Книги по психологии

ИЗУЧЕНИЕ ПРИЧИННЫХ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИМИ И ПСИХИЧЕСКИМИ ФЕНОМЕНАМИ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ВОСПРИЯТИЯ
М - МОЗГ и психическая деятельность

А. М. ИВАНИЦКИЙ

Традиционная физиология рассматривает мозг как очень слож­ное устройство, как совершенную машину, создапную природой, которая на основании анализа внешних сигналов, используя гене­тический и индивидуальный опыт, вырабатывает целесообразно« поведение. Почему мозг еще и «ощущает» свою работу, почему п как возникает субъективный мир — таковы кардинальные воп­росы современной науки.

Предполагаемый ответ на это таков. Важной особенностью психики является способность отделить свое «я» от впешией сре­ды, а в более сложных формах психического — как бы увидеть себя со стороны. Эта способность необычайно расширяет возмож­ности человека в его общении с другими людьми. Прогресс чело­веческого общества, достижения культуры и науки неразрывно связаны с психикой. Прп исследовании конкретных механизмов психики основная трудность заключается в обосновании того, что наблюдаемые в эксперименте психические и физиологические феномены не просто протекают одновременно, по объединены причинной связью.

Ранее нами было выдвинуто положение о том, что установ­ление при чинных связей между феноменами физиологии и психо­логии может быть проведено на базе сопоставления не только отдельных фактов, но и теоретических концепций этих двух наук. Эти концепции в принципе должны содержать сходные теорети­ческие положения, так как описываемые ими физиологические и психологические проявления имеют одну и ту же основу — дея­тельность головного мозга. Речь идет при этом о концепциях, описывающих элементарную структуру психического акта, с одной стороны, и достаточно сложные физиологические проявления — с другой. Действительно, можно констатировать, что в физиоло­гии и психологии независимо друг от друга были созданы теории, описывающие переработку стимульной информации, которые дей­ствительно содержат сходные или близкие теоретические положе­ния. Первая из них —это концепция коркового синтеза информа­ции о физических и сигнальных свойствах стимула [4]. Опа основана главным образом на данных, полученных методом вызванных потепциалов, которые согласно данной концепции должны анализироваться не только с точки зрения их физиоло­гического гепеза, по и информационных процессов мозга. Ранние волны ответа имеют преимущественно сенсорное происхождение и могут быть связаны с поступлением и корковой переработкой информации о физических характеристиках стимула. Поздние волны ответа, связанные в значительной мере с функцией высших подкорковых центров эмоций и мотиваций, а также интракорти - кальным взаимодействием, отражают главным образом биологи­ческую значимость стимула. Корковый синтез информации о фи­зических и сигнальных свойствах стимула лежит в основе комп­лексной оценки сигналов, причем метод вызванных потенциалов позволяет провести количественный анализ составляющих этого синтеза.

Психологической концепцией, которая может быть сопостав­лена с концепцией информационного синтеза, является теория обнаружения сигнала [11]. Эта теория описывает сенсорно-пер­цептивный процесс как результат взаимодействия двух незави­симых переменных: сенсорного фактора и критерия решения, свя­занного с мотивацией и установками личности.

Таким образом, две приведенные концепции, первая из кото­рых относится к области физиологии, а вторая — ]$, психологии,, действительно сходны по своим теоретическим положениям. Су­щественно, однако, было знать, насколько это сходство отражает действительную общность соответствующих понятий физиологии и психологии. Ответ на этот вопрос может быть получен экспе­риментальным путем. Поскольку методы обеих концепций совер­шенно различны, создается возможность получить на воздействие' тех же стимулов независимые характеристики каждого из двух факторов сенсорно-перцептивного процесса в терминах физиологии и психологии.

. Такое исследование было проведено в нашей лаборатории с участием В. Б. Стрелец и Л. В. Матвеевой. Исследование про­водилось на зрительном и соматосенсорном анализаторах. Вызван­ные потенциалы усреднялись с помощью цифровых ЭВМ. Пара­метры каждой из волн вызванного потенциала представляли фи­зиологические характеристики мозговых процессов, связанных с приходом и переработкой стимульной информации. Психологи­ческие показатели восприятия вычислялись по методам теории, обнаружения сигнала из вероятностей правильных обнаружений и ложных тревог. Вычислялись показатели сенсорной чувствитель­ности д/ и критерия решения.

Сопоставление между физиологическими и психофизическими показателями производилось путем вычисления корреляций меж­ду ними. Вычислялись два вида коэффициентов: меж - и впутрп - индивидуальпые коэффициенты.

Результаты исследования сводятся к следующему[4]. Ампли­туда ранних воли вызвапных потенциалов с латентностью 20—60 мс, имеющих сенсорный генез, обнаружила высокую кор­реляцию с показателем сенсорной чувствительности.

Второй важной корреляцией, установленной при сопоставле­нии вызванных потенциалов и характеристик перцепций, является -


Связь показателя критерия решения с амплитудой поздних ком­понентов вызванных потенциалов, имеющих латентность 200— 300 мс, в том числе волной Рзоо. Эти компоненты связаны, как говорилось, с мотивацией и вниманием субъекта. Полученные данные показывают, таким образом, тесную связь соответствую­щих понятий физиологии и психологии, или, говоря словами И. М. Сеченова, «родство физиологического и психологического по способу происхождения». Исследования, проведенные с ре­гистрацией вызванных потенциалов от различных областей коры, показали, что задние отделы полушарий, где расположены проек­ционные зоны анализаторов, в целом имеют более тесную связь с сенсорными, а лежащие более кпереди отделы мозга, особенно лобные области,— с выесенсорными факторами восприятия. На­ряду с указанной выше общей тенденцией имели место также менее выраженные корреляции обратного знака, т. е. сенсорного фактора с поздними волнами ответа, а внесенсориого — более ран - нпмп, причем наблюдалось как бы чередование тех или иных свя­зей. Наиболее интересные данные были получены в отношении механизма объединения двух перцептивных составляющих в це­лостный акт восприятия.

Пространственная интеграция обеспечивается синхронизацией корковой активности различных областей коры в период времепи от 80 до 160 мс после действия стимула [5], что создает условия для образования функциональных связей между этими корковыми областями [6]. Интеграция во времени обеспечивается тем, что определенные компоненты вызванного потенциала, промежуточ­ные между раппими и поздинмп волнами и имеющие латентность 120—180 мс, обнаруживают корреляцию с общими психофизиче­скими факторамп.

Это позволяет связать генез воли с функцией корковых ней­ронов, на которых осуществляется синтез двух видов информации о раздражителе. Речь идет о наложении па сенсорный послераз - ряд, отражающий физические характеристики раздражителя, им - пульсации из других отделов коры и высших подкорковых цент­ров мотиваций, отражающей оценку стимула по его значимости для данного индивидуума. Определение значимости стимула мо­жет быть проведено на основе сравнения сенсорной информации с памятью, аккумулирующей прошлый опыт организма, т. е. на оспове условного рефлекса. Для обеспечения информационного синтеза, однако, необходимо еще одно звено, которое, строго го­воря, не входит в условный рефлекс.

Классическая схема условного рефлекса предусматривает по - ступательпое движение возбуждения от рецепторов к центрам условного раздражителя, затем — к центрам безусловного раздра­жителя и, наконец,—к исполнительным органам (движения, секреции и т. д.). Для обеспечения синтеза двух видов информа­ции, однако, требуется еще одно условие: возврат возбуждения из центров безусловного рефлекса в проекционную область коры. Оп обеспечивает возникновение нового качества: сопоставления сенсорной информации, т. е. информации, идущей из внешнего мира, и интеграции мозговых структур, вовлеченных в оценку сигнальной, биологической значимости раздражителя (рис. 1). Эта оценка включает личностные установки, мотивацию и прош­лый опыт индивидуума. Речь идет, таким образом, как бы о эле­ментарном отделении своего «я» и «не-я», которое, как говори­лось выше, составляет зерно психического акта.

Предположение о связи информационного синтеза с возник­новением психической функции в виде ощущения находит под­тверждение в следующем. Из данных психологии известно, что ггго субъективное ощухцепие возникает значительно позднее при­хода импульсов от рецепторов1 в кору мозга, что занимает всего 20-30 мс. Оно появляется лишь через 120—180 мс после раздра­жения [2, 8—10], что практически совпадает с латентностью волн вызванного потенциала, отражающего процессы синтеза двух ви­дов информации. Существенно также, что, согласно полученным данным, такой синтез имеет место лишь в проекционной области коры, куда поступают специфические сенсорные афференты. Из сказанного вытекает важное положение о том, что психическая функция не просто сопровождает физиологический процесс, раз­вивается параллельно ему. Она требует своей организации, спе­циального механизма, основаппого на сложном взаимодействии мозговых структур. Этот конкретный механизм может и должен быть предметом научного анализа.

Таким образом, можно констатировать, что проведенное иссле­дование позволило установить достаточно строгие корреляции между физиологическими и психологическими переменными. В связи с тем, что исследование проведено па оспове сопоставле­ния не только фепомепов, по и теоретических концепций, можно с определенным основанием считать, что в оспове описанных кор­реляций лежат причинно-следственные отношения между мозго­выми и психическими явлениями (рпс. 2).

Анализ психофизиологических корреляций при психической патологии позволил вскрыть еще один «пласт» в проблеме взаимо­отношения мозга и психики и показать ее сложный и многоуров­невый характер. По своей методике эти исследования были ана­логичны тем, которые проводились на здоровых людях, однако они дали в значительной мере отличные от нормы результаты.

Оказалось, что при психической патологии, в частности при шизофрении, а также в меньшей степени при психопатиях, кор­реляции между волпами вызванного потенциала и характеристи­ками перцепции значительно изменяются. Такой результат казал­ся на первый взгляд неожиданным. Действительно, если данный физиологический механизм обеспечивает какую-либо психическую функцию, то его изменепие должно вызывать эквивалентные сдви­ги в психической сфере. Связь между физиологическими и пси­хическими феноменами при этом должна оставаться стабильной. Полученные данные, однако, указывали на то, что вызванные потенциалы и показатели восприятия изменялись у больных пе-


image159


Двигательная

Реакция


подпись: корковый
центр
¡¡сдобного
разіражителя
подпись: временная корковый связь центр ~ *і безусловного ¡раздражителяподпись: рецептарподпись: вегетативная
реакция
image164Рис. 1. Схема условного рефлекса и процессов, обеспечивающих ин­формационный сиптез в коре мозга и возникновение ощущения

Информационный синтез основан на условном рефлексе, но включает одно дополнительное звено — возврат возбуждения из эффекторных центров в про­екционную область коры



подпись: информаци-онные про-цессы мозгаimage166подпись: вызванный
потенциал
подпись: сенсорный
этап
подпись: этап
синтеза
подпись: этап
решения

Рис. 2. Физиологические меха­низмы восприятия

Компоненты вызванного потенциа­ла отражают три последователь­ных этапа обработки стимульной информации: сенсорный анализ физических параметров стимула, корковый синтез информации о физических и сигнальных харак­теристиках и перцептивное ре­шение.

Эти - процессы лежат в основе психической функции восприятия, описываемой двумя переменными: показателем сенсорной ■чувстви­тельности и критерием решения

Восприятие

Сенсорный

Фактвр

Критерий

Решения

Психофизика і'неприятия


Ощущение




Однозначно, логическая связь между ними как бы разрывалась» Наиболее убедительным объяснением этого факта, с нашей точки зрепия, является следующее. Психика представляет собой функцию мозга как целого, она обеспечивается сложной системой, состоящей из звеньев различной степени жесткости [1]. В отли­чие от этого физиологический показатель, измеряемый в данной мозговой структуре, носит преимущественно аналитический ха­рактер. Соответствие между данными физиологии и психологии может быть достигнуто лишь в том случае, если в локальном фи­зиологическом параметре находит отражение также деятельность других важнейших структур, обеспечивающих психическую функ­цию. Мозговые структуры при этом являются как бы сонастроеи-


Пыми, и мозг работает как единое гармоничное целое. Именно та­кая сонастройка имеет место в норме, что п обеспечивает корре­ляции между данными физиологии п психологии.

В случае патологии мозговое взаимодействие нарушается. При этом данный физиологический параметр уже пе отражает работы всей системы обеспечения психической функции, а только одпо из его звеньев. Корреляция между физиологическим п психоло­гическим данными при этом нарушается.

Эти результаты представляют интерес с двух точек зрения. Во-первых, они позволяют как бы подняться на новый уровень в изучении патогенеза психических расстройств, важную роль в котором играет нарушение не только деятельности отдельных структур мозга, но п их объединения в целостную систему. На возможность такого ряда нарушений указывал еще Н. Випер [3]. Важно, что такого рода нарушения ускользают от чпсто физиоло­гического анализа и могут быть вскрыты лишь па основании со­поставления даппых физиологии с психологическими показа­телями.

Вторым выводом, о котором уже говорилось выше, является положение об интегративном характере мозговых процессов, обеспечивающих возникновение нового качества — психики. Этот вывод обычно постулируется па основании общеметодологических соображений. В описанных экспериментах он получил непосред­ственное экспериментальное подтверждение.

Литература

1. Бехтерева Н. П. Здоровый и больной мозг человека. Л.: Наука, 1980. 208 с.

2. Бойко Е. II. Время реакции человека. М.: Медицина, 1961. 440 с.

3. Випер Н. Кибернетика, или управление и связь в животном н машипе. М.: Сов. радио, 1958. 215 с.

4. Иваницкий А. М. Мозговые механизмы оценки сигналов. М.: Медицина, 1976. 263 с.

5. Иваницкий А. М., Стрелец В. Б. Функциональные связи различных от­делов больших полушарий при восприятии внешних раздражителей.— ЖВНД, 1979, т. 39, вып. 5, с. 1071—1074.

6. Ливанов М. П. Пространственная организация процессов головного моз­га. М.: Наука, 1972. 182 с.

7. Ломов Б. Ф., Иваницкий А. М. О взаимосвязи психологии и физиологии в исследовании восприятия.— Физиология человека, 1977, т. 3, № 6, с. 951-960.

8. Невская А. А. О пределах инвариантности зрительного опознания у че­ловека.— В кн.: Механизмы опознания зрительных образов. Л.: Наука, 1967,'с. 102—111.

9. Fröhlich F. W, Die Empfindungzeit: Ein Beitrag zur Lehre von der Zeit, Raum und Bewegungsempfinding. Jena: Fischer, 1929.

10, Piéron H. La sensation. P.: Presse univ. France, 1960.

11. Swels Y., Tanner W., Birdsall T. Decision process in perception.—Psychol. Rev., 1961, vol. 68, p. 301—340.