Описанные аппараты обеспечивают возможность отражения на сетчатке глаза целых образов. Этот факт легко проверить, если рассмотреть глаз только что убитого животного. В этом случае на сетчатке глаза отчетливо выступают контуры того предмета, который глаз воспринимал непосредственно перед смертью. Прием анализа такого изображения, оставшегося на сетчатке только что погибшего человека, с успехом применяется в криминалистике.
Третьим дополнительным (двигательным) аппаратом глаза является система глазодвигательных мышц (прямые и косые мышцы глаза). С их помощью обеспечиваются движения глазного яблока, которые позволяют осуществлять координированные движения (конвергенцию) обоих глаз. Благодаря этому изображение, получаемое на обеих сетчатках, падает на одну точку (если эти координированные движения глаз нарушаются, как это имеет место при поражении верхних отделов ствола, возникает феномен "двоения"); с их же помощью становятся возможными и движения взора, позволяющие глазу перемещаться с одного объекта на другой. На центральных механизмах, регулирующих движения взора, и на роли движения глаз в зрительном восприятии мы остановимся ниже.
Сетчатка глаза и его дополнительный (двигательный) аппарат являются периферическими приборами зрительной системы или началом иерархически построенного зрительного пути, обеспечивающими как доведение полученных сигналов до центральных нервных приборов (и тем самым кодирование зрительных сигналов), так и регуляцию движений глаз, обеспечивающих правильное направление взора.
Следует еще раз напомнить, что волокна, исходящие из различных участков сетчатки, кончаются в строго определенных участках проекционного зрительного поля, так что поражение одной небольшой части этого поля приводит к выпадению вполне определенного участка поля зрения, такое выпадение поля зрения называется скотомой. Как и в других анализаторах, волокна, несущие импульсы от нижних участков поля зрения, кончаются в верхних участках первичного (проекционного) зрительного поля, а волокна, несущие импульсы от верхних участков, в нижних частях проекционной зрительной коры. Поэтому поражение верхних участков проекционной зрительной коры вызывает выпадение нижней части поля зрения (нижнюю квадратную гемианопсию), а поражение ее нижних участков - выпадение верхних частей поля зрения (верхнюю квадратную гемианопсию).
Легко видеть, какое значение эти симптомы имеют для точной диагностики места (топики) мозгового поражения.
Как мы уже указывали выше, нейроны, входящие как в состав наружного коленчатого тела, так и в состав проекционных отделов зрительной коры, отличаются высочайшей специализацией:
• одни из них реагируют только на плавные, другие - только на острые линии;
• одни из них - только на движения объекта от центра к периферии, другие - только на движения объекта от периферии к центру и т. д.
Такой характер нейронов зрительной коры позволяет дробить восприятие на мельчайшие признаки, которые на дальнейших этапах зрительной системы могут объединяться в любые подвижные структуры. Процесс зрительного восприятия не заканчивается, однако, на том, что соответствующие сигналы поступают в проекционное зрительное поле. Оттуда возбуждения передаются на вторичные зрительные поля (поле 18 и 19–е Бродмана), где преобладают сложные ассоциационные нейроны второго и третьего слоев и полученные дробные импульсы могут объединяться и кодироваться соответственно задачам, стоящим перед субъектом. Выше мы уже дали функциональную характеристику этих полей и показали, что явления, которые возникают при их раздражении, так и те нарушения зрительного восприятия, которые появляются при их поражении, хорошо известны в клинике как явления зрительной агнозии. Эти явления заключаются в том, что больной с поражением вторичных зрительных полей не теряет остроты зрения, хорошо различает отдельные детали предмета, но оказывается не в состоянии синтезировать их в единое целое, испытывая те же затруднения, которые испытывает больной с поражением вторичных отделов чувствительной коры и с явлениями астереогноза, возникающими у него при ощупывании предмета.
Пути зрительной системы не исчерпываются теми этапами организации зрительного восприятия, которые мы только что описали. Периферический аппарат зрения включает в свой состав как основные (собственно зрительные), так и дополнительные (оптико - моторные) приборы, и последние также имеют свою совершенно определенную функциональную организацию.
Известно, что волокна нервов, управляющих как сужением и расширением зрачка, так и процессом конвергенции, соединяют мышцы глаза с центральными аппаратами верхних отделов ствола, при поражении которых возникают явления нарушения реакций зрачка на свет и явления "двоения" в глазах.
Волокна аппарата, управляющего организованными движениями взора, включены в гораздо более сложную систему и кончаются в коре головного мозга. Наибольший интерес представляет тот факт, что в коре головного мозга имеется не один "глазодвигательный центр", а два особых "центра", управляющие движениями взора.
1. Задний из них расположен в теменно - затылочных отделах мозговой коры и, по - видимому, служит для рефлекторной регуляции движений взора, обеспечивая акт фиксации и прослеживания движущейся точки.
2. Передний глазодвигательный центр расположен в средних отделах премо - торной зоны (поле 8–е Бродмана) и, по всем данным, является аппаратом, регулирующим произвольный перевод глаз и активные поисковые движения взора.
Этот факт подтверждается тем, что у больных с поражением задних, теменно - затылочных отделов коры нарушается акт фиксации взором неподвижной точки и рефлекторного прослеживания движущейся точки, в то время как активное передвижение глаз остается значительно более сохранным. Наоборот, у больных с поражением переднего глазодвигательного центра как акт фиксации, так и акт прослеживания движущейся точки остается относительно сохранным, но грубо нарушается произвольное передвижение глаза по словесной команде и сильно страдают активные поисковые движения глаз.
Восприятие структур
Мы описали морфологическое строение зрительной системы и теперь можем обратиться к анализу основных закономерностей зрительного восприятия.
Выше мы уже указывали, что живем не в мире отдельно зрительно воспринимаемых точек или цветовых пятен, а в мире геометрических фигур, предметов и ситуаций.
Каковы же те законы, по которым происходит их восприятие?
Мы уже видели, что как строение сетчатки с ее плоскостным послойным расположением светочувствительных и нервных элементов, так и плоскостное расположение слоев нервных клеток в проекционной зрительной коре обеспечивает не только восприятие отдельных признаков, но и восприятие целых геометрических форм или структур.
Законы этого восприятия были в свое время детально прослежены группой немецких психологов, создавших специальное направление, известное под названием гештальт - психологии, или психологии образов. Согласно основным положениям направления, зрительное восприятие является не процессом ассоциации отдельных элементов, а целостным структурно организованным процессом. Один из основателей этого направления, В. Келер, видел в этом целостном характере процесса общее свойство, которое объединяет зрительное восприятие с физическими процессами. Если мы бросим камень на спокойную гладь озера, мы увидим, как на поверхности воды появятся правильные круги, которые постепенно расходятся, не теряя своей правильной формы. Такой правильной организованной структурой отличаются и магнитные поля.
Аналогичную структурную организацию можно наблюдать и в зрительном восприятии. Это целостное восприятие геометрических фигур в равной степени имеет место как у человека, так и животных.
Это было многократно описано в литературе, и прежде всего в известных опытах американских психологов Лейиш и Клювера.
Исследователи тренировали животное (крысу или обезьяну) положительно реагировать на фигуру черного треугольника на белом фоне. Оказывалось, что после тренировки животное сразу же положительно реагирует на белый треугольник на черном фоне, на треугольник, намеченный штрихами или точками, и даже на линии, образующие острый угол.
Совершенно очевидно, что животное схватывает не отдельные признаки фигуры, а ее целую структуру, и целостный характер восприятия составляет здесь основную черту перцепторной деятельности животного.
Аналогичный опыт был проведен и ученицей В. Келера - М. Герц. В этом опыте на площадку ставился ряд баночек и под одну из них клался орех. Птица тренировалась подлетать к банкам, опрокидывать их крылом и брать орех. Если банки стояли в беспорядке, опрокидывание банок шло в случайном порядке, если же банки стояли в порядке круга, причем одна из них стояла отдельно, птица неизменно сшибала сразу же эту отдельную банку, очевидно, воспринимая все остальные как замкнутую структуру.
Такой же целостный характер имело и восприятие цвета. В известном опыте В. Келера курица тренировалась клевать зерна со светло - серого фона, в то время как зерна на темно - сером фоне были приклеены. Если же курице давался контрольный опыт, где темно - серый квадрат (которой раньше подкреплялся отрицательно) помещался рядом с черным квадратом, она сразу же начинала клевать зерна на этом темно - сером квадрате. Совершенно очевидно, что курица воспринимала цветовые оттенки не изолированно, а в определенных отношениях друг к другу, иначе говоря, в определенной структуре.
Представители гештальт - психологии описали ряд законов, которым подчиняется восприятие формы.
Первым из них является закон четкости структуры, согласно которому наше восприятие выделяет прежде всего наиболее четкие по своим геометрическим свойствам структуры.
Так, если субъекту предъявляется сложная геометрическая структура, он прежде всего выделяет из нее наиболее четкие изображения. Закон четкости зрительного восприятия сыграл большую роль в оборонной технике, когда для маскировки сложной фигуры достаточно было скрыть ее в более сильных структурах.
Вторым законом зрительного восприятия форм, сформулированным представителями гештальт - психологии, был закон дополнения до структурного целого (закон "амплификации"). Согласно этому закону четкие, но не законченные структуры всегда дополнялись до четкого геометрического целого.
Оба эти закона позволили объяснить и процесс объединения ряда явлений зрительного восприятия, которые оставались трудно объяснимыми.
Одним из таких явлений может служить факт объединения отдельных геометрических фигур друг с другом.
Структурный характер зрительного восприятия объясняет тот факт, что если одни структуры воспринимаются нами как расположенные на плоскости, то другие - воспринимаются трехмерно, как выходящие за плоскость листа.
Структурный характер восприятия объясняет и то явление, которое называется двойственным изображением.
Наконец, законами целостного структурного восприятия объясняются и некоторые из так называемых оптико - геометрических иллюзий.
Все эти особенности геометрических иллюзий объясняются тем, что наше геометрическое восприятие не состоит из изолированных элементов, а имеет все черты целостного, структурно организованного восприятия.
Теория структурной психологии (гештальт - психологии) внесла много нового и ценного в анализ целостного восприятия форм. Однако она имеет и свою ограниченность. Представляя законы восприятия структур естественным отражением целостных законов физиологических и даже физических процессов, она отвлекается от того, что все явления человеческого восприятия, которые она описывает, сложились в определенных исторических условиях и не могут быть до конца поняты без их учета. Вот почему, как показали факты, те законы "четкости восприятия", "заканчивания до целого", которые представлялись сторонниками гештальт - психологии естественными законами каждого восприятия, в действительности оказываются полностью пригодными лишь для восприятия человека, сложившегося в условиях определенной культуры, и не подтверждаются при изучении восприятия людей тех исторических формаций, в которых восприятие геометрических форм не носит того отвлеченного характера, которым оно отличается у нас. Сравнительно - исторические исследования, проведенные за последние десятилетия, существенно ограничили описанные в гештальт - психологии законы и дали возможность убедиться в том, что на разных этапах исторического развития и общественной практики процессы восприятия могут подчиняться неодинаковым законам. Примером этого может служить тот факт, что в известных культурах незамкнутый круг воспринимается не как неоконченный круг, а как "браслет", а незамкнутый треугольник - не как неоконченный треугольник, а как "амулет", или "мерка для керосина", и т. д.
Исследование того, как строится восприятие геометрических фигур в условиях наглядного предметного мышления, несомненно, еще внесет свои существенные поправки в законы структурного восприятия, установленные представителями гештальт - психологии.
Восприятие предметов и ситуаций
Как мы только что видели, зрительное восприятие простых форм происходит мгновенно и не требует длительных, развернутых поисков с выделением опознавательных признаков и их дальнейшим синтезом в одну целую структуру.
Иное имеет место при восприятии сложных предметов, их изображений или целых ситуаций.
В этих случаях лишь наиболее простые и хорошо знакомые предметы воспринимаются сразу (симультанно). При восприятии сложных, малознакомых предметов или целых ситуаций становится необходимым процесс выделения опознавательных признаков с их дальнейшим синтезом и сличением исходной гипотезы с реально поступающей информацией. Чем сложнее предъявленное изображение, тем более развернутый характер носит этот процесс предварительной ориентировки в воспринимаемом предмете или ситуации и тем больше он приближается к тому последовательному (сукцессивному) процессу опознания, который мы описывали, наблюдая процесс осязательного (тактильного) восприятия ощупываемого предмета.
Процесс зрительного восприятия сложных объектов представляет сложную и активную перцепторную деятельность, и хотя он протекает несравненно более сокращенно, чем процесс опознания предмета на ощупь, он все же требует участия двигательных компонентов, приближаясь тем самым к осязательному восприятию.
Этот факт предвидел И. М. Сеченов, когда указывал, что глаз, рассматривающий предмет, производит принципиально такие же ощупывающие движения, как и рука; но только в последнее время стало ясно, почему движения глаз при рассмотрении предмета так необходимы.
Дело заключается в том, что, как показал известный советский психофизиолог А. Л. Ярбус, неподвижный глаз может удерживать воспринимаемый образ только очень короткое время, после которого изображение перестает восприниматься, и человек начинает видеть "пустое поле". Чтобы доказать это, исследователь прикреплял к роговице глаза присоску, на которой была укреплена светящаяся петля. Легко видеть, что эта петля двигалась вместе с движением глаза, иначе говоря, оставалась неподвижной по отношению к глазу, и ее изображение всегда падало на один и тот же участок сетчатки. Результаты, которые получил А. Л. Ярбус, заключались в том, что испытуемый отчетливо воспринимал изображение светящейся петли лишь в течение очень короткого срока (1–2 с), после чего оно исчезало, и испытуемый начинал воспринимать "пустое поле".
Есть основания думать, что этот эффект связан с тем, что длительное раздражение одного и того же участка сетчатки вызывает запредельное (парабиотическое) возбуждение в этом участке и ведет к его функциональному отключению.
Следовательно, для того чтобы обеспечить возможность длительного сохранения образа, нужны движения глаза, перемещающие изображение с одних пунктов сетчатки на другие. Такой же эффект может быть достигнут, если неподвижный предмет начинает восприниматься при быстром чередовании разно окрашенного света (В. П. Зинченко). В этом случае движения глаза заменяются прерывистым раздражением сетчатки различными по длине волнами.
Опыт А. Л. Ярбуса показывает, что для длительного восприятия объекта действительно нужны мелкие движения глаз, перемещающие изображение на близко отстоящие друг от друга участки сетчатки, и такие движения глаза, рассматривавшего объект, действительно были установлены в специальном исследовании.
Метод, предложеный А. Л. Ярбусом, обладал большой точностью, однако, неудобен тем, что требует предварительного обезболивания глаза раствором новокаина, и испытуемый может удерживать прикрепленное к склере зеркальце лишь очень небольшой срок (3–4 мин). Поэтому в практике психологического исследования были предложены другие методы регистрации движений глаза.
Один из них заключается в том, что движения глаза субъекта, рассматривающего изображение, снимаются на киноленту и последовательные кадры анализируются. Неудобство этого метода состоит в том, что обработка полученных результатов (перенос положения глаза на отдельных кадрах на одну кривую требует длительной работы).
Этого неудобства избегают два других метода, прочно вошедших в литературу.
Первый из них заключается в том, что к мышцам глаза прикрепляются электроды, закрепляемые на височном, носовом, верхнем и нижнем участках кожи; изменения в токах действия, которые возникают при последовательных движениях глаз, регистрируются на соответствующей записи. Этот метод может обладать достаточной точностью, хотя и полученные таким образом кривые могут регистрироваться сравнительно недлительное время и требуют коррекции.
Второй метод, предложенный А. Д. Владимировым, заключается в следующем: на глаз испытуемого наводятся лучи, проходящие через инфракрасный фильтр; глаз не воспринимает слепящего действия этих лучей, а только ощущает тепло. Разница между отражением света от темного зрачка и отражением света от световой радужки превращается в разницу потенциалов, и смещение точки, отделяющей зрачок от радужки, регистрируется на записи. Преимущество этого метода состоит в том, что он не требует никакой фиксации присоски на склере глаза, сразу же дает запись траектории движений глаза и регистрация может продолжаться длительное время.
Опыты с регистрацией движения глаза При рассматривании сложных объектов позволили убедиться, что в процессе внимательного рассматривания объекта имеют место по крайней мере два вида движений глаз.
Первым из них являются микродвижения глаз, перемещающих изображение на соседние точки сетчатки; эти движения можно видеть даже при фиксации глазом неподвижной точки. Их значение для сохранения устойчивого образа ясно из приведенного выше опыта, показывающего, что неподвижное по отношению к глазу изображение сохраняется на сетчатке лишь очень непродолжительное время.