III. Восприятие

Восприятие, или перцепция, представляет собой со­вокупность процессов, посредством которых формиру­ется идеальная модель (субъективный образ) объектив­но существующей реальной действительности.

Имеется достаточно много оснований полагать, что как с эволюционной (филогенетической), так и с онто­генетической (индивидуальное развитие) точки зрения восприятие может и должно рассматриваться как про­цесс, детерминирующий формирование психики. Дей­ствительно, наличие раздражимости, т. е. способности реагировать на те или иные внешние воздействия у примитивных одноклеточных организмов — первый шаг в развитии самых сложных форм восприятия.

Дефекты восприятия в младенческом и детском воз­расте, особенно зрительного и слухового, не только обедняют представления человека об окружающей действительности, но и исключают без применения спе­циальных и сложных приемов развитие речи, мышле­ния, интеллекта, катастрофически отражаются на фор­мировании других психических процессов, делают че­ловека глубоким инвалидом с весьма ограниченной жизнеспособностью. Вот почему многие общие пробле­мы и частные аспекты восприятия привлекают внима­ние представителей различных областей знаний — пси­хологии, физиологии, медицины, педагогики, филосо­фии.

Совокупность процессов, обеспечивающих восприя­тие, развивается на морфологических структурах, обо­значаемых как органы чувств, афферентные системы (от лат. afferens — приносящий), сенсорные системы (от лат. sensus — чувство). В литературе на русском языке, учеб­ной и научной, чаще других используется термин анализотор, впервые введенный И. М.Сеченовым, но полу­чивший широкое распространение благодаря работам И. П. Павлова. Между приведенными терминами имеют­ся определенные исторические и семантические разли­чия. Однако в рамках данного учебного пособия мы их будем использовать как практически равнозначные.

Сколько у человека анализаторов? С одной сторо­ны, гораздо меньше, чем видов ощущений, а с дру­гой — ровно столько, сколько необходимо, чтобы вос­принимать все многообразие биологически значимых на протяжении эволюции человека факторов внешней и внутренней среды. Следует заметить, что за последние 100—150 лет благодаря научно-техническому прогрессу появились факторы, безусловно, биологически значимые, как, например, радиоволны, ионизирующее излучение и другие, но для их восприятия у человека нет (можно сказать, еще нет) соответствующих структур. Сенсор­ный компонент от их воздействия может возникать вто­рично, в результате развивающихся в организме изме­нений.

По И. П. Павлову, у человека восемь анализаторов: зрительный, слуховой, вестибулярный (или стато-кине-тический), вкусовой, обонятельный, кожный (обеспечи­вающий температурную и тактильную чувствительность), двигательный (или проприоцептивный, обеспечивающий восприятие сигналов от опорно-двигательного аппара­та) и висцеральный (или интероцептивный, воспринима­ющий информацию от внутренних органов и внутрен­ней среды организма).

Наличие и функционирование только восьми анали­заторов обеспечивает трудноперечислимое множество видов ощущений. Это объясняется в основном двумя причинами. Во-первых, каждый анализатор состоит из большого количества (до миллиона) параллельных ка­налов, отличающихся по своим свойствам и, соответ­ственно, по возникающим ощущениям. И, во-вторых, в условиях естественной жизнедеятельности анализаторы находятся в постоянном взаимодействии. И как смеши­вание красок двух цветов дает новый цвет, так и это взаимодействие дает громаднейшее разнообразие ощу­щений.

Все анализаторы имеют ряд общих черт в своем строении и функционировании, хотя и каждый из них имеет свои специфические отличительные черты, обус­ловленные биологической значимостью воспринимаемого раздражителя, модальностью энергии этого раздражи­теля, эволюционными особенностями и др. На рисунке представлена принципиальная структурно-функциональ­ная схема анализатора.

ощущение

формирование образа

опознание оьраза

Рис. 1. Принципиальная структурно-функциональная схема анализатора

1 —раздражители разной модальности, 2 — вспомогательная структура, 3 — рецептор (а — специализированная рецепторная клетка, б—инкапсулиро­ванное нервное окончание, в—свободное нервное окончание), 4—перифе­рический сенсорный нейрон, 5 —первый центральный (сегментарный) сен­сорный нейрон, 6 — переключающееся ядро зрительного бугра, 7—первич­ная проекционная зона коры больших полушарий, 8 —ассоциативное ядро зрительного бугра, 9—вторичная проекционная зона коры больших полуша­рий, 10—ассоциативная зона коры больших полушарий, 11 —неспецифи­ческое ядро зрительного бугра, 12 — ретикулярная формация стволовой ча­сти головного мозга, 13 — центры двигательных и вегетативых рефлексов,

14 —эффектор.

Пунктиром показана обратная связь. Стрелки отражают направление распространения сигнала.

37Представленные структуры обеспечивают последова­тельный комплекс процессов, составляющих восприятие. К ним относятся: 1) количественная трансформация сигнала вспомогательными структурами; 2) рецепция; 3) кодирование информации о свойствах (параметрах) раздражителя; 4) передача этой информации по струк­турам анализатора с параллельной аналитико-синтети-ческой обработкой; 5) развитие ощущения; 6) форми­рование образа и 7) опознание образа. Теперь эти процессы мы рассмотрим несколько подробнее.

Вспомогательные структуры представляют собой такие анатомические образования, которые, во-первых, отфильтровывают виды энергии, не являющейся адек­ватной для соответствующего рецептора, и, во-вторых, приводят некоторые количественные преобразования (усиление, ослабление) воздействующего сигнала.

Рецепция (от лат. гесіріо — брать, принимать) заключается в трансформации специфической энергии адекватного раздражителя в неспецифический процесс нервного возбуждения. Понятие адекватный в данном случае обозначает модальность, вид энергии, для вос­приятия которой эволюционно приспособлен конкрет­ный рецептор. В результате этого процесса раздражи­тельность независимо от модальности его энергии на­ходит выражение в потенциале действия, качественно одинаковом во всех анализаторах.

Существует в зависимости от выбранного критерия несколько классификаций рецепторов. Остановимся только на двух из них. По морфологическому признаку различают следующие три типа. Свободные нервные окончания — расположены чрезвычайно диффузно по всему телу, и на его поверхности, и во внутренних органах. Обеспечивают грубые виды чувствительности, очень плохо дифференцируют место воздействия и его модальность. Инкапсулированные нервные окончания — достаточно дифференцированные по строению и лока­лизации структуры, имеют более узкую специализацию по воспринимаемой энергии и вызываемым ощущени­ям. Наиболее узко специализированными являются спе-

38

цифические рецепторные клетки, имеющие синаптичес-кую связь с периферическим сенсорным нейроном.

По модальности энергии адекватного раздражителя различают фоторецепторы (зрительный анализатор) — восприятие световой энергии; механорецепторы (слухо­вой, вестибулярный, кожный, двигательный анализато­ры, имеются они также и в интероцептивном анализа­торе) — восприятие механической энергии (давление, движение, деформация, растяжение и т. д.); хеморе-цепторы (вкусовой, обонятельный, интероцептивный) — реагируют на химический состав растворимых или ле­тучих веществ; терморецепторы (кожа, некоторые внут­ренние органы) — абсолютные датчики температуры, и некоторые другие.

В этой связи интересно заметить, что в зависимости от особенностей эволюции и условий обитания у ряда представителей животного мира имеется способность воспринимать раздражители, к рецепции и ощущению которых человек не способен. Например, ультразвук — летучие мыши, дельфины; инфразвук — многие живот­ные; инфракрасное излучение — некоторые насекомые и пресмыкающиеся; магнитные силовые линии — птицы, рыбы. Этот перечень может быть продолжен.

Рецепторы, как правило, объединены в так называ­емые рецептивные поля большей или меньшей степе­ни сложности. Под рецептивным полем понимают сово­купность рецепторов, замыкающихся на нейрон того или иного уровня анализатора. Это в значительной степени увеличивает возможности по переработке воспринима­емой информации.

Несмотря на большое морфологическое и функцио­нальное разнообразие рецептирующих структур, процес­сы, в них протекающие, характеризуются принципиаль­ным сходством и состоят из следующих последователь­ных этапов. Поглощение энергии раздражителя — запуск специфических ферментативных (ферментами обознача­ются катализаторы в живых системах) систем с исполь­зованием энергии, аккумулированной в макроэргических соединениях — изменение проницаемости мембран от-

39носительно потенциалобразующих ионов — возникнове­ние рецепторного потенциала и электротоническое его распространение по направлению к пресинаптическим структурам — выделение медиатора в синаптическую щель — возникновение генераторного потенциала (аналог постсинаптического потенциала) — возникнове­ние распространяющегося нервного импульса (пикового потенциала действия). В том случае, если рецептирую-щая структура не имеет синапса (в свободных и инкап­сулированных нервных окончаниях), роль генераторно­го потенциала выполняет рецепторный потенциал.

Кодирование информации о свойствах (параметрах) раздражителя предполагает первоначальное разделение комплекса этих параметров, которых достаточно много даже у самых простых предметов и явлений внешнего мира, на элементарные, т. е. характеризующиеся очень узким участком из всего диапазона модальности раз­дражителя, информация о котором передается по принципу «меченой линии», т. е. по цепочке нейро­нов от рецептора до первичной проекционной зоны коры. В пределах такой «меченой линии» кодируется и передается информация о модальности, интенсивности, дискретности и длительности воспринимаемого парамет­ра. Информация о модальности обеспечивается очень высокой степенью рецептивной специализации этой це­почки. Кодирование информации об интенсивности на­чинается с логарифмического преобразования сигнала на уровне рецептора. Это достигается тем, что ампли­туда рецепторного потенциала пропорциональна лога­рифму интенсивности раздражителя, что, естественно, очень значительно увеличивает диапазон воспринимае­мых интенсивностей.

В зависимости от параметров такого элементарного воздействия возникает рецепторный потенциал той или иной полярности, формы, амплитуды и длительности, что в многообразии паттернов (англ. pattern — фор­ма, тип, шаблон, узор) нервных импульсов передается на вышележащие уровни анализатора, передавая таким способом информацию и об интенсивности, и о дли-

40

тельности, и о дискретности (прерывистости) раздражи­теля.

Информационная емкость афферентного потока у различных анализаторов отличается весьма существен­но, что демонстрирует таблица 3.

Часто встречающееся утверждение, что человек око­ло 90% информации о внешнем мире получает благо­даря зрению, является недостаточно точным, тем более что при этом не учитывается вторая сигнальная система действительности. Взаимодействие афферентных систем (т. е. практически «меченых линий») в пределах одного анализатора, что можно обозначить как синтетические процессы, позволяет кодировать, передавать и переко­дировать информацию о более сложных характеристи­ках, таких как протяженность, удаленность, перемеще­ние в пространстве и др.

Ощущение представляет собой субъективный экви­валент элементарного раздражителя. Например, длина волны электромагнитного излучения — ощущение цве-

41та, частота колебаний давления воздуха — ощущение звукового тона и т. д. С такой точки зрения количество ощущений — трудноперечислимое множество.

Со времен Вебера—Фехнера накоплен большой фактический и теоретический материал, отражающий общую психофизическую характеристику ощущений. Наиболее существенные из них следующие. Отправным моментом для характеристики ощущений являются пред­ставления об абсолютной чувствительности (Е), ко­торую принято выражать через величину абсолютного порога (1₀), т. е. минимальную интенсивность раздражи­теля, вызывающего едва заметное ощущение при нуле­вом фоне. Это положение принято характеризовать выражением:

42

А также ряд других закономерностей.

Из сказанного следует, что от величины абсолютно­го порога можно выявить определенное количество едва заметных приростов, т. е. разностных порогов, вплоть до такого уровня интенсивности раздражителя, даль­нейшее увеличение которой не дает увеличения интен­сивности ощущения. Возникает понятие о диапазоне ощущений, который выражается, по существу, количе­ством разностных порогов, в специальной литературе обозначаемых just noticible difference, или JND (иногда на русском языке обозначаемом как джанды).

Оценку чувствительности анализатора и соответствен­но интенсивности ощущений всегда следует проводить с учетом процесса сенсорной адаптации, под которой понимают приспособляемость анализатора к уровню фоновых воздействий посредством изменения величи­ны порога (рис. 2).

43В зависимости от вида анализатора и конкретных условий длительность сенсорной адаптации может за- нимать от нескольких секунд до нескольких десятков минут. По своим физиологическим механизмам адапта­ция представляет собой комплексный процесс, включа­ющий изменения как во вспомогательных структурах анализатора, так и в периферических (рецепторных), проводниковых и центральных его частях.

Поскольку в процессе адаптации меняется чувстви­тельность сенсорной системы, то, естественно, раздра­житель одной и той же интенсивности, но при разных уровнях адаптированности будет вызывать ощущения различной интенсивности. И наоборот, благодаря про­цессу адаптации раздражители разной интенсивности будут восприниматься как одинаковые, чем и достига­ется стабильный уровень интенсивности ощущений, наи­более целесообразный для функционирования анализа­тора.

От момента воздействия раздражителя на рецепто­ры до прихода нервных импульсов в первичную проек­ционную зону и развития там соответствующих процес­сов, в результате которых возникает ощущение, прохо­дит определенный промежуток времени миллисекундного диапазона. Кроме того, ощущение сохраняется еще некоторый промежуток времени после прекращения действия раздражителя (так называемый последователь­ный образ), что в целом обусловливает инертность наших ощущений. Вот почему мелькание света с частотой около 50 Гц или более воспринимается нами как непрерыв­ный свет.

Для характеристики этого свойства анализаторов используется два показателя. Во-первых, это критичес­кая частота слияния (КЧС) — максимальная частота, при которой объективно прерывистый раздражитель субъек­тивно воспринимается как прерывистый, или минималь­ная частота, при которой объективно прерывистый раз­дражитель субъективно воспринимается как непрерыв­ный. Во-вторых, это критический интервал дискретности (КИД), т. е. минимальный промежуток времени между

44

двумя раздражителями при раздельном их восприятии. Зависимость между величинами КЧС и КИД далеко не проста.

Развитие ощущений связано с функционированием главным образом указанных выше «меченых линий», по которым в первичную проекционную корковую зону анализатора поступают строго мономодальные сигналы, т. е. связанные с элементарными признаками. Развива­ющий нервнодинамический процесс детерминирован именно такого рода сигналами, а потому выражение его в субъективном эквиваленте — ощущении столь же уз­комодально и явно недостаточно для восприятия обра­за или явления внешнего мира. Например, просто ощу­щение красного цвета еще не означает, что находится перед нами — предмет одежды, книга, картина или что-либо другое. Но эти процессы являются непременным этапом, позволяющим обеспечить более сложный про­цесс — формирование образа.

Формирование образа. По своей сути этот процесс представляет слияние (конвергенция) во вторичной проекционной зоне коры больших полушарий инфор­мации о всех элементарных признаках воспринимаемо­го предмета или явления. Это, конечно, не означает, что в данной структуре формируется в прямом смысле изображение объекта, хотя в некоторых случаях (на­пример, при зрительном или тактильном восприятии) такая ситуация может иметь место.

Если у человека нарушены последующие процессы перцепции (при некоторых поражениях структур голов­ного мозга), то такой больной может называть отдель­ные элементы, детали, объекты и даже все их перечис­лить, но опознать и назвать, что это за предмет, он не может. Нейрофизиологической основой формирования образа является широкая гетеромодальность ассоци­ативных ядер зрительного бугра и еще более широкая вторичных проекционных зон, как это показано на рис. 1. Сигналы от различных «меченых линий» по нервным ответвлениям стекаются в указанные структуры и фор­мируют таким образом целостный образ.

45Опознание образа — завершающий этап восприятия, который заключается в отнесении этого образа к изве­стному конкретному человеку, кругу предметов и явле­ний. Критерием опознания является способность верба­лизовать этот образ (обозначить словом) или адекват­ное на него реагирование в поведенческих актах.

Процессы, обеспечивающие этот этап, не имеют столь строгой локализации, они протекают в обширных ассо­циативных зонах коры, и особенно в височной коре. Поражение относительно небольших участков ассоциа­тивной коры заметно не обнаруживается в поведении и психических способностях человека. И только при до­статочно массивных повреждениях изменения психики, в том числе и в опознании образов, весьма выражены.

Опознание образов по своим нейрофизиологическим механизмам — явление чрезвычайно сложное. В насто­ящее время можно говорить только о части из них.

Во-первых, обнаружены так называемые врожденные детекторы признаков, которые обладают избирательной чувствительностью к какому-то сугубо определенному при­знаку, и ни на что другое они не реагируют. По всей види­мости, таких детекторов-признаков очень ограниченное количество, они не способны обеспечить опознание обра­за в целом, однако и без них оно невозможно, потому что речь идет о немногих, но ключевых признаках.

Во-вторых, показано формирование в процессе ин­дивидуальной жизнедеятельности приобретенных детек­торов различной степени сложности, т. е. их специфи­ческое реагирование охватывает весьма широкий диа­пазон от отдельных признаков до целостных образов. Формирование таких детекторов обозначают как сен­сорное обучение, и, следовательно, оно самым тесным образом связано с мнестическими процессами. Если в памяти или представлениях человека не хранится ин­формация о каком-либо образе, то и опознание его оказывается невозможным. Схематически и стилизованно это показано на рис. 3.

Как следует из этого рисунка, образ (1) характери­зуется набором элементарных признаков, в данном

46

случае — двумя наклонными и одной горизонтальной линиями. Детекторы признаков (2), получая информа­цию обо всем образе, реагируют по принципу «да» (+) — «нет» (—). Детекторы образов (3), получая информа­цию от всех детекторов предыдущего этапа, диффе­ренцированно (на схеме это показано количеством зна­ков +) реагируют на количество идентичных признаков. И на заключительном этапе детектор принятия решения (4), сравнивая информацию от детекторов предыдуще­го этапа, «выявляет», какой из них имеет наибольшее количество идентичных признаков, что является осно­ванием для отнесения его к тому или иному образу.

В-третьих, в процессе опознания немаловажную роль играет творческий мыслительный процесс, порой «до­бавляя» недостающие признаки или оценивая вероят­ность того или иного образа. Посмотрите на рис. 4. Какая фигура здесь изображена? Как показывает опыт, большинство людей, не ожидающих здесь какого-либо подвоха, отвечают: «треугольник», хотя всякий согла­сится, что здесь представлено три сориентированных определенным образом угла. В жизни таких ситуаций громадное множество.

47

Опознание образов характеризуется инвариантностью, т. е. учитываются наиболее важные признаки, отража­ющие существо этого образа, и игнорируются некото­рые чисто формальные. Так, на рис. 5 представлены совершенно разные по форме и размерам изображе­ния, однако всякий грамотный человек их опознает как одну и ту же букву. Обратите внимание, что человек, не знакомый с кириллицей или латиницей, ребенок, еще не усвоивший в должном объеме алфавит, просто со­вершенно неграмотный человек, будут воспринимать их как разные фигуры.

При определенных ситуациях процессы перцепции могут быть нарушены, что в общем виде проявляется в том, что субъективный образ не адекватен объективной реальности (иллюзии), а в некоторых случаях бывает чисто эндогенного происхождения (галлюцинации, фан­томное восприятие). Эти процессы достаточно сложны и разнообразны по своим механизмам, а поэтому тре­буют специального рассмотрения.

Нередко, обсуждая вопросы, связанные с перцепци­ей, рассматривают и проблему боли. Однако следует за­метить, что это явление более сложного уровня. Приня­то считать, что боль представляет собой специфическое комплексное психофизиологическое состояние, содержа­щее сенсорный, психо-эмоциональный и рефлекторный компоненты. И только сенсорный компонент в извест­ной степени связан с восприятием, хотя в соответствии с классификацией анализаторов или сенсорных систем такого специфического анализатора нет.