![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Объективное измерение чувствительности и субсенсорная
ЕЕ ОБЛАСТЬ (РЕЗЮМЕ)1 В психологических исследованиях чувствительность человека характеризуют чаще всего порогом ощущения, т.е. порогом осознания факта воздействия внешнего раздражителя и речевого сообщения об этом. Однако давно известно, что далеко не все из того, что воспринимается человеком и афферентирует его поведение, осознается. Например, еще в 1863 г. сотрудница И.М.Сеченова Н.Суслова наблюдала в эксперименте эффект неосознаваемого восприятия. Она заметила, что характер ощущений, вызванных штриховым прикосновением к коже волоском Фрея или ножками циркуля Вебера, изменяется при прохождении через кожу слабого электрического тока, который сам по себе не вызывает каких-либо ощущений. Еще в прошлом веке стали известны факты бинаурального взаимодействия: изменение локализации источника звука, слышимого одним ухом, под влиянием другого, неслышимого звука, подаваемого на второе ухо2. Существование зоны чувствительности человека к неощущаемым раздражениям было прямо доказано в опытах известного советского физиолога Г.В.Гершуни. Позднее эта зона была определена им и количественно. Во время Второй мировой войны Г.В.Гершуни обследовал больных с закрытыми травмами головного мозга после воздушной контузии, 1 Хрестоматия по ощущению и восприятию / Под ред. Ю.В.Гиппенрейтер, М.Б.Миха- 2 Эти эксперименты описаны в работе Г.В.Гершуни (см.: Гершуни Г.В. О количест Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия
страдавших «постконтузионной глухотой»1. Он обнаружил, что сразу после контузии, когда слуховые ощущения либо полностью отсутствуют, либо появляются только при действии очень сильных звуков, возникают такие ответные реакции организма, как изменение спонтанной электрической активности коры головного мозга — появление ритмов более высоких частот, чем до звука, изменение разности потенциалов кожи (кожно-гальваническая реакция) и улитко-зрачковый рефлекс — изменение диаметра зрачка при действии звука. При нормальном слухе улитко-зрачковый рефлекс возникает при действии звуков, интенсивность которых превышает порог слухового ощущения на 25—30 дБ. В условиях же патологии этот рефлекс возникает при интенсивностях звука на 20—60 дБ ниже порога ощущения. Любопытна динамика соотношения порогов ощущения и улитко-зрачкового рефлекса по мере восстановления слуховой функции (см. рис. 1). Сначала улитко-зрачковый рефлекс заметно усиливается, порог его резко снижается (II—III стадии патологического процесса). Это происходит, по-видимому, потому, что мозговые структуры, ответственные за появление улитко-зрачкового рефлекса (не только средний мозг, где находится эффекторное ядро рефлекса, но и представительство его в коре), раньше выходят из тормозного состояния, чем отделы коры, определяющие возникновение ощущения. В результате этого снижения порога улитко-зрачкового рефлекса существенно возрастает зона неслышимых звуков, которые вызывают этот рефлекс. Эта зона была названа Гершуни субсенсорной областью. В дальнейшем происходит снижение порога не только улитко-зрачкового 1 См,: Гершуни Г.В. Изучение субсенсорных реакций при деятельности органов чувств // Физиологический журнал СССР. 1947, Т. 33. С. 303. Гершуни Г.В., Соколов Е.Н, Объективное измерение чувствительности... 31 рефлекса, но и порога ощущения, субсенсорная область уменьшается (стадии III, IV) и, наконец, отношения между слуховым ощущением и улитко-зрачковой реакцией нормализуются — слух восстановлен (стадии V, VI). Другие непроизвольные реакции, регистрируемые в ходе патологического процесса, «ведут» себя подобным же образом. Описанная динамика непроизвольных реакций человека при снижении чувствительности в результате патологического процесса использовалась в дальнейшем для диагностики и прогноза восстановления чувствительности. Более поздние исследования Г.В.Гершуни и его сотрудников показали, что субсенсорная область существует и в норме. Ее пределы сильно зависят от функционального состояния человека и колеблются от 5 до 12 дБ для слуха. Все эти данные показывают, что полная и точная характеристика сенсорных возможностей человека может быть получена только с помощью непроизвольных реакций. Кроме того, в ряде случаев объективные реакции представляют единственную возможность измерения чувствительности: у маленьких детей, еще не полностью овладевших речью, при патологии головного мозга, связанной с нарушением речевой функции, при симуляции нечувствительности, а также во всех тех случаях, когда желательно провести измерение чувствительности, не привлекая внимание испытуемого к раздражителям специальной инструкцией, обусловливающей ответную реакцию. Какие реакции организма используются в качестве объективных индикаторов чувствительности? Целый ряд реакций, не поддающихся прямому произвольному контролю и возникающих при действии раздражителя как в самой сенсорной системе, так и в других системах организма рефлекторным путем. Перечислим их: — реакции рецепторов (микрофонный эффект улитки, электро-ретинограмма и т.д.). Применение этих реакций в качестве индикаторов чувствительности весьма ограничено, так как они позволяют судить только о состоянии периферического отдела анализатора; — реакции корковых отделов анализаторов (вызванные потенциалы, изменение спонтанной электрической активности коры, например депрессия хорошо выраженного альфа-ритма (8—12 кол. /с); — различные компоненты ориентировочного рефлекса (сужение кровеносных сосудов конечностей, кожно-гальванический рефлекс, движение глаз и головы в направлении раздражителя и др.); — специальные адаптационные рефлексы (сужение зрачка на свет, сужение периферических кровеносных сосудов на холод); Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия — безусловнорефлекторные реакции (например, рассмотренный выше улитко-зрачковый рефлекс). Все перечисленные выше реакции возникают «с места», без предварительной выработки; — различные условнорефлекторные реакции, вырабатываемые в результате сочетания условного агента с различными специальными раздражителями. Обычно в качестве условного агента используется раздражитель, адекватный для того анализатора, чувствительность которого измеряется. Выбор же подкрепления зависит от характера вырабатываемой условнорефлекторной реакции: для депрессии альфа-ритма — свет, для кожно-гальванической реакции — электрокожное раздражение, для мигания вдувание воздуха в глаз. Определение чувствительности с помощью непроизвольных реакций ведется общепринятыми психофизическими методами, обычно методом постоянных раздражений. Г.В.Гершуни1 и Б.Н.Соколовым2 с их сотрудниками были проведены многочисленные исследования соотношения порогов различных реакций, вызванных одним и тем же раздражителем, определены ограничения и возможности использования отдельных реакций в качестве индикаторов чувствительности. Основные результаты этих исследований схематически представлены на рис. 2. Эта схема показывает ряд характерных соотношений разных реакций в процессе измерения чувствительности. Чувствительность к индифферентным раздражителям может быть измерена только с помощью непроизвольных реакций типа R3 и оказывается довольно низкой (стадия I). Когда же раздражителю придается сигнальное значение, чувствительность резко возрастает, пороги разных реакций расходятся. Наиболее низкий порог имеют непроизвольные реакции, являющиеся компонентами ориентировочного рефлекса. Пороги ощущений, о которых мы судим по речевым ответам (R1, реч.), устанавливаются постепенно по мере уточнения смысла инструкции экспериментальной ситуацией и достигают своего высшего уровня. На следующей, третьей стадии происходит упрочение и дифференцирование выработанных условных рефлексов. В силу этого ориентировочные реакции сохранны. Пороги всех реакций практически совпадают. Когда условные реакции упрочены (IV стадия), непроизвольные ориентировочные реакции угасают. Если о чувствительности анализатора судить только по ним, может показаться, что она резко снизилась. Однако пороги ощущения (R1, реч.) остаются на прежнем уровне, пороги произвольных условных двигательных реакций (R1, двиг.) даже несколько снижаются, т.е. при автоматизации обусловленного инструкцией ответного движения, 1 См.: Гершуни Г.В. Общие результаты исследования деятельности звукового анали 2 См.: Соколов Е.Н. Восприятие и условный рефлекс. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1958. Гершуни Г.В., Соколов Е.Н. Объективное измерение чувствительности... 33
например нажатия рукой на кнопку, иногда появляются неосознаваемые двигательные ответы на неощущаемые раздражители. Все другие реакции показывают более высокую чувствительность анализатора: пороги услов-норефлекторных непроизвольных реакций оказываются несколько ниже порогов ощущения и произвольного двигательного ответа. Эта разница характеризует величину субсенсорной чувствительности нормального здорового человека. На основании этих данных исследователи приходят к выводу о необходимости, во-первых, разделения понятий порога реакции и порога анализатора в целом и, во-вторых, о необходимости полиэффекторной регистрации ряда произвольных и непроизвольных реакций человека в процессе измерения чувствительности. Это позволяет получить полную и точную характеристику предельных сенсорных возможностей, с одной стороны, и обоснованное суждение о чувствительности анализатора, которая в каждый данный момент зависит от условий, характера и задачи деятельности, выполняемой человеком, с другой. X. Шиффман ПОДПОРОГОВОЕ ВОСПРИЯТИЕ1 Как уже отмечалось выше, существуют пограничные условия стимуляции — например, когда уровень интенсивности сигналов очень невысок или когда время их действия невелико, при которых они не вызывают несомненной ответной реакции. Тем не менее возникает вопрос — могут ли эти незамеченные индивидуумами сигналы оказывать непрямое, но измеряемое влияние на их поведение? Этот общий и спорный вопрос можно сформулировать и более конкретно: возможно ли наблюдать последствия влияния, которое оказывает на поведенческие параметры подпороговая (буквально — лежащая ниже порога) стимуляция? Можно ли каким-нибудь образом обнаружить материю иначе, чем на уровне сознания? Иными словами — способна ли стимуляция, о которой наблюдатель не подозревает, все же оказать на него такое влияние, которое можно оценить? Подпороговое восприятие — предмет большого числа теоретических и экспериментальных исследований, однако его валидность остается дискуссионной2. Доказательства существования подпорогового восприятия получены многими экспериментаторами, и некоторые репрезентативные результаты будут рассмотрены ниже. Установлено, что чрезвычайно быстро мелькающие картины, на которых представлены сцены, вызывающие положительные эмоции (например, котята, щенки, влюбленная пара, улыбающееся лицо) или отрицательные (например, труп или злое лицо), влияют на последующую оценку, казалось бы, нейтральных фотографий людей. Слайды, на кото- 1 Шиффман X. Ощущение и восприятие. СПб.: Питер, 2003. С. 73-76. 2 См.: Dixon F. Subliminal perception: The nature of a controversy. N. Y.: McGraw-Hill, Шиффман X. Подпороговое восприятие рых изображены люди, предварительно воспринимавшие на подпорого-вом уровне оптимистические сцены, оценивались более положительно (оптимистично), чем фотографии тех же самых людей, сделанные после предъявления им негативных сцен1. Более того, доказано, что эмоциональные раздражители, предъявленные на подпороговом уровне, активируют кортикальные зоны, участвующие в восприятии раздражителей, воздействующих на эмоции (в эмоциональном опыте). Уолен и его коллеги2 нашли, что хотя эмоциональные раздражители и воздействовали на испытуемых на подпороговом уровне (т.е. не осознавались ими), они тем не менее вызывали соответствующую реакцию той зоны коры головного мозга, которая обрабатывает информацию, получаемую от стимулов, воздействующих на эмоции. Более конкретно, в своих опытах Уолен воздействовал на испытуемых стимулами, вызывавшими определенные эмоции, — перед испытуемыми мелькали фотографии людей, чьи лица выражали счастье, — и этот сигнал воспринимался на подпороговом уровне. Несмотря на то что испытуемые даже не подозревали о демонстрации им фотографий счастливых людей, результаты, полученные с помощью ФМРТ, свидетельствовали об усилении активности миндалевидного тела (участка коры головного мозга внутри средней части височной доли, который обрабатывает информацию, получаемую от эмоциональных раздражителей), т.е. о непосредственной реакции на эмоциональные сигналы. Известно, что смысл подпороговых сигналов может быть понятен наблюдателю даже в том случае, когда сами сигналы остаются не обнаруженными им3. В опытах Фаулера разные слова (например, «повар») мелькали на экране с такой скоростью, что наблюдатели не успевали прочитать их (т.е. предъявлялись в режиме вспышки). За этим следовало надпороговое предъявление двух слов (например, «печь» и «взгляд»). Испытуемым предстояло выбрать, а возможно, даже и отгадать, которое из двух предъявленных слов ближе по смыслу к промелькнувшему слову «повар», предъявленному на подпороговом уровне. Результаты экспериментов показали, что выбор, сделанный наблюдателями, слишком правилен, чтобы его можно было назвать случайным. Так, если «подпо- 1 См.: Krosnick J Л., Metz A.L, Jusslm L.J., Lynn A.R. Subliminal conditioning of atti 2 См.: Whalen P.J. Pear, vigilance and ambiguity: Initial neu-roimaging studies of the 3 См.: Fowler С A., Wolford G., Slade Д., Tassinary L. Lexical access with and without Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия роговые» слова шли вслед за промелькнувшим, необнаруженным словом «повар», наблюдатели гораздо чаще выбирали слово «печь», чем слово «взгляд». Эти результаты позволяют предположить, что такие семантические свойства, как смысл сигнала, предъявляемого на уровне, недостаточном для его обнаружения, в определенной мере воспринимаются и обрабатываются наблюдателем1. Семантическая установка Вторым способом демонстрации сублименального восприятия, аналогичным описанному выше, является способ, названный семантической установкой (semantic priming). Его суть заключается в том, что последовательно предъявляются два слова и смысл первого предопределяет восприятие второго. Так, представление слова «медсестра» может служить установкой для распознавания или узнавания слова, являющегося тест-объектом, — «доктор». Аналогично этому реакция наблюдателя на слово «доктор» (например, он называет его) наступает быстрее в том случае, когда его предъявлению предшествует предъявление установочного слова «медсестра», а не слова «ограда», не связанного с ним по смыслу. В эксперименте, проведенном Балотой2, одной группе наблюдателей установочные слова предъявляли на подпороговом уровне (т.е. настолько быстро, что никто из наблюдателей не успевал прочитать их), а второй группе наблюдателей их предъявляли на надпороговом уровне. Для конкретного целевого слова (например, «ярд») установками служили как близкие по смыслу слова (например, «дюйм»), так и не связанные с ним (например, «печь») или просто бессмысленный набор символов (например, ХХХХ). Основной результат этого эксперимента заключается в том, что наблюдатели быстрее реагировали на конкретное тестовое слово в том случае, если ему предшествовала близкая по смыслу «затравка» (установка) (например, «дюйм — ярд»), чем в случае, когда установка не имела к нему никакого отношения (например, «печь — ярд»). Облегчающее задачу влияние семантической установки было обнаружено как в случае ее подпорогового, так и надпорого-вого предъявления. Установки не только облегчают восприятие слов и их значений. Так, Бар и Видерман3 установили, что фотографии разных предметов, предъявленные в режиме мелькания, а потому не идентифицированные наблюдателями, в дальнейшем, когда спустя 15 мин они снова про- 1 См.: Cheesman J., Merikle P.M. Priming with and without awareness // Perception & 2 См.: Balota DA. Automatic semantic activation and episodic memory encoding // 3 См.: Bar M„ Biederman I. Subliminal visual priming // Psychological Science. 1998. 9. Шиффман X. Подпороговое восприятие мелькнули перед глазами наблюдателей, облегчили восприятие запечатленных на них предметов. Отмечено также облегчение распознавания тест-объектов, достигаемое с помощью представляемых на подпороговом уровне сигналов — установок1. Более того, применив томографию, авторы показали, что использование семантических установок действительно активирует определенные кортикальные зоны. А это значит, что достаточно сложные когнитивные процессы, влияние которых на активность мозга поддается измерению, могут протекать даже тогда, когда наблюдатель и не подозревает об этом. Последнее, о чем хотелось бы сказать, это то, что облегчающее влияние семантических установок на распознавание слов не беспредельно. Гринвальд и его коллеги, используя метод семантических установок, показали, что, будучи предъявленными на подпороговом уровне, они действительно влияют на восприятие следующих за ними слов, являющихся тест-объектами, но это влияние нестабильно и кратковременно2. Авторы нашли, что облегчающее влияние установки на восприятие смысла тестового слова (стимульного материала, тест-объекта) эффективно лишь в том случае, если последнее появляется не позднее чем через 0, 1 с после первого. Таким образом, результаты изучения подпороговых семантических установок свидетельствуют о том, что стимул, о котором наблюдатель даже не подозревает, может влиять на его перцептивную активность3. (Однако обратите внимание на то, что статус метода подпороговых семантических установок в известной мере дискуссионен4.) Изложенное выше свидетельствует о том, что слабый, пограничный — подпороговый — сигнал может быть воспринят и зарегистрирован сенсорной системой и закодирован на уровне подсознания. Однако нет экспериментальных доказательств того, что подпороговое сенсорное стимулирование и сопровождающее его нейронное кодирование оказывают существенное воздействие на мысли и представления человека, способны заметно повлиять на его поведение или изменить его5. Иными словами, доказатель- 1 См.: Dehaene S., Naccache L„ he dec H„ Koechlin E., Mueller M., Dehaene-Lambertz, 2 См.: Greenwald A.G., Draine S.C.Abrams R.L. Three cognitive markers of unconscious 3 См.: Marcel A.J. Conscious and unconscious perception: Experiments on visual masking 4 См.: Bernstein I.H., Bissonnette V., Vyas A., Barclay P. Semantic priming. Subliminal 5 Smith K.H., Rogers M, Effectiveness of subliminal messages in television commercial: Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия ство существования подпорогового восприятия само по себе еще не означает, что при помощи подпороговых сигналов можно манипулировать людьми или заставлять их делать что-либо. Следовательно, высказываемые время от времени мысли о том, что рекламодатели способны навязывать покупателям ненужные товары, с научной точки зрения несостоятельны. Однако этот дискуссионный вопрос привлек внимание к различию между такими простыми процессами, как обнаружение и распознавание сигнала в лабораторных условиях, и более сложными реакциями, к которым относятся совершение покупки или выражение предпочтений. Прежде чем завершить обсуждение подпорогового восприятия, приведем наводящее на размышления высказывание Диксона о его происхождении и роли. Можно поспорить с теми, кто считает, что оно (подпороговое восприятие) не является результатом эволюции. С эволюцией мозга, создавшей основу для сознательного восприятия, должен был эволюционировать и контрольный механизм, посредством которого эта новая система с ограниченными возможностями могла быть использована максимально эффективно. Теоретически этот контроль мог реализоваться двояко — либо за счет жесткого ограничения периферической сенсорной активности, либо за счет изменяющихся ограничений на проникновение в сознание. Очевидно, что с эволюционной точки зрения первая из этих альтернатив была менее ценной для выживания1. 1 Dixon F. Subliminal perception: The nature of a controversy. N. Y.: McGraw-Hill, 1971. P. 321. Л. О. Макаров ОБ ОСНОВНОМ ПСИХОФИЗИЧЕСКОМ ЗАКОНЕ1
Выражение «закон Вебера» принадлежит Фехнеру, но впоследствии укоренилось выражение «закон Вебера—Фехнера», так как роль Фехнера в разработке проблемы измерения ощущений исключительно велика. Фехнер рассуждал следующим образом. Мы не можем измерить ощущение. Мы можем только удостоверить, есть ли ощущение, больше, меньше или равно данное ощущение другому. Но поскольку мы можем измерять стимулы, мы можем измерить и минимальный стимул, необходимый для вызова ощущения или для того, чтобы минимально усилить или минимально ослабить имеющееся в наличии ощущение. Поступая таким образом, мы измеряем чувствительность как величину, обрат- Хрестоматия по ощущению и восприятию / Под ред. Ю.Б.Гиппенрейтер, М.Б.Ми халевской. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1975. С. 249-252. Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия ную порогу. Фехнер ввел понятие об абсолютной и различительной (или дифференциальной, или разностной) чувствительности: абсолютная чувствительность измеряется абсолютным порогом, т.е. минимальной интенсивностью раздражения, вызывающей ощущение, различительная чувствительность измеряется разностным порогом, т.е. минимальным приростом интенсивности раздражения, вызывающим усиление или ослабление ощущения, по отношению к исходной интенсивности раздражения. Так, если груз в 60 г (I) оценивается как равный по весу грузу в 61 г и чуть более легкий, чем груз в 62 г (I1), то минимальный воспринимаемый прирост веса будет равен:
S=c loge R + C, (3) где С — константа интегрирования, а е — основание натуральных логарифмов. С помощью этой формулы, зная обе константы с и С, можно вычислить величину ощущения для стимула любой интенсивности. Однако поскольку константы неизвестны, эта формула неудовлетворительна, и Фехнер заменил С, сделав допущение о нулевой величине S при пороговой величине R. При R = r, т. е. при величине раздражения, равной абсолютному порогу, S = 0. Макаров П.О. Об основном психофизическом законе Подставляя значения R и S при R = r в формулу (3), получаем 0 = c loge r + С, С= -с loge r.
Теперь мы можем заменить С в формуле (3):
S = с logeR - с loger = с (logeR - loge r) = с loge R/r Путем соответствующего изменения константы с на k переходят от натуральных логарифмов к десятичным, тогда S = k log R/r (4) Это и есть Massformel Фехнера — формула для измерения ощущений. Шкала S — это шкала едва различимых приростов ощущения над нулем, т.е. ощущением при абсолютном пороге. Затем Фехнер сделал еще одно допущение. Он предположил, что мы можем измерять R, любой надпороговый стимул, его отношением к г, пороговому стимулу. Если, таким образом, принять г за единицу измерения, r = 1, то S = k log R (5)
Е = k log R. Фехнер соединял в себе физика, психофизиолога и философа-идеалиста. Отвергая его идеалистические построения, мы должны признать, 42 Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия что как физик он внес в физиологию органов чувств человека новые точнейшие методы количественного измерения отношения стимул — ответ. Это, во-первых, уже описанный нами метод измерения едва различимых приростов величины раздражения, позже названный методом пределов; во-вторых, метод проб и ошибок, позже названный методом постоянного стимула (исследуемый сравнивает целый ряд стимулов с одним и тем же постоянным стимулом по какому-нибудь признаку — больше или меньше, темнее или светлее, длиннее или короче и т.д.); и, в-третьих, метод средней ошибки (исследуемый сам подбирает стимул, равный заданному или в то или иное число раз больший или меньший заданного). Фехнер установил значение изменчивости при «психофизических», как он выражался, измерениях, необходимость определения средних и крайних величин и законы изменчивости средних величин, т.е. установил необходимость статистических методов. Фехнер считается одним из основателей экспериментальной психологии, а физиологи вправе сказать, что он развил открытие Бугера—Вебера в закон — метод измерения различительной чувствительности органов чувств и, таким образом, заложил основы измерения нервных процессов у человека с помощью варьирования и точного измерения наносимых раздражений. 2. Методы прямого измерения ощущений. Закон Сти-венса. Типы шкал. Методы шкалирования
|