Когнитология

131

на предыдущую стадию. Это возвращение может быть связано с появлением новой, более вероятной перцептивной категории.

Перцептивный цикл

Центральное понятие в этой теории когнитивная схема

— это психическая структура, предвосхищающая принятие перцептивной системой поступающей информации.

Следовательно, когнитивные схемы управляют познавательной активностью человека.

Перцептивный цикл - термин У.Нейссера, означает, что основной аспект восприятия состоит из набора когнитивных предвосхищений той информации, которую предстоит воспринять. Перцептивный цикл образуют: а) набор направляющих перцептивные процессы когнитивных схем; б) набор реакций, отбирающих информацию; в) фактические стимулы среды. Информация, полученная таким образом, изменяет когнитивные схемы (а), и так далее по циклу. В перцептивном цикле галлюцинаций отсутствует фактическая стимуляция и тем самым обратная связь, которая необходима для нормального функционирования сенсорного восприятия.

Вопрос о развитии восприятия в теории У.Найссера решается достаточно ясно и логично. Человек уже рождается с ограниченным набором достаточно общих и готовых к модификации перцептивных схем, например: установочные движения органов чувств, выделение контуров из фона, грубая оценка удаленности объектов в поле зрения и др.

Когнитивные предвосхищающие схемы не имеют модальноспецифического характера, т.е. это не зрительные, слуховые или тактильные способы отображения информации, скорее это обобщенные способы поиска, получения, переработки и обобщения любой чувственной информации. Функционально схемы — это широкие распределенные системы, создающиеся для осуществления разного рода познавательной активности. Для более широкого описания этого понятия У.Найссер использовал термин из программирования — «формат», как своего рода план или общая рамка представления чувственного опыта или осуществления перцептивной активности.

Вот как описывает это понятие сам У. Нейссер:

132

Схема — это та часть полного перцептивного цикла, которая является внутренней по отношению к воспринимающему, она модифицируется опытом и тем или иным образом специфична в отношении того, что воспринимается. Схема принимает информацию, как только последняя оказывается на сенсорных поверхностях, и изменяется под влиянием этой информации; схема направляет движения и исследовательскую активность, благодаря которым

ОБЪЕКТ

(наличная информация)

Рис. 38. Перцептивный цикл У.Нейссера

открывается доступ к новой информации, вызывающей в свою очередь дальнейшие изменения схемы (рис. 34).

С биологической точки зрения схема — часть нервной системы.

Это некоторое активное множество целая система, физиологических структур я процессов; не отдельный центр в мозгу, а включающая рецепторы, афференты, центральные прогнозирующие элементы и эфференты. Внутри самого мозга должны существовать какие-то образования, активностью которых можно было бы объяснить организацию схемы и ее способность к модификации: объединения нейронов, функциональные иерархии, флуктуирующие электрические потенциалы, а также другие, пока неведомые нам вещи.

133

В книге У. Найссера «Познание и реальность» отмечается, что познание, как правило, начинается не с поступления какой-то информации на анализаторы, а с ее предвосхищения, прогнозирования, с активного поиска определенной информации, тогда как в большинстве предложенных когнитивистами моделей это совершенно не учитывается. У. Найссер также подробно обсуждает проблему «экологической валидности» результатов исследований. Он указывает, что лабораторные ситуации исследований в когнитивной психологии чрезвычайно искусственны, они почти никогда не встречаются в жизни, в повседневной деятельности. Нужно учитывать опыт, когнитивные навыки людей, а не ограничиваться экспериментами, где неопытным испытуемым приходится выполнять новые и бессмысленные задачи.

Оценивая данную теорию как описывающую различные уровни переработки сенсорной информации, отметим, что восприятие понимается в ней не как линейная последовательность определенных этапов, а как циклический процесс одновременного анализа и синтеза информации, который описывается как параллельная работа нескольких вложенных друг в друга схем. Мы воспринимаем объекты и события, а не сенсорные сигналы. Это означает, что при поступлении информации к органам чувств параллельно включаются схемы самого разного уровня, поэтому наш перцептивный образ оказывается детальным, означенным и эмоционально окрашенным.

Гипотеза вербальной петли.

Эта гипотеза основывается на предположении, согласно которому, информация приобретается и сохраняется посредством перевода впечатлений в речевые формы её представления. Данная гипотеза подтверждается, в частности, тем, что впечатления, не получившие словесного выражения, запоминаются значительно хуже тех, которые индивид перекодировал хотя бы посредством внутренней речи. Предположение об обязательном участии вербального повторения в переводе информации в долговременную память, то есть во всяком, сколько-нибудь продолжительном запоминании материала (включая абстрактные фигуры),

получило название гипотезы вербальной петли.

134

Рис. 39. Представлены результаты исследования fMRT осязательного возбуждения при касании левой рукой.

Стрелкой обозначено возбуждение в правом полушарии

– первые 10 – исходный фон (интервал 90 сек, )вторые 10 касание и третьи 10 точек – период после касания. В этом примере касания левой руки отражаются, в основном, в правом полушарии (но и левом тоже).

Исследования картографии человеческого мозга с помощью fMRT привели к возможности проникновения в суть функциональной организации различных, сенсорных,

моторных, и языковых систем (Hirsch, et al, 1994 a-c, 1995 a-c Kim, et al, 1995; Lee, et al, 1995).

Зрительное восприятие

Анализ сенсорной зрительной стимуляции происходит в зрительной коре. Понятие зрительная кора включает:

первичную зрительную кору (также называемую стриарной корой или зрительной зоной V1. Она эквивалентна полю Бродмана 17, или BA17.

экстрастриарную зрительную кору (вторичные зрительные области) – зоны V2, V3, V4, и V5. Она включает поля Бродмана 18 и 19. Вторичные зрительные области, называемые также зрительными ассоциативными зонами, лежат

135

латерально, впереди, выше и ниже по отношению к первичной зрительной коре. Кроме того, большая часть этих областей накладывается на латеральные поверхности затылочной и теменной коры в виде складок, направленных наружу. В эти области проводятся вторичные зрительные сигналы для анализа их значения. Например, со всех сторон вокруг первичной зрительной коры находится поле Бродмана 18, куда направляются практически все сигналы от первичной зрительной коры. Поле Бродмана 18

А

Б

Рис. 40. Боковая (А) и центральная (Б) поверхность мозга с пронумерованными полями Бродмана.

называют зрительной областью II, или просто V2. Другие, более отдаленные вторичные зрительные области имеют специфические обозначения V3, V4 и т.д. (более дюжины областей). Значение всех этих областей заключается в постепенном выявлении и анализе различных аспектов зрительного образа.

Зрительная кора присутствует в каждом из полушарий головного мозга. Области зрительной коры левого полушария получают сигналы от правой половины зрительного поля, правого полушария - от левой половины.

При зрительном восприятии решается ряд вопросов. Вопросы Что? и Где? решаются активацией дорсального и вентрального зрительных путей.

Зрительные зоны V1 (правая и левая) передают визуальную информацию по двум первичным зрительным путям — дорсальному и вентральному (см. рис. 35).

Дорсальный путь начинается в первичной зрительной коре (зрительная зона V1), проходит через зрительную зону V2, затем направляясь к дорсомедиальной зрительной зоне (DM

136

Рис. 41. Дорсальный (зелёный цвет) и вентральный (сиреневый цвет) зрительные пути, берущие начало в первичной зрительной коре.

или V6), зрительной зоне MT (иначе называемой V5) и в заднюю часть теменной доли коры (англ. posterior parietal cortex). Дорсальный путь (канал «где?» или «как?») ассоциирован с движением, представлением о локализации объекта, управлением движениями глаз (саккады), использованием визуальной информации для оценки досягаемости объектов и доставания видимых предметов руками (Goodale & Milner, 1992).

Для осознания изменения необходимо участие дорсального зрительного пути, связываемого с неосознаваемой обработкой информации о расположении объекта и регуляцией направлении движения.

Вентральный путь также начинается в зоне V1 и проходит через V2, но затем направляется через зрительную зону V4 к вентральной (нижней) части височной доли коры (англ. inferior temporal cortex). Вентральный путь (канал «что?») связан с процессом распознавания формы, представлением об объекте, а также с долговременной памятью.

Разветвление потока зрительной информации на дорсальный («где?») и вентральный («что?») пути — иначе говоря, на каналы «действия» и «распознавания» (Goodale & Milner, 1992) — впервые описали Лесли Анджерлейдер и Мортимер Мишкин (Ungerleider L.G., Mishkin M., 1982). Эта гипотеза основана на обнаружении того, что оптические обманы зрения, такие как иллюзия Эббингауза, могут искажать

137

правильное восприятие, но в случаях, когда субъект отвечает на визуальный стимул действием, таким как схватывание увиденного предмета, изображение воспринимается без искажений. Однако имеется публикация 2005 г. (Franz V.H., Scharnowski F., 2005), утверждающая, что обе кортикальные системы обработки зрительной информации — и «канал действия», и «канал распознавания» — в равной степени подвержены обману иллюзий (Википедия).

Теории восприятия зрительных паттернов

Удивительным свойством восприятия является его способность опознавать знакомые паттерны сенсорной информации.

Существуют две основные теории восприятия мира людьми. Согласно первой — теории конструктивного восприятия, — люди «конструируют» воспринимаемые образы, активно отбирая стимулы и объединяя ощущения с воспоминаниями. Согласно второй — теории прямого восприятия, — восприятие заключается в прямом приобретении информации из окружающей среды (Солсо Л., 2007).

Теория конструктивного восприятия основана на представлении, что в процессе восприятия мы формулируем и проверяем гипотезы о воспринимаемых объектах на основе того, что ощущаем и что уже знаем. Таким образом, восприятие

— это общий результат того, что поступает через нашу сенсорную систему и что мы уже знаем о мире благодаря опыту.

Процесс, посредством которого мы спонтанно объединяем информацию из нескольких источников для конструирования восприятия называется подсознательным умозаключением (Солсо Л., 2007) .

Согласно теории прямого восприятия, содержащаяся в стимулах информация — важный элемент в восприятии, а научение и другие когнитивные процессы необходимы при восприятии. Восприятие заключается в прямом получении информации из окружения. Ведущим сторонником этой теории был Джеймс Гибсон (Gibson, 1966, 1979). Идея, получившая

138

поддержку среди экологически ориентированных психологов, состоит в том, что стимул содержит достаточно информации для правильного восприятия и не требует внутренних репрезентаций. Воспринимающий в процессе восприятия делает минимальную работу, потому что мир предлагает достаточно информации и ему остается лишь конструировать образы восприятия и делать умозаключения.

Концепция компонентного опознания И. Бидермана (1990). Теория геонов

Представления Бидермана о восприятии формы основаны на понятии геон (сокращение от «геометрические ионы»). Согласно этой концепции, все сложные формы состоят из геонов. Например, чашка составлена из двух геонов: цилиндра (емкость для воды) и эллипса (ручка). (Примеры геонов и объектов приведены на рис. 4.9.) Теория геонов, как ее сформулировал Бидерман (Biederman, 1985, 1987, 1990; Biederman & Cooper, 1991; Biederman & Gerhardstein, 1993; Cooper & Biederman, 1993), предполагает, что распознавание объекта, например телефона, чемодана или еще более сложных форм, состоит из распознавания по компонентам, при котором в сложных формах обнаруживаются простые формы. Геоны — это 24 особые формы, и, подобно буквам алфавита, они образуют определенную систему. При объединении они формируют более сложные формы (Солсо Л. 2006).

Процесс опознания объектов включает следующие

этапы:

1.Анализ элементарных визуальных характеристик: объем, текстура, форма, цвет. Наиболее важные участки, связанные с пересечением линий, углы, выгнутые/вогнутые. Пробы на опознание предметов с исключением иформативных/неинформативных участков (больные с равной вероятностью фокусируются и на информативных, и на неинформативный участках)

2.Выявляются более сложные компоненты образа – геоны, оценивается соотношение геонов друг с другом.

139

Рис. 42. Геоны и объекты. Объекты представлены как конфигурации геонов, являющихся простыми зрительными объемными фигурами. Источник: Biederman, 1990, Солсо Л. 2006.

3. Формируется целостная репрезентация объема, которая сличается с соответствующей информацией из долговременной памяти и происходит опознание;

Характеристики геонов:

1.Сильно визуально отличаются друг от друга

2.Не зависят от точки зрения

3.Устойчивы к шуму

Межполушарные различия при зрительном восприятии

Среди гипотез относительно природы межполушарных различий при зрительном восприятии распространены две: одна связывает эти различия с вербализацией воспринимаемых стимулов, по другой — различия коренятся в особенностях стиля работы каждого полушария — аналитического для левого и целостного глобального для правого. В целом доминирует точка зрения, что превосходство того или иного полушария при восприятии зрительных стимулов определяется соотношением двух этапов переработки: зрительно-пространственного, в котором преобладает правое полушарие, и процессов вербализации, реализуемых левым.

140

Предпринимаются попытки объяснить межполушарные различия на основе специализации нейронов в перцептивном

Таблица 6 Различия между полушариями при зрительном восприятии

	Левое полушарие	Правое полушарие
	Лучше узнаются стимулы
	Вербальные	Невербальные
	Легко различимые	Трудно различимые
	Знакомые	Незнакомые
	Лучше воспринимаются задачи
	Оценка временных отношений	Оценка пространственных
		отношений
	Установление сходства
		Установление различий
	Установление идентичности
		Установление физической
	стимулов по названиям
		идентичности стимулов
	Переход к вербальному
		Зрительно-пространственный
	кодированию
		анализ
	Особенности процессов восприятия
	Аналитичность	Целостность (гештальт)
	Последовательность
		Одновременность
	(сукцессивность)
		(симультанность)
	Абстрактность, обобщенность,
		Конкретное узнавание
	инвариантное узнавание
	Предполагаемые морфофизиологические различия
	Фокусированное	Диффузное представительство
	представительство
		элементарных функций
	элементарных функций

процессе. Известной в этом плане является модель, приписывающая полушариям головного мозга определенную специализацию относительно обработки разных пространственных частот. По этим предположениям поразному осуществляется частотная фильтрация в зрительных центрах того и другого полушария. Правое полушарие с большим успехом обрабатывает низкие пространственные частоты и, следовательно, в большей степени связано с восприятием контуров объектов и их крупных деталей. Левое,