Психофизиология органов чувств, психофизика и психометрия

Большое значение для понимания законов функционирования психики имеют достижения физиологов, изучавших работу орга­нов чувств и нервной системы.

16-4455

242 Часть II. Психология

Первые исследования по психофизиологии восприятия были начаты еще в XI в. арабским ученым Ибн аль-Хайсамом, который открыл, что в процессе зрительного восприятия к прямым оптиче­ским эффектам присоединяются, хотя и бессознательно, дополни­тельные психические акты, благодаря которым возникает восприя­тие формы окружающих предметов, их величины, объема и т.д. Важным было доказанное ученым положение о том, что для полно­ценного восприятия объектов необходимо движение глаз — пере­мещение зрительных осей. Благодаря этому организм автоматиче­ски производит операции, которые представляют своего рода суждения о местонахождении воспринимаемых вещей, их отдален­ности от человека, их соотношении между собой.

Новый этап в исследовании физиологии органов чувств связан с именем И. Мюллера, изучавшего специфические особенности различных видов восприятия — зрительного, слухового, тактильно­го и т.д. Показав, что каким бы раздражителем ни воздействовать на зрительный нерв (в том числе электрическим током), он не по­рождает никакого ощущения, кроме зрительного, Мюллер подчер­кивал, что в отличие от светового луча другие раздражители хотя и дают субъективные ощущения предметов, но не сопоставимы по своей отчетливости, полноте, расчлененности со зрительным об­разом. Таким образом, при всей специфичности органов чувств в процессе восприятия внешнего мира происходит разграничение между раздражителями гомогенными (подобными) по своей при­роде раздражаемому органу и несоответствующими этой природе.

Исследования Я. Пуркине помогли понять, каким образом по­является подобная дифференциация сигналов. Он утверждал, что в процессе эволюции важнейшая роль принадлежит жизненному опыту, который хранит результаты ощущений и их анализа. Благо­даря различным действиям с предметами ощущения приобретают разнообразие и объективированность (отнесенность во вне).

Физиологические исследования органов чувств дали возможность изучить многие иллюзии. Например Пуркине были открыты «фигу­ры Пуркине» (видение теней кровеносных сосудов сетчатки), «обра­зы Пуркине» (отражения от роговицы и поверхности хрусталика), «феномены Пуркине» (изменение светло-синего и красного цветов при сумеречном зрении). Им также был впервые поставлен вопрос о связи ощущения и мышления, решением которого занимались мно­гие ученые, в том числе и современная когнитивная психология.

Глава 3. Психика и организм 243

Частично идея о влиянии мышления на работу органов чувств была исследована в трудах известного немецкого физиолога Г. Гель-мгольца, прежде всего в экспериментах по изучению формирования пространственного образа вещей. Он показал, что пространствен­ные координаты определяют диспозицию предметов, их объем­ность и др. Движения же глазных мышц помогают правильному вос­приятию образа, несмотря на изменение его положения на сетчатке глаза (например, при наклоне головы). Эти движения, полагал Гельмгольц, подчинены определенным правилам, которые, по суще­ству, являются правилами логики, своего рода умозаключениями, но бессознательными. Благодаря движениям мышц, изменению их кон­фигураций и напряжений, неосознанно определяется истинное по­ложение объекта во внешнем пространстве. Таким образом, сущест­вует тесная связь чувственных, мышечных и умственных факторов при построении человеком картины мира.

Значение этой связи было доказано и в работах анатома и фи­зиолога Э.Г. Вебера, открывшего эффект температурной адапта­ции и выделившего различные виды кожных ощущений (ощуще­ние давления или прикосновения, температурные ощущения, ощу­щения локализации). Однако наибольшее значение имели проведенные Вебером в 1830-х гг. исследования соотношения ощу­щений и внешних воздействий, которые их вызывают.

Эти работы показали, что для восприятия отличий в двух ощу­щениях новый раздражитель должен отличаться на определенную величину от исходного. Эта величина представляет собой постоян­ную пропорцию от исходного раздражителя. Данное положение было отражено им в следующей формуле: ^л/ / ' 1= ' где г_^исх°Д~ ный раздражитель, */- отличие нового раздражителя о/исходно-

го, К— константа, зависящая от типа рецептора.

Эти работы Вебера были продолжены Г.Т. Фехнером. Первые эксперименты Фехнера показали различия между ощущениями в зависимости от того, какова была первоначальная величина вызы­вающих их раздражителей. Так, звон колокола в дополнение к уже звучащему другому колоколу производил иное впечатление, чем его присоединение к десяти звучащим колоколам.

Изучение того, как изменяются в этих условиях ощущения раз­личных модальностей, помогло ему открыть «пороги ощущений», т.е. величину раздражителя, возникающего либо же меняющего ощущение. Величина раздражителя, при котором возникает еле за-

16*

244 Часть 11. 11< нхологня

метное ощущение, получила название «абсолютный порог». В тех случаях, когда минимальный прирост величины раздражителя со­провождается едва заметным изменением ощущения, стали гово­рить об относительном пороге. Была установлена закономерность, гласящая: для того чтобы интенсивность ощущения росла в ариф­метической прогрессии, необходимо возрастание в геометриче­ской прогрессии величины вызывающего его стимула. Это отноше­ние получило название «закон Вебера — Фехнера». Общую форму­лу, выведенную Фехнером из своих опытов, он обозначил следующим образом: интенсивность ощущения пропорциональна логарифму стимула (раздражителя).

Данное направление исследований было названо «психофизи­ка», поскольку ее содержание определялось экспериментальным изучением и измерением зависимости психических состояний от физических воздействий.

Основателем направления, получившего название «психомет­рия», стал голландский физиолог Ф. Дондерс, который, разработал эксперименты по изучению скорости протекания психических процессов. В 1860-х гг. он начал измерять скорость реакции субъек­та на воспринимаемые им объекты. При этом измерялось время как простых, так и сложных реакций. Испытуемым предлагалось дать как можно более быстрый «двигательный» ответ на опреде­ленный стимул, либо как можно быстрее отреагировать на один из нескольких раздражителей, выбрать правильную двигательную ре­акцию в зависимости от стимула и т.д. Эти эксперименты, так же как и изучение абсолютных и относительных порогов, не только помогли изучить связь психических и физиологических процессов, но и стимулировали развитие объективных методов исследования психики.

Теория доминанты

Важное место в физиологической картине психики занимает теория доминанты, открытая А. А. Ухтомским в начале XX в. Эта теория позволила трактовать поведение организма системно, в единстве его физиологических и психологических проявлений.

Доминанта — это господствующий очаг возбуждения в коре го­ловного мозга, который, с одной стороны, накапливает импульсы, идущие в нервную систему, а с другой — одновременно подавляет ак-

Глава 3. Психика и организм 245

тивность других центров, которые как бы отдают свои энергии гос­подствующему центру, т.е. доминанте. Особое значение Ухтомский придавал истории системы, считая, что ритм ее работы воспроизво­дит ритм внешнего воздействия. Благодаря этому нервные ресурсы ткани в оптимальных условиях не истощаются, а возрастают. Актив­но работающий организм, согласно Ухтомскому, как бы «тащит» энергию из среды, поэтому активность организма, а на уровне чело­века его труд усиливают энергетический потенциал доминанты.

Согласно Ухтомскому, каждая наблюдаемая реакция организма определяется характером взаимодействия корковых и подкорко­вых центров, актуальными потребностями организма и историей организма как целостной системы. В психологическом плане доми­нанта является не чем иным, как мотивационным потенциалом по­ведения.

Для доминанты также характерна инертность, т.е. склонность поддерживаться и повторяться, когда внешняя среда изменилась и раздражители, некогда вызывавшие эту доминанту, более не дейст­вуют. Инертность нарушает нормальную регуляцию поведения, она становится источником навязчивых образов, но она же выступает в качестве организующего начала интеллектуальной активности. Следы прежней жизнедеятельности могут существовать одновре­менно в виде множества потенциальных доминант. При недоста­точной согласованности между собой они могут привести к конф­ликту реакций. В этом случае доминанта играет роль организатора и подкрепителя патологического процесса.

Механизмом доминанты объясняется широкий спектр'психиче-ских актов — внимание (его направленность на определенные объ­екты, сосредоточенность на них и избирательность), предметный характер мышления (вычленение из множества раздражителей среды отдельных комплексов, каждый из которых воспринимается организмом как определенный реальный объект в его отличие от других), избирательный характер общения (доминанта «на лицо другого»).

Теории рефлекса

Стремительное развитие физиологии и биологии, открытия в психофизике и психофизиологии стимулировали и разработку ана-томо-морфологической модели рефлекса, наполнившей достаточ-

246 Часть II. Психология

но умозрительные концепции Декарта и Гартли реальным содер­жанием.

В работах психофизиолога и врача И. Прохазки было открыто «общее чувствилище» — область головного мозга, где берут свое на­чало нервы, при раздражении которых происходит переход от ощущения к двигательному ответу организма на внешний импульс, т.е. от чувствительных (сенсорных, центростремительных) нервов к двигательным (моторным, центробежным). Более низкие уровни иннервации поведения, о которых писал еще Кабание, связаны с работой не головного, но спинного мозга, который участвует в ор­ганизации элементарных форм поведения, своего рода автоматиз­мов, которые, однако, действуют не чисто механически, а соответ­ственно биологической потребности организма.

Изучение рефлекторной системы было продолжено в работах английского анатома и физиолога Ч. Белла и французского ученого Ф. Мажанди, которые выделили волокна, идущие от корешков че­рез спинной мозг к волокнам, приводящим в действие мышечный аппарат. Тем самым определялась модель рефлекса как своего рода автомата, состоящего из трех блоков: центростремительного, цент­рального и центробежного. Эта анатомо-морфологическая модель работы центральной нервной системы была названа «закон Бел­ла—Мажанди». В этом законе описывается закономерность рас­пределения нервных волокон в корешках спинного мозга: чувстви­тельные волокна вступают в спинной мозг в составе задних кореш­ков, а двигательные входят в составе передних.

Исследования И.М. Сеченова систематизировали прежние кон­цепции, преобразовав рефлекторную систему в соответствии с экс­периментальными данными физиологии. В структуре анализатора им было выделено три части — центростремительная, т.е. воспри­нимающий рецептор, центральная часть, перерабатывающая ин­формацию, и центробежная, передающая сигналы к мышце. Важ­ным моментом для современного понимания рефлекса имеет выдвинутая Сеченовым идея образа — сигнала, не только «запуска­ющего» рефлекс, но и регулирующего его течение. Иными слова­ми, не внешний стимул, но его отражение в органе чувств является сигналом, запускающим рефлекторный акт. При этом сигнал (т.е. образ предмета или ситуации), позволяющий различать свойства объектов внешней среды, направляет и корректирует течение реф­лекса, оптимизируя его ход.

Глава 3. Психика и организм 247

В центральной части выделяются несколько центров перера­ботки информации, главными из которых являются: центр тормо­жения (волевой регуляции), хранения информации (память), предуведомления (мышление) и усиления сигнала (эмоции).

Вьщвинув принцип «согласования движения с чувствованием», Сеченов принципиально пересмотрел роль мышечных усилий в реф­лекторном акте. Его идея о том, что мышечное чувство содержит сис­тему сигналов о пространственно-временных параметрах внешнего мира, была доказана значительным количеством работ современных психологов и физиологов. Таким образом, мышца является не только органом движения, но и органом познания, так как предметные дей­ствия являются внешними аналогами некоторых мыслительных опе­раций (анализа, синтеза, классификации и т.д.), помогая становле­нию внутренних, собственно умственных операций.

Мысли Сеченова об обратной связи (т.е. сигналов от мышцы к органам чувств), необходимой для саморегуляции поведения, были развиты НА Бернштейном, изучавшим механизмы построения движения.

Бернштейн показал, что автоматическое выполнение мышцами команд, посылаемых нервными центрами, не может лежать в осно­ве сложного движения, так как в процессе выполнения оно непре­рывно корректируется. Это происходит благодаря тому, что между мышцей и центром существует циклическая связь. Из центров зара­нее поступают на периферию сигналы (Бернштейн назвал их сен­сорными коррекциями), которые отражают, соответственно изме­няющейся ситуации, итоговый результат.

То есть организм, работая, решает двигательную задачу. При этом существует пять различных уровней построения движения. На каждом уровне имеются свои, говоря его языком, «афферент­ные синтезы». Это значит, что в нервных центрах как бы закодиро­вана информация, которая заранее несет сведения о внешнем мире, в пространстве которого предстоит произвести тот или иной класс движений — «опережающее отражение». Благодаря это­му организм способен предвосхищать, прогнозировать условия, в которых ему придется действовать в будущем, а не только хранить сведения о прошлом и отвечать на стимулы, влияющие на его нер­вные.аппараты в данный момент.

Организм сталкивается с миром, уже имея запас проектов воз­можных движений. В создании этих проектов проявляется актив-

248 Часть 11. Психология

ность организма, способность к творчеству, к созиданию нового, к построению, как писал Бернштейн, образца «потребного результа­та». Так была окончательно сформулирована модель рефлекса, при этом важнейшей причиной активности выступило не прямое дей­ствие раздражителя на органы его восприятия, а заготовка модели возможного будущего действия.

Кроме структуры рефлекторного акта ученых интересовали и способы его трансформации, изменения под влиянием обуче­ния и воспитания. Большое значение для психологических ис­следований этой проблемы имели работы И.П. Павлова и В.М. Бехтерева.

Изучив закономерности динамики нервных процессов (тор­можения, иррадиации, концентрации и др.), которые обусловли­вают внешние проявления поведения, учеными было выделено два уровня рефлекторного поведения — безусловные (простые) и условные (или сочетательные) рефлексы. Имея биологическую основу, условный рефлекс образуется на основе врожденного, безусловного (определенной потребности, например, в пище, в защите от вредных воздействий и др.), причем организм посто­янно учится различать, дифференцировать сигналы. Если сигнал ведет к успеху, т.е. подкрепляется, между ним и ответным дейст­вием организма образуется связь, которая при повторении ста­новится все более прочной. Так возникает и закрепляется услов­ный рефлекс.

Большое значение имел и открытый Павловым ориентировоч­ный рефлекс, или, как он его называл, рефлекс «Что такое?». Он заключается в том, что организм как бы непрерывно задает этот вопрос окружающему миру, стремясь выяснить значение ситуации, в которой он оказался, и наилучшим образом «вычислить» то, что представляет для него наибольшую ценность. Ориентировочный рефлекс не только помогает адаптации в незнакомой среде, но и является биологической основой любой познавательной мотива­ции, стимулируя интерес к незнакомым, новым стимулам.

Исследуя биологические механизмы рефлекторной деятельно­сти, Бехтерев доказал, что гибкость и пластичность нервной систе­мы дает возможность изменять в нужном направлении рефлексы любой степени сложности. То есть в поведении живых существ на­следуемые рефлексы играют минимальную роль, ведущая же при­надлежит приобретенным, условным.

Глава 3. Психика и организм 249

В О П Р О С Ы

1.Какие доказательства связи индивидуальных качеств с организмом существо­
вали в античности?

2. Как изменялись представления об органических основаниях индивидуально­
сти?

3. В чем роль эволюционной теории Дарвина в развитии психологии?

4. Какие данные о работе органов чувств были получены в исследованиях Мюл­
лера и Гельмгольца?

5. Что такое порог ощущения?

6. В чем различия между абсолютным и относительным порогами?

7. Что такое доминанта?

8. Какие психические процессы могут быть объяснены активностью доминанты?

9. Какова структура анализатора в концепции Сеченова?

 

10. Как Бернштейн объяснят сложный характер поведения?

11.Что такое условный рефлекс?

ПРИМЕРНЫЕ ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ

1.Сравнительный анализ подхода к проблеме рефлекса в истории психологии.

2. Значение психофизиологии для психологической науки.

3. Органическая основа индивидуальности — от Гиппократа к Айзенку.

4. Теория доминанты, ее значение для психологии.

5. Роль теории рефлекса в развитии психологических концепций воспитания
и обучения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бернштейн Н.А. Очерк по физиологии движений и физиологии активности.
М., 1966.

2. Бехтерев В.М. Объективная психология. М., 1991.

3. Гальперин П.Я. Введение в психологию. М., 1976.

4. Ибн Сына. Канон врачебной науки. Ташкент, 1954. Кн.1.

5. Павлов И.П. Поли. собр. соч.: В 6 т. М.; Л., 1951. Т. 3.

6. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии. М., 1989. Т. 1, 2.

7. Сеченов ИМ. Избранные произведения.: В 2 т. М., 1958. Т. 2.

8. Ухтомский А.А. Доминанта. Л., 1966.