Когнитология

161

Рис. 53. Иллюзия Тэтчер на фотографии самой Маргарет Тэтчер (источник: http://blogs.discovermagazine.com/

seriouslyscience/files/2013/12/thatcher_illusion.png)

испытуемому вполне нормальным до тех пор, пока ему не предъявляется эта же фотография, но уже в перевёрнутом виде. Именно тогда и бросается в глаза гротескность изменённого в результате такой манипуляции лица.

Из-за того, что наш мозг воспринимает изображение целостно, опираясь на структурной связи между чертами лица, а не запоминает по отдельности их форму и расположение, нам и кажутся фотографии нормальными, пока они перевернуты.

Именно из-за такой особенности восприятия частей и целого, в аспекте распознавания лиц, мы воспринимаем лица окружающих людей как совершенно разные, несмотря на то, что они состоят из стандартных, очень сходных компонентов (глаза, рот, нос, уши и т.п.).

Фигуры Навона

Фигуры, чаще всего, буквы, крупного размера (глобальный компонент восприятия), состоящие из мелких фигур, чаще всего, букв (локальный компонент восприятия). Используются в основном для диагностики зрительных

Рис. 54 Иллюзия Тэтчер: вид перевёрнутого лица, глаза и рот которого оставлены в нормальном (неперевёрнутом) положении с помощью фотомонтажа. Обратите внимание, что ничего

162

необычного в этом лице не воспринимается (источник: http://www.frontiersin.org/files/Articles/43047/fpsyg-04-00414- HTML/image_t/fpsyg-04-00414-g004.gif)

Рис. 55. Иллюзия Тэтчер: та же фотография, что и на предыдущей иллюстрации, но в перевёрнутом виде. Теперь отчётливо видна гротескность такого, полученного с помощью фотомонтажа, лица (источник: http://www.frontiersin.org/files/Articles/43047/fpsyg-04-00414- HTML/image_t/fpsyg-04-00414-g004.gif)

агнозий, прежде всего, симультанагнозии (Поппельрейтера – Вольперта) и односторонней зрительно-пространственной агнозии (или синдрома одностороннего зрительного игнорирования), а также аутизма. В норме у представителей большинства культур происходит более быстрая и точная идентификация глобального компонента, нежели локального.

Выделяют конгруэнтные (при совпадении глобального и локального компонента фигуры) и инконгруэнтные (при их несовпадении) фигуры. Их примеры приведены на рисунках ниже.

163

Рис. 56. Конгруэнтная фигура Навона (глобальный и локальный компоненты – буква Е) (источник: http://www.frontiersin.org/files/Articles/43047/fpsyg-04-00414- HTML/image_t/fpsyg-04-00414-g001.gif)Больные с симультанагнозией неспособны распознать глобальный компонент фигуры, идентифицируя только локальный. Больные же с аутизмом быстрее и точнее распознают локальный компонент, нежели глобальный.

Описаны американским нейропсихологом Давидом Навоном в

1977г. (Navon D., 1977).

Мультисенсорная интеграция и опознание латерализации рук

Многие годы считали, что латерализацию руки мы определяем при помощи так называемого мысленного вращения объектов.

Рис. 57. Инконгруэнтная фигура Навона (глобальный компонент – буква Н, локальный – буква Е) (источник: http://www.frontiersin.org/files/Articles/43047/fpsyg-04-00414- HTML/image_t/fpsyg-04-00414-g001.gif)

164

Однако новое исследование (Shivakumar V., Courtney F., Scott T., 2012) показало, что процесс опознания левой/правой руки происходит вследствии процесса перцептивного связывания признаков: мозг связывает изображение руки с собственным ощущением одной из рук. Если же положение в пространстве собственной руки человека и предъявленного ему изображения различаются, тогда вступает в действие иллюзорное движение, при помощи которого мозг «придает» реальной и изображенной рукам одинаковую позицию.

В эксперименте испытуемым, руки которых неподвижно лежали на столе и были скрыты ширмой, предъявлялись схематичные изображения рук, поразному повернутых в пространстве, причем сторона ладони была обозначена красной точкой. Рука и точка могли предъявляться либо одновременно, либо последовательно. Только у тех испытуемых, которые одновременно видели схематичную руку и знали, с какой стороны у нее ладонь, ощущали иллюзорное движение в своей собственной руке — притом всегда той, что соответствовала изображению. По словам авторов, ощущение движения в неподвижной конечности позволит лучше понять то, что чувствуют люди, пережившие ампутацию и сообщающие о фантомных болях в отсутствующей руке или ноге. Также возможным практическим применением может стать реабилитация пациентов и восстановление чувствительности в поврежденных конечностях (Shivakumar V., Courtney F., Scott T., 2012).

Константность восприятия

Несмотря не непрерывную изменчивость обличия окружающих нас объектов, мы воспринимаем их как относительно постоянные по форме, размеру, цвету и т. д. Эта особенность нашей воспринимающей системы называется константностью восприятия (Дружинин В.Н., 2002).

Для чего нам нужна константность? Константность восприятия помогает нам отвлекаться от несущественных, преходящих изменений и воспринимать объекты как нечто относительно неизменное, а это, в свою очередь, дает нам

165

возможность выработать некоторую линию поведения (стратегию и тактику) по отношению к различным явлениям,

Рис. 58. В случае с руками действует процесс перцептивного связывания признаков: мозг связывает изображение руки с собственным ощущением одной из рук.

Однако за счет чего, каким образом человек компенсирует стремительную изменчивость стимульной информации? Один из ответов на этот вопрос на рубеже XX века попытался дать Гельмгольц (Helmholtz, 1909). Согласно точке зрения Гельмгольца, наблюдатель располагает двумя основными источниками информации. Первый источник — это информация, полученная от сетчаточного отображения объекта, второй — разного рода признаки глубины, которые дают наблюдателю представление об удаленности объекта. Предшествующий опыт научил наблюдателя одному общему правилу: чем дальше расположен объект, тем меньше его сетчаточный образ. Наблюдатель может сделать вывод об истинных размерах предмета, принимая во внимание его «сетчаточный размер», расстояние до него и связь между первым

166

ивторым (сетчаточным образом и расстоянием). В результате наблюдатель как бы уменьшает близко расположенные объекты

иувеличивает те, которые расположены далеко (Дружинин В.Н.,

2002).

Электроэнцефалографические исследования восприятия

Изучение физиологических основ восприятия проводится с помощью макропотенциалов мозга: фоновой электроэнцефалограммы, а также вызванных и событийносвязанных потенциалов, причем использование ЭЭГ имеет два разных аспекта. Первый связан с выявлением параметров ЭЭГ, имеющих отношение к кодированию стимула. Второй, более традиционный, представляет собой изучение параметров ЭЭГ отдельных зон коры или показателей их совместного взаимодействия при восприятии стимулов.

ЭЭГ-показатели восприятия. Среди ритмов ЭЭГ наибольшее внимание исследователей в этом плане привлекает альфа-ритм (8—12 Гц), который регистрируется преимущественно

взадних отделах коры в состоянии спокойного бодрствования. Известно, что при предъявлении стимулов имеет место подавление или «блокада» альфа-ритма: причем она тянется тем больше, чем сложнее изображение.

Существует немало предположений, касающихся роли альфаритма в обеспечении активности мозга как целого. Основоположник кибернетики Н. Винер и вслед за ним ряд других исследователей считали, что этот ритм отражает механизм временного сканирования («считывания») информации и тесно связан с механизмами восприятия и памяти. Действительно по некоторым данным биопотенциальное поле альфа-ритма связано с функцией сканирования информации в реальном времени и тем самым связано с процессами межмодальной сенсорной интеграции

впроцессах восприятия и памяти. По другим представлениям, альфа-ритм связан с действием селектирующих механизмов мозга, выполняющих функцию резонансного фильтра, и таким образом регулирующих поток сенсорных импульсов.

Поиск электрофизиологических показателей восприятия в параметрах альфа-ритма опирается на представление о том, что

воспринимаемая

человеком

информация

кодируется

167

комбинациями фаз и частот периодических нейронных процессов, которые находят свое отражение в характеристиках альфа-ритма. Предполагается, что такая особенность ЭЭГ, как пакет волн, создается синхронизированной когерентной активностью группы нейронов, расположенных в разных участках мозга и образующих ансамбль. Предположительно все волны одного пакета хранят информацию об одном образе или его части и при восприятии опознается только тот образ, который закодирован ритмической активностью наибольшего числа нейронов в каждый данный момент времени (Лебедев, 1985).

Экспериментально было показано, что значения параметров колебаний системы нейронов, оцениваемые, в частности, по расстоянию между соседними спектральными пиками внутри альфа-диапазона, могут служить аргументами уравнений, предсказывающих некоторые особенности восприятия. Например, чем больше период доминирующих колебаний в ЭЭГ человека и чем больше разнообразие воспринимаемых и ожидаемых стимулов, тем медленнее осуществляется их восприятие.

Наряду с этим существуют исследования пространственновременных отношений потенциалов мозга при восприятии сенсорной информации. В отличие от предыдущего этот подход учитывает два фактора: время восприятия и его мозговую организацию. Речь идет о множественной регистрации ЭЭГ из разных зон коры больших полушарий в процессе восприятия. Поскольку нейронные ансамбли, участвующие в переработке информации, распределены по разным отделам мозга, в первую очередь, коры больших полушарий, логично считать, что перцептивный акт будет сопровождаться изменением пространственного соотношения ЭЭГ. Действительно, изучение дистантной синхронизации биопотенциалов коры (Ливанов, 1977) в ходе зрительного восприятия позволяет выявить следующее: вначале наблюдается преимущественная активация задних отделов коры обоих полушарий, затем в процесс вовлекаются передние отделы правого полушария. Узнавание связано с активным включением в процесс центральных и фронтальных зон коры.

Изменения биоэлектрической активности мозга в процессе перцептивного акта характерны для всех видов сенсорных модальностей.

168

Однако в зависимости от вида анализатора эти изменения имеют разную пространственную картину. Как правило, на ранних этапах перцепции наибольшую активность демонстрируют проекционные зоны (зрительная, слуховая, соматосенсорная), а на завершающих этапах в процесс включаются передние отделы коры.

Вызванный потенциал как коррелят перцептивного акта. Наиболее адекватным инструментом изучения физиологической природы перцептивного процесса является метод регистрации вызванных (ВП) или событийно-связанных потенциалов. Последнее обусловлено тем, что во-первых, ВП — это реакция мозга на внешнее раздражение, по длительности сопоставимая со временем перцептивного акта, во-вторых, ВП, взятые отдельно в каждой зоне коры, имеют свои характеристики, обусловленные функциональными особенностями этой зоны. Таким образом, при предъявлении стимула любой модальности (зрительного, звукового, тактильного и др.) в разных зонах коры возникают специализированные реакции, сопоставимые по длительности с реальным психологическим процессом восприятия.

Первые исследования в этом направлении ставили своей целью соотнести конфигурацию и параметры ВП с типом стимула и выделить варианты ответов, связанных с содержанием и физическими характеристиками стимула, например, установить отвечает ли мозг специфическим ответом на геометрические фигуры (круг, квадрат) или определенные слова. Предпринимались даже попытки определять по конфигурации ВП, какой стимул предъявлялся испытуемому. Несмотря на определенные положительные результаты, эти исследования не получили развития.

На первый план выступил иной подход. В его основе лежали представления о том, что компонентная структура ВП отражает не конкретное содержание или признак воспринимаемого стимула, а некоторые общие последовательные операции головного мозга по обработке стимула.

ВП и последовательная модель переработки информации. Было установлено, что в конфигурации ВП можно выделять компоненты двух типов: ранние специфические (экзогенные) и поздние неспецифические (эндогенные) компоненты. Обработка физических параметров стимула

169

(сенсорный анализ) связывается с деятельностью специфических сенсорных систем и находит свое отражение преимущественно в параметрах экзогенных компонентов ВП. В зрительной модальности эти компоненты регистрируются в интервале до 100 мс от начала ответа, в слуховой и соматосенсорной модальностях — еще раньше, в пределах 10—50 мс от начала стимуляции. Эндогенные компоненты ВП, возникающие позднее и длящиеся до окончания ответа, предположительно отражают этапы более сложной обработки стимула: формирование образа, сличение его с эталонами памяти, принятие перцептивного решения. При изучении структуры перцептивного акта с помощью вызванных потенциалов так же, как и при изучении внимания, получают разностные кривые, «в чистом виде» представляющие когнитивную составляющую биоэлектрической активности

(рис. 5.2).

170

ВНИМАНИЕ

Л. М. Веккер отнес внимание к так называемым сквозным психическим процессам, организующим познавательную сферу человека и интегрирующим разные уровни психики. К этой же группе психических процессов, которая выделяется наряду с собственно познавательными процессами (ощущение, восприятие, мышление), относится и память (Фаликман М.В.,

2006).

Начиная с У.Джеймса, внимание понимается в психологии как ворота в сознание, осуществляющее селективный допуск репрезентации различных объектов и событий в сознание.

Раньше внимание трактовалось как исключительно сенсорный феномен (зрительное, слуховое, тактильное внимание), т.е. как фактор, который способствует избирательному протеканию процессов приема и переработки разного рода информации (О.С.Вудвортс, 1950 и др.).

Внимание не представлено как отдельный процесс с собственным содержанием и продуктом, поэтому разработка и классификация критериев наличия внимания является актуальной. Как считает М.В. Фаликман (2006) наиболее полно суммировать критерии наличия внимания удалось Ю. Б. Гиппенрейтер, которая предложила делать выводы об участии внимания на основе его проявлений, во-первых, в сознании, во-вторых в поведении, а в-третьих, в продуктивной деятельности. Таким образом, складываются три группы критериев внимания.

С научной точки зрения внимание, как и любое другое явление, требует точного определения, которое, с одной стороны, показывает уровень знаний о нём, а с другой стороны,

– обозначает направление и методы его исследования.

Существует достаточно большое количество определений понятия внимание.

«Оно [внимание] … выступает в роли стратега, т.е. направителя и организатора, руководителя и контролера боя, не принимающего, однако, непосредственного участия в самой схватке.» Л. С. Выготский (1922)