О порогах чувствительности

В психофизике изначально предполагалось, что порог чувстви­тельности предопределен разрешающей способностью сенсорной сис­темы и является, тем самым, следствием несовершенства органов чувств человека. Как психологические, так и физиологические эксперименты сделали это предположение крайне сомнительным. Оказывается, ухо столь чувствительно, что способно слышать соударение больших мо­лекул (будь оно ещё более чувствительно, оно бы слышало соударение молекул в самом себе). Глаз реагирует на 3-5 квантов света, т. е., гово­рят, способен увидеть ночью пламя горящей спички на расстоянии трёх десятков километров, — при ещё большей чувствительности глаз ви­дел бы собственное свечение. Пришли к выводу: весьма правдоподоб­но существование абсолютной чувствительности рецепторов'; или, в иной формулировке, чувствительность глаза и уха близка к теоретическим пределам возможностей физической системы². Всё это хорошо вписы­вается в принятое в психологике представление об идеальном мозге. Казалось бы, после всего этого следовало бы искать причину возникно­вения наблюдаемых в опыте ограничений не в структурной заданности порога, а в чём-то ином.

Ан нет! Новая теория, пришедшая на смену классической психо­физике, ввела лишь новую идею физиологических ограничений: пороги чувствительности объясняются неизбежными ошибками при выделе­нии сенсорного сигнала на фоне шума сенсорной системы как неотъемле­мой части сенсорных процессов ³. Эта идея была явно связана с популяр­ными тогда подходами к проблеме передачи информации в технических системах. В любом реальном информационном канале существуют ка­кие-то шумы. Значит, эти шумы существуют и в сенсорной системе.

Естественно, что когнитивисты восторженно приняли гипотезу о сенсорном шуме как гипотезу, говорящую о структурной заданности ограничений. Тем не менее, связь измеряемых в эксперименте порогов раз­личения с сенсорным шумом физиологически ничем не была оправдана.

'Леонов Ю. П. Теория статистических решений и психофизика. М., 1977,с. 83.

²Вудсон У., Коновер Д. Справочник по инженерной психологии для инженеров и художников-конструкторов. М., 1968, с. 48.

'Ср. Светс Дж., Тэннер В., Бёрдзалл Т. Статистическая теория решений и вос­приятие. // Инженерная психология. М., 1964, с. 269-335.

416

связь не имеет независимого экспериментального подтверждения к тому же, эмпирически сомнительна. Человек делает ошибки при восприятии слабых сигналов, говорит обсуждаемая теория, потому что принимает шум за сигнал. Но почему, отмечают критики этой гипотезы, в отсутствии стимуляции якобы существующий сенсорный шум не порождает у человека восприятие сигналов?'

При исследовании абсолютной световой чувствительности исследователи вначале решили, что шум, мешающий воспринимать сигнал, — это собственный свет сетчатки, «фоновое возбуждение нейронов зрительной коры мозга»². Однако выяснилось, что собственное свечение сетчатки испытуемый никогда не перепутает с подаваемыми вспышками света: он видит лишь нечто вроде перемещающихся полос или клоков мерцающего тумана, искр и т. д. — всё это, непрерывно меняясь, постоянно присутствует в поле зрения ³. И всё же, хотя сам испытуемый никогда не путает сигнал с шумом, в море книг и статей до сих пор написано: измеряемые в псисихофизических опытах пороги — следствие невозможности безошибочного выделения сигнала из естественного шума нервной системы.

Наконец, были получены данные (отчасти они были уже упомянуты при рассмотрении аргументов в пользу представления об идеальном мозге): организм (мозг) воспринимает и адекватно реагирует на сигналы, которые не способен осознать. Уже в середине XIX в. было известно, что у людей в состоянии гипноза слух становится в 12 раз чувствительнее, чем в нормальном состоянии⁴. Но не может же человек, в каком бы состоянии он ни находился, воспринимать нечто, превосходящее его физиологические возможности восприятия!

Почему же тогда человек не осознаёт, если воспринимает? Не­жели из-за шума? Но шум тогда должен быть не там, где предполагается: «шумят» не физиологические процессы сенсорной системы, а сознание. Поэтому тем более надо понять и объяснить логику этого шума сознания, а затем уже проверить в эксперименте предсказательную силу этой логики. Но этого, разумеется, сделано не было: бихевиористы и когнитивисты не строят гипотез о логике сознания.

¹Чуприкова Н. И. Возможные источники реакций ложной тревоги и психофизиологические механизмы оптимизации процесса обнаружения слабых сигналов. // Психофизика сенсорных систем. М., 1979, с. 121-126.

² Соколов Е. Н. Статистическая модель наблюдателя. // Инженерная психология. М, 1964, с.93.

'Миславский Ю. И. Динамика сенсорной чувствительности и сознательно-произвольная регуляция деятельности человека в задачах обнаружения. Авторсф. канд. дисс. 1977.

⁴ См. Бехтерев В. М. Гипноз, внушение, телепатия. М„ 1994, с. 65.

417

Известно, что измеряемый в экспериментах порог чувствительно­сти не является постоянной величиной. Не удаётся точно определить ни минимальный по интенсивности раздражитель, который всегда начи­нает осознаваться испытуемым (т. е. абсолютный порог чувствитель­ности), ни минимальное различие в интенсивности двух стимулов, по­зволяющее оценить эти стимулы как различные (т. е. дифференциальный порог). «Как правило, — пишет С. Стивене, — порог не является инва­риантным во времени: скорее, о нём можно сказать, что в тех или иных пределах он непрерывно меняется... То, что фиксируется как порог, есть, таким образом, произвольная точка внутри области вариативности» '.

Поэтому многие исследователи утверждают, что в эксперимен­тах измеряется пороговая зона, внутри которой происходит осознание наличия стимула или различия двух стимулов, а не о пороге как тако­вом ². Сторонники гипотезы «о шуме сенсорной системы» удовлетво­рённо кивают: так и должно быть, выделение сигнала из шума — веро­ятностный процесс, сигнал характеризуется вероятностью обнаружения, а значит, существует такая зона интенсивности сигнала, при которой вероятность обнаружения больше нуля, но меньше единицы — это и есть, по их мнению, пороговая зона.

Рассмотрим пороговую зону в терминах психологики. Порог чув­ствительности — это порог осознания сигнала, а не порог приёма сигна­ла нервной системой. Осознание означает отнесение сигнала к некоторо­му классу, внутри которого сигналы не различаются. Пороговая зона — это и есть зона осознанного неразличения. Разумеется, это только ут­верждение о необходимости порога, а не объяснение его природы. Из закона классификации следует лишь необходимость существования таких раздражителей, которые различаются сенсорной системой, но при этом ощущаются как одинаковые.

В предшествующей работе мной был указан подход к пороговой проблеме, с которым ещё предстоит встреча в дальнейшем: был сфор­мулирован своеобразный принцип неопределённости, более детально описывающий процесс возникновения порогов. В соответствии с введён­ной идеализацией, отражение раздражителя идеальной сенсорной си­стемой абсолютно точно, но платой за эту точность является не­возможность для механизма сознания проверить точность отражения и, как следствие, субъективная неопределённость в

' Стивенс С. Математика, измерение и психофизика. // Экспериментальная психо­логия (под ред. С. Стивенса), 1. М„ 1960, с. 66.

² См, Бардин К. В. Проблема порогов чувствительности и психофизические мето­ды. М„ 1976,с. 57.

418

оценке этой точности. И наоборот, осознание того, что отражение точно, с неизбежностью приводит к уменьшению точности данного отражения '. Позднее мы к этому ещё вернёмся. Пока важно только одно — ели закон классификации верен, то порог чувствительности должен существовать при самой идеальной чувствительности сенсорной системы.

В эксперименте испытуемый обычно имеет возможность отнести предъявляемый сигнал к одному из трёх возможных классов: классу сознаваемых сигналов и дать правильный, с точки зрения экспериментатора, ответ, классу неосознаваемых сигналов и совершить пропуск сигнала или к классу таких сигналов, в поступлении которых он сомневаются (последнее очевидно в тех случаях, когда испытуемому разрешён ответ «не уверен», но даже если такой ответ не разрешён, то зона сомнения, как называет её К. В. Бардин, всё равно обнаруживается по времени принятия испытуемым решения). Если сигнал не предъявляется, т. е. сигналом является отсутствие сигнала, то испытуемый и здесь стоит перед таким же выбором. Он может или дать правильный ответ, что сигнала нет, или выразить сомнение, или допустить ошибку, решив, что сигнал есть. Таким образом, можно говорить о двух зонах неразличения: для ситуации наличия сигнала и для ситуации отсутствия сигнала. Пороговая зона чувствительности тогда оказывается объединением этих двух зон. Эта пороговая зона и определяет диапазон классообразования для сенсорных сигналов.

Но возникает проблема: почему при измерении абсолютного порога чувствительности одни раздражители, входящие в этот диапазон, осознаются чаще, чем другие. Ведь это значит, что члены одного класса не являются равноправными, они чем-то отличаются друг от друга. Однако со времён Аристотеля считалось само собой разумеющимся, что объекты принадлежат некоторому классу тогда и только, когда им присущи определённые общие свойства. Отсюда, полагал Аристотель, следует, что все члены класса равноправны, так как обладают этим свойством, и ни один из членов класса не может являться лучше соответствующим данному классу, чем другой. Это казалось очевидным не одному поколению логиков. Однако не будем удивляться, что оно неверно для сенсорных раздражителей. Можно доказать, что такое преставление принципиально неверно даже для слов (вербальных раздражителей).

' Аллахвердов В. М. Опыт теоретической психологии, с. 205.

419