются пропорционально сильнее, чем проекции объектов более удаленных. Во-вторых, объекты в полях зрения, расположенных ближе и дальше точки фиксации, кажутся движущимися в разных направлениях.
Незрительные признаки также представляют собой функции расстояния, поскольку напряжение мышц, регулирующих кривизну хрусталика и обеспечивающих конвергенцию глаз (и соответственно величину возникающих при этом проприоцептивных ощущений), пропорциональны расстоянию до фиксируемого глазами объекта.
Универсальный принцип отражения удаленности и расстояния по их функциям в пространстве рецепторов получил впечатляющее конкретное воплощение в организации пространственного поведения летучих мышей на основе эхолокации.
Суть эхолокации в том, что летучая мышь излучает в окружающее пространство ультразвуковые сигналы, а ее слуховая система воспринимает как исходные сигналы, так и их отражение от окружающих предметов. Разница во времени восприятия первого сигнала и его возвращения служит очень точным надежным признаком расстояния до предмета, так как является его функцией. Разница во времени возникновения двух возбуждений в слуховой системе мыши, первое из которых вызывается исходным звуком, а второе – звуком отраженным, регистрируется нейронами-детекторами, избирательно настроенными на определенные временные интервалы между этими двумя рецепторными возбуждениями. В целом вся эта слуховая и детекторная система является надежным определителем расстояния от тела мыши до окружающих ее предметов.
Помимо летучих мышей, у которых нейронные механизмы эхолокации хорошо изучены, способность к эхолокации имеется у дельфинов и некоторых птиц. Есть данные, что эта функция расстояния может использоваться для ориентации в пространстве слепыми людьми.
В литературе сообщается поразительный факт, как слепая от природы наездница, победительница многих соревнований, обладала способностью огибать углы и вписываться в крутые повороты трассы, основываясь на восприятии разницы во времени прихода исходных и отраженных звуков, производимых копытами ее лошади.
Адекватное поведение в окружающем пространстве требует оценки не только удаленности и расстояний, но и направления, в котором находятся объекты по отношению к телу живого существа. Сегодня можно считать установленным, что оценка направления определяется различиями возбуждений (их временной, силовой и пространственной несимметричностью), которые по-разному расположенные объекты вызывают в симметричных органах чувств и которые улавливаются системой тонко настроенных специализированных нейронов-детекторов. Направление, в котором расположены разные предметы по отношению к телу живого существа, так же как и расстояния и удаленность, не является каким-либо физическим объектом, который мог бы прямо воздействовать на органы чувств. Но как и в случаях глубины и удаленности, направление отражается живым существом по его функциям, отображенным на рецепторных поверхностях органов чувств. Поскольку органы чувств симметричны, то любое положение объекта, не совпадающее с их центром, будет вызывать в них несколько различающиеся возбуждения. Поэтому различия соответствующих возбуждений являются функцией направления, которое и используется живыми существами для его определения.
Этот процесс хорошо изучен применительно к бинокулярному пространственному слуху человека и животных, к их способности определять положение источника звука в пространстве. Основой этого служит способность специализированных нейронов слуховой системы оценивать различия во времени прихода звука на правое и левое ухо и различия в интенсивности звука на каждом ухе. Если источник звука лежит в стороне от средней линии головы, то звуковая волна приходит на одно ухо несколько раньше и имеет несколько большую силу, чем на другом. Соответственно, в слуховых проекциях возникают возбуждения, несколько различные по времени возникновения и по своей силе. А в слуховых центрах имеются специализированные нейроны-детекторы, улавливающие эти различия. Они характеризуются узкой настройкой на определенный диапазон различий бинауральных возбуждений по времени и по интенсивности. Острота бинаурального слуха человека очень высока: положение источника звука в пространстве может быть определено в оптимальных условиях с точностью до 1 углового градуса. В экспериментах было показано, что при раздельной стимуляции через наушники правого и левого уха задержка между звуками всего в 11 миллисекунд или различия в интенсивности двух звуков всего в 1 дБ приводят к ясно воспринимаемому сдвигу в локализации звука от средней линии в сторону звука более раннего или более сильного. Видно, насколько тонко используется воплощенная в разной активности симметричных слуховых проекций функция направления, в котором находится слышимый звук по отношению к телу человека. Если поворачивать голову в направлении слышимого звука, то в какой-то момент времени все параметры звуковой волны в обоих ушах окажутся одинаковыми и соответственно одинаковыми станут первичные возбуждения слуховых рецепторов. Это произойдет, когда источник звука окажется расположенным на одинаковом расстоянии от обоих ушей. Произошедшее теперь совпадение всех параметров возбуждения в слуховых проекциях правого и левого уха будет надежным признаком того, что источник звука находится прямо спереди. Признак основан на том, что совпадение всех параметров симметричных возбуждений есть функция нахождения источника звука, лежащего строго по средней линии тела.
Сходный принцип определения направления действует у скорпиона применительно к его вибрационной чувствительности. У скорпиона имеется восемь органов вибрационной чувствительности, расположенных по окружности его тела. Поэтому, где бы ни приземлилась жертва, фронт вызванных ее приземлением волн раньше всего достигнет какого-либо одного определенного органа чувств и возбудит его раньше других. Таким образом, пространственное положение раньше других возбудившихся рецепторов по сравнению со всеми остальными является функцией направления, откуда пришла вибрационная волна, и, следовательно, надежным признаком этого направления.
Наше чувственное восприятие пространства трехмерно. Так же трехмерно наше представляемое и воображаемое пространство. Поэтому говорят о существовании в психике человека модели внешнего мира, отражающей земное пространство в его реальном трехмерном существовании, проводятся исследования топологии и метрики субъективного пространства. Надо думать, что трехмерная психологическая модель объективного пространства строится на основе интеграции и координации многих его разных функций, отображенных на рецепторных поверхностях организма и «воплощенных» в работе разных детекторных систем. Эта модель развивается с возрастом. Так, хотя маленький ребенок уверенно избегает обрыва (Э. Гибсон и Р. Уолк) и начиная с шести месяцев способен правильно оценивать близкие к нему расстояния, что проявляется в адекватных расстоянию дотягиваниях и схватываниях объектов, при оценке далеких расстояний вплоть до пяти лет он делает грубые ошибки.
В данном отношении очень интересен результат эксперимента с одним испытуемым, описанный Р. Вудвортсом. Испытуемый обучался распознавать различия в удаленности двух световых пятен исключительно на основе признака аккомодации, так как все другие функции удаленности были исключены (методика светящихся точек Бурдона). Испытуемый выработал полезную стратегию определения удаленности объектов. Он начинал с аккомодации на большое расстояние, а затем, усиливая аккомодацию, замечал, какой из объектов раньше начинал становиться отчетливо видимым. Этот объект и оценивался как более удаленный. Но когда по мере практики этот прием автоматизировался, впечатление глубины стало казаться непосредственно воспринимаемым, а не выведенным путем умозаключения, как было вначале. Вероятно, это могло произойти тогда, когда новая функция расстояния встроилась в уже существовавшую у испытуемого психологическую модель трехмерного пространства.
Рецепторы сенсорных систем представляют собой плоскости, на которых получают двухмерное отображение разные функции протяженности объективного трехмерного пространства и его векторных характеристик (направлений) по отношению к телу живого существа. Специализированные нейроны-детекторы, настроенные на регистрацию этих функций, строят на их основе внутреннюю трехмерную модель, являющуюся отражением реального трехмерного пространства. Нейроны этой модели посылают разные по структуре и тонко дозированные по интенсивности импульсации к нейронам двигательных систем, обеспечивая точное воспроизведение в направлении и амплитуде движений по отношению к целевым объектам (точное их схватывание, точные прицельные прыжки) параметров реального объективного пространства.
Проведенный анализ позволяет постулировать еще одну очень важную группу незрительных признаков пространства, которая до сих пор в литературе не обсуждалась. Аналогично мышечным ощущениям при аккомодации и конвергенции глаз ощущения от совершаемых по направлению к цели движений конечностей также должны быть надежными признаками направления и расстояния до цели. Это должно быть обусловлено тем, что интенсивность и длительность проприоцептивных афферентаций, возникающих при целевых движениях, а также их структура являются закономерными функциями расстояния до цели и ее расположения по отношению к действующему субъекту. Возникающие при осуществлении движений узоры возбуждений на поверхности проприоцептивных рецепторов в своих силовых, временных и структурных характеристиках должны содержать в себе закономерные функции характеристик движения и, следовательно, характеристик объективного трехмерного пространства, в котором движения осуществляются. Поэтому внутренняя субъективная модель трехмерного пространства должна рассматриваться как центральный элемент рефлекторного кольца, начинающегося отражением пространственных характеристик целевых объектов, афферентирующих движение, и заканчивающегося повторным отражением тех же характеристик, воплощенных в параметрах целенаправленных движений. Оценка точности движений и их корректировка могут происходить только на нейронах внутренней модели трехмерного пространства.
Роль проприоцептивных ощущений в восприятии пространства ярко обнаруживается в условиях, когда его зрительные признаки становятся неадекватными. Это достигается в известных экспериментах с очками, линзы которых переворачивают сетчаточные изображения сверху вниз, справа налево или изменяют знак сетчаточной диспарантности. Эксперименты показали, что в условиях активного передвижения и активного двигательного взаимодействия с окружающими объектами нормальное адекватное восприятие трехмерного пространства в конце концов восстанавливается. Надо думать, что в этих случаях ведущую роль в пространственном восприятии берут на себя проприоцептивные ощущения, в параметрах которых адекватно отражается расстояние до объектов и их расположение по отношению к телу наблюдателя.
Стабильность зрительного поля при изменении местоположения сетчаточных изображений, вызванных движениями глаз и головы
Проекции объектов окружающего мира на сетчатке глаз – необходимое условие зрительного восприятия. Но, как следует из изложенного выше материала, в обеспечении адекватного отражения действительности решающая роль принадлежит ансамблям сетчаточных изображений. Структура этих ансамблей является той или иной функцией объективной стимуляции и «улавливается» (детектируется) нейронными механизмами высших уровней зрительной системы. При таком подходе к проблеме пространственного восприятия в общих чертах становится понятным, как двухмерные проекции на сетчатке могут служить источником отражения трехмерного пространства объективного мира.
В связи с ролью и особенностями работы сетчатки как первичного приемника световой стимуляции, возникает еще одна классическая проблема психологии и нейрофизиологии восприятия. Она состоит в том, как возможно восприятие окружающего нас мира как стабильного и неподвижного, когда его проекционные изображения на сетчатке постоянно смещаются и движутся при движениях глаз и головы. Эта проблема формулируется как проблема стабильности зрительного поля, в частности его стабильности при саккадических движениях глаз, когда каждая новая фиксация глаз на новом объекте изменяет положение проекций объектов на сетчатке. Суть проблемы в том, что сетчаточные изображения движутся и смещаются, а видимое зрительное поле остается стабильным и неподвижным.
Природа такой стабильности видимого мира пока во многом еще неясна, является предметом изучения и дискуссий. В этом случае, как и в случаях восприятия удаленности и направления, может оказаться полезным понятие сенсорного признака как определенной функции стабильности окружающего мира. Одна из выдвигавшихся здесь гипотез основывается на различии сетчаточных изображений в условиях, когда движется воспринимаемый объект и когда движутся голова и глаза. Если в поле зрения двигается какой-либо объект, то его сетчаточное изображение изменяет свое положение относительно проекций других объектов. Но если движутся наши глаза, перемещаясь от фиксации одного объекта к фиксации другого, то по сетчатке равным образом перемещаются проекции всех объектов, находящихся в поле зрения. Поэтому никаких перемен в отношениях между проекциями объектов не происходит, и, возможно, именно это сообщает нам о неподвижности мира. Таким образом, суть гипотезы заключается в сохранении структуры сетчаточных изображений при движениях глаз как признаке стабильности и неподвижности объективного пространства.
Другая известная гипотеза более сложная. Она состоит в том, что высшие этажи мозга компенсируют и как бы «отменяют» изменения сетчаточных образов, вызванные произвольным движением глазных мышц. Предполагается, что когда мозг дает команду глазной мышце совершить то или иное движение, он также определяет, какое изменение на сетчатке вызовет это движение, и посылает упреждающий сигнал в гипотетический центральный блок сравнения. В нем происходит сравнение возбуждений от упреждающего и реального входного сигнала от нового положения сетчаточного образа. Если возбуждения от обоих сигналов совпадают, то они взаимно уничтожаются и никакого восприятия движения в поле зрения не происходит. Эта гипотеза нашла определенное подтверждение в экспериментах с вызовом искусственного паралича глазных мышц. Первый такой эксперимент был проделан на себе Эрнстом Махом, а затем повторен несколькими другими экспериментаторами. Оказалось, что когда мозг командовал глазам переместиться, а глаза оставались неподвижными, визуальная сцена смещалась в том же направлении, в каком пытались двигаться глаза. Значит, упреждающие сигналы предсказывают перемещение сетчаточного образа, а если его реального перемещения не происходит, возникает впечатление движения объектов в зрительном поле. Таким образом, суть данной гипотезы в акцентировании сложной структуры сравнения и установления совпадения упреждающих и реальных сетчаточных возбуждений как признака стабильности зрительного поля.
При обсуждении данной проблемы была выдвинута гипотеза, что стабильность видимого мира при движениях головы и глаз должна быть продуктом деятельности некоторого специального уровня зрительной системы, на который сетчаточные изображения всегда приходят преобразованными в строгом соответствии с движениями глаз и головы. Это так называемый константный зрительный экран в высших отделах зрительной системы. На этом экране объекты отражаются как занимающие стабильное место в объективном пространстве независимо от того, что при поворотах глаз и головы их изображения на сетчатке глаз смещаются. В нейрофизиологических исследованиях нейроны константного зрительного экрана были фактически обнаружены в зрительной системе креветок, в теменной коре позвоночных. Применительно к этому последнему случаю показано, что в определенных участках теменной коры сходятся два пути: сигналы от ретинотопической проекции сетчатки в зрительной коре и сигналы от детекторов положения глаз. Предполагается, что константный экран внешнего зрительного поля создается слиянием ретинальных и проприоцептивных потоков стимуляции.
Наличие константного зрительного экрана в зрительной системе человека было показано в одном демонстративном эксперименте Н. П. Локаловой.
Перед испытуемым находилась большая панель с 36 маленькими электрическими лампами. Задача испытуемого состояла в том, чтобы нажимать как можно быстрее на ключ правой рукой при одновременной вспышке двух ламп и левой рукой – при вспышке одиночных ламп. Испытуемый фиксировал взором центр панели. На интервалах от 500 до 1 000 ма экспериментатор вновь зажигал две или одну лампу, и испытуемый осуществлял ту же дифференцировочную реакцию. Если сигналы второй реакции совпадали с местоположением сигналов к первой реакции (вспыхивали те же самые две или та же самая одна лампа), то время вторых реакций было значимо короче по сравнению со случаями, когда сигналы подавались на другие лампы панели. Это понятный эффект кратковременной памяти в виде локального избирательного следового повышения возбудимости в корковых пунктах адресации определенных ламп к первой реакции и в связанных с ними зрительно-моторных путях.
Во второй части эксперимента все условия были теми же самыми, за исключением одного: после осуществления первой реакции испытуемый переводил взор из центра панели в другую ее точку, расположенную справа. Оказалось, что и теперь вторичная подача световых вспышек на те же самые лампы панели, которые были задействованы в первой реакции, приводила к такому же облегчению вторых реакций (хотя и несколько менее выраженному), как и в основном эксперименте. Но ведь теперь повторные вспышки ламп, которые пространственно совпадали с первыми, адресовались уже не к тем же самым, как при первом предъявлении, но совсем к другим участкам сетчатки. Следовательно, обнаруженное локальное следовое повышение возбудимости определенных пунктов зрительного анализатора должно было иметь своим субстратом именно некоторый «константный экран», в котором проекции раздражителей размещаются не в координатах сетчатки, но в координатах объективного пространства.
В том же эксперименте с переводом взора удалось зарегистрировать небольшое локальное повышение возбудимости, оставляемое вспышками ламп к первой реакции, и на мозговом экране, организованном в координатах сетчатки. Когда экспериментатор после перевода взора испытуемого адресовал вторичные вспышки ламп к тем же участкам сетчатки, которые возбуждались первыми вспышками (подавая их уже на другие лампы панели), то такие реакции тоже осуществлялись несколько быстрее по сравнению со случаями, когда вторичные вспышки возбуждали другие участки сетчатки.
Результаты описанного эксперимента позволяют говорить, что воспринимаемые человеком зрительные объекты действительно проецируются на два разных мозговых экрана – на экран, организованный в координатах сетчатки, и на константный зрительный экран, организованный в координатах объективного пространства.
Восприятие движения
В зрительной коре позвоночных имеются нейроны, отвечающие только на предъявление объектов, перемещающихся в поле зрения, причем многие из них отвечают только на движение объектов в определенном направлении. Это нейроны-детекторы движения, настроенные на обнаружение перемещения возбужденных рецепторов по сетчатке глаза. Однако этот механизм недостаточен для восприятия реального движения, т. к. нейроны-детекторы движения одинаково реагируют на любое перемещение сетчаточных образов, независимо от того, вызывается ли оно реальным движением объекта в поле зрения или движением глаз по неподвижному объекту. Поэтому восприятие реального движения требует обязательного учета мозгом сигналов со стороны движений глаз и головы, учета того, имеют ли место такие движения или нет. Таким образом, проблема механизмов восприятия реального движения неразрывно связана с проблемой стабильности зрительного поля, о чем речь шла выше. Это две стороны одной и той же медали, две стороны единой проблемы, состоящей в том, как наша зрительная система отличает движение ретинального изображения, вызванного одними лишь активными движениями глаз, от его движения, причиной которого является реальное перемещение в пространстве различных объектов.
Реальное движение объектов в поле зрения воспринимается в двух разных условиях.
Первое условие имеет место, когда изображение объекта перемещается по сетчатке, а глаза неподвижны. В этом случае никаких упреждающих сигналов со стороны мышц, управляющих движениями глаз, в мозг не поступает, каждое новое местоположение сигнала на сетчатке «не отменяется» и движение воспринимается.
Второе условие – это когда глаза следят за движущимся объектом. В этом случае проекция объекта на сетчатке не смещается, его ретинальное отображение остается неподвижным. В рамках гипотезы о сопоставлении упреждающих сигналов от движений глаз и реальных аффектаций от объектов принимается, что в данном случае афферентные сигналы не совпадают с упреждающими. Если бы они совпадали, объект воспринимался бы как неподвижный, о чем речь шла в предыдущем разделе. А их несовпадение ведет к восприятию движения. Вместе с тем упреждающие сигналы и наличные афферентации совпадают применительно ко всем элементам фона, который воспринимается поэтому как неподвижный. Это достаточно сложное рассуждение, но лучшего пока не предложено.
Кроме описанного имеется еще один механизм восприятия движения, который также требует учета совместного действия чисто зрительной и проприоцептивной стимуляции. Это механизм, основанный на изменении размеров сетчаточных проекций при движении объектов по направлению к наблюдателю или от него, с одной стороны, и при движении самого наблюдателя по направлению к объектам или от них – с другой. В обоих случаях при приближении объектов размеры их сетчаточных проекций увеличиваются, а при удалении – уменьшаются. Если изменения размеров сетчаточных проекций происходят, когда наблюдатель неподвижен, это служит признаком движения самих объектов. Если же размеры сетчаточных проекций увеличиваются или уменьшаются в результате движений наблюдателя к объектам или от них, объекты воспринимаются как неподвижные.
Наряду с естественными условиями восприятия реального движения объектов есть немало условий, при которых возникают иллюзии движения или феномены кажущегося движения. Самый известный из них это стробоскопическое движение, на котором построен кинематограф. Как известно, на экран проецируются быстро сменяющие друг друга кадры, на которых запечатлены очень незначительно отличающиеся друг от друга сцены. Каждый последующий кадр отличается от предыдущего небольшим изменением пространственного положения движущегося объекта (или объектов). При определенной скорости смены кадров (24 кадра в секунду) возникает восприятие движения. Оно определяется двумя обстоятельствами. Первое – это инерция зрения, продолжающееся возбуждение нервных клеток в последействии воспринятого раздражителя. Поэтому изображение, запечатленное на каждом кадре, «сливается» с изображениями, запечатленными на предшествующем и на следующем кадре, что и производит впечатление непрерывного движения. Так же обстоит дело, когда на кадрах запечатлены сменяющие друг друга изображения разного размера. В этих случаях возникает впечатление приближающихся или удаляющихся объектов. Второе важное обстоятельство – это близкое сходство отличительных признаков объектов и общего содержания сцен. Если на кадрах будут запечатлены разные объекты, не связанные общим единым содержанием сцены, впечатления движения не возникнет.
Биологическая роль восприятия движения чрезвычайно велика. Чтобы поведение было эффективным, живое существо должно определить не только каковы окружающие его объекты и где они находятся, но и в каком направлении и с какой скоростью они перемещаются. Высказывается взгляд (Р. Грегори), что восприятие движения является эволюционно более ранней функцией, чем восприятие формы. В этой связи интересно, что периферия сетчатки глаза человека гораздо больше чувствительна к движению, чем к форме объектов. Это проявляется, например, в таком парадоксальном феномене, как восприятие периферией сетчатки «чистого» движения без восприятия формы движущегося объекта. Если кто-нибудь будет махать перед человеком каким-либо предметом так, чтобы стимулировать только самые края сетчатки, то у него возникнет четкое впечатление о движении, хотя определить, какой именно предмет движется, он не сможет. В клинических и нейрофизиологических исследованиях установлено, что за восприятие движения ответственны определенные локальные участки зрительной коры. При их повреждении человек теряет способность воспринимать движение, хотя все другие зрительные функции (острота зрения, глубинное зрение, восприятие формы) остаются сохранными. Утеря только способности воспринимать движение проявляется в том, что, наблюдая за движущимися объектами, человек фиксирует только начальное и конечное местоположение объектов в пространстве, но сам факт движения-перемещения им не воспринимается.
Хорошо известным проявлением восприятия движения является способность человека целостно воспринимать характер движений, производимых другими людьми и животными. Мы быстро понимаем, идет человек или бежит, прыгает или бросает предмет, поднимается по лестнице или плывет и т. д. и т. п. Мы столь же легко понимаем и различаем характер движений животных: идет ли лошадь шагом или бежит галопом, крадется ли тигр, высматривая добычу, или преследует ее и т. д. и т. п. Хорошо различимые движения одушевленных объектов были названы шведским ученым Г. Йоханссоном, положившим начало их изучению, биологическим движением. Ему и его последователям удалось убедительно выявить объективный источник адекватного восприятия биологических движений. Им оказались специфические для каждого типа движений паттерны комбинаций положения разных суставов тела как по отношению к земле и точкам опоры, так и по отношению друг к другу. Эти паттерны инвариантны к конкретной форме и размерам движущихся людей и животных и к фону, на котором происходит движение.
Для выявления объективного источника восприятия биологических движений Иоханссоном был разработан оригинальный метод, который нашел затем широкое применение. В одном из его первых экспериментов движения актеров записывались на видеопленку, но это происходило в полной темноте и поэтому видны были только 10 светящихся точек, обозначавших основные суставы тела. Таким образом, наблюдатели, которым предъявлялись видеозаписи, воспринимали не само движение во всей его конкретности, но лишь комбинации 10 светящихся точек, возникающие при совершении движений. Комбинации светящихся точек, обозначающих суставы, создавали у наблюдателей столь сильное впечатление о характерных движениях человека (бег, ходьба, прыжки и т. п.), что они просто были не в состоянии интерпретировать их как-нибудь иначе. Последующие эксперименты показали, что на основании воспринимаемых комбинаций светящихся точек, обозначающих суставы, наблюдатели способны оценить вес бросаемых человеком предметов и расстояние, проделанное ими. Начато изучение мозговых структур и нейронных механизмов, ответственных за восприятие биологических движений.
При обсуждении проблемы восприятия движения обычно имеется в виду зрительное восприятие, чему также был посвящен предыдущий текст данного параграфа. Но нельзя забывать о присущей человеку и высшим животным способности воспринимать не только движения внешних объектов, но и свои собственные движения. Это происходит прежде всего на основе проприоцептивных ощущений, источником которых являются возникающие при движениях изменения состояний мышц и суставов. К ним добавляются вестибулярные ощущения, связанные с происходящими при движениях изменениями положения тела в пространстве, и тактильные ощущения, возникающие при соприкосновении движущегося тела и конечностей с теми или иными окружающими предметами. Собственные движения, когда они произведены, воспринимаются также и зрительно. Таким образом, восприятие собственных движений полимодально. Оно предполагает интеграцию четырех видов ощущений, в которых ключевая роль принадлежат ощущениям проприоцептивным. В таких полимодальных ансамблях возбуждений при многократном осуществлении привычных типовых движений должны формироваться двусторонние ассоциативные связи между проприоцептивными, вестибулярными и тактильными ощущениями, с одной стороны, и зрительными восприятиями рисунка движений – с другой. Поэтому зрительное представление о каком-либо собственном движении вполне может вызвать весь связанный с ним комплекс проприоцептивных, вестибулярных и тактильных ощущений и перейти таким образом в полимодальную форму, давая начало соответствующему идеомоторному акту. Вероятно, аналогичный ассоциативный процесс имеет место, когда животное или человек наблюдают за типичными движениями другой особи, такими, которые многократно совершали они сами. Можно думать, что в этих случаях паттерны зрительного восприятия биологического движения будут активировать аналогичные зрительные паттерны в мозге наблюдателя и затем весь ассоциативно связанный с ними комплекс проприоцептивных, вестибулярных и тактильных ощущений. Поэтому при наблюдении за движениями других особей в прецентральной и нижнетеменной коре наблюдателя должны активироваться многие из тех нейронов, которые активизируются там при фактическом совершении тех же движений им самим. Наличие таких нейронов было фактически зарегистрировано во многих исследованиях на приматах и на человеке (Дж. Риццолатти, К. Синигалья).
Нейроны в прецентральных и нижнетеменных областях коры, откликающиеся на восприятие движений других особей, были названы «зеркальными». Название подразумевает, что их активность в мозге наблюдателя соответствует такой же активности в мозге индивида, совершающего движение. Говоря фигурально, активность этих нейронов как бы «как в зеркале» (mirror) отражает активность таких же нейронов в мозге особи, производящей фактическое движение. Проведенный выше анализ показывает, что «зеркальность» данных нейронов должна быть понята как следствие определенного соответствия возникающего у наблюдателя целостного развернутого полимодального образа воспринимаемого движения всему тому реальному целостному процессу построения движения, который имеет место у наблюдаемой особи. У наблюдаемой особи в организацию движений включены ее проприоцептивные и вестибулярные афферентации, а заканчивается движение вторичным поступлением в мозг тех же афферентаций, к которым добавляются афферентации тактильные и зрительные. Поэтому вполне можно говорить, что целостные полимодальные образы движений, возникающие в психике наблюдателя при зрительном восприятии движений других особей, действительно отражают, фигурально говоря, «как в зеркале» не только их зрительный рисунок, но и весь целостный психофизиологический состав движений наблюдаемых лиц, включая их «невидимые» проприоцептивные и вестибулярные компоненты.
Константность зрительного восприятия
Под константностью восприятия имеется в виду способность перцептивных систем адекватно отражать определенные устойчивые объективные свойства вещей (их цвет, форму, размер), несмотря на (и даже иногда говорят – вопреки) изменчивость вызываемых ими первичных возбуждений рецепторных поверхностей при разных условиях освещенности, удаленности и позиции наблюдателя.
Описаны четыре вида константности восприятия.
1. Константность воспринимаемой светлоты объектов и поверхностей, несмотря на изменения их освещенности, т. е. несмотря на изменения интенсивности отражаемого объектами и поверхностями светового потока, действующего на сетчатку глаз. Известный пример этого явления состоит в том, что находящийся в глубокой тьме лист бумаги все равно воспринимается как белый, а освещенный солнцем кусок угля – как черный, хотя в описанных условиях кусок угля отражает в количественном отношении гораздо больше света, чем лист бумаги.
2. Константность воспринимаемого цвета объектов и поверхностей независимо от длины волны приходящего к ним цветного освещения и, соответственно, от суммарного спектрального состава света, отражающегося от поверхностей объектов. Так, например, зеленая поверхность всегда воспринимается как зеленая независимо от того, освещается ли она желтоватым электрическим или синевато-зеленым люминисцентным светом.
3. Константность восприятия размеров объектов как неизменных и постоянных, несмотря на изменения расстояния, с которого они рассматриваются, и, значит, несмотря на изменения величины их сетчаточных проекций. Хорошо известно, что человек, слон или собака, находящиеся на большом удалении от наблюдателя, воспринимаются большими по размеру, чем находящийся рядом спичечный коробок, хотя величина проекции коробка на сетчатке гораздо больше величины проекций человека, слона и собаки.
4. Константность восприятия формы объектов как относительно постоянной независимо от формы его ретинального образа, которая изменяется при поворотах объекта и при изменении по отношению к нему позиции наблюдателя. Например, сетчаточные образы закрытой и открытой двери, закрытого и открытого окна различны: в одном случае они прямоугольны, а в другом – трапециевидны. Тем не менее и дверь и окно в любом их положении воспринимаются как объекты прямоугольной формы.
Следует отметить, что константность восприятия редко бывает абсолютной. В большинстве случаев она относительна, зависит от многих условий и скорее выступает как более или менее сильная тенденция к отражению определенных объективных свойств вещей как постоянных и неизменных. В психологии разработаны и апробированы надежные приемы количественного выражения степени константности восприятия светлоты, цвета, размера и формы объектов.
Феномены константности зрительного восприятия хорошо изучены, составляют золотой фонд науки о чувственном отражении действительности. Полученные здесь результаты приводят к выводу, что адекватное отражение отдельных свойств вещей как их постоянных и неизменных особенностей в самых разных условиях восприятия основано на учете высшими этажами зрительной системы структуры возбуждений, складывающихся в пространстве ее рецепторных поверхностей. В общей форме можно сказать, что существуют определенные строгие отношения между отдельными элементами возбуждаемой объектами рецепторной поверхности зрительной системы, которые, с одной стороны, являются определенной функцией объективных свойств вещей, а с другой – чувственными признаками этих объективных свойств. Таким образом, самые общие принципы константности зрительного восприятия являются теми же самыми, которые обусловливают адекватное отражение глубины пространства, пространственных расстояний и направлений.
Рассмотрим это более подробно применительно к хорошо изученным феноменам константности восприятия светлоты, цвета и размера объектов.
Чтобы объяснить механизмы константности светлоты, нужно обратиться к такому объективному свойству поверхности, как ее отражательная способность, получившая название «альбедо». Альбедо – это отношение количества света, отражаемого поверхностью или объектом, к количеству света, падающего на них. Альбедо представляет собой объективное свойство поверхности, не зависящее от степени ее освещенности, т. к. выражаемое им отношение представляет постоянную величину, независимую от интенсивности падающего на поверхность света. Например, лист белой бумаги имеет альбедо около 90 %, а кусок угля – около 10 %. Поэтому, хотя абсолютное количество отражаемого объектами света при разных интенсивностях их освещения является различным, альбедо всегда остается постоянным. Многочисленные исследования показывают, что в основе константности восприятия светлоты лежит способность зрительной системы воспринимать альбедо объектов, для чего ей необходимо учитывать как степень возбуждения зрительных рецепторов, вызываемую отражаемым от объектов световым потоком, так и общие условия освещения. Последнее требует учета степени возбуждения зрительных рецепторов, вызываемых фоновым освещением пространства и фоном, на котором находится объект. Если фон, на котором находится освещенный объект, искусственным образом исключается в эксперименте, константность восприятия светлоты исчезает. Так, когда освещенный объект рассматривается через узкую трубу и наблюдатель не видит ни источника освещения, ни какого-либо фона, воспринимаемая светлота объекта определяется только количеством отражаемого им света и никакой константности светлоты не наблюдается. При сильном освещении черный объект кажется очень светлым, а белый при слабом освещении – серо-черным. Но стоит только ввести в поле зрения наблюдателя элементы фона, на котором находятся объекты, картина резко меняется: черные объекты видятся черными, а белые – белыми. Во многих наблюдениях и экспериментах показано, что константность восприятия светлоты тем выше, чем больше признаков фонового освещения присутствует в зрительном поле наблюдателя.
Константность цветовосприятия основана на тех же механизмах учета постоянства соотношения между локальным и фоновым освещением зрительных рецепторов, как и константность восприятия светлоты. Только в данном случае речь идет о локальном и фоновом освещении цветорецепторов. Если смотреть на окрашенный предмет через очень узкое отверстие, через которое не видно ничего, кроме его поверхности, то его воспринимаемый цвет будет сильно зависеть от спектрального состава падающего света. Поэтому, например, зеленая поверхность при желтом электрическом освещении будет казаться желто-зеленой, а при люминисцентном – сине-зеленой. Но стоит осветить фон, на котором расположена поверхность, константность восприятия его цвета восстанавливается, объект при разных условиях цветового освещения продолжает оставаться зеленым.
В зрительной коре млекопитающих обнаружены константные детекторы цвета – нейроны, селективно реагирующие на объективные цветовые свойства поверхностей, независимо от спектрального состава освещающего ее света. Об этих нейронах можно сказать, что они реагируют не на локальный цвет, а на «цветовое альбедо» поверхности.
Константность восприятия размера объектов и их формы. Из законов геометрической оптики следует, что объектам разного размера, находящимся на одинаковом расстоянии от глаз, соответствуют разные по величине сетчаточные изображения: чем больше объект, тем больше его сетчаточный образ. Однако размер сетчаточного изображения зависит также от расстояния объектов до глаз: по мере увеличения этого расстояния величина их проекций на сетчатке уменьшается. Как же удается зрительной системе обеспечить в этих условиях адекватное действительности отражение размеров объектов, т. е. как она обеспечивает константность восприятия размера? Ответ на этот вопрос состоит в том, что зрительная система учитывает два параметра – величину изображения на сетчатке и относительную удаленность объекта. Оба эти параметра, вместе взятые, в идеальном случае однозначно определяют объективный размер объекта, т. к. между ними существует строго закономерное пропорциональное отношение: во сколько раз увеличивается или уменьшается расстояние до объекта, во столько же раз увеличивается или уменьшается величина его проекции на сетчатке.
Учет этой объективной инвариантной пропорции, определяемой законом геометрической оптики, позволяет зрительной системе адекватно отражать размеры объектов независимо от расстояния до них, адекватно отражать их объективные размеры (конечно, до определенных пределов), на каком бы расстоянии от наблюдателя они ни находились. Поэтому воспринимаемая величина объекта выступает как результат отражения в зрительной системе функции двух переменных – размера сетчаточного изображения и удаленности объекта. Эта функция имеет количественное выражение, известное как закон Эммерта:
Воспринимаемый размер = Размер сетчаточного образа × Расстояние до объекта.
Из закона Эммерта следует:
1. При равном расстоянии до объектов их воспринимаемая величина определяется только размером их сетчаточного образа.
2. При одинаковом размере сетчаточного образа воспринимаемый размер объектов будет определяться исключительно их расстоянием от наблюдателя.
Второе следствие подтверждается результатами очень красивых известных экспериментов с последовательными образами, проецируемыми на находящийся перед наблюдателем экран. При одной и той же величине последовательного образа какого-либо изображения на сетчатке (круга, квадрата, креста) величина воспринимаемого изображения на экране тем больше, чем дальше расположен экран. Варьируя величину сетчаточных изображений и расстояния до экрана, С. Эммерт вывел приведенный выше закон, который носит его имя. Правда, С. В. Кравков отмечает, что еще до Эммерта эта закономерность была открыта нашим соотечественником Н. Любимовым.
При одновременном сопряженном изменении расстояния до объекта и величины его сетчаточного образа, что происходит при восприятии определенного объекта на разных расстояниях, отношение «Размер сетчаточного образа х Расстояние», которым определяется воспринимаемый размер, остается постоянным. Это проистекает из-за обратно пропорциональной зависимости между его членами. Таким образом, это постоянное отношение, оставаясь неизменным, может быть надежным признаком неизменности воспринимаемого размера объекта при разных расстояниях до него.
Из изложенного следует, что константность восприятия размера основана на учете зрительной системой размеров сетчаточных изображений объектов (т. е. пространства возбужденных зрительных рецепторов) и расстояний до воспринимаемых объектов. Нейрофизиологические механизмы оценки расстояний в зрительной системе, как было показано выше, сейчас в общих чертах более или менее понятны. Значит, в целом константность восприятия размера является результатом сложной структуры возбуждений, вызываемых в разных участках и на разных этажах зрительной системы.
Из того факта, что константность восприятия размера зависит от отражения в зрительной системе расстояния до воспринимаемых объектов, вытекает важное следствие. Оно состоит в том, что чем более адекватно отражено расстояние до объекта, тем выше должна быть константность восприятия его размера. Это следствие было подтверждено в известных экспериментах А. Холвейла и Э. Боринга.
В экспериментах наблюдателю предъявляли на разных расстояниях (от 3 до 36 метров) диски разного размера, подобранные так, что величина их проекции на сетчатке всегда составляла 1°. Кроме того имелся диск сравнения, размер которого наблюдатель мог изменять. Задача наблюдателя состояла в том, чтобы установить диск сравнения так, чтобы его размер соответствовал размеру предъявленного диска. В эксперименте использовалось как максимальное число монокулярных и бинокулярных признаков расстояния, так и их минимальное число – от зрения через искусственный зрачок до полного удаления всех признаков расстояния. Как и следовало ожидать, высокая степень константности размера в первых случаях сменялась низкой константностью в последних, где в распоряжении наблюдателя могли оставаться только признаки степени аккомодации хрусталика и конвергенции глаз.
Константность восприятия размера, как и восприятие удаленности, достоверно обнаруживается уже у очень маленьких детей в возрасте 6–8 недель жизни (Т. Бауэр). При этом оказалось, что самым эффективным признаком глубины служит для них двигательный параллакс, а статические монокулярные и бинокулярные признаки расстояния не используются.
Предложенное объяснение природы константности восприятия размеров объекта находится в русле теоретических представлений, развитых Г. Гельмгольцем в его известной теории бессознательных умозаключений. Гельмгольц рассуждал примерно следующим образом. Если имеется строго пропорциональное отношение между величиной образа объекта на сетчатке и расстоянием до него, то, имея знание об одном и о другом, путем рассуждения и вычисления всегда можно определить объективный размер объекта. Конечно, Гельмгольц хорошо понимал, что мы на самом деле не делаем никаких сознательных вычислений такого рода, но был уверен, что такой процесс протекает вне сферы нашего сознания. Поэтому он назвал его бессознательным умозаключением. Поскольку многие данные, а не только результаты экспериментов Холвейла – Боринга, свидетельствуют о том, что снижение доступной информации об удаленности объектов приводит к ухудшению константности их воспринимаемых размеров, некоторые современные авторитетные авторы склоняются к признанию правоты хода мысли Гельмгольца, но придают ей более современное содержание. В свете данных современной нейронауки речь должна идти не о бессознательных умозаключениях, а о сложных механизмах работы зрительной перцептивной системы, которые порождают те же результаты, которые могли быть порождены системой определенных рассуждений и вычислений. В этом именно ключе построено предложенное выше понимание природы константности восприятия размера.
Дж. Гибсон, не соглашаясь с подходом Гельмгольца, выдвинул альтернативную теорию константности восприятия размера. Он полагал, что для этого сведения о расстоянии не нужны, т. к. вся доступная информация может содержаться в самом сетчаточном образе, а именно в его текстуре. При этом он тоже обращался к представлению о некоторой закономерной постоянной пропорции, но видел ее в сохранении постоянства отношений между размером образа определенного объекта на сетчатке и размерами образа, созданного элементами текстуры окружающего объект фона. Так, например, собака, сидящая на полу кухни, достает в высоту до середины стула и скрывает от нашего взгляда восемь элементов шахматного рисунка на кухонном полу. Сколько бы мы ни отходили от собаки или ни приближались к ней, ни одно из этих соотношений не изменится при всех изменениях величины сетчаточных образов. Именно это постоянное отношение и является, по мнению Гибсона, той инвариантой высшего порядка, которая извлекается зрительной системой из сетчаточного образа.
Из изложенного видно, что принципиальной теоретической разницы между подходом Г. Гельмгольца и подходом Дж. Гибсона на самом деле нет. Действительно, Гибсон обратил внимание на такой источник константности восприятия размера, который у Гельмгольца не фигурировал, и надо признать реальность этого источника. Однако это ни в какой мере не отменяет положения о роли в константности восприятия размера оценки расстояния до воспринимаемого объекта, которая нашла фактическое подтверждение во многих исследованиях. Вместе с тем и подход Гельмгольца и подход Гибсона требуют развития в направлении выяснения сложных нейронных механизмов работы перцептивной зрительной системы, способной к отражению объективных свойств вещей, в частности их размеров. Место бессубстратных бессознательных умозаключений Гельмгольца и бессубстратного извлечения инвариантной информации высшего порядка Гибсона должно занять знание о реальных нервных механизмах обеспечения константности восприятия размера.
Учет признаков удаленности важен не только для константности размеров объектов, но их формы, т. к. признаки удаленности указывают, какая из границ объекта находится ближе к наблюдателю, а какая – дальше. В целом уровень константности восприятия объективной формы предметов при изменении их проекционной формы на сетчатке при разного рода поворотах зависит от признаков удаленности и взаимного расположения всех пространственных признаков объекта. Когда информации о пространственном положении объекта относительно наблюдателя мало или когда она отсутствует, константность восприятия формы проявляется недостаточно либо даже не проявляется совсем.
Константность истинной формы предметов при изменениях их проекционной формы на сетчатке глаз проявляется уже у детей в возрасте 50–60 дней. Однако дети этого возраста, в отличие от взрослых, не показывали признаков константности формы при предъявлении не реальных объектов, а их изображений на диапозитивах.
В исследованиях константности восприятия обнаружился важный факт зависимости получаемых в экспериментах величин константности от содержания словесной инструкции, которая дается испытуемому-наблюдателю. Обычно инструкция является нейтрально-неопределенной. Испытуемого просят подобрать к стандартному объекту такой тестовый объект, который ему кажется «таким же, как стандартный», по цвету, светлоте, форме или размеру. Но возможны две другие, более определенные инструкции, в которых указывается, по какому именно параметру тестовый объект должен быть таким же, как стандартный. Наблюдателя можно просить отождествить тестовый и стандартный объект либо по их истинному предметному цвету, либо по цвету «кажущемуся», по их истинной трехмерной форме или по воспринимаемой проекционной форме. Последний тип инструкции получил название «установки художника». Оказалось, что при такой установке при оценке светлоты объектов константность светлоты очень сильно уменьшается, а при подчеркивании «установки обычного наблюдателя» – увеличивается.
В исследовании Н. Н. Волкова было показано, что при «установке художника» не только художники, но и обычные люди прекрасно справляются с точной оценкой проекционной формы предметов, пока угол поворота тестовой фигуры не превышает 35–40°. Вместе с тем все наблюдатели при инструкции «на объективность» демонстрируют высокую константность восприятия действительной формы предметов. На основании этих результатов Н. Н. Волков делает принципиальной важности вывод о сложном составе перцептивного образа, который содержит в себе и проекционную, и истинную трехмерную форму предметов, а выделить ту или другую «находится во власти человека-наблюдателя». В этом выводе существенны обе его части. Первая часть указывает на сложный многомерный состав зрительного образа предмета, что соответствует общим представлениям о разноуровневых нейронных структурах зрительного отражения действительности. На самом деле, в целостном образе должны присутствовать и возбуждения таких участков зрительной системы, в которых отражается проекционная форма предметов, и возбуждения других участков, где осуществляется интеграция этих возбуждений с другими, вызываемыми восприятием глубины и взаимным расположением разных признаков объекта. Такое заключение совпадает с рассмотренными ранее данными, указывающими на существование константных и аконстантных нейронов цвета, константного зрительного экрана, работающего в координатах объективного пространства, и аконстантного экрана, работающего в координатах сетчатки.
Вторая часть вывода Н. Н. Волкова выводит на проблему взаимодействия восприятия как чувственного отражения действительности с более сложными вербально-понятийными процессами, т. е. с процессами более высокого уровня отражения действительности. Как следует из полученных данных, содержания этого уровня в форме словесных инструкций являются источником избирательности восприятия, определяя, какое именно конкретное содержание будет «вычерпано» из сложного целостного образа предмета, будет «подчеркнуто» в нем при разных установках человека-наблюдателя. Относящаяся к этой стороне вопроса проблематика обсуждалась выше, в главе о высшей регулирующей и управляющей роли второй сигнальной системы в психике и поведении человека.
Развитие восприятия. Микрогенез актов восприятия
Магистральный путь перцептивного развития в онтогенезе это рост детализированности и расчлененности образов восприятия. Этот рост проявляется в том, что в восприятии находит отражение все большее число различных свойств и отношений окружающих объектов, начинают отражаться такие их мельчайшие особенности, которые не отражались на более ранних стадиях развития. Поэтому растет способность к опознанию объектов, к их различению.
Хорошо известно, что зрительное восприятие формы объектов детьми младшего дошкольного возраста носит слаборасчлененный глобальный характер. Форма воспринимается глобально, «в целом», без четкого и ясного выделения отдельных деталей. Это проявляется, в частности, в особенностях движений глаз маленьких детей, которые хаотично движутся в разных направлениях по всему периметру объектов, а не прослеживают последовательно все детали контура, как это имеет место у более старших. Проявляется это и в том, что маленькие дети объединяют в одну группу в целом похожие по общей форме предметы, игнорируя различия в деталях. Так, например, младшие дошкольники могут считать треугольником усеченную пирамиду с небольшой по величине верхней плоскостью, игнорируя, что в данной фигуре не три, а четыре угла и четыре стороны.
На основе отражения деталей воспринимаемых объектов начинают все лучше различаться лица людей, их голоса, мимические выражения эмоций, марки машин, породы собак и кошек, голоса птиц, разные мелодии и т. д. и т. п.
Наряду с детальностью растет расчлененность образов восприятия. В восприятии детей отдельные части и свойства объектов сильнее «сцеплены» друг с другом, чем у взрослых. Они труднее, чем взрослые, выделяют эти отдельные части, труднее отделяют их от целостных впечатлений и друг от друга. Ярким проявлением этого является сильная полезависимость маленьких детей в тестах Уиткина и возрастной рост поленезависимости.
Имеется много выразительных примеров детализированности восприятия у профессионалов. Опытный врач – кардиолог или невропатолог видит такие детали кардиограммы или томограммы, которые остаются незамеченными их менее опытными коллегами. Множество мельчайших деталей «видит глаз» искусствоведа в произведениях живописи, «глаз» режиссера в игре актеров, «глаз» опытного психолога и педагога в поведении людей. При этом профессионалы легко выделяют отдельные детали целого, удерживают их в памяти, оперируют ими при сравнении разных объектов.
Вместе с тем надо подчеркнуть, что развитие восприятия не может быть отнесено только и исключительно за счет развития сенсорно-перцептивных процессов самих по себе, изолированных от всей остальной психики человека. Восприятие развивается в процессах поведения и деятельности, в процессах решения множества разных практических и теоретических задач на адекватное взаимодействие с миром, на опознание разных событий, ситуаций, объектов. Оно развивается в процессах невербального и речевого общения, в процессах рисования и слушания музыки, в процессах профессиональной деятельности. Восприятие как компонент когнитивной подсистемы психики всегда включено в работу ее общей целостной функциональной системы. Процессы восприятия как элемент когнитивной подсистемы всегда развертываются вместе с процессами других подсистем психики: потребностно-мотивационной, эмоциональной, коммуникативной, мнемической и, конечно, центрально-регуляторной. А также вместе с другим компонентом когнитивной подсистемы – с процессами мышления. Процессы восприятия развиваются «в интересах» всей функциональной системы психики, призванной максимально адекватно и творчески отвечать на вызовы действительности. Можно сказать, что восприятие развивается в сторону большей детализированности своего содержания потому, что его большая детализированность обеспечивает более дифференцированное и точное отражение действительности и, следовательно, более дифференцированное и более адекватное взаимодействие индивида с этой действительностью.
Такую же динамику, как и восприятие, демонстрирует возрастное развитие образов представлений. У дошкольников и младших школьников представления характеризуются расплывчатостью и неопределенностью. Затем отмечается фаза более конкретных, но еще не вполне адекватных их объекту представлений. Только у школьников 5–6-го классов представления достигают хорошего соответствия своим объектам (Л. М. Веккер).
Развитие восприятия и образов представлений в направлении все большей детализированности их содержания отвечает всеобщему универсальному закону развития систем: закону развития от целого к частям, от гомогенного к гетерогенному, от общего к частному, от форм более глобальных к формам все более внутренне дифференцированным (глава 11). Тому же закону отвечает процесс становления образов объектов во времени при их актуальном восприятии (актуалгенез или микрогенез восприятия).
Еще в конце XIX в. Н. Н. Ланге сформулировал закон перцепции, носящий в отечественной психологии его имя. Закон перцепции Н. Н. Ланге гласит, что «процесс всякого восприятия состоит в чрезвычайно быстрой смене целого ряда моментов или ступеней, причем каждая предыдущая ступень представляет психическое состояние менее конкретного, более общего характера, а каждая следующая – более частного и дифференцированного».
Этот закон был многократно подтвержден в исследованиях многих отечественных и зарубежных исследователей (Б. Ф. Ломов, Л. М. Веккер, X. Вернер, Ф. Зандер и др.). Можно считать твердо установленным, что восприятие объектов начинается с фазы глобального нерасчлененного пятна, в котором в грубом приближении отражено положение фигуры в поле зрения, ее общие размеры и пропорции. Затем следует фаза отражения наиболее резких перепадов контура и наиболее крупных деталей. Вслед за крупными выявляются более мелкие детали, и весь процесс завершается точным аналитически расчлененным восприятием формы. Этот процесс может быть описан как переход от отражения топологических свойств объектов к отражению их метрических свойств. По словам Л. М. Веккера, образ «стадиально продвигается от общей расплывчатой нерасчлененной и лишь топологически инвариантной структуры к адекватной, максимально индивидуализированной метрически инвариантной структуре».
Направление онтогенетического развития восприятия в сторону все большей его детализированности можно назвать дифференционным. Но наряду с этим в развитии восприятия имеет место и второе его направление – интеграционное. В процессе жизни и обучения человек приобретает способность выделять инвариантные комплексы различительных признаков воспринимаемых объектов и событий. Именно по таким инвариантным наборам многих признаков (пространственных и временных) человек различает лица и голоса людей, эмоциональные выражения их лиц, голоса птиц, мелодии, марки автомашин, буквы и цифры и т. д. и т. п. Высказана гипотеза (М. С. Шехтер), что в подобных случаях могут формироваться новые целостные интегральные единицы восприятия. В теории Дж. Гибсона постулируется, что перцептивная система приобретает способность к извлечению сложных инвариант из объемлющих ее потоков стимульной энергии. По его словам, перцептивная система настраивается на инварианты, «резонирует» на них.
Развитие восприятия в сторону роста дифференцированности (детализированности) и интегрированности (образования новых целостных перцептивных единиц) его образов ни в какой мере не является следствием работы сенсорно-перцептивных систем самих по себе как некоторых автономных образований. Перцептивные системы развиваются только в системе всех других психических процессов, и в первую очередь – в неразрывной связи с процессами речевого общения и вербально-понятийного мышления. Выделение отдельных сторон и свойств окружающей действительности необходимо для понимания и порождения речи, слыша и продуцируя которую ребенок неминуемо должен принимать во внимание критериальные чувственно-наглядные признаки используемых в речи слов-понятий. В языке закреплено множество названий отдельных свойств, признаков, частей и деталей чувственно воспринимаемых объектов, а также их инвариантных комплексов. Поэтому понимание и продуцирование речевых сообщений о воспринятом требует высокодифференцированного и интегрированного восприятия объектов, о которых коммуниканты сообщают друг другу. Этот вопрос будет рассмотрен в дальнейшем в главе о соотношении мышления, языка и речи. Все научные понятия, с которыми ребенок знакомится в школе и в процессах дальнейшего профессионального образования, требуют для своего полноценного (а не чисто вербально-формального) усвоения развитого анализа и синтеза обобщенных в них чувственных данных. Поэтому чувственная основа познания непрерывно развивается и обогащается в процессах речевого общения и в процессах вербально-понятийного мышления.
Вместе с тем вся практическая деятельность человека с разными техническими устройствами и механизмами также требует гибкого перцептивного выделения их отдельных частей, деталей, свойств, отношений. Поэтому результаты всей практической и теоретической деятельности человека постоянно совершенствуют его чувственное восприятие, ведут к тому, что перцептивные системы становятся все более тонко дифференцированными и иерархически упорядоченными. Говоря словами Дж. Гибсона, постоянно растет их способность «резонировать» на все более тонкие и сложные по составу инварианты приходящих к органам чувств потоков стимульной энергии.
О сложнейших процессах перестройки перцептивных систем в процессах жизни и деятельности человека пока что известно мало. Это дело будущих исследований. Некоторые фактические данные о такого рода перестройках в работе перцептивных систем будут предметом анализа в следующей главе.
В труде «Бытие и сознание» С. Л. Рубинштейн писал о том, что в теоретическом плане, в плане теории познания неправомерно рассматривать развитие познания только как переход от чувственного восприятия к понятийному абстрактному мышлению. Процесс познания имеет также обратный вектор, т. к. этот процесс, «включая его отвлеченное содержание, раскрываемое мышлением, непрерывно как бы возвращается в сферу чувственного, откладывается в нем». Ближе к истине, с точки зрения Рубинштейна, «представление о линии, по которой движется процесс познания…, как о бесконечной спирали: за каждым удалением от чувственного следует новый возврат к нему, но точка, к которой при этом возвращается познание, все время перемещается вперед в результате непрерывного откладывания в чувственном, в восприятии действительности того, что открылось в ходе отвлеченного познания».
Апперцепция
Понятие апперцепции было введено Г. В. Лейбницем для обозначения отчетливого (осознанного) восприятия душой определенных объектов опыта, обусловленного предшествующим знанием. Затем в психологическом плане это понятие разрабатывалось И. Ф. Гербартом. Он считал, что всякое новое восприятие осознается и истолковывается на основе прошлого опыта, зависит от сложившихся интересов и направленности внимания. Новое знание, согласно Гербарту, объединяется со старым, находится под влиянием уже накопленного запаса представлений («апперцептирующей массы представлений»), на основе чего происходит упорядочение и понимание новых («апперцептируемых») представлений. Как видим, идеи Гербарта, будучи выраженными современным языком, предполагают интеграцию впечатлений, вызываемых наличной ситуацией, и представлений, хранящихся в памяти. Развитое И. Ф. Гербартом понятие апперцепции послужило основой его педагогических взглядов на принципы и рациональные приемы усвоения знаний (построение урока, последовательность и преемственность введения знаний), которые пользовались в XIX в. широкой известностью и признанием, использовались в дидактике и разработке методов обучения.
В психологии XIX – начала XX в. понятие апперцепции получило широкое распространение благодаря работам В. Вундта, придавшего ему смысл общего объяснительного принципа работы сознания. В трактовке Вундта апперцепция объединяет в себе многие аспекты психической деятельности: ясное и отчетливое осознание восприятий, деятельность внимания, синтезирующую деятельность мышления, самосознание. Совокупность перечисленных составляющих определяет, согласно Вундту, избирательный характер и регуляцию поведения.
В современной западной психологии понятие апперцепции практически исчезло. Господство бихевиоризма и гештальтпсихологии не способствовало его сохранению. Сейчас этого термина нет ни в обширной Психологической энциклопедии под ред. Р. Корсина и Л. Ауэрбаха, ни в переведенных у нас учебниках Д. Майерса и Г. Глейтмана с соавторами. Определенным аналогом этого понятия можно считать выдвинутый в когнитивной психологии принцип обработки информации «сверху вниз» и представление, что в конкретных актах восприятия потоки информации, идущие «снизу вверх» и «сверху вниз», протекают совместно, взаимодействуют, «накладываются» друг на друга. Но, насколько можно судить, когнитивные психологи не связывают эти представления с представлениями старой классической психологии об апперцепции.
В отечественной психологии понятие апперцепции сохраняется. В учебниках и словарях апперцепция определяется как зависимость восприятия от прошлого опыта и шире – от всего общего содержания психики человека, от его личности и деятельности. Различают апперцепцию устойчивую – зависимость восприятия от устойчивых особенностей личности – и апперцепцию временную, вызванную текущими состояниями человека (его эмоциями, установкой, задачами деятельности).
Если посмотреть на богатую фактологию феноменов апперцепции сквозь призму функциональной системы психики, то можно прийти к выводу, что апперцепция может быть понята как результат интеграции сенсорно-перцептивных процессов и процессов других подсистем психики: потребностно-мотивационной, эмоциональной, коммуникативной, мнемической. Из множества фактов, фигурирующих под рубрикой апперцепции, видно, что из всего множества падающих на человека воздействий отбираются и ясно и отчетливо воспринимаются далеко не все, а только некоторые, а именно те, которые «соответствуют», совпадают с состоянием других подсистем психики и интегрируются с ними. Так восприятие становится выборочным и избирательным, что, однако, ни в какой мере не лишает его содержания объективного и отражательного характера. Восприятие всегда остается отражением объективной реальности, но что именно отражается, с какой ясностью, полнотой и детальностью, зависит не только от самой реальности и не только от работы самой по себе сенсорно-перцептивной подсистемы психики, но и от работы других ее подсистем, а в пределе – от работы всей системы психической регуляции поведения и деятельности в целом.
Рассмотрим кратко основные феномены апперцепции.
На полноту и точность восприятия влияют знания и опыт человека. Благодаря им восприятия становятся богаче, многограннее, содержательнее. Знающий человек видит много больше в окружающей действительности, чем профан. Это легко видно на примере профессионального восприятия археолога, следователя, учителя. Профессионал, о какой бы области деятельности ни шла речь, замечает в объектах гораздо больше деталей, гораздо лучше различает в них разные свойства, чем непрофессионал.
Существенную роль в восприятии играют потребности, интересы, склонности человека. Те, кто не интересуется автомобилями, вряд ли обратят внимание на особенности какой-то новой встретившейся машины, тогда как каждый, кто читает журнал «За рулем», сразу увидит в ней множество разных интересных конструктивных и дизайнерских деталей.
Существенное место в феноменах апперцепции принадлежит эмоциям, настроениям, потребностям. Эмоции и чувства часто изощряют и обостряют наши восприятия. Хорошо известно, что люди часто становятся очень восприимчивыми ко всему, что относится к любимому ими человеку, касается ли это выражения его лица, интонации речи, изменений в одежде, походке и т. д. Захваченные сильным эстетическим чувством, мы воспринимаем на полотне художника или в музыкальном произведении такие особенности их стиля, композиции, которые вряд ли заметили бы при равнодушном восприятии. Человек, находящийся в плохом настроении, в пессимистическом состоянии духа, легко воспринимает все некрасивое, уродливое в своем окружении, тогда как в радостном возвышенном состоянии ему открывается совершенно другая картина мира.
Влияние эмоций и потребностей на работу когнитивной подсистемы психики неоднократно демонстрировалось в лабораторных экспериментах. Так, в одном из них группа добровольцев в течение суток воздерживалась от еды. В это время в предъявляемых им в неопределенных размытых изображениях они очень часто видели различные виды пищи, причем тем чаще, чем дольше продолжалось голодание.
В отечественной психологии отмечается, что важнейшую роль в апперцепции, названной временной, играет задача, которая стоит перед человеком при выполнении какой-либо деятельности. Роль задачи описывается как состоящая в том, что под ее влиянием человек выделяет из всей массы полученных им впечатлений только то, что требуется для достижения стоящей перед ним цели. Все, что необходимо для достижения цели, воспринимается ясно и отчетливо. А все, что находится вне требований задачи, либо вовсе не замечается, либо воспринимается смутно и неопределенно – только как некоторый общий фон отчетливых и ясных восприятий, связанных с задачей данной деятельности. Поскольку задача, как правило (а тем более в эксперименте), формулируется в вербальной форме, то в данном случае апперцептируемые содержания должны определяться интеграцией работы механизмов первой и второй сигнальных систем, которые рассматривались в 4-й главе книги и в главе 7, посвященной вниманию.
Барабанщиков В. А. Психология восприятия: Организация и развитие перцептивного процесса. М.: Когито Центр: Высшая школа психологии, 2006.
Вудвортс Р. Экспериментальная психология. М.: Изд-во иностр. лит., 1950.
Гибсон Дж. Экологический подход к зрительному восприятию / Пер. с англ.; общ. ред. и вступит, слово А. Д. Логвиненко. М.: Прогресс, 1988.
Грэхем Ч. X. Зрительное восприятие // Экспериментальная психология / Под ред. С. С. Стивенса. М.: Изд-во иностр. лит., 1963. С. 445–507.
Ительсон Л. Б. Лекции по общей психологии: Учебное пособие. М.: ООО «Изд-во АСТ»; Минск: Хорвест, 2002.
Риццолатти Дж., Синигалья К. Зеркала в мозге. О механизмах совместного действия и сопереживания / Пер. с англ. О. А. Кураковой, М. Ф. Фаликман. М.: Языки славянских культур. 2012.
Соколов Е. К. Восприятие и условный рефлекс. Новый взгляд. М.: УМК «Психология»; Моек, психол.-соц. ин-т, 2003.
Фролов Ю. Как скорпион находит жертву // Наука и жизнь. № 5. 2002. С. 23, 24.
Чуприкова Н. И. Умственное развитие: Принцип дифференциации. СПб.: Питер, 2007.
Шиффман X. Ощущение и восприятие. СПб.: Питер, 2003.
Экспериментальная психология. Вып. VI: Психология восприятия / Ред.-сост. Л. Фресс, Ж. Пиаже. М.: Прогресс, 1978.