Восприятие пространства, движений и времени

Особый, повышенный интерес ученых вызывают следующие виды восприятия: восприятие пространства, движений и времени. Рассмотрим эти виды отдельно, а также механизмы, с помощью которых человек соответственно воспринимает окружающее его пространство, происходящие в нем движения и ход времени.

Восприятие пространства включает в себя оценки человеком формы, величины, расстояния до предметов, расстояния между предметами, а также место их взаимного расположения в пространстве. В восприятии формы предметов принимают участие три основные группы факторов:

• • врожденная способность нервных клеток КГМ избирательно реагировать на элементы изображений, имеющие определенную насыщенность, ориентацию, конфигурацию и длину. Такие клетки называются нейронамидетекторами. Они собирают информацию с определенной части пространства и определенной совокупности рецепторов, т. е. имеют специфические, характерные для них рецептивные поля. Благодаря свойствам своих рецептивных полей, они выделяют в зрительном поле определенные элементы, например, линии конкретной длины, ширины и наклона, острые углы, контрасты, изломы на контурных изображениях и т. п.;
• • законы образования фигур, форм и контуров. В соответствии с этими законами, например, гельштальтпсихологическими законами восприятия, могут формироваться известные фигуры, формы и контуры предметов;

• жизненный опыт человека, получаемый за счет движений руки по контуру и поверхности объектов, перемещения человека и частей его тела в пространстве. Этот опыт подсказывает человеку гипотетическую, или предполагаемую, форму воспринимаемого объекта, если, конечно, человек с ней уже встречался в своем прошлом опыте.

По-разному воспринимаются человеком пространственные характеристики больших и малых объектов: тех, изображение которых полностью помещается или не помещается на поверхности сетчатки глаза. Точно также различны механизмы восприятия пространства в зависимости от того, неподвижен или движется человек (его глаза, голова, туловище) в момент восприятия соответствующих предметов. Рассмотрим кратко эти механизмы восприятия пространства.

Восприятие величины предметов зависит от того, каковы параметры их изображений на сетчатке глаза. Если человек не в состоянии правильно оценить расстояние до предметов, то те из них, которые находятся далеко и, следовательно, образуют на сетчатке небольшие изображения, воспринимаются человеком как маленькие, хотя в действительности они могут оказаться достаточно большими по размеру. Те объекты, изображения которых на сетчатке глаза увеличиваются, также субъективно воспринимаются как возрастающие по величине, хотя реально увеличения их размеров может не происходить. Однако если человек в состоянии правильно оценить расстояние до объекта, то в действие при восприятии величины вступает закон константности, в соответствии с которым видимая величина воспринимаемого объекта мало меняется при сравнительно небольших изменениях расстояния до данного объекта или же совсем не меняется. То же происходит в случае, если человеку известно, что объект мало меняется, а изменяется только величина его изображения на сетчатке.

В восприятии величины предметов принимают участие мышцы глаз и руки (когда с ее помощью человек ощупывает предмет), ряда других частей тела. Чем больше сокращаются или расслабляются мышцы, участвующие в движении, прослеживающем предмет по его контуру или поверхности, тем большим кажется человеку и сам воспринимаемый предмет. Следовательно, восприятие величины коррелирует со степенью сокращения управляющих движением мышц.

Сокращения и расслабления мышц также участвуют в восприятии глубины. Оно осуществляется следующим образом. При восприятии близко расположенных предметов зрительные оси правого и левого глаза сходятся на соответствующем предмете (явление зрительной конвергенции), а при восприятии далеко расположенных предметов, напротив, расходятся {явление зрительной дивергенции). Степень изменения состояния глазодвигательных мышц в процессе конвергенции или дивергенции является основанием для зрительной оценки глубины.

Кроме мышц правильной оценке глубины с помощью зрения также способствует аккомодация глаз. Аккомодация — это изменение степени кривизны хрусталика при настройке глаза на четкое восприятие близких и отдаленных объектов, а также их деталей (фокусировка изображения на сетчатке).

Однако с помощью аккомодации, конвергенции и дивергенции невозможно полностью объяснить восприятие и оценку человеком расстояния до объектов, так как эти процессы работают в ограниченных пределах расстояний до воспринимаемого объекта: 5—6 м для аккомодации и до 450 м для конвергенции. В то же время человек способен различать удаленность объектов от себя на гораздо большие расстояния — до 2,5 км. При оценке больших расстояний человеком, вероятно, используется также информация о взаимном расположении объектов на сетчатке правого и левого глаз, т. е. особенности бинокулярного зрения (зрительного восприятия, в котором принимают участие оба глаза).

Восприятие и оценивание движений также основаны на одновременном и последовательном использовании информации, исходящей из нескольких источников. Одни из них позволяют установить сам факт движения, другие оценить его направленность и скорость. Простое наличие или отсутствие движений в поле зрения отмечается нейронами-детекторами движения или новизны, входящими в нейрофизиологический аппарат ориентировочного рефлекса. Эти нейроны обладают генетически заданной способностью порождать нервные импульсы при возникновении движения любого объекта в поле зрения. Направленность движения может оцениваться по перемещению изображения отражаемого объекта на поверхности сетчатки глаза, а также отмечаться последовательностью сокращений и расслаблений групп мышц глаз, головы, туловища при выполнении движений, следящих за движениями воспринимаемого объекта.

То обстоятельство, что восприятие движения и его направления связано с перемещением изображения движущегося предмета на сетчатке, доказывается существованием иллюзии движения, обычно возникающей в том случае, когда в поле зрения один за другим с небольшими интервалами времени зажигаются два неподвижных светящихся точечных объекта, находящиеся друг от друга на сравнительно небольшом расстоянии. Если интервал времени между появлениями в поле зрения первого и второго объектов становится меньше 0,1 с, то возникает иллюзия непрерывного перемещения светового источника из одного положения в другое, причем иллюзорно в данном случае прослеживается даже траектория соответствующего движения. Это явление получило название фи-феномен.

Еще одним аргументом в пользу того же самого вывода о психофизиологическом механизме восприятия движения может служить автокинетический эффект. Это явление представляет собой кажущееся перемещение неподвижной светящейся точки, воспринимаемой в полной темноте. Автокинетический эффект проявляется в том, что человеку, некоторое время фиксирующему свой взор на неподвижной точке, начинает казаться, что она смещается в определенном направлении и па определенное расстояние.

Данный феномен объясняется следующим образом. Мышцы глаз, фиксирующие неподвижный объект, устают находиться в состоянии постоянного напряжения при фиксации взора на определенной точке и расслабляются. В результате глазное яблоко поворачивается, изображение предмета на сетчатке, соответственно, смещается, и у человека возникает иллюзия движения.

Движение при неподвижном глазе и перемещающемся объекте обычно оценивается по перемещению изображения данного объекта на сетчатке глаза. Автокинестический эффект возникает у людей в том случае, если неподвижная светящаяся точка в зрительном поле является единственным, видимым человеком в данный момент времени объектом, и сравнить ее положение с положением других объектов в воспринимаемом пространстве невозможно.

Скорость движения предмета оценивается по скорости перемещения изображения данного предмета на сетчатке глаза, а также по скорости сокращения мышц, участвующих в следящих движениях глаз.

Механизм восприятия времени человеком до сих пор до конца не изучен. Затруднения в его исследовании связаны с тем, что у человека не существует данного ему от природы органа чувств, приспособленного именно для восприятия времени. Тем не менее человек может это делать, причем порой достаточно точно оценивая такие параметры времени, как его продолжительность, скорость течения, ускорение или замедление.

Механизм восприятия времени ученые связывают с наличием у человека так называемых «биологических часов». Это строго выверенные во времени ритмические или обменные процессы, происходящие в организме человека. На роль биологических часов могут претендовать сокращения сердечной мышцы, ритмика дыхания человека, ритмические движения голосовых мышц при порождении речи, ритмические движения рук и ног человека во время ходьбы, ритмика суточных обменных процессов, происходящих в организме (циркадный ритм). Участие обменных процессов организма в оценке времени экспериментально подтверждается тем, что при воздействии биохимических веществ, ускоряющих или замедляющих эти процессы, изменяются оценки человеком времени: имеют место или его переоценка, или недооценка. К примеру, хинин или алкоголь замедляют воспринимаемый ход времени, а кофеин, напротив, ускоряет его.

Субъективно воспринимаемая продолжительность времени зависит от того, чем оно у человека занято. Быстро текущей и более короткой по времени кажется нам интересная и осмысленная деятельность; гораздо дольше для нас продолжается та деятельность, которая заполнена бессмысленными и неинтересными для человека занятиями.

В одном эксперименте человек провел в изоляции два дня, находясь в звуконепроницаемой комнате и занимаясь в это время чем хотел. Через определенные интервалы времени с ним связывался экспериментатор и интересовался, который час (у самого испытуемого часов не было). Оказалось, что в течение первого дня пребывания в этих условиях, когда испытуемый еще находил для себя интересные занятия, его субъективное время шло с ускорением и опережало реальное время почти на четыре часа. Затем «внутренние часы» человека начали постепенно отставать, и к концу четвертого дня пребывания в изоляции он ошибался по сравнению с реальным временем уже примерно на 40 мин.

Существуют индивидуальные, в том числе возрастные, различия в восприятии людьми хода времени. Кроме того, у одного и того же человека оценка времени может варьироваться в широких пределах в зависимости от его душевного и физического состояния. При хорошем настроении человека время идет быстрее, чем обычно, а при плохом настроении, например в состоянии депрессии или фрустрации, оно течет медленнее.

Существует немалое число факторов, влияющих на восприятие человека. Многие факты указывают на большую роль, которую в восприятии пространства и времени играют движения, причем это относится в основном к зрительному, слуховому и осязательному восприятию. Без движений внешних органов чувств или заменяющего их движения внутренних органов формирование адекватного образа воспринимаемого предмета, по-видимому, не происходит. Характер движений, совершаемых в перцептивной (воспринимающей) системе, играет важную роль в точном установлении реальной картины мира. Было, например, замечено, что создание искусственных препятствий, исключающих движение изображения зрительно воспринимаемого объекта по поверхности сетчатки глаза, приводит либо к искажению, либо к полному исчезновению образа соответствующего объекта. Происходит это, вероятно, по причине адаптации зрительных элементов, палочек и колбочек к воздействующим стимулам или торможения их активности.

Много полезного в понимании связанных с движениями психофизиологических механизмов восприятия внес известный русский физиолог И. М. Сеченов. Он напрямую связал их с работой мышечной системы. Расстояние до предметов, их глубина и высота, путь и скорость движения, писал Сеченов, все это продукты «мышечного чувства», т. е. ощущений, поставляемых в мозг работающей мышцей. То же мышечное чувство, являясь дробным и прерывистым в периодических движениях, становится измерителем времени^[1].

Человек, следя глазами за движущимся объектом, концентрирует на нем свой взор, и пока данный объект находится в состоянии покоя, мышцы глаз также сохраняют это состояние. Но как только объект начинает перемещаться, тотчас же мышцы переходят в состояние движения и повторяют направление, траекторию и динамику движения объекта в поле зрения.

При рассмотрении неподвижного объекта зрительные оси, связывающие центр сетчатки с воспринимаемым объектом, можно уподобить двум длинным щупальцам, способным то вытягиваться, то сокращаться и как бы ощупывать данный объект наподобие того, как это делает рука, скользя по поверхности осязательно воспринимаемого объекта. Сокращения мышц, связанных с органами слежения за предметом, сама специфика сокращаемых мышц (где они находятся в пределах тела человека) могут передавать информацию о характере движений воспринимаемого объекта. Следовательно, восприятие непосредственно связано с работой мышц, с разного рода движениями, несущими в себе информацию о воспринимаемых объектах.

Уже сформировавшийся образ того или иного предмета обладает относительной устойчивостью, в особенности тогда, когда его функционирование связано с мышлением. Приведем в качестве иллюстрации этого результаты одного эксперимента. В данном опыте людям с нормальным зрением предлагалось некоторое время носить очки, искажающие воспринимаемое ими пространство, включая формы и месторасположение в нем разнообразных предметов. Человек, только что надевший очки, вначале видел окружающие предметы в искаженном свете, т. е. именно так, как их оптически изменяли очки. Однако затем сознание человека постепенно «научалось» не замечать, корректировать оптические искажения, и человек начинал видеть искаженные очками вещи обычным для него способом, как если бы зрительно воспринимаемое пространство в действительности оптически не было искажено. Со временем он вовсе переставал обращать внимание на имеющиеся у него очки и в соответствии с этим корректировать свое восприятие. Однако когда очки внезапно снимали, то некоторое время обычное зрение человека оказывалось и без очков искривленным сообразно тому, как раньше изменяли восприятие носимые им специальные очки.

В одном из опытов подобного рода человек носил очки, которые оптически переворачивали для него видимый мир. Со временем он настолько привык к этим очкам, что начал воспринимать все в нормальном свете, без переворотов зрительного пространства. Парадоксальность результатов данного опыта состояла в том, что когда человеку сняли очки, то первое время уже без них он видел обычный окружающий мир также перевернутым. Д. Бом, один из зарубежных психологов, организовывавший такие опыты, обсуждая их результаты, писал: «В этих опытах интересно то, что способность „переучиваться“… очень сильно зависит от возможности активно перемещать в пространстве свое тело… Те люди, которые имеют возможность ходить по помещению, оказываются способными довольно быстро приспосабливать свое зрение к искажающим очкам, тогда как люди, сидящие на стульях и перемещаемые по тому же помещению, либо вообще не приспосабливаются, либо такое обучение протекает у них значительно менее эффективно».

Для того чтобы восприятие было правильным, необходимы постоянные упражнения и непрерывный приток в центральную нервную систему информации, корректирующей складывающийся образ. Этот факт иллюстрирует следующий эксперимент. Людей погружали в сосуд с водой, температура которой была для них весьма комфортной. Человек, оказавшийся в воде, не имел возможности ничего видеть и слышать в течение длительного времени. Специальное покрытие, которое находилось на его руках, не позволяло ему получать в достаточном количестве и осязательные ощущения. В этих условиях у испытуемых отмечались заметные отклонения в восприятии, возникали галлюцинации и нарушения восприятия времени. Когда период сенсорной изоляции заканчивался, у многих испытуемых, прошедших через этот эксперимент, обнаруживалась, кроме того, общая утрата ориентации в пространстве и во времени. Люди оказались неспособными сразу по окончании эксперимента правильно воспринимать и оценивать формы предметов. У них существенно изменилось и восприятие цвета. Д. Бом делает из этих опытов следующий вывод: «Общие структурные элементы „настройки“, установившиеся в мозгу с раннего детства, имеют тенденцию распадаться, когда им не приходится сталкиваться с окружением, обладающим соответствующей структурой».

Если образы зрительного восприятия, относящиеся к внешним объектам, обнаруживают свою устойчивость или неустойчивость в зависимости от постоянного притока информации, подтверждающей их правильность, то устойчивость образов внутренних состояний, связанных с телесными ощущениями, объясняется, вероятно, постоянством действующих глубинных структур и механизмов мозга. Об этом говорит факт, называемый фантомом конечности. Он проявляется в том, что после ампутации руки или ноги человек в течение длительного времени может продолжать «чувствовать» отсутствующую у него часть конечности, причем ощущает ее так, как будто она по-прежнему находится на своем обычном месте, а не ампутирована. Он «ощущает» в ней боль, пытается «двигать» ею, забывая о том, что она на самом деле уже удалена, время от времени даже предпринимает попытки воспользоваться ею для захвата, касания или движения воспринимаемых предметов.

У взрослых людей фантом конечности наблюдается почти всегда после ампутации, причем связанные с ним явления обычно возникают только в отношении тех частей тела, которые человек достаточно хорошо освоил. Фантомов конечности в отношении тех частей тела, которые отсутствовали у ребенка с рождения, практически не наблюдается. Кроме того, начиная примерно с 9 лет, ампутация всегда ведет к возникновению фантома конечности. Это, наверное, и есть минимальный период времени, за который формируются мозг человека, его структуры, управляющие движениями, их связи с сенсорными процессами.

Таким образом, на базе рассмотренных выше фактов мы можем сделать вывод о том, что характер образов человека и связанных с ними ощущений отчасти определяется внутренними процессами, происходящими в самом организме, но это случается лишь тогда, когда восприятие человека уже сформировалось. В процессе его развития образ непосредственно и напрямую будет зависеть от получаемого внешнего опыта.

Вопрос о том, какое влияние на восприятие оказывает внешний мир и внутренний опыт человека, давно обсуждается учеными, но окончательного ответа на него пока не получено. В древности этот вопрос звучал по-другому, примерно так: все ли знания о мире к нам поступают только через паши органы чувств или часть их имеется с рождения, вносится в восприятие разумом человека и относительно независима от воздействий внешнего мира?

До сих пор еще этот вопрос, являющийся одним из ключевых вопросов, которые обсуждаются в дискуссиях между материалистами и идеалистами, в науке окончательно не решен. До настоящего времени психология органов чувств также не способна до конца объяснить, каким образом вся информация, в том числе и абстрактные знания (схемы мышления, интуиция, гештальтструктуры восприятия и т. п.), которыми мы располагаем, могут поступать в наше сознание через органы чувств. Факты свидетельствуют о том, что, по меньшей мере, часть того, что входит в содержание наших образов, напрямую с воспринимаемой действительностью не связана. Это, например, представление об абстракциях тина формы, соответствия, идеи, гармонии и ряд других.

Со времени появления классических работ на эту тему английского философа и психолога Д. Локка, который одним из первых заинтересовался данной проблемой, было предложено немало разных концепций восприятия. Одна из них получила название пативистской (от слова «натура» — природа). Согласно ей образы восприятия выводятся из якобы существующих у человека от природы «способностей ума». Другая теория — когнитивная — утверждает, что формирование образов является результатом научения, мышления и опыта. Наш мозг постепенно накапливает информацию в форме умственных установок, общих идей, понятий. Они влияют на восприятие, определяя содержание, смысл и характер складывающихся образов.

В настоящее время многие ученые придерживаются компромиссной точки зрения, полагая, что часть восприятия зависит от опыта, а другая ее часть, связанная с внутренней, умственной переработкой полученной информации, может основываться на «способностях ума», данных человеку от природы.

Восприятие действительно надо рассматривать как своеобразный интеллектуальный процесс, связанный с активным поиском признаков, необходимых и достаточных для формирования образов. Совокупность актов, включенных в этот процесс, можно представить в следующей последовательности:

• —> первичное выделение комплекса стимулов из потока информации, и принятие решения о том, что они относятся к одному и тому же объекту.
• —> поиск в памяти аналогичного или близкого по составу ощущений комплекса признаков, сравнение с которым воспринятого позволяет судить о том, что представляет собой воспринимаемый объект.
• —> отнесение воспринимаемого объекта к определенной категории с последующим поиском дополнительных признаков, подтверждающих или опровергающих правильность данного, гипотетического решения.
• —> окончательный вывод о том, что представляет собой воспринимаемый объект, с приписыванием ему еще не воспринятых свойств, характерных для других объектов данного класса (явление категоризации образа).

Из всего того, что было сказано выше о восприятии, следует, что оно может развиваться под влиянием вновь приобретаемого опыта. Российский психолог А. В. Запорожец заметил, что наиболее отчетливо это происходит у детей, и описал процесс развития восприятия у детей дошкольного возраста следующим образом. В первые месяцы жизни ребенка развитие его сенсорных функций и перцептивных действий, направленных на восприятие, опережает развитие телесных движений и оказывает на них влияние. Ориентировочные реакции детей довольно рано достигают большого уровня сложности и выполняются при помощи ряда анализаторов. У младенца ориентировочные движения глаз, например, выполняют лишь установочную роль, т. е. направляют рецептор на восприятие сигналов. Этими движениями не производится обследование предметов так, как это имеет место при движении по предмету глаз взрослого человека. Благодаря точной установке рецепторов, ребенок в первые месяцы жизни оказывается способным зрительно различать знакомые и незнакомые объекты, отличающиеся друг от друга величиной, цветом и формой.

Начиная с трех-четырех месяцев жизни, сенсорные функции детей включаются в практические действия, перестраиваются на их основе и постепенно приобретают более совершенный вид — ориентировочно — исследовательских перцептивных действий.

При переходе от раннего к дошкольному возрасту под влиянием игровой и конструктивной деятельности у детей складываются сложные виды зрительного анализа и синтеза, включая способность мысленно расчленять воспринимаемый объект на части в зрительном поле, исследуя каждую из них в отдельности и затем объединяя в единое целое. Помимо контура предмета здесь выделяются его пространственные характеристики, соотношение составляющих его частей.

А.В. Запорожец считал, что формирование перцептивных действий под влиянием обучения проходит ряд этапов. На первом этапе перцептивные проблемы, связанные со становлением адекватного образа воспринимаемого предмета, решаются ребенком в практическом плане путем действий с материальными предметами. Исправления в перцептивные действия при необходимости их коррекции на данном этапе вносятся в сами манипуляции с предметами по ходу выполнения действий. Прохождение этого этапа ускоряется, и его результаты становятся более весомыми, если ребенку предлагаются «перцептивные эталоны» — образцы, с которыми он может соотносить, сравнивать формирующийся образ. На следующем этапе сенсорные процессы уже сами превращаются в своеобразные перцептивные действия, которые выполняются с помощью собственных движений рецептивных аппаратов. На данном этапе дети знакомятся с пространственными свойствами предметов при помощи развернутых ориентировочно-исследовательских движений рук и глаз, причем ручное и зрительное обследование ситуации обычно предшествует практическим действиям в ней, определяя их характер и направленность. На третьем этапе начинается процесс своеобразного сворачивания перцептивных действий, их сокращения до необходимого и достаточного минимума. Эфферентные звенья соответствующих действий перестают замечаться, и внешнее восприятие ситуации начинает создавать ошибочное впечатление пассивного рецептивного процесса. На следующих, более высоких ступенях развития восприятия дети приобретают способность быстро и без каких-либо внешних движений узнавать определенные свойства воспринимаемых ими предметов, отличать их друг от друга на основе свойств этих предметов и использовать в восприятии связи и отношения, существующие между ними. Таким образом, на завершающем этапе развития восприятия перцептивное действие превращается в идеальное, выполняемое уже полностью в уме.

• [1] См. Самойлов Л. Ф. И. М. Сеченов и его мысли о роли мышцы в нашем познании природы // Хрестоматия по ощущению и восприятию. М., 1975.