Шин б к ы

ШБ

М Н К

Ы М Б Ш

Б Ы Н К М

Иншмк

Н ш ы и к б

ШИН Б К Ы

К Н Ш М Ы Б И Б К Ш М И Ы Н

НКИБНШЫБ ШИНКМИЫБ

ННШЫНБЫН

'••••• •••••••J*

Рис. 8.16. Принцип определения остроты зрения с помощью буквенных таблиц.

Середина таблицы должна находиться несколько выше ли­нии, проведенной от глаза испытуемого параллельно полу (при­близительно на высоте 1, 2 м от пола). Равномерная освещен­ность таблицы должна составлять примерно 700 лк (освещен­ность, которую дает лампа 40 Вт на расстоянии 25 см от цен­тра таблицы). Во время исследования бинокулярного зрения оба глаза должны быть обязательно открыты (при монокуляр­ном исследовании один глаз закрывают непрозрачным экра­ном). Расстояние между тест-объектом и испытуемым должно быть постоянным.

Обычно испытуемый садится на расстоянии 5 м от таблицы спиной к окну, голову его фиксируют специальной подставкой. Испытуемому предлагают называть вслух буквы, показываемые экспериментатором. Исследование всегда следует начинать с самых мелких знаков и в разбивку. Если испытуемый видит знаки последнего ряда, то расстояние между ним и таблицей увеличивают.

Для определения динамики остроты зрения А. А.Трухано-вым был предложен тест, позволяющий определить скорость снижения остроты зрения (рис. 8.17). Этот тест имеет форму ци­фры 8, составленной из черных кружочков различного размера. Компоновка отдельных деталей теста такова, что при изменении остроты зрения отдельные участки " восьмерки" не будут вос­приниматься глазом, в результате оставшиеся участки составят какую-либо другую цифру от 1 до 7.

При проведении исследования с выключенной аккомодацией тест с угловым размером 45' располагают примерно на рассто­янии 3, 5 м от испытуемого. При работе с выключеннбй аккомо­дацией (для чего необходимо иметь набор более мелких тестов)

Рис. 8.17. " Восьмерка" А. А.Труханова для опреде­ления динамики остроты зрения.

тест располагают на уровне глаз испытуемого на расстоянии, с которого видны все детали " восьмерки". Практически реко­мендуется сначала подбирать такой угловой размер, чтобы в начале опыта была видна цифра 5 или 6. Затем испытуемому предлагается в течение 3 мин зрительно фиксировать тест и со­общать вслух о цифрах, которые он видит. Экспериментатор регистрирует ответ и отрезок времени, затрачиваемый на опре­деление каждой названной испытуемым цифры.

Если испытуемый видит цифру 8 теста с угловым размером 45' на расстоянии 3, 5 мм, его острота зрения равна 1. Острота зрения 0, 95 соответствует цифре б, 0, 90 — 5, 0, 85 — 4, и т.д.

Для применения теста А. А. Труханова в условиях производ­ства рекомендуется изготовлять его на стекле или другом про­зрачном материале и проводить исследование при включенной аккомодации на самом рабочем месте.

Объект, приборы и материалы. Испытуемый, тест А. А. Труханова с определенным угловым размером (от 45' и меньше), секундомер, подставка для фиксирования головы.

Практическая работа. Исследуемое лицо в течение 35-40 мин должно находиться в тех условиях освещенности, при которых будут проводиться измерения, что обеспечивает устой­чивый уровень адаптации глаз и предотвращает искажение ре­зультатов.

1. Удобно посадить испытуемого.

2. Для обеспечения постоянного расстояния между тест-
объектом и испытуемым его голову фиксируют специальной
подставкой.

3. Расположить тест на уровне глаз, на таком расстоянии от
испытуемого, чтобы в начале исследования он видел цифры " 5"
или " 6".

4. Предложить испытуемому в течение 3 мин сообщать вслух
о видимых цифрах.

5. Время ясного видения и сообщаемые цифры занести в про­
токол.

6. Определить остроту зрения. Результаты оформить в виде
таблицы (табл. 8.1).

Таблица 8.1
Исследуемый (фамилия, имл, отчество, возраст, профессия)_______

Дата опыта

Ллительность отдельных периодов ясного видения, с

Контрольные вопросы: 1) Что такое острота зрения? 2) На чем основано определение остроты зрения.

Работа 1Ц- Определение поля зрения

Полем зрения называется пространство, которое воспринима­ется глазом при неподвижном взгляде. Измерение поля зрения необходимо проводить не менее чем в восьми точках (т. е. не менее чем по четырем меридианам). Возможно монокулярное или бинокулярное определение.

Лля исследования поля зрения пользуются периметрами раз­личной конструкции. Периметр Ферстера (рис. 8.18) состоит из дуги периметра (1), держателя для фиксации головы (2), под­ставки (3). Рядом с периметром показаны пробные объекты (4) — белый и цветной кружки диаметром не более 3 мм, при­крепленные к длинному стержню " (5). На внешней стороне дуги нанесена шкала (градусы), в центре внутренней стороны дуги находится фиксационная точка (белый кружок).

Испытуемый удобно садится перед периметром. Голову его фиксируют при помощи подбородника на определенном рассто­янии от центра периметрической дуги. Лля хорошей и рав­номерной освещенности периметра над головой испытуемого

Рис. 8.18. Периметр Ферстера.

Объяснения в тексте.

укрепляют лампу дневного света мощностью 100 Вт. Испы­туемому предлагают внимательно смотреть на фиксационную точку. С помощью тонкого металлического стержня экспери­ментатор медленно передвигает объект по дуге от периферии к центру так, чтобы испытуемый не видел его движений. Так как периферическая часть сетчатки лучше воспринимает движение предметов, чем их яркость, объект нужно слегка перемещать вперед и назад. Испытуемый сообщает, когда он начинает ви­деть объект. Меридиан и градус этой точки отмечают на спе­циальной схеме (рис. 8.19), где нанесены нормальные границы поля зрения.

Испытуемый не должен уставать при проведении исследова­ния, это ведет к искажению результатов измерения.

Объект, приборы и материалы. Испытуемый, непрозрач­ный экран, периметр Ферстера, белый и цветные кружки на

стержнях.

Практическая работа. Для определения поля зрения поса­дить испытуемого спиной к свету. Голову испытуемого фик­сировать держателем. Перед одним глазом помещают непро­зрачный экран (глаз открыт). Установить дугу периметра вер-

Рис. 8.19. Схема для нанесения поля зрения.

Изогнутой линией обозначены границы нормального пб^)ЛЯ зрения.

тикально и медленно передвигать пробный объект по верхней части дуги от периферии к центру, слегка перемещал еГ° вверх и вниз. Испытуемый сообщает, когда начинает видеть объект.

Определить по шкале число градусов в точке, где на^^ол-^ится тест-объект, провести измерения два-три раза. Зали<? ^ать ре­зультаты. Среднее значение нескольких измерений най(^ести на соответствующий меридиан на схеме.

Контрольные вопросы. 1) Центральное и перифер**^ческое зрение. 2) Поля зрения и его анализ. 3) Периметрия П ее ис­пользование в клинике. 4) Поля для хроматического и & хрома-тического зрения.

Работа 115. Исследование цветового зрения с помощью полихроматических таблиц

Зрительная система человека и высших млекопитающих спо­собна к анализу цветов. Различают ахроматическое зрение (анализ черного, белого и серого цветов) и хроматическое (ана­лиз цветовых тонов). Хроматические цвета различаются по длине волны.

Всякий зрительный раздражитель характеризуется светло­той (степенью близости к белому цвету), цветовым тоном—- цветностью (измеряется длиной волны) и насыщенностью (сте­пенью отличия хроматического цвета от равного ему по светло­сти ахроматического). Эти характеристики изменяются в той или иной степени одновременно. Колбочковый аппарат в основ­ном связан с восприятием цветовых тонов, которое наиболее вы­ражено в желтом пятне сетчатки. У преимущественно дневных животных имеются только колбочки, у ночных —палочки, свя­занные с ахроматическим, сумеречным зрением.

Для объяснения механизмов цветового зрения был выдви­нут ряд теорий. В настоящее время наиболее распространена идея, впервые высказанная М. В. Ломоносовыми разработанная Г. Гельмгольцем. Сущность этой теории сводится к тому, что в сетчатке имеется три ряда цветоощущающих элементов. Ка­ждый из них способен к восприятию преимущественно одного из трех основных цветов —красного, зеленого и фиолетового (трехкомпонентная теория). При раздражении только одного вида цветочувствительных элементов возникает ощущение на­сыщенного монохроматического цвета. Возникновение ощуще­ния промежуточных цветов (оранжевого, желтого, голубого, си­него) происходит при одновременном раздражении различных цветоощутимых элементов, причем в зависимости от преобла­дания того или иного из них ощущение будет сдвигаться в сто­рону одного из основных цветов. При одновременном раздраже­нии всех трех цветовоспринимающих элементов сетчатки возни­кает ощущение белого цвета. На этом явлении основан экспери­мент со смешением цветов. Если круг, разделенный на секторы, окрашенные в соответствующие цвета спектра, вращать вокруг оси, то возникает ощущение белого (серого) цвета.

Наибольшая чувствительность глаза человека наблюдается в желтой и голубой частях спектра. По обе стороны от этой (оптимальной) части спектра цветочувствительность падает.

Способность к анализу цветов зависит от освещенности, угла зрения и ряда других факторов. Значительная роль в восприн-тии цветов принадлежит коре головного мозга.

Известны случаи, когда человек не может различать те или иные цвета, как правило, красные или зеленые. Это явление на­зывается дальтонизмом. Чаще патология цветового зрения за­ключается в понижении или выпадении способности к воспри­ятию одного из цветовых тонов — частичная цветовая слепота (на красный цвет — протанопия, на зеленый — дейтеранопия, на сине-фиолетовый —тританопия). Формы ослабления различи­тельной способности определенных цветовых оттенков называ­ются цветоаномалиями (протаномалии и др.).

Объект и материалы. Испытуемый, атлас полихроматиче­ских таблиц Е. В. Рабкина.

Практическая работа. Для определения способности к ана­лизу различных цветов пользуются полихроматическими та­блицами Е. В. Рабкина. На этих таблицах на фоне одного цвета находятся пятна другого цвета, но той же светлоты и насыщен­ности, составляющие букву или цифру. Испытуемому закрыть экраном один глаз и на расстоянии 1 м демонстрировать пе­ред ним последовательно все таблицы. Испытуемый должен со­общить, какую фигуру или цифру он видит, а исследователь должен вести протокол с записью всех ответов соответственно номеру таблиц. Определив цветоразличение одним глазом, пе­рейти к опыту со вторым глазом и сопоставить полученные дан­ные. Адекватные ответы испытуемого свидетельствуют о нор­мальном цветовом зрении. При нарушении последнего испыту­емый не способен различать цифры или буквы. Отметить, к какой категории относится данное нарушение цветоразличения (на основании прилагаемой к атласу схемы).

Записать ход опыта и результаты в тетрадь.

Контрольные вопросы. 1) Классификация зрительных раз­дражений. 2) Характеристика цветовых раздражителей. 3) Кла-сификация рецепторов сетчатки. 4) Трехкомпонентная теория цветового зрения. 5) Патология цветоразличения.

Работа 116. Анализ пространства с помощью бинокулярного зрения

При нормальном зрении глазное яблоко производит множе­ство движений в различных плоскостях вокруг некоего центра вращения, расположенного внутри глаза. Движение глаз обес-

печивается с помощью трех пар глазных мышц: латеральной и медиальной прямых мышц, верхней и нижней прямых мышц, верхней и нижней косых мышц. Каждая пара мышц обусловли­вает вращение яблока вокруг одной оси.

Глазодвигательный аппарат — один из основных компонен­тов зрительной системы, иннервируется тремя парами черепно-мозговых нервов: глазодвигательным (III пара), блоковым (IV пара) и отводящим (VI пара), которые имеют ядерные обра­зования в стволе мозга (средний мозг и варролиев мост). То обстоятельство, что движением глаз ведают три пары нервов, объясняется необходимостью чрезвычайно тонкой и точной мо­торики.

Важнейший из этих нервов, глазодвигательный, иннервирует четыре пары глазных мышц: мышцу, поднимающую пеко; рес­ничную аккомодационную мышцу; а также мышцу, суживаю­щую зрачок. Блоковый нерв иннервирует блоковую мышцу, от­водящий—наружную прямую мышцу глаза. Глазные мышцы с подходящими с ним нервами являются частью периферического звена мышечной сенсорной системы, без которой нормальное функционирование зрительного аппарата невозможно.

Движение глаз осуществляется всегда содружественно, что связано со спецификой их иннервации. Сведение обоих глаз при рассмотрении близких предметов называется конверген­цией, разведение—дивергенцией.

Адекватное зрительное восприятие пространства возможно лишь при взаимосвязанной деятельности сетчатки и глазодви­гательного аппарата, обеспечивающего движение глаз, аккомо­дацию и сужение зрачка. При зрении одним глазом анализ про­странства становится крайне несовершенным, но все-таки ока­зывается возможным. При длительном пользовании одним гла­зом зрение значительно улучшается в результате компенсации.

В оценке расстояния одним глазом существенная роль при­надлежит аккомодации, однако еще большее значение имеют условнорефлекторяые механизмы. Степень напряжения рес­ничных мышц, соответствующая определенной величине изо­бражения на сетчатке и подкреплявшаяся ранее осязательно-двигательной оценкой предметов, сигнализирует о простран­ственных свойствах этого предмета и его удалении от наблю­дателя.

Совершенно новое качество в оценке пространства дает зре­ние двумя глазами— бинокулярное зрение. При видении двумя

глазами изображение предмета попадает на симметричные, или идентичные точки обеих сетчаток. Неидентичные точки сет­чаток называются диспаратными, при попадании на них от­ражения предмета возникает ощущение двойного изображения предмета. Если несоответствие точек невелико (умеренная дис-паратность), то вместо раздвоения изображений возникает ка­чественно новое ощущение—большей или меньшей удаленно­сти предмета по сравнению с точкой, дающей единое изобра­жение. На этом принципе построен стереоскоп. На каждую из сетчаток попадает отражение одной и той же плоскостной фигуры или картины, причем одна часть этой картины попа­дает на идентичные точки, а другая —на диспаратные точки сетчатки. В результате возникает ощущение рельефности изо­бражения. Следовательно, явление диспаратности позволяет оценивать рельеф и расстояние. В этом процессе существен­ное значение имеют мышечные напряжения, возникающие при конвергентно-дивергентных отношениях.

Однако ни величина изображения на сетчатке, ни импульса-ция от глазных мышц не могут обеспечить правильного отраже­ния пространства без предшествующего опыта, который должен заключаться в одновременном рассматривании и перемещении наблюдателя к предмету и ощупывании его руками. По этому поводу И.П.Павлов писал, что известная комбинация раздра­жений, идущих от сетчатки и из этих мышц, совпадающая не­сколько раз с осязательным раздражением от предмета извест­ной величины, является сигналом о действительной величине предмета. Основные факты из физиологической оптики тракто­вались И.П.Павловым как ряд условных рефлексов, т. е. эле­ментарных актов в сложной деятельности зрительной системы. Следовательно, сложнейший процесс зрительного анализа пространства осуществляется при бинокулярном зрении благо­даря установлению условнорефлекторного взаимодействия ме­жду воспринимающим аппаратом зрительной системы, двига­тельным аппаратом глаза, кожной и скелетно-мышечной сенсор­ными системами.

Объект, приборы и материалы. Испытуемый, иголки, нитки, стереоскоп с набором стереоскопических картин.

Практическая работа. Состоит из трех заданий.

1. Фиксировать обоими глазами близко расположенный не­большой предмет. Боковым нажимом пальца легко сдвинуть одно глазное яблоко и наблюдать раздвоение рассматривае-

мого предмета, Последнее имеет место при попадании изобра­жения предмета на диспаратную точку сетчатки.

2. Продеть нитку в игольное ушко, когда открыты оба глаза
и один глаз. Отметить разницу в числе неудачных попыток при
моно- и бинокулярном зрении.

3. В стереоскопе рассматривать стереоскопические картины
и убедиться в возникновении ощущения рельефности изображе­
ния.

Контрольные вопросы. 1) Глазодвигательный аппарат. 2) Механизм моно- и бинокулярного зрения. 3) Явление дис­паратности. 4) Стереоскоп и принцип его работы. 5) Физиоло­гическая сущность зрительного восприятия пространства.

Работа 117. Определение разрешающей способности зрения у мышей

Для исследования остроты зрения у грызунов используют оптокинетическую реакцию. Мышей в клетке помещают в ме­таллический барабан (рис. 8.20), на внутренней поверхности ко­торого нанесены вертикальные полосы. Ширина полос в раз­личных тестах изменяется. При вращении барабана животные начинают медленно поворачивать голову и туловище, просле­живая глазами движение полос. При широких, хорошо различи­мых полосах у мышей обнаруживается четкая оптокинетическая реакция. Если же полосы узкие, то при движении барабана они становятся неразличимыми и сливаются в сплошной серый фон. При этом слежения не происходит. Оказалось, что разрешаю­щая способность зрения у мышей составляет около 5'.

Объект, приборы и материалы. Мыши лабораторных ли­ний, прибор для измерения оптокинетической реакции у мы­шей, представляющий собой вращающийся барабан, на вну­треннюю поверхность которого нанесены вертикальные черные и белые полосы. Внутри барабана находится цилиндрическая неподвижная клетка с подопытным животным, прикрепленная к отдельной подставке.

Практическая работа. Рекомендуется провести несколько опытов.

1. Поместить мышь во внутреннюю неподвижную клетку. Вращать внешний барабан со скоростью 1 оборот за 2 с. Вы­полнить по 10 вращений для каждого размера полос. Измерить разрешающую способность зрения у мышей.

Диск-обтюратор

Рис. 8.21. Оптическая схема установки для измерения крити­ческой частоты слияния световых мельканий.

М —мотор, У —источник света, О — объектив, НФ-— набор светофильтров, ФД —фотодиод, 3\-3\ —зеркала, Д —диа­фрагма, МЭ — матовый экран.

2. У испытуемого, находящегося в положении " сидя", зафик­
сировать голову при помощи стандартного держателя.

3. Измерить величину КЧСМ в нормальных условиях. Пред­
ложить испытуемому, наблюдающему за тест-экраном, нажать
ключ в момент появления мельканий и тем самым запустить
схему измерения КЧСМ.

4. Провести измерения 7-10 раз, предлагая испытуемому
кратковременный отдых (2-3 мин) после каждой серии измере­
ний.

5. Испытуемому предложить сделать максимально глубокие
и частые вдохи в течение 40 сек, определить величину КЧСМ.

Таблица 8.2

Дата опыта

Исследуемый (фамилия, имя, отчество, возраст, профессия)_______

Условия регистрации

Нормальные условия, покой После гипервентиляции После мышечной деятельности Изменение видимого экрана

_

6. Предложить испытуемому сделать несколько глубоких
приседаний в максимально быстром темпе в течение 1 мин, за­
мерить КЧСМ.

7. Провести измерения величины КЧСМ при различных угло­
вых размерах экрана (1, 2, 4°).

8. После статистической обработки сравнить результаты и
оформить их в виде таблицы (табл. 8.2).

Работа 119. Условнорефлекторная регуляция деятельности сенсорных систем

Ощущение внешнего мира у человека обусловлено не только непосредственным восприятием раздражений, но и теми услов-норефлекторными связями, которые сформировались в течение жизни. Они могут дополнять, изменять реальный образ воспри­нимаемой действительности. К такого рода явлениям относятся зрительные иллюзии.

Практическая работа. Если рассматривать две прямые ли­нии, ограниченные стрелками разного направления, то одна из них (стрелки наружу) кажется гораздо больше второй, стрелки которой направлены внутрь (рис. 8.22, а). Иллюзия по контра­сту и оценке предмета в целом может быть продемонстрирована с помощью приведенных изображений (рис. 8.22, б). Централь­ный круг (2) кажется больше, чем центральный круг (2).

Если изображение, представленное ниже (рис. 8.22, в), вра­щать перед собой небольшими кругами, то появится впечатле­ние вращения дисков в направлении движения рисунка, а цен­трального зубчатого колесика в обратную сторону. Одно из объяснений заключается в том, что белые части рисунка в по­следовательные моменты времени воспринимаются в различных местах пространства, что и создает стробоскопический эффект

движения.

Контрольные вопросы. 1) Механизм зрительных иллюзий.

2) Формы зрительных иллюзий.

Работа 120. Взаимодействие сенсорных систем

Восприятие пространственных и временных факторов внеш­ней среды осуществляется всегда в результате деятельности не одной, а нескольких сенсорных систем, их комплекса. Веду­щая роль принадлежит проприоцептивной (мышечной) сенсор-

Т

же перекрестить пальцы так, чтобы шарик очутился между ме­диальной поверхностью указательного и латеральной поверхно­стью среднего пальца, то появится ощущение двух предметов, Это явление связано с тем, что обращенные друг к другу по­верхности пальцев обычно раздражаются только одним предме­том, что и привело к образованию соответствующей временной

связи.

Контрольные вопросы. 1) Взаимодействие сенсорных си­стем при ориентации в пространстве. 2) Опыт Аристотеля.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРА ТУРА

Батуев А. С. Высшая нервная деятельность. М., 1991.

Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Дж. П. Методики и основ­ные эксперименты по изучению мозга и поведения/Под ред. А.С.Батуева. М., 1992.

Методы исследований в психофизиологии / Иод ред. А.С.Батуева. СПб, 1994.

Методы клинической нейрофизиологии / Под ред. В. Б. Гре-

чина. Л., 1977.

Общий курс физиологии человека и животных. В 2 т./Под

ред. А. Д. Ноздрачева. М., 1991.

Рис. 8.22. Явления зрительных иллюзий.

а — иллюзия, созданная на! 1равлением стрелок, 6 —иллю­зия по контрасту и по оценке предмета в целом, в —-иллюзия

движения.

ной системе, особенно тесно связанной с кожной сенсорной си­стемой. В основе взаимодействия сенсорных систем лежат как безусловные, так и условнорефлекторные механизмы. Послед­нее легко доказывается простым опытом Аристотеля.

Практическая работа. Воспроизвести опыт Аристотеля. Если зажать горошину или бусину между указательным и сред­ним пальцами, то воспринимается только один предмет. Если