Ученье свет, а неученье тьма народная мудрость

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   ...   37

мнения Джона Локка и других эмпирицистов (особенно Юма), согласно которым при­
чинно-следственная связь событий не может непосредственно восприниматься, а может
ли11п> домысливаться в результате ассоциативного объединения представлений в сужде­
ния (см. 1.1.2). 181

В силу очень простого контроля параметров предъявления объектов, стробоскопическое движение до сих пор остается популярной ситуаци­ей исследования. Эксперименты со стробоскопическим движением по­казывают, что оно определяется прежде всего дистальными, а не прокси­мальными параметрами стимуляции. Выше (см 3.1.1) мы отмечали, что информация о третьем измерении пространства выделяется зрительной системой в естественных условиях наблюдения (свободный режим дви­жений глаз, присутствие видимого структурированного окружения) не­посредственно и очень быстро. Аналогично обстоит дело и с данным видом воспринимаемого движения: пороги быстрого стробоскопическо­го движения определяются не угловым расстоянием, а близостью сти­мул ьных объектов в трехмерном пространстве, так что при увеличении расстояния до дисплея или изменении угла, под которым он рассматри­вается наблюдателем, пороги возникновения движения остаются при­мерно постоянными, соответствующими константному восприятию метрических отношений пространства (Величковский, 1973)

Эту же закономерность воспринимаемого движения можно проил­люстрировать примером тактильного стробоскопического движения. Если с асинхронностью порядка 100 мс прикасаться к ладоням левой и правой руки (для этого применяются прикрепленные к ним вибрато­ры), то сидящему с закрытыми глазами наблюдателю внезапно начина­ет казаться, что что-то или даже кто-то быстро бегает между ладонями. Если теперь несколько развести руки в пространстве, то тогда для со­хранения впечатления движений «тактильного крольчонка» приходит­ся пропорционально увеличить величину асинхронности включения, хотя физические и анатомические условия стимуляции при увеличении расстояния между ладонями не меняются. Пороги стробоскопического движения, следовательно, явно демонстрируют некоторую инвариант­ность скорости перемещения в воспринимаемом трехмерном простран­стве, напоминая, тем самым, закономерности процессов «ментального вращения», лежащие в основе узнавания и сравнения различным обра­зом ориентированных в пространстве объектов (см. 5.3.1).

Значительный интерес представляют условия, при которых после­довательные события воспринимаются как одновременные. Соответ­ствующие максимальные интервалы времени получили название пер­цептивного момента. С увеличением точности методик большинство оценок размеров перцептивного момента в разных сенсорных модаль­ностях сдвинулось с величин порядка 100 мс в область 30 мс. Функция разбиения непрерывного потока физической стимуляции на статичные кадры, внутри которых все кажется одновременным, традиционно при­писывается интегральным ритмам мозга, измеряемым с помощью таких методик, как ЭЭГ (см. 2.4.2). При этом за последние два десятилетия несколько изменились представления о возможной нейрофизиологи­ческой основе этих процессов — с подчеркивания роли альфа-ритма к анализу вероятного участия гамма-ритма. Последний не только имеет более подходящую частоту (а именно порядка 40 Гц), но также регист-182 рируется в субкортикальных структурах, участие которых в регуляции

г

ритмических движений (таламус, мозжечок и базальные ганглии — пал-лидум) и в восприятии временных интервалов (базальные ганглии — стриатум) сегодня представляется бесспорным (Wittmann, 1999).

Представление о том, что в ходе сенсорной обработки сначала вы­деляется статичная информация, которая затем служит основой для вос­приятия движения, наталкивается на возражения. В частности, Гибсон подчеркивал в своих работах первичность выделения динамических гра­диентов стимуляции. Один из наиболее известных его последователей Майкл Турвей (Turvey, 1977) считает, что восприятие движения вообще невозможно в системе, регистрирующей статичные кадры. Такие кадры, или «иконы», предположительно должны быть направлены для сохра­нения и интерпретации в следующий блок переработки информации, кратковременную память. Но поскольку кратковременная память мо­жет осуществлять лишь сжатие масштаба времени последовательности икон (в отношении T:t), то необходимо постулировать дополнительную инстанцию (мышление, гомункулуса и т.д.), которая могла бы «увидеть» в этой преобразованной последовательности характерную динамику со­бытий (см. рис. 3.6А).

Фактически речь идет о том, как из локальных перцептивных момен­тов строится глобальное перцептивное время. Представление о статич­ных иконах как основе восприятия соответствует гипотезе дискретного перцептивного времени, согласно которой оно состоит из поставленных «в затылок друг другу» перцептивных моментов (подобно организации астрономического времени, где 2005 год ровно в полночь 31-го декабря сменяется 2006 годом). Эту гипотезу обычно приписывают французско­му философу Анри Бергсону. Ей противостоит гипотеза непрерывного перцептивного времени, восходящая к идее потока сознания Уильяма Джеймса. По этой альтернативной гипотезе перцептивный момент по­добен движущемуся вместе с физическим временем окну, обеспечиваю­щему симультанный охват некоторого поля событий. Различие этих двух точек зрения можно проиллюстрировать с помощью следующей про­странственной аналогии. Гипотеза дискретного времени соответствует ситуации, когда наблюдатель стоит на перроне и последовательно загля­дывает в различные купе проходящего мимо поезда. Непрерывное пер­цептивное время соответствует обратному случаю — наблюдатель сам сидит в одном из купе поезда и видит непрерывно разворачивающуюся перед ним панораму, в том числе и проплывающий мимо перрон со сто­ящими на нем людьми

В одном из наиболее остроумных экспериментов последних десяти­летий английский психолог Алан Олпорт (Allport, 1968) попытался про­верить следствия из обеих гипотез. Для этого он использовал анализ на­правления стробоскопического движения, воспринимаемого в гирлянде последовательно зажигаемых лампочек. Если режим стробирования (то есть включения-выключения) таков, что все лампочки, кроме одной, кажутся горящими одновременно — «попадают в один перцептивный момент», то возникает иллюзорное впечатление движения темного

183

A .




время события (Τ)

момент 1 (- лампочка 8) j

■ момент 2 (- лампочка 7)

момент 3 (- лампочка 6)

Рис. 3.6. Структура перцептивного времени: А Гипотетическая интеграция икон в крат­ковременной памяти; Б. Обоснование эксперимента Олпорта по проверке двух гипотез перцептивного момента.

184

пятна на светлом фоне. На основании рассмотренных гипотез, как это демонстрирует рис. 3.6Б, можно сделать взаимоисключающие предска­зания о направлении движения такого темного пятна Согласно гипо­тезе дискретного времени, оно должно двигаться в противоположную направлению зажигания лампочек сторону. Гипотеза непрерывного мо­мента, напротив, предсказывает совпадение направлений. Полученные

Олпортом экспериментальные данные свидетельствуют о том, что на­правление движения темного пятна совпадает с порядком зажигания лампочек, подтверждая, таким образом, гипотезу непрерывного пер­цептивного времени. Не исключено, впрочем, что дискретная (кванто­вая) модель перцептивного времени также имеет право на существова­ние, но в диапазоне более высоких временных частот, примерно соответствующих гамма-ритму ЭЭГ.

В объяснениях перехода от субъективной симультанности к вос­приятию последовательности событий, как и в целом в моделях воспри­ятия времени, до сих пор сохраняется много неясностей. Наряду с опи­санием различных физиологических «водителей ритма», в литературе имеются предположения об отсутствии какого-либо влияния подобных внутренних часов на восприятие, а также представление о восприятии как процессе, принципиально не знающем времени и разворачиваю­щемся в «вечном настоящем» (см. 3.4.2 и 5.4.2). Величина перцептив­ного момента при различных способах его измерения связана, как мы увидим в следующем разделе, с характером задачи, а субъективная про­должительность события и действий меняется в зависимости от направ­ленности и напряженности внимания, а также от того, на каком уровне осуществляется обработка. В частности, осмысленные конфигурации кажутся тем наблюдателям, для которых они являются осмысленными, предъявляемыми на более длительное время. Так, если испытуемым на очень короткое время показываются химические формулы, то время показа оценивается как более продолжительное профессиональными химиками. Возможно, что в оценку длительности некоторого события включается и время инициированной им когнитивной обработки.

Как обстоит дело с выявлением продолжительности восприятия здесь и теперь или, по словам французского психолога Поля Фресса, через какое время перцептивное восприятие времени сменяется его когнитив­ной оценкой! Разные методические подходы к ответу на этот вопрос, как правило, настолько произвольны, что едва ли заслуживают упоминания. Наиболее привлекательный из этих подходов состоит в анализе колеба­ний восприятия ритмических звуковых сигналов или, скажем, много­значных фигур (рис. 3.7). Предполагается, что продолжительность










Рис. 3.7. Примеры многозначных изображений А Змеи, Б. Трезубец; В Треугольник.

185

186

«воспринимаемого настоящего» соответствует времени непрерывного удержания в сознании одной из возможных интерпретаций. Если су­дить по точности оценки временных интервалов, а также по частоте из­менений восприятия типичных многозначных изображений, то сред­няя длительность «воспринимаемого настоящего» должна составлять примерно 2—3 секунды. Это время зависит от многих факторов, таких как зрительное утомление и характер движений глаз (см. 3.4.1). При оценке продолжительных отрезков времени, порядка часа и более, в действие вступают другие механизмы, в частности, биопсихологические механизмы суточных (циркадных) ритмов, участвующих в регуляции ре­жима сна и бодрствования.

Вместе с тем, следует еще раз подчеркнуть роль фактора осмыслен­ности решаемых задач при оценке их продолжительности. Существует контрастный эффект влияния этого фактора на субъективную продол­жительность актуального переживания и на ретроспективные оценки времени. При непосредственном восприятии отрезки, заполненные личностно значимым делом, кажутся более короткими по сравнению с периодами монотонной работы. Когда же мы оцениваем подобные эпизоды по памяти, то более продолжительными становятся как раз субъективно значимые отрезки автобиографии. Эти наблюдения говорят скорее в пользу трактовки воспринимаемого времени как сложного со­циокультурного конструкта, связанного с высшими формами памяти и мышления. Не случайно в онтогенезе ориентация во времени развива­ется сравнительно поздно — в возрасте около 4-х лет, когда появляется рефлексивная способность оценки собственных знаний и знаний других людей как отличных от собственных. Обсуждению этих, так называемых метапознавательных координации посвящены некоторые разделы следу­ющих глав (см. 5.4.3 и 8.1.3).

Эмпирические исследования восприятия времени осложняются тем, что при использовании сознательного отчета о времени проиходя-щих событий могут возникать систематические ошибки, объясняемые фундаментальной способностью нашего сознания «редактировать» как отдаленное, так и непосредственно предшествующее прошлое (см. 4.4.3). Вопрос о воспринимаемом и оцениваемом времени нужно также отделять от двух других вопросов, касающихся временных параметров собственно перцептивной обработки: во-первых, сколько времени нам нужно для восприятия некоторых свойств, предметов и событий (про­блема микрогенеза — см. 3.2.3) и, во-вторых, сколько времени занимает последействие восприятия (проблема сенсорной памяти — см. 3.2.1 и 3.2.2). На перцептивные оценки продолжительности и самого факта предъявления объектов драматическим образом влияют предшествую­щие и в особенности непосредственно следующие события, как это бу­дет видно из анализа эффектов динамической маскировки и метаконт-раста, обсуждаемых в следующем подразделе.

3.1.3 Перцептивные взаимодействия и маскировка

Проведенный выше анализ свидетельствует о тесной взаимосвязи про­цессов восприятия движения и пространственного положения. Для ког­нитивных исследований в целом характерен особый интерес к взаимо­отношениям различных субмодальностей восприятия, их связям с моторикой и высшими формами познания, примерно так же, как ана­логичный вопрос о взаимодействии многочисленных специализирован­ных механизмов мозга начинает доминировать в работах нейрофизио­логов и нейропсихологов. Уже в организации одной только зрительной коры сегодня различают, по меньшей мере, 32 специализированные зоны, которые объединены в сложную сеть, включающую более 300 анатомически идентифицируемых связей. Нейроны внутри этих зон отвечают на разные комбинации цвета, движения, ориентации, про­странственной частоты, признаков формы и глубины (Tovee, 1996). Как обстоит дело с взаимоотношениями других перцептивных процес­сов, отличных от только что рассмотренной группы процессов дина­мической пространственной локализации?

Ощущения света и цвета длительное время описывались филосо­фами, физиологами и психологами в качестве первичных фактов зри­тельного восприятия, более всего соответствующих тому, что можно было бы считать «специфическими энергиями» (или «квалиями» — см. 1.2.1 и 4.4.3) органа зрения. Значительная часть данных по цветовоспри-ятию была получена в условиях лабораторных психофизических опытов на сравнение и оценку цвета экранированных от окружения источников света. Гештальтпсихологи (например, Koehler, 1947) обоснованно кри­тиковали этот традиционный подход за его искусственность. Они счита­ли, в частности, что психофизика изучает лишь апертурный цвет (то есть цвет свечения отверстия, «апертуры»), а не восприятие окраски по­верхностей предметов.

С функциональной точки зрения интересно как раз восприятие окраски поверхностей, инвариантное — константное — по отношению к спектральным характеристикам освещения. Пространственная орга­низация сцены играет при таком константном восприятии чрезвычай­но важную роль. Американский изобретатель Эдвин Лэнд провел в 1960-е годы эксперименты, продемонстрировавшие зависимость вос­приятия цвета от пространственного контекста. Он показывал испыту­емым коллажи, состоявшие из участков поверхностей разной окраски (типа картин голландского художника-абстракциониста Мондриана или же лоскутных, «бабушкиных» одеял). Эти коллажи освещались проекторами с цветовыми фильтрами в красной, зеленой и синей части спектра. Освещение, например, длинноволновым светом приводило к тому, что, скажем, некоторый зеленый участок отражал в два раза боль­ше света в длинноволновой, красной части спектра, чем в коротковол­новой. Тем не менее соответствующая поверхность продолжала воспри-

ниматься зеленой. Константное восприятие цвета окраски, однако, сразу же нарушалось и зеленая окраска начинала казаться красной, если наблюдатель смотрел на этот участок через отверстие в черном эк­ране, закрывавшем окружающие его поверхности.

Во многом опираясь на работы Лэнда, когнитивная нейрофизиоло­гия объясняет восприятия цвета как своеобразное сравнение сравнения (Zeki, 1993). Вначале между собой сравниваются отражательные харак­теристики поверхностей отдельно в каждом из трех различных участков видимого спектра (человек, как и все другие приматы Старого Света, является трихроматом) При монохроматическом освещении каждая поверхность будет иметь различную светлоту в зависимости от ее отра­жательных характеристик в данном участке спектра. Так, при освещении длинноволновым, красным светом красные поверхности будут отражать больше света и казаться более светлыми, чем зеленые или синие В ре­зультате первого сравнения получаются три независимые светлотные карты, которые являются относительными — светлота некоторого участ­ка определяется в них не просто количеством отраженного им света, а логарифмом отношения этого света к среднему количеству света, отра­женному окружающими этот участок поверхностями. Предположим те­перь, что волновой состав освещения меняется. Соответственно меняет­ся и спектральный состав отраженного каждой поверхностью света. Однако поскольку светлотные карты релятивируют такие изменения, то и характеристики отдельных участков сцены остаются относительно по­стоянными Сравнение всех трех светлотных карт ведет к выявлению окраски — искомых цветоотражающих характеристик поверхностей предметов10

Относительный характер оценок светлотности особенно очевиден в
случае феномена одновременного яркостного, или светлотного, кон­
траста, который заключается в изменении воспринимаемой светлоты
участка поверхности в зависимости от видимой светлоты окружающих
1 участков — серая поверхность кажется более светлой на темном фоне и,

наоборот, более темной на светлом (рис. 3.8А). Хотя одновременный контраст часто объясняется в нейрофизиологии нейрональными взаи­модействиями по типу латерального торможения, подчеркивающими границы перепадов яркости и возникающими уже в рецепторных эле­ментах сетчатки, имеющиеся данные говорят о более центральном про-

f исхождении этого феномена Так, А Джилкрист и И. Рок (Gilchrist &

ι Rock, 1981) продемонстрировали зависимость одновременного контра-

| 10 Для константного восприятия цвета (окраски) поверхности необходимо, чтобы

спектральный состав освещения был достаточно широким для активации каждой из трех групп цветовых пигментов человеческого глаза Другими словами, при вариациях спек­трального состава освещения в нем еще должны сохраняться компоненты, позволяю­щие вычислить все три светлотные карты Это требование не выполняется в случае не­которых промышленных источников, излучающих свет в очень узком диапазоне спект­ра На автостоянке, освещенной таким светом, можно легко потерять свой и «найти» 188 чужой автомобиль

Γ"



Рис. 3.8. Вариации на тему одновременного контраста А Стандартный вариант, Б Ил­люзия Уайта, В Влияние светотени на восприятие окраски в предметных сценах (окрас­ка светлых квадратов в середине совпадает с окраской темных на переднем плане — по Adelson, 2000)

ста от феноменальной локализации сравниваемых по светлоте поверх­ностей, в частности, от близости поверхностей в третьем измерении пространства. К этому же разряду эффектов относится так называемый принцип эквипланарности — одновременный контраст действует только внутри одинаково ориентированных в пространстве поверхностей11.

На рис. 3.8Б серые участки слева кажутся светлее, чем идентичные по окраске серые участки справа. Этот эффект может показаться парадок­сальным, ведь серые участки слева в основном окружены светлыми по­верхностями, а справа — темными Объяснение состоит именно в ис­пользовании принципа эквипланарности — разделении этого плоского изображения на два плана глубины: поскольку серые участки слева вос­принимаются как принадлежащие «выступающим вперед» черным поло­сам, а справа они относятся к «расположенному за черными полосами» белому фону, то соответственно меняется и выбор эффективных систем

1 ' Аналогичные данные недавно впервые были получены и для собственно цвета (Shevell
& Wei, 2000) 189

отсчета. Наконец, рис. 3.8В иллюстрирует влияние воспринимаемого распределения света и тени12. Светлые квадраты в середине этого рисун­ка по своей окраске совпадают с темными квадратами на переднем пла­не, но, отчасти, из-за «отбрасываемой цилиндром тени» их восприятие искажается. Таким образом, реальные механизмы восприятия оказыва­ются явно более сложными, чем это предполагалось в классических пси­хологических и нейропсихологических исследованиях цвета. Светлот-ные карты в действительности представляют собой трехмерные ландшафты, учитывающие удаленность, а также взаимную ориентацию поверхностей и предполагаемых источников света в пространстве.

Проведенный анализ говорит о том, что микроструктура процессов восприятия цвета (окраски) включает операции пространственной ло­кализации и определения ориентации поверхностей. Можно попытать­ся непосредственно прохронометрировать эти формы восприятия, что­бы проверить данный вывод. В исследовании, проведенном совместно с М.С. Капицей (Величковский, Капица, 1980), мы просили испытуе­мых максимально быстро определять в разных пробах параметры одно­го из перцептивных измерений предъявляемого на дисплее объекта: пространственное положение (вверху или внизу), направление движе­ния (влево или вправо), светлота (низкая или высокая) и форма (сим­метричная или асимметричная относительно вертикали). Регистриро­валось время реакции — отвечая, испытуемые должны были нажимать на кнопки, — и для различных интервалов времени реакции подсчиты-вался коэффициент успешности различения соответствующего перцеп­тивного признака.

Результаты показаны на рис. 3.9. При их интерпретации следует иметь в виду, что выбор ответа и его чисто моторные компоненты могут требовать не менее 100 мс. Это время нужно вычесть из полученных дан­ных, чтобы получить более точную оценку времени восприятия. Как сле­дует из графиков, особенно быстро испытуемые могли определять про­странственное положение и направление движения, причем данные для скорости оценок этих двух измерений практически совпали. Именно так должны были бы выглядеть результаты, если на самом деле существует единая функциональная система, обеспечивающая чрезвычайно быст­рую (около 100 мс) динамическую локализацию объектов. Восприятие и различение индивидуальности объектов требуют явно большего времени. Так, для оценки видимой светлоты потребовалось время в общей слож­ности порядка 200 мс. Еще более продолжительным оказалось восприя­тие особенностей формы объектов, требовавшее не менее 300 мс.

190

12 Системы автоматического разпознавания до сих пор с большим трудом различают тени (пятна) и телесные предметы, так что снабженный электронным «зрением» автомо­биль вполне может внезапно остановиться перед тенью, отбрасываемой растущим на обо­чине деревом.




100

300 Время реакции, мс

500

Рис. 3.9. Успешность различения четырех перцептивных признаков объекта (по: Велич-ковский, Капица, 1980).

Ситуацию только что описанного простого эксперимента по хроно­метрированию восприятия различных перцептивных характеристик можно использовать для более углубленного анализа взаимоотношений соответствующих процессов. Поскольку во всех пробах испытуемые от­вечали нажатием одной из двух кнопок, легко проанализировать, напри­мер, насколько полно сознательная задача оценки цветовых (светлот-ных) характеристик позволяет игнорировать другие признаки, такие как форма или движение. Результаты такого анализа свидетельствуют об асимметричности взаимодействий перцептивных процессов (Величков-ский, Капица, 1980). Оценивая цвет объекта, мы можем игнорировать форму, но не положение или движение, так что многие ответы, ошибоч­ные с точки зрения сознательной задачи, оказываются неслучайными в отношении различения этих формально иррелевантных признаков. Точ­но так же обстоит дело и с восприятием формы — ответы обнаруживают зависимость от процессов динамической пространственной локализа­ции, но остаются случайными в отношении признака светлоты. Остает­ся добавить, что когда задача заключается в различении положения или движения, наблюдается значительная взаимная интерференция, однако влияние цвета и формы полностью отсутствует.