Психофизиология. Психологическая физиология с основами физиологической психологии. Учебник - Елена Николаева

Иллюстрацией к сказанному может быть следующий эксперимент. Взрослым испытуемым надевали очки, переворачивающие изображение. Оказалось, что люди, которые могли двигаться в пространстве, уже через неделю научились видеть неперевернутое изображение в этих очках. Те же испытуемые, которые находились в кресле и не могли перемещаться, не сумели приспособиться к восприятию неперевернутых объектов в линзах, переворачивающих изображение. Таким образом, восприятие чрезвычайно чувствительно к возможности человека проверять собственные ощущения в деятельности.

Восприятие внешних объектов не является простым их копированием, т. е. внутренний образ предмета не идентичен самому предмету, потому что состояние организма в этот момент, предыдущий опыт взаимодействия с этим объектом, субъективное отношение к нему меняют результат восприятия (рис. 5.1).

Посмотрите на рис. 5.1. При первом взгляде на него вы можете увидеть либо Наполеона, стоящего на острове св. Елены и всматривающегося в даль моря, либо два дерева. Кто внутри вас решает, какое изображение вы увидите первым? Еще до момента осознания мозг на основании предшествующего опыта и состояния в настоящий момент решил, что наиболее значимым для вас будет лишь одно из них. Мы можем заключить, что восприятие объективно по содержанию (мозг воспринял картину), но субъективно по форме (он выбрал в качестве значимого только определенный аспект из воспринятого).

Рис. 5.1. Наполеон на острове Святой Елены (Klebe, Klebe, 1989)

Подобным образом, глядя на рис. 5.2., кто-то сначала увидит исчезающий бюст Вольтера, а кто-то – двух монахинь, головы которых составлю глаза Вольтера. И здесь любой зритель понимает, что не волен при первом взгляде самостоятельно выбирать то, что можно увидеть. Только получивши опыт восприятия и Вольтера и монахинь, можно произвольно менять образы. Следовательно, восприятие тем более объективно, чем больше опыт у воспринимающего. Именно поэтому конфликт между родителями и детьми – вечный конфликт. Представители разных поколений в качестве значимого вычленяют разные вещи, поскольку имеют разный опыт. Словами родители не могут передать опыт, поскольку умение видеть – результат постоянного научения вычленять значимое из огромного потока стимулов. Получая обратную связь человек корректирует собственное субъективное видение. Чем меньше корригирующий поток, тем более отстоит внутренний образ от реального объекта.

Рис. 5.2. С. Дали. Невольничий рынок с исчезающим бюстом Вольтера. В центре картины изображены две маленькие монахини, стоящие плечом к плечу. Но при другой перцептивной организации картины лица монахинь превращаются в глаза Вольтера, их фигуры – в его нос, а белые части одежды у талии – в его подбородок (Линдсей, Норман, 1974).

Восприятие включает внутреннюю обработку сенсорной информации и внутренний код, необходимый для этой цели. Носителями кода являются нейроны. Код складывается как из порядка следования импульсов нейронов, так и из пространственной организации этих нейронов. Код, таким образом, является внутренним пространственно-временным выражением приходящих извне сигналов, которые и представляют собой сенсорную информацию.

Сенсорная информация об объекте может меняться, но мозг продолжает, несмотря на это, воспринимать все тот же объект. Этот феномен называется константностью. Например, длина волны света, отраженного от поверхности стола, зависит от освещения, однако для мозга его цвет остается одним и тем же в разное время суток. Проекция лица говорящего собеседника на сетчатку глаза в любое мгновение отличается от той же проекции в предыдущий момент, но центральная нервная система продолжает воспринимать именно лицо и именно этого человека. Изображение предмета зависит от расстояния, на котором он расположен относительно глаза, но мозг оценивает его истинный размер, хотя расстояние может постоянно меняться, например, при восприятии качающихся качелей.

Можно заключить, что задача мозга состоит в том, чтобы вычленять постоянные (инвариантные) признаки объектов из непрерывно меняющегося потока поступающей от них информации. Интерпретация сенсорной информации основана на ощущениях, но для осознания увиденного нервной системе недостаточно просто анализировать стимуляцию от рецепторов, она активно конструирует видимый мир.

Организм не в состоянии обработать абсолютно все приходящие извне сигналы. Только в зрительной системе более 1 млн. каналов. Если предположить, что каждые десять из них работают независимо, то при максимальной частоте импульсации, равной 100 импульсам в секунду, нейронные каналы смогут пропустить до 106 (102/10)=107 импульсов в секунду. Предположив, что каждый импульс несет один бит информации о предмете восприятия, получаем, что мозг ежесекундно должен перерабатывать 107 битов. Однако реальные возможности мозга ограничиваются примерно 25 битами двоичной информации в секунду. Таким образом, количество сигналов, поступающих в мозг, определенным образом сокращается для восприятия наиболее значимых событий. По-видимому, в этом и заключается главная функция начальных стадий обработки информации нейронами. Успешность этой деятельности обеспечивается как параллелизмом, при котором в анализе одновременно задействованы многие каналы, так и функцией внимания, включающего отбор наиболее значимых сигналов (Хелд, Ричардс, 1974) (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Параллелизм обработки информации (Хелд, Ричардс, 1972)

Сенсорные системы

Мозг получает информацию исключительно через посредство органов чувств, и, воспринимая события окружающего мира, человек реагирует только на узкий диапазон воздействий. Органы чувств являются неким ситом, которое ограничивает поток доступной информации уже на входе. Это связано с тем, что наше представление о мире заключено в рамки, определяемые диапазоном энергии, на которую настроены рецепторы. Человек может ощущать лишь те виды энергии, которые органы чувств способны обнаружить и превратить в нервные импульсы. Этот диапазон, по-видимому, сформировался в процессе эволюции и ограничен восприятиями, без которых выживание конкретного вида становится сомнительным.

Рецепторы представляют собой преобразователи, превращающие один вид энергии в другой. Каждый тип рецепторов воспринимает определенную энергию, к которой он максимально приспособлен, и затем превращает ее в электрическую энергию нервного импульса. Например, глаза реагируют на электромагнитное излучение в крайне узкой части его спектра – от 350 до 750 нм (нанометр – 1/10 000 000 м) (рис. 5.4). Это малая толика всего диапазона электромагнитных волн, но она обусловливает ощущение всего видимого человеком света, используемого растениями при фотосинтезе. Только у отдельных видов животных рецепторы выходят за пределы этого диапазона. Некоторые змеи, охотящиеся ночью, воспринимают инфракрасное излучение своих жертв, а пчелы реагируют на ультрафиолетовые лучи, отражающиеся от лепестков цветов.

То, что человек и животные воспринимают именно этот тип электромагнитного излучения, не является случайным. При прохождении через атмосферу земли диапазон электромагнитной энергии солнца вследствие поглощения ее воздухом сужается и лежит между 320 и 11000 нм; именно он и оказывает физиологическое воздействие (рис. 5.5).

Подобные ограничения существуют и в других органах чувств. Так, оптимальный диапазон частот воспринимаемых человеком звуковых волн определяется особенностями источника звука (голосовых связок), приемника звука (уха), спектром шумов (посторонними источниками звуков, маскирующих сигнал), желаемой разрешающей способностью и дальностью связи.

Рис. 5.4. Спектр электромагнитных излучений

Для передачи большого количества информации, тесно связанного с разрешающей способностью передающего канала, лучше подходят высокие частоты. Летучая мышь, например, использует ультразвуковое излучение в диапазоне 20–100 кГц. В случаях, когда особая важность придается не качеству, а дальности передачи информации, более приемлемы низкие частоты, поскольку затухание звуковых волн усиливается примерно пропорционально квадрату их частоты. Факторами, устанавливающими нижнюю границу частоты воспринимаемых звуковых волн, являются звуки, возникающие при движении мышц тела человека. Заткнув уши, каждый может услышать звуки, издаваемые мышцами в процессе еды или произнесения слов. Эти низкочастотные шумы близки к пороговым значениям слуха в диапазоне низких частот. Следовательно, слух человека невосприимчив ровно настолько, чтобы не слышать звуки своего тела (Бекеши, 1974).

Рис. 5.5. Спектр солнечного света у земной поверхности имеет меньшую ширину из-за поглощения в атмосфере; диапазон длин волн лежит между 320 и 11000 нм; этот диапазон эффективен для фотобиологических процессов. Спектр солнечного света, достигающий обитателей моря, имеет еще меньшую ширину из-за поглощения морской водой. Сплошная линия указывает длины волн максимальной интенсивности; пунктирные линии обозначают границы длин волн, в которых сконцентрировано 90 % солнечной энергии на каждом уровне в атмосфере и океане. Буквы над спектром длин волн обозначают ультрафиолетовые (УФ), фиолетовые (Ф), синие (С), зеленые (3), желтые (Ж), оранжевые (О), красные (К) и инфракрасные (ИК) лучи (Хелд, Ричардс, 1972).