Тема 15. Познавательные процессы: виды и развитие

ция уже мало сказывается на его развитии. Критический период для кошек длится от 3 до 4 месяцев, что же касается человека, то критичес­кий период некоторых его зрительных способностей может продолжать­ся от 4 до 5 лет.

Существенно ограничить кортикальную активность способна не толь­ко продолжительная депривация. Если депривация совпадает по времени с критическим периодом, некоторым видам животных, например кошкам, для значительного снижения активности кортикальных нейронов доста­точно и весьма непродолжительной, например однодневной, депривации¹. Теперь мы рассмотрим вопрос о влиянии на развитие зрительной системы селективного стимулирования.

Последствия селективной стимуляции зрительной системы животных

Если лишение одного или обоих глаз всей нормальной зрительной стимуляции оказывает разрушительное воздействие на кортикальные ней­роны, то как же может сказаться на них содержание детенышей животных в условиях, при которых нормальная зрительная стимуляции полностью заменена специфическими формами стимуляции? Приблизиться к реше­нию этой проблемы помогли исследования, в ходе которых зрительная си­стема котят подвергалась воздействию только стимулов одного вида — оп­ределенным образом ориентированными линиями². Первые 10-12 недель жизни котята провели в специальных масках, лишивших их нормальной визуальной стимуляции: один глаз видел только три черные горизонталь­ные линии на белом фоне, а второй — три черные вертикальные линии на таком же белом фоне³. По окончании эксперимента исследователи изуча­ли активность кортикальных нейронов котят и определяли, какой из спо­собов стимуляции вызывает наибольшую активность каждого нейрона. В отличие от активности кортикальных нейронов нормальных котят, кото­рые реагировали на все варианты ориентации стимулов, включая и их ди­агональное расположение, активность кортикальных нейронов эксперимен­тальных животных кардинально изменилась: они возбуждались только под влиянием либо горизонтально, либо, вертикально расположенных сти-

¹ См.: Freeman R., Mallach R., Hartley S. Responsivity of normal kitten striate cortex deteriorates after brief binocular deprivation // Journal of Neurophysiology. 1981. Vol. 45. P. 1074-1082; Olson С.Й., Freeman R.D. Progressive changes in kitten striate cortex during monocular vision // Journal of Neurophysiology. 19T5. Vol. 38. P. 26-32.

² См.: Hirsch H.VJS., Spinelli D.N. Visual experience modifies distribution of horizontally and vertically otiented receptive fields in cats // Science. 1970. Vol. 168. P. 869-871.

³ См.: Muir D.W., Mitchell. D.E. Visual resolution and experience: Acuity deficits in cats following early selective visual deprivation // Science. 1973. Vol. 180. P. 420-422.

Шифман Х.Р. Перцептивное развитие

239

мулов и продемонстрировали недостаточную активность при стимуляции наклонными или диагональными раздражителями. Более того, кортикаль­ные нейроны, активируемые горизонтальными стимулами, возбуждались только в результате стимуляции того глаза, который во время ношения маски видел горизонтальные линии. Напротив, нейроны, в которых потен­циалы действия возникают под влиянием вертикальных стимулов, активи­ровались только при стимуляции того глаза, который во время ношения маски видел вертикальные линии. Авторы так сформулировали вывод, к которому пришли на основании проведенного исследования:

«Изменение реакции кортикальных нейронов на пространственную ориен­тацию стимулов, обнаруженное нами в результате таких экспериментальных условий, при которых котенку одновременно предъявлялись два разных сти­мула, свидетельствует о том, что внешняя стимуляция способна селективно и предсказуемо изменить функционирование нейронных связей»¹.

То, что селективная депривация изменяет кортикальную организацию, подтверждают и результаты исследо­ваний, проведенных при других усло­виях депривации². Двухнедельных ко­тят поодиночке помещали в специаль­ную цилиндрическую камеру, боковая поверхность которой была покрыта горизонтальными или вертикальными полосами, а низ и верх были зеркаль­ными, что создавало иллюзию беско­нечного стимульного паттерна (рис. 1).

Рис. 1. Цилиндрическая камера, боковая поверхность которой по­крыта вертикальными полосами³

Ежедневно котята проводили в цилиндрической камере по 5 часов, а остальное время пребывали в темноте. Спустя приблизительно пять месяцев их зрение было протестировано на вос­приятие стимульного материала, содер­жащего линии

с разными углами на­клона. Оказалось, что

котята не видят ничего, кроме стимулов,

ориентирован­ных точно так же, как и полосы на поверхности камеры. Они реаги­ровали только на такую ориентацию стимулов, к которой они привыкли

¹ Hirsch H.V.B., Spinelli D.N. Visual experience modifies distribution of horizontally and vertically otiented receptive fields in cats // Science. 1970. Vol. 168. P. 871.

² См.: Blakemore C, Cooper GJ?. Development of the brain depends on the visual environment // Nature. 1970. Vol. 228. P. 477-478.

³ См.: Blakemore C, Cooper GJ?. Development of the brain depends on the visual environment // Nature. 1970. Vol. 228. P. 477-478.

240