Обобщённый закон Хика. Чем более неожиданны стимулы или реакции, тем дольше над ними работает сознание

Как уже говорилось, ключ к решению познавательных головоломок в детерминированной среде — в объяснении причин появления редких и неожиданных стимулов. Отсюда вытекает гипотеза, подлежащая экспериментальной проверке: все психические реакции на редкие и неожиданные знаки однонаправлено отличаются от реакций на частые и более ожидаемые знаки — сознание, чтобы объяснить их появление, тратит на работу с ними больше времени. Если принять, что работа сознания влияет на поведение, то в опыте должно наблюдаться возрастание времени реакции на редкие сигналы.

О влиянии внезапных, неожиданных изменений в окружающей среде на состояние и поведение животных и человека известно давно. Уже в 1910 г. И. П. Павлов назвал это явление врожденным ориентировочным рефлексом. К рефлекторным реакциям организма относят:

'См. Дормашев Ю. Б., Романов В. Я. Психология внимания. М., 1995, с. 100-101.

343

расширение зрачка и снижение порога чувствительности глаза к свету;

сокращение и расслабление мышц глаза, уха; поворот головы и тулови­ща в сторону источника раздражения; расширение кровеносных сосу­дов головы и сужение сосудов конечностей; изменение частоты дыха­ния и пульса и т. д. Все эти реакции так или иначе характеризуют тормозное влияние (в терминологии школы Павлова) на текущую дея­тельность. Появление неожиданных сигналов оказывает на субъектов своеобразное воздействие — в той или иной мере они приходят в состо­яние замешательства, возникают затруднения в выполнении текущей деятельности, замедляются реакции. Говорят, что приближающегося к человеку льва можно прогнать, внезапно раскрыв перед его мордой зон­тик...' Зачастую животные и люди демонстрируют совершенно неожи­данную для наблюдателей неспособность выполнить действия, обычно не вызывающие никаких затруднений, или решить весьма незамысло­ватые задачи. При повторных предъявлениях неожиданного раздражи­теля (когда он перестает быть неожиданным) наступает привыкание, ориентировочные реакции пропадают (что можно зарегистрировать даже на уровне отдельного нейрона коры головного мозга), прерванная дея­тельность восстанавливается ².

И. П. Павлов, а вслед за ним и его ученики, разумеется, не свя­зывали существование ориентировочного рефлекса с решением позна­вательных головоломок в детерминированной среде. Они считали, что реакция организма на не ожидаемый мозгом сигнал имеет чрезвычайно важное биологическое значение. Мозг как бы получает сигнал тревоги:

«Внимание! Что-то не в порядке! Предшествующую деятельность временно прекратить!». Без такого рефлекса, говаривал Павлов, жизнь «висела бы на волоске». Ориентировочный рефлекс был также на­зван рефлексом «что такое?» Считается, что биологический смысл этого рефлекса — создание условий для лучшего восприятия раз­дражителя.

Не буду здесь обсуждать проблему биологического смысла — она, на мой взгляд, темна и запутанна³. Во всяком случае, не так про­сто понять, в чем заключается приспособительное значение внезапной приостановки текущей деятельности, вызванной неожиданным сигналом.

' Китаев-Смык Л. А. Психология стресса. М., 1983, с. 41. Я, правда, не представ­ляю, проверяемо ли это утверждение в эксперименте.

² Впрочем, если после привыкания к определенному звуку этот звук изменить (например, как в экспериментах Е. Н. Соколова, уменьшить его интенсивность), то у испытуемого, снова наблюдаются ориентировочные реакции.

³См. об этом подробнее в: Аллахвердов В. М. Опыт теоретической психологии, с. 251-267.

344

Верное, каждый может вспомнить, как внезапно раздавшийся звук вызывал у него непроизвольное вздрагивание и испуг (а то и чувство ужаса). Неужели испуганное замирание субъекта биологически целесообразно? Казалось бы, неожиданный сигнал, если он связан с опасностью для жизни, должен сразу порождать необходимую систему действий, а не приостанавливать выполнение текущей. Именно так, кстати, ведут себя механизмы дыхания: в случае неожиданного недостатка кислорода они не замирают в ожидании дальнейших событий, а сразу делают все возможное, чтобы организм не погиб. Мне трудно также понять, в чем приспособительное значение увеличения времени реакции на неожиданные стимулы или возникновения ориентировочной реакции на неожиданное затухание (исчезновение) опасного раздражителя. Но, тем не менее, физиологам виднее: раз они видят биологический смысл, то, наверное, лучше знают, о чем идет речь. В нашей интерпретации, мы, однако, ведем речь лишь о частном случае буридановых проблем — о познавательных головоломках, решение которых заведомо не связано с логической целесообразностью.

Как можно в экспериментальных исследованиях ввести меру неожиданности стимула? Это не простая задача, поскольку неожиданность всегда связана с субъективными ожиданиями. Чаще всего пред­лагается, во-первых, что объективно более редко встречающиеся знаки и для субъекта окажутся более неожиданными. Обычно приме­няются такие приемы — выделение стимулов по их объективной частоте встречаемости (например, слов по частотному словарю), определение частоты тех или иных ответов в группе испытуемых (например, тех или иных ассоциаций к данному слову) и последующий её учет при планировании эксперимента или обработке данных и т. д. Во-вторых, в длительном эксперименте можно задать разную частоту предъявления знаков — считается, и не без оснований, что после достаточно длительной тренировки испытуемый различает стимулы по частоте их предъявления. В-третьих, в экспериментах используют знакомые и незнакомые стимулы. Последние, по определению,— нечастые гости в субъективном мире испытуемого.

• В 1885 г. Ю. Меркель получил данные о возрастании времени реак­ции при увеличении числа стимулов. По его данным, время реакции всего на один стимул — 187 мс, на один стимул из пяти — 487 мс, из девяти — 619 мс, а из десяти — 622 мс '. В 1934 г. Г. Бланк нашел в

¹Шошолль Р. Время реакции. // Экспериментальная психология (под ред. П. Фресса и Ж.Пиаже). 1-2. М., 1966, с. 347.

345

этих данных логарифмическую зависимость. В 50-е гг. У. Хик объяснил возрастание времени реакции увеличением среднего коли­чества информации на стимул, измеренной по К. Шеннону. Р. Хаи-мен сформулировал закон и дал ему название закона Хика ': при равной частоте появления сигналов, на которые испытуемый дол­жен отвечать двигательной реакцией, время реакции прямо про­порционально логарифму числа сигналов (стимулов), использу­емых в эксперименте. Впрочем, как выяснилось, этот закон ве­рен лишь при возрастании числа альтернативных сигналов от 1 до 6-10. Как правило, при дальнейшем увеличении числа сигналов время реакции не изменяется.

Поскольку чем больше сигналов предъявляется испытуемо­му, тем реже он встречается с каждым из них в процессе экспе­римента, то закон Хика тесно связан с вероятностью предъявле­ния каждого стимула. Чем реже предъявляется сигнал, тем с меньшей вероятностью он ожидается. В принятой идеализации вся обработка информации мозгом осуществляется мгновенно, следовательно, возрастание времени реакции является следствием работы сознания по решению познавательной головоломки. Закон Хика сформулирован для экспериментов по изучению времени реак­ции, но может быть обобщен на широкий класс ситуаций: чем менее вероятен предъявленный стимул или требуемая реакция, тем больше времени над этой ситуацией работает сознание.

Указанные приемы различения субъективно более частых и бо­лее редких знаков, по существу, сравнивают эти знаки по информатив­ности ². Следует учитывать, однако, что реакция испытуемого на предъявляемые стимулы зависит не только от информативности самих стимулов, но и от многих других обстоятельств. Сообщение отцу ре­бенка о том, кто у него родился — мальчик или девочка, по количеству информации почти эквивалентно сообщению о результате эксперимен­та по подбрасыванию монеты. Последнее сообщение контекстно мо­жет быть даже более неожиданно, но реакция отца будет определяться отнюдь не неожиданностью стимула, а другими сторонами ситуации. Поэтому анализ экспериментальных данных должен предполагать, что

' Позднее прямая связь с информацией, приходящейся в среднем на один стимул, была поставлена под сомнение, но имя Хика, как основателя закона, осталось.

²Термин «информативность» применяется в том узком смысле, который связан с подходом к информации К. Шеннона, т. е. без анализа содержания и значимости инфор­мации. Стоит отметить, однако, что прямое применение количественной меры информа­ции, по Шеннону, в психологических исследованиях вообще вряд ли серьёзно.

346

сраввнение реакций испытуемых на различие в информативности знаков допустимо только, как говорится, при прочих равных условиях.