Еще одним важным компонентом восприятия пространства являются те законы структурного восприятия, которые мы уже описывали выше, и при известных условиях они сами по себе достаточны для того, чтобы вызвать восприятие глубины. К ним присоединяется и последнее условие - хорошо закрепленный прежний опыт, который может существенно влиять на восприятие глубины, а в некоторых случаях, как уже было сказано раньше, приводить к возникновению иллюзий.
Восприятие пространства не ограничивается, однако, восприятием глубины. Его существенную часть составляет восприятие расположений предметов по отношению друг к другу, и это требует специального рассмотрения.
Воспринимаемое нами пространство никогда не носит симметричного характера; оно всегда в большей или меньшей степени асимметрично. Одни предметы расположены от нас вверху, другие внизу; одни дальше, другие ближе; одни справа, другие слева. Различные пространственные расположения предметов в этом асимметричном пространстве имеют часто решающее значение. Примером этого могут служить ситуации, когда нам нужно ориентироваться в расположении комнат, сохранить план пути и т. д.
В условиях, когда мы можем опираться на дополнительные зрительные сигналы (расстановка вещей в коридорах, различный вид зданий на улицах), такая ориентировка в пространстве осуществляется легко. Когда эта дополнительная зрительная опора устраняется (это имеет место, например, в совершенно одинаковых коридорах, на станциях метро, где имеются два ничем по виду не отличающихся противоположных выхода), такая ориентировка резко затрудняется. Каждый хорошо знает, как легко теряется ориентировка в пространственном расположении у засыпающего в полной темноте человека.
Ориентировка в таком асимметричном пространстве настолько сложна, что одних описанных выше механизмов недостаточно. Для ее обеспечения нужны добавочные механизмы, прежде всего выделение "ведущей" правойруки, опираясь на которую человек и осуществляет сложный анализ внешнего пространства, и системы абстрактных пространственных обозначений (правое - левое), которое, как показали психологические наблюдения, имеет социально - историческое происхождение.
Совершенно естественно, что на определенном этапе онтогенеза, когда ведущая правая рука еще не выделена, и система пространственных понятий не усвоена, симметричные стороны пространства долгое время продолжают путаться. Такие явления, характерные для ранних стадий каждого нормального развития, проявляются в так называемом "зеркальном письме", которое выступает у многих детей 3–4 лет и затягивается, если ведущая (правая) рука почему - либо не выделяется.
Тот сложный комплекс приборов, который лежит в основе восприятия пространства, требует, естественно, столь же сложной организации аппаратов, осуществляющих центральную регуляцию пространственного восприятия. Таким центральным аппаратом являются третичные зоны коры головного мозга, или "зоны перекрытия", которые объединяют работу зрительного, тактильно - кинестетического и вестибулярного анализаторов. Именно поэтому поражение нижнетеменных отделов мозговой коры, не затрагивающее нормального восприятия форм предметов и их глубины (удаленности), приводит, как правило, к глубокому нарушению высших форм организации пространственного восприятия.
Больные с поражением нижнетеменных отделов мозга не испытывают заметных затруднений в зрительном восприятии фигур и предметов; они продолжают различать удаленность и не проявляют затруднений в оценке перспективы. Однако они проявляют отчетливые затруднения в ориентировке в пространстве, не могут отличить правую и левую стороны предметов, путаются при нахождении правильного пути и идут направо, когда им нужно идти налево; они делают ошибки при оценке положения стрелок на часах, не различая симметрично расположенных цифр (например, путают стрелки в положениях "3 часа" и "9 часов"); они теряют возможность ориентироваться в географической карте и в оценке симметрично расположенных римских цифр (например, XI и IX); они теряют способность правильно ориентироваться в "символическом пространстве", необходимом для операций с разрядным строением числа и со счетом. Как мы увидим ниже, они испытывают известные затруднения в логико - грамматических операциях, требующих ориентировки в сложном "асимметричном" пространстве.
Таким образом, исследование того, как меняются сложные формы ориентировки в пространстве у больных с поражением нижнетеменных отделов мозга, не только позволяет проникнуть глубже в физиологические основы этой формы восприятия, но и дает возможность установить, какие формы сознательных психических процессов протекают при его участии.
Специальными формами нарушения пространственного восприятия являются нарушения схемы тела. Они возникают при патологическом раздражении проприоцептивных отделов нижнетеменной коры и выражаются в своеобразном изменении ощущений собственного тела: больные с таким поражением могут испытывать ощущения, что одна сторона тела стала у них необычайно большой, что голова "разбухла", стала "больше всего тела" и т. п. Нарушение схемы тела представляет важный опорный признак при диагностике патологических очагов в нижнетеменных отделах коры и соответствующих подкорковых образованиях.
Слуховое восприятие
Слуховое восприятие коренным образом отличается как от осязательного, так и от зрительного восприятия.
Если осязательное и зрительное восприятие отражает мир предметов, расположенных в пространстве, то слуховое восприятие имеет дело с последовательностью раздражений, протекающих во времени.
Это коренное различие отметил в свое время великий русский физиолог И. М. Сеченов, указавший, что двумя основными видами синтетической деятельности, которыми обладает человек, является:
• с одной стороны, объединение отдельных раздражений в симультанные, и прежде всего пространственные, группы;
• с другой - объединение поступающих в мозг раздражений в последовательные (сукцессивные) серии, или ряды.
Слуховое восприятие прежде всего имеет дело со вторым видом синтеза, и в этом состоит его основное значение.
Физиологические и морфологические основы слуха
Наш слух воспринимает тоны и шумы. Тоны представляют собой правильные ритмические колебания воздуха, причем частота этих колебаний определяет высоту тона (чем выше частота, тем выше тон), а амплитуда этих колебаний - интенсивность звука (его субъективную громкость). Шумы являются результатом комплекса накладывающихся друг на друга колебаний, причем частота этих колебаний находится в случайных, некратных отношениях между собой. Шум, состоящий из большого числа различных колебаний одинаковой интенсивности (где ни один компонент не преобладает), называется "белым шумом" (по аналогии с белым цветом, который, как известно, является результатом смешения разных цветов).
Следует отметить, что только такие тоны, как тон камертона, состоят из одной серии колебаний и называются чистыми тонами. Тоны голоса или любых инструментов отличаются тем, что колебания носят здесь сложный характер. Причем составные части этих колебаний находятся в кратных отношениях друг к другу, при этом высота тона определяется частотой тех колебаний, которые имеют максимальную амплитуду, а общее число включенных колебаний (гармоник) определяет тембр данного тона. Высота тона выражается обычно в герцах (число колебаний в секунду), его сила - в децибелах (децибел = /10 бела; под "белом" понимается увеличение минимального давления волны в 10 раз; так как бел слишком крупная величина, практически пользуются децибелами).
Как уже было сказано, человек способен различать звуки в диапазоне от 20 до 20 тыс. герц, а диапазон интенсивности звуков, воспринимаемых человеком, составляет шкалу от 1 дБ (пороговые звуки) до 130 дБ.
Периферический аппарат слуха состоит из сложного комплекса приборов.
Воздействующие на человека тоны и шумы попадают через слуховой проход на барабанную перепонку - эластичную пленку, которая обладает способностью колебаться в ритм со звуком. Эти колебания через систему косточек, находящихся в среднем ухе (наковальня, молоточек, стремячко), передаются через овальное окно в аппарат внутреннего уха, где расположен периферический аппарат слуховой рецепции - улитка, заполненная жидкостью (эндолимфой). Колебания, передаваемые только что описанным аппаратом среднего уха, приводят в движение жидкость улитки и вызывают соответственные колебания в этой замкнутой системе. На основной мембране улитки расположен специальный прибор, превращающий колебания жидкости в нервные возбуждения, - Кортиев орган - замечательный прибор, обладающий свойством переводить последовательные колебания в возбуждение отдельных пространственно расположенных нервных клеток. Это "кодирование" совершается благодаря тому, что Кортиев орган состоит из системы волосковых нервных клеток, каждая из которых связана с поперечным волокном определенной длины, включенным в трубку улитки. Эти волокна и резонируют различные по частоте колебания жидкости, а так как этих волокон в улитке имеется до 24 тыс., возникает возможность воспринимать тоны в указанном выше частотном диапазоне.
Таким образом, каждый звук, дошедший до аппарата слухового рецептора, вызывает колебание одной или нескольких рядом лежащих струн, а эти колебания возбуждают соответствующие волосковые клетки и вызывают нервные возбуждения. При этом высокие звуки вызывают колебания более коротких, а низкие звуки - более длинных струн, а возникшие в результате нервные возбуждения проводятся по соответствующим волокнам слухового нерва.
Изложенная "резонансная теория слуха", которая в свое время была предложена знаменитым немецким физиологом Г. Гельмгольцем, принимается большинством исследователей; лишь в последнее время в нее были внесены поправки известным физиологом слуха Бекеши, который указал на то, что основная мембрана улитки не натянута и прикрепленные к ней струны реагируют на колебания жидкости по гидродинамическим законам.
Тот факт, что основной процесс, протекающий в периферическом отрезке слухового рецептора, действительно является превращением механических колебаний в сложные нервные (электрические) явления, доказывается так называемым телефоническим (микрофонным) эффектом, описанным американскими физиологами Уивером и Бреем. Если отвести токи действия от слухового нерва кошки и, усилив их, подавать на микрофон, расположенный в соседней комнате, а затем произнести над ухом кошки слово, можно услышать это слово в микрофоне. Этот опыт показывает, что слуховой рецептор работает по принципу микрофона, переводящего механические колебания звука в электрические колебания.
Волокна звукового нерва, начинающиеся от Кортиева органа, входят в состав "слухового пути". При этом волокна, идущие от обоих слуховых нервов, отдавая веточку, идущую к нижнему четверохолмию, направляются в составе "внутренней петли" к центральным аппаратам обоих полушарий. Они прерываются во внутреннем коленчатом теле (подкорковый аппарат слуха) и оттуда направляются к поперечной извилине височной области (извилина Гешля), которая и является первичной (проекционной) слуховой зоной коры. Как и в других проекционных зонах, волокна, несущие импульсы различных частот, располагаются в этой проекционной зоне в строгом порядке: во внутренних (медиальных) отделах извилины Гешля оканчиваются волокна, несущие импульсы от высоких, а в наружных (латеральных) отделах извилины Гешля - волокна, несущие импульсы от низких тонов.
Как правило, поражение извилины Гешля одного полушария ведет лишь к частичному снижению слуха на противоположное ухо (ведь, как было упомянуто, волокна от обоих периферических рецепторов слуха приходят как в правое, так и в левое полушария).
Существенным является тот факт, открытый советским психологом Г. В. Гершуни, что поражение коры височной области, не сказываясь отчетливо на порогах восприятия длительных тонов, приводит к отчетливому повышению порогов (или снижению чувствительности) к ультракоротким звукам (от 1 до 5 м/сек), проявляющемуся на противоположном ухе. Этот факт заставляет думать, что роль слуховой коры заключается не только в том, чтобы принимать звуковые сигналы, доходящие до периферического рецептора, но и в том, чтобы стабилизировать эти сигналы, позволяя человеку учитывать и их более дробные, более короткие компоненты.
Возбуждения, дошедшие до извилины Гешля, передаются дальше на аппараты внешних (конвекситальных) отделов височной коры (поле 22 Бродмана), которые являются вторичной слуховой зоной. Преобладание нейронов II и III слоев, которым отличается эта зона, а также ее интимные связи с другими (двигательными) отделами коры делают из вторичной слуховой зоны важнейший аппарат, позволяющий выделять существенные элементы звуковой информации, синтезировать ее признаки и кодировать звуки в сложные системы, иначе говоря, осуществлять процессы сложного звукового восприятия.
Психологическая организация слухового восприятия
Говоря об организации осязательной и зрительной чувствительности, мы уже отмечали, что факторами, организующими их в известные системы, являются формы и предметы внешнего мира. Отражение их и приводит к тому, что осязательные и зрительные процессы кодируются в известные системы и превращаются в организованное осязательное и зрительное восприятие.
Какие же факторы приводят к организации слуховых процессов в сложной системе слухового восприятия?
Известно, что слух животных организован определенными врожденными программами, позволяющими выделять им биологически существенные компоненты звуков и объединять их в биологически важные системы, которые животное легко выделяет из остальных шумов (примером может служить поскребывание мыши или мяуканье котенка, которые легко выделяются кошкой из всех остальных шумов). В отличие от этого мир звуковых раздражений человека определяется другими факторами, которые имеют не биологическое, а социально - историческое происхождение.
Можно различить две объективные системы, которые сложились в процессе социальной истории человечества и оказывают существенное влияние на кодирование слуховых ощущений человека в сложные системы слухового восприятия.
Первой из них является ритмико - мелодическая (музыкальная) система кодов, второй - фонемотическая система кодов (система звуковых кодов языка). Оба эти фактора и организуют воспринимаемые человеком звуки в сложные системы слухового восприятия. Решающая роль этих факторов приводит к тому, что если ухо животного иногда обладает гораздо более тонкой звуковой чувствительностью, чем ухо человека, слух человека характеризуется гораздо большей сложностью, большим богатством и большей подвижностью звуковых кодов.
Известно, что система ритмико - мелодических (музыкальных) кодов, определяющая музыкальный слух, состоит из двух основных компонентов.
Одним из них являются звуковысотные отношения, позволяющие складывать звуки в консонирующие аккорды и формировать последовательные ряды этих звуковых соотношений, входящие в состав мелодий.
Другим компонентом являются ритмические (или прозодические) отношения правильных чередований длительностей и интервалов отдельных звуков. Эти отношения могут создать сложные ритмические узоры даже из звуков одной частоты (дробь барабана может служить примером таких ритмически организованных звуков).
Основной функцией музыкального слуха является выделение существенных звуковысотных и прозодических (ритмических) отношений, синтез их в мелодические структуры, создание соответственных звуковых моделей, выражающих известное эмоциональное состояние, и сохранение этих ритмико - мелодических систем. Легко видеть, что если на ранних этапах развития музыкального слуха такой процесс кодирования звуковых систем носит развернутый характер, то по мере упражнения этот процесс сокращается, у человека вырабатываются более крупные единицы музыкального слуха и он становится способен выделять и удерживать целые обширные системы музыкальных мелодий.
Второй объективной системой, которая определяет процесс звукового восприятия и обеспечивает кодирование его отдельных элементов в сложные формы звукового восприятия, является система звукового языка.
Человеческий язык располагает целой системой звуковых кодов, на основе которых строятся его значащие элементы - слова. Для выделения звуков речи, или фонем, недостаточно иметь острый слух; для их восприятия нужно произвести сложную работу, заключающуюся в выделении существенных признаков речевого звука и отвлечении от посторонних признаков, не существенных для его различения.
Каждый исторически сложившийся этап обладает сложным кодом существенных признаков, позволяющих различать смысл произносимого слова в русском языке. Такими признаками являются, например, признаки звонкости или глухости согласных (очень близкие звуки, отличающиеся только одним этим признаком, например, "б" и "п" или "д" и "т"), которые позволяют изменять смысл слова. Примером может служить различение таких слов, как:
• "бочка" и "почка";
• "балка" и "палка";
• "дочка" и "точка".
Эти звуковые признаки, имеющие смыслоразличительное значение, называются фонематическими, и сущность речевого слуха заключается в том, чтобы выделить их из речевого потока, сделать доминирующими, одновременно отвлекаясь оттого, каким тембром произносятся слова, и от того, какой высотой тона отличается голос произносящего их человека.
Овладение объективной фонематической системой (различной в разных языках) и является условием, организующим слух человека и обеспечивающим восприятие звуковой речи. Без овладения этой фонематической системой слух остается неорганизованным, и поэтому человек, не овладевший фонематической системой чужого языка, не только "не понимает" его, но и не выделяет существенных для него фонематических признаков, иначе говоря, "не слышит" составляющих его звуков.
Мы подробнее остановимся на фонематических кодах языка при рассмотрении психологии речи, а здесь ограничимся лишь краткими сведениями.
Кодирование звуков в соответствующие системы музыкального или речевого слуха не являются пассивным процессом.
Так же как и система осязательного или зрительного восприятия предмета, сложное слуховое восприятие представляет собой активный процесс, включающий в свой состав моторные компоненты. Отличие слухового восприятия от осязательного и зрительного лишь в том, что если в осязательном и зрительном двигательные компоненты включены в ту же систему анализаторов (ощупывающие движения руки, поисковые движения глаз), то в слуховом восприятии они отделены от слуховой системы и выделены в особую систему пропевания голосом для музыкального слуха и проговаривания для речевого слуха.