Книги по психологии

ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ СОЗНАТЕЛЬНОГО ВЕРБАЛЬНО-СМЫСЛОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ПСИХИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ В ШКОЛЕ Е. И. БОЙКО И СОВРЕМЕННАЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЯСОЗНАНИЯ
Периодика - Психология. Журнал Высшей школы экономики

Н. И. ЧУПРИКОВА

ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ СОЗНАТЕЛЬНОГО ВЕРБАЛЬНО-СМЫСЛОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ПСИХИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ В ШКОЛЕ Е. И. БОЙКО И СОВРЕМЕННАЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЯСОЗНАНИЯ

Чуприкова Наталья Ивановна — главный научный сотрудник Пси­хологического института РАО, руководитель группы психологии развития познавательных процессов, доктор психологических наук, профессор, известный специалист в области психофизиологии человека и общей психологии. Автор более 140 научных трудов, среди которых монографии: «Слово как фактор управления в выс­шей нервной деятельности человека» (1967), «Психика и сознание как функция мозга» (1985), «Умственное развитие и обучение» (1995, 2003), «Умственное развитие: принцип дифференциации» (1997, 2007).

Резюме

В свете современных представлений о психофизиологии сознания и о центральных

Управляющих процессах рассматриваются результаты исследований школы Е. И. Бойко, посвященных психофизиологическим механизмам вербально-смыслового Управления психическими процессами у человека. Описан оригинальный психофи­Зиологический метод тестирующего стимула, позволяющий операционализировать Метафору И. П. Павлова о наличии в работающем мозге человека «светлых пятен сознания». Показано, что при осуществлении сознательной целенаправленной дея­Тельности в коре мозга человека действительно возникают очаги избирательно ло­Кально повышенной возбудимости. Они создаются в результате синтеза и инте­Грации двух потоков возбуждений — со стороны действующих раздражителей и со Стороны управляющих воздействий второй сигнальной системы. Показано, что «светлым пятнам сознания» часто сопутствуют «темные пятна» в виде корко­Вых очагов локально пониженной возбудимости. Такие очаги возникают в проекциях

Иррелевантных для целенаправленной деятельности раздражителей. Показано,

Что метод тестирующего стимула позволяет измерить интенсивность «светлых»

И «темных пятен сознания», проследить их становление во времени.

Ключевые слова: Центральные управляющие процессы, предварительные инструкции, сознание, метод тестирующего стимула, «светлые пятна созна­ния», «темные пятна сознания», корковые очаги локально повышенной и пони­женной возбудимости


Осуществление человеком целе­направленного сознательного пове­дения предполагает взаимодействие и интеграцию возбуждений, посту­пающих в мозг со стороны наличных объектов и со стороны высших управляющих процессов. В большом числе жизненных ситуаций и в лабо­раторных условиях направление действия управляющих процессов детерминируется словесными инст­рукциями и указаниями (или само­инструкциями), предписывающими, что именно нужно делать в отноше­нии воспринимаемых раздражителей.

Например, в соответствии с полу­ченной инструкцией человек может взять только какой-либо один опре­деленный предмет из множества дру­гих, находящихся перед ним (причем даже самый малозаметный), рас­смотреть этот предмет, сравнить с ка­кими-либо другими, запомнить его, произвести с ним какое-либо дейст­вие и т. д. и т. п.

В современной когнитивной пси­хологии эта проблематика исследу­ется в рамках представления о взаи­модействии и интеграции процессов обработки информации, идущих «снизу вверх» и «сверху вниз».

В физиологии мозга взаимодейст­вие и интеграция нервных импульса-ций, приходящих к каким-либо областям мозга «снизу вверх» и «сверху вниз», рассматривается как один из возможных механизмов со­знания человека.

Еще в XIX веке немецкий врач Кцольбе, интересовавшийся фило­софскими вопросами, полагал, что в нервной системе возникает обратное движение нервного тока и именно оно составляет механизм сознания. Кцольбе считал, что прямое движе­ние нервного тока, вызванное воздей­ствием объектов на органы чувств, представляет собой своего рода изо­бражение внешнего мира. А когда в те же самые точки, пункты нервной системы, по которым происходило прямое движение тока, приходит его обратное движение, то происходит соединение внешнего и нашего внут­реннего и рождается то общее свой­ство или качество всех видов духов­ной деятельности, которое называют сознанием.

В наше время Дж. Эделмен, пред­лагая теоретическую модель дея­тельности мозга, вводит в нее меха­низм Повторного входа, когда сигнал, возникший внутри системы, вновь адресуется к начальным звеньям ка­нала его обработки (Эделмен, Ма-унткасл, 1981). Он считает этот ме­ханизм условием сознательного вос­приятия и склоняется к мысли, что в своих наиболее изощренных формах такие модели, вероятно, потребует элементов, способных к речи, хотя возможно, что речь не всегда обяза­тельна для их появления.

К той же общей идее обращается Ф. Крик. Он пишет: «До сих пор мы не располагаем каким-либо описани­ем сознательного восприятия, ко­торое осветило бы наш непосредст­венный опыт такого восприятия. Как можно полагать, такие феномены основаны на том, что пути вычисле-ний1 действуют каким-то образом сами на себя, но, как именно это про­исходит, неизвестно... Эта централь­ная проблема ускользает от реше­ния...» (Крик, 1982, с. 260).

О возврате возбуждений по цент­ральным путям в места их первичных проекций говорит в сво­их работах А. М. Иваницкий (Ива-ницкий, 2001). С его точки зрения, такой возврат является существенно важным элементом интегративной деятельности мозга человека, связан­ным с возникновением осознанных ощущений, которые он называет «субъективными». А. М. Иваницкий солидаризируется с высказанным в литературе мнением (В. М. Сергин), что данный механизм лежит в основе феномена «внутреннего видения», составляющего суть сознания.

Применительно к эффектам со­знательного произвольного внима­ния механизм встречи двух потоков возбуждения постулировался У. Джем­сом в виде схемы, демонстрирующей воздействие на нервную клетку с двух сторон. «В то время как предмет воздействует на нее извне, другие нервные клетки действуют на нее изнутри. Для полной активности дан­ной нервной клетки необходимо взаимодействие обоих факторов» (Джемс, 1976, с. 62).

В литературе проблема физио­логических механизмов сознания связывается не только с представле­нием об интеграции и синтезе потоков возбуждений, приходящих к каким-то нервным образованием «снизу» и «сверху», но и с известной метафорой И. П. Павлова о «светлом пятне созна­ния» как о постоянно передви­гающемся по коре полушарий участке с максимальной возбудимостью (Симонов, 1990; Иваницкий, 2001).

Напомним высказывание И. П. Пав­лова: «Если бы можно было видеть сквозь черепную крышку и если бы место больших полушарий с опти­мальной возбудимостью светилось, то мы бы увидели на думающем со­знательном человеке, как по его большим полушариям передвигается постоянно изменяющееся в форме и величине причудливо неправильных очертаний светлое пятно, окружен­ное на всем остальном пространстве полушарий более или менее значи­тельной тенью» (Павлов, 1950, с. 72).

Метафора И. П. Павлова в прин­ципе вполне может быть согласована с представлением о механизмах со­знания как процессах «повторного прихода» возбуждений к определен­ным нервным структурам, ранее воз­будившимся со стороны прямых сенсорных афферентаций. Если принять, что на каких-то нервных структурах сходятся и конвергируют два потока возбуждений — прямой и центральный (повторный), то эти нервные структуры должны при­обретать определенные физиологи­ческие преимущества по сравнению со структурами, только однажды воз­бужденными, должны характеризо­ваться более сильной степенью воз­бужденности и поэтому должны «выделяться» на фоне остальных структур. Поэтому они могут быть носителями «светлых пятен созна­ния».

Названные теоретические под­ходы к пониманию возможной фи­зиологической природы сознатель­ных психических процессов человека представляются достаточно обосно­ванными. Но конкретные механизмы таких процессов остаются очень мало изученными. Их изучение должно стать одной из важнейших задач будущей психофизиологии и физиологии высшей нервной дея­тельности человека. В этой связи хочется привлечь внимание к ре­зультатам исследований, которые целенаправленно проводились в 1950–70-е годы в школе Е. И. Бойко. Был разработан оригинальный пси­хофизиологический метод исследо­вания, позволивший фактически вы­явить действительное существова­ние в работающем мозге человека локальных «светлых пятен созна­ния» (как и «темных пятен» в виде участков локально пониженной воз­будимости), измерить их интенсив­ность, проследить их становление во времени. Теоретический замысел ис­следования и интерпретация по­лученных данных основывались на представлении о необходимости встречи и интеграции нескольких потоков возбуждений в определен­ных мозговых проекциях восприни­маемых раздражителей — возбужде­ний, вызываемых воспринимаемыми объектами, и центральных возбужде­ний, начало которым дают словесные инструкции, предписывающие опре­деленный образ действий и операций в отношении воспринимаемого мате­риала.

Чтобы сделать понятным замысел и теоретический смысл большого цикла экспериментальных исследо­ваний, осуществленных в школе Е. И. Бойко, и оценить в историчес­кой перспективе значение их резуль­татов, приведем цитату из статьи Е. И. Бойко, в которой были сформу­лированы предмет, цели и задачи предпринятого исследования.

«До сих пор прямому физио­логическому анализу подвергались лишь сравнительно элементарные условнорефлекторные процессы, а более сложные формы мозговой деятельности хотя и воспроизводи­лись в эксперименте, но в основном подлежали сугубо предварительным физиологическим интерпретациям. Иначе говоря, на них с большей или меньшей степенью вероятности переносились данные и понятия, выработанные в опытах на живот­ных. Такое положение вещей со­вершенно закономерно и на первых порах неизбежно, но успех дела при этом возможен лишь в определенных границах, за которыми начинается область неизвестного. К этой именно области и относятся специально че­ловеческие реакции, управляемые высшими психическими процессами. Важнейшая современная задача заключается в том, чтобы сделать эти процессы доступным “физиологи­ческим объектом”, т. е. разработать такие методические приемы, посред­ством которых они могли бы под­вергнуться вполне объективному научному анализу» (Пограничные проблемы..., 1961, с. 21).

Итак: цель экспериментальных исследований, предпринятых в шко­ле Е. И. Бойко, была четко определе­на и состояла в том, чтобы подверг­нуть объективному физиологичес­кому анализу более сложные формы мозговой деятельности человека по сравнению с относительно более простыми условнорефлекторными процессами.

Для этого, во-первых, нужно было выбрать для изучения такие формы поведения человека, которые требо­вали бы для своего осуществления обязательного участия более слож­ных, чем условнорефлекторные, форм мозговой активности. Во-вторых, чтобы сделать эти более сложные формы поведения и более сложные формы мозговой деятельности пря­мым объектом физиологического ис­следования, необходимо было разработать новые адекватные этому объекту методы исследования.

В качестве подлежащих физио­логическому изучению форм поведе­ния были выбраны разного рода ре­акции человека, осуществляющиеся в соответствии с предварительными словесными инструкциями. Задачей исследования было выявление и изучение их внутренних централь­ных механизмов.

Как хорошо известно, И. П. Пав­лов считал, что только самые общие основы высшей нервной деятельно­сти и только самые элементарные яв­ления этой деятельности могут быть одинаковыми у животных и людей, что в нервной деятельности человека должны существовать специальные законы, характеризующие работу второй сигнальной системы, связан­ной с обобщающей и отвлекающей функцией слова и являющейся выс­шим регулятором поведения челове­ка. Но эти идеи И. П. Павлова не получили серьезного развития. Фи­зиология высшей нервной деятель­ности до сих пор остается по преиму­ществу физиологией высшей нерв­ной деятельности животных.

Вместе с тем в отечественной пси­хологии справедливо принято счи­тать, что произвольность и созна­тельность поведения человека свя­заны с его способностью подчинять свое поведение словесным указа­ниям других людей и своим собствен­ным самоинструкциям. Такая спо­собность, по данным многих работ, в частности, проведенных под руко­водством А. Р. Лурии (Проблемы..., 1956, 1958), формируется в более или менее развитом виде у детей не ранее четырех-пяти лет. Однако воп­рос о том, как и почему словесные инструкции могут подчинять себе поведение человека, какими меха­низмами это подчинение осуществ­ляется, оставался малоисследован­ным и практически открытым. Это дало основание П. К. Анохину заме­тить, что, хотя в экспериментах на человеке широко используются сло­весные инструкции, не делалось по­пыток понять, что такое инструкция в физиологическом плане, какое мес­то она занимает в системе механиз­мов поведения, создаваемых при ее посредстве (Анохин, 1958, с. 220).

Постановка этого вопроса стала одной из центральных в эксперимен­тальных исследованиях лаборатории Е. И. Бойко.

Эксперименты проводились на установке, получившей в институте название «пульт Бойко».

Перед испытуемым находилась большая вертикальная панель с 36 маленькими электрическими лам­почками, образующими шесть гори­зонтальных и шесть вертикальных пересекающихся рядов. Эксперимен­татор имел возможность зажигать любые лампы панели по одной или комплексами, одновременно или последовательно, варьируя длитель­ность вспышек и интервалы между ними, когда лампы вспыхивали по­следовательно. Согласно получае­мым инструкциям, испытуемые при вспышках ламп осуществляли самые разные операции: выделяли внима­нием все сигнализируемые или толь­ко некоторые лампы, запоминали местоположение всех вспыхивавших или только некоторых ламп, сравни­вали комплексы ламп между собой, нажимали на ключ правой рукой при вспышках одних ламп и воздержива­лись от реакций при вспышках дру­гих и т. п.

В силу соматотопичности проек­ции сетчатки на зрительную кору каждой лампе панели соответствуют определенные, достаточно локаль­ные пункты центральных отделов зрительного анализатора. Таким образом, корковые области зритель­ного анализатора представляют со­бой своего рода экран, каждой точке которого соответствуют определен­ные точки сетчатки и определенные точки объективного пространства. Поэтому, зажигая разные лампы па­нели, можно избирательно локально (точечно) возбуждать разные пунк­ты не только сетчатки, но и зритель­ной коры. Если же просить испытуе­мого при вспышках ламп совершать какие-либо простые реакции, напри­мер, нажимать рукой на ключ, то по времени этих реакций можно судить о функциональном состоянии тех пунктов анализатора, куда адре­суются посланные к ним сигнальные вспышки: чем время реакции короче, тем при прочих равных условиях выше возбудимость соответствую­щих пунктов, чем длиннее — тем она ниже. Методическая находка лабора­тории Е. И. Бойко состояла в исполь­зовании этой возможности для выяв­ления и измерения состояний ло­кальной возбудимости разных пунктов зрительного анализатора во время и в результате осуществления испытуемым различных предписы­ваемых инструкцией операций с предъявляемыми вспышками ламп.

Чтобы узнать, Что Происходит в раз­ных пунктах зрительного анализато­ра, когда испытуемый осуществляет различные операции с предъявляе­мыми зрительными сигналами (вы­деляет вниманием какие-либо лам­пы, запоминает их, сравнивает между собой и т. п.), эксперимента­тор на разных интервалах времени после подачи сигналов к первой реак­ции (от 50–100 мс до нескольких се­кунд) вновь зажигает какую-либо лам­пу панели. Независимо от того, какая это лампа, испытуемый всегда в от­вет на ее вспышку совершает одну и ту же двигательную реакцию — на­жимает «как можно быстрее» правой рукой на ключ, на котором лежит его рука. По времени этих реакций мож­но судить о функциональном состоя­нии того пункта анализатора, куда была адресована соответствующая вспышка: чем время реакции короче, тем выше локальная возбудимость в данном пункте, чем длиннее — тем ниже.

Повторная вспышка может быть подана на любую из 36 ламп панели. Она может быть адресована как к тем же пунктам зрительного анализато­ра, которые ранее уже возбуждались вспышками ламп при осуществле­нии какой-либо операции с ними, так и к тем пунктам, к которым до этого никаких вспышек не поступало. Та­ким образом, сравнивая время реак­ций на одном и том же интервале на разные по местонахождению вспыш­ки, можно буквально «увидеть» ту картину корковой мозаики, которая сложилась в зрительном анализаторе к моменту их подачи в результате осуществления разного рода опе­раций с предыдущими вспышками ламп. Если же сравнивать время реагирования на сигналы, адресуе­мые к какому-либо пункту анализа­тора на разных интервалах времени после подачи сигналов к первой операции, со вспышками ламп, мож­но «увидеть» временную динамику состояний локальной возбудимости в данном пункте анализатора при осуществлении данной операции. Этот новый метод исследования получил название Метода тести­рующего стимула. Тестирующий сти­мул работает как узконаправленный «зонд», позволяющий выявить мо­заику и динамику состояний локаль­ной возбудимости в разных пунктах зрительного экрана, складывающую­ся в нем в процессе направляемых инструкцией актов аналитико-син-тетической деятельности со зритель­ными раздражителями. Более по­дробно детали, модификации, тео­ретические основания, способы обработки данных и конкретные ре­зультаты применения метода тести­рующего стимула изложены в ряде работ (Пограничные проблемы..., 1961; Бойко, 1964, 1976, 2002; Чуприкова, 1967, 1972, 2004, 2007; Познавательная активность..., 1989). Полученные экспериментальные данные неизменно выявляли одну и ту же общую закономерность. Они свидетельствовали о том, что словес­ные сигналы предварительной инст­рукции направленно, избирательно видоизменяют («в своих интере­сах») локальное состояние возбуди­мости разных пунктов зрительного анализатора и тем самым в прямом смысле слова управляют процес­сами анализа и синтеза зрительных сигналов, усиливая действие одних раздражителей и подавляя действие других.

Опишем более подробно методи­ку и результаты некоторых экспе­риментов.

«Светлые пятна сознания»

В экспериментах Н. И. Чуприко-вой на панели пульта последователь­но с интервалом 1100 мс вспыхивали четыре пары ламп (длительность вспышки — 500 мс), составленные так, что между двумя зажигаемыми лампами, расположенными верти­кально или горизонтально, остава­лась одна незажигающаяся лампа (Чуприкова, 1967). Задача испытуе­мого состояла в том, чтобы выделить каждую такую лампу и запомнить ее местоположение. Таким образом, всего нужно было запомнить место­положение четырех невспыхнувших ламп. Одиночные тестирующие вспышки подавались на втором, третьем или четвертом месте парных последовательностей и адресовались экспериментатором либо к проекци­ям незагорающихся, но выбираемых ламп, либо к проекциям других не-загоравшихся ламп, расположенных примерно на том же расстоянии от фиксированной точки, что и первые (о возможной замене комплексов на одиночные лампы, которые требуют нажатия на ключ правой рукой, ис­пытуемый, естественно, заранее пре­дупреждался; одиночные вспышки вместо парных комплексов подава­лись на всех местах последователь­ностей примерно с равной вероят­ностью). Сравнивалось время реак­ции (ВР) тестирующих реакций на вспышки незагоравшихся ламп, яв­лявшихся или не являвшихся пред­метом сознания испытуемого при выполнении им заданной инструкции.


Это позволяло судить о возбудимо­сти пунктов анализатора, к которым ни в одном, ни в другом случае вооб­ще не поступало никаких зритель­ных афферентаций, кроме фоновых. Средние данные, полученные у де­сяти испытуемых, составили 625 мс для ВР, вызываемых с пунктов вы­бираемых негоревших ламп, и 736 мс для ВР с пунктов незажигавшихся индифферентных ламп. Эти разли­чия тестирующих реакций по группе в целом оказались статистически зна­чимыми по критерию Вилкоксона.

Таким образом, налицо явное влияние предварительной словесной инструкции, локально избирательно повышающей возбудимость опреде­ленных пунктов зрительного анали­затора, благодаря чему именно пред­усмотренные содержанием инструк­ции лампы выделяются на фоне остальных (хотя к ним не поступало никаких дополнительных прямых зрительных возбуждений, кроме фо­новых) и связываются между собой в последовательный комплекс.

«Темные пятна сознания»

Наличие второсигнальных влия­ний, локально понижающих возбу­димость определенных пунктов ана­лизатора, было показано в двух экс­периментах Н. И. Чуприковой (Чуп-рикова, 1967).

В первом эксперименте на панели пульта последовательно вспыхивали четыре пары ламп, составленные од­ной яркой и одной тусклой вспыш­ками. Длительность каждого парного сигнала составляла 500 мс, а пауза между ними — 1100 мс.

В первой серии экспериментов испытуемые, согласно инструкции, должны были запомнить местополо­жение и последовательность всех сигнализируемых ламп, во второй серии — местоположение и последо­вательность только ярких вспышек, а в третьей — только тусклых. Тести­рующие одиночные вспышки, ВР на которые измерялось, подавались с равной вероятностью вместо парных комплексов на втором, третьем и четвертом месте последовательнос­тей (о чем испытуемые, естественно, предупреждались в начале экспери­мента, когда получали инструкцию «реагировать как можно быстрее» на ключ правой рукой на каждую оди­ночную вспышку). Одиночные тес­тирующие вспышки, которые всегда были тусклыми, адресовались либо к пунктам анализатора, куда в составе предыдущего парного комплекса по­ступали возбуждения от ярких ламп, либо к индифферентным пунктам, куда в составе первого комплекса никаких зрительных возбуждений, кроме фоновых, не поступало. Срав­нивалось ВР тестирующих реакций в этих двух условиях в каждой из трех серий эксперимента. Полученные суммарные данные приведены в таб­лице 1 (по результатам десяти испы­туемых для каждой серии).

Из таблицы 1 видно, что, когда лампы, сигнализируемые яркими вспышками, являются, согласно инс­трукции, объектом деятельности ис­пытуемых, тогда локальная возбуди­мость в их мозговых проекциях по­вышена по сравнению с возбуди­мостью индифферентных пунктов. Но если, по инструкции, должны вы­деляться и запоминаться лампы, сиг­нализируемые тусклыми вспышка­ми, то картина получается совсем другая — теперь время тестирующих

Таблица 1

Время тестирующих реакций (в мс)

Пункты адресации ярких
Серия эксперимента
Индифферентные пункты

Вспышек

I 805 933

II 601 714

III 868 768


Реакций с пунктов адресации ламп, сигнализируемых яркими вспышка­ми, значительно длиннее, чем время тестирующих реакций с индиффе­рентных пунктов.

Таким образом, в третьей серии эксперимента возбудимость в пунк­тах адресации ярких ламп понижена по сравнению с возбудимостью ин­дифферентных пунктов, что может быть отнесено только за счет влия­ния словесной инструкции. Следова­тельно, можно говорить о второсиг-нальном блокировании возбужде­ний, вызываемых вспышками ярких ламп в этой серии эксперимента, бла­годаря чему эти возбуждения до известной степени подавляются и исключаются из участия в конечных этапах осуществляемой испытуемым аналитико-синтетической деятель­ности. Благодаря второсигнальному торможению из всех первоначально возбуждаемых пунктов анализатора только четыре связываются между собой в последовательный комплекс (по инструкции местоположение оди­ночных тестирующих вспышек, ко­торые были тусклыми, также требова­ло запоминания), причем такие, в ко­торые поступали самые слабые возбуждения. Остальные же пункты, подвергаясь торможению, не вступают в ассоциативные связи, или, по край­ней мере, эти связи ослабляются.

Правда, надо отметить, что эф­фекты тормозящих второсигнальных влияний, как правило, менее регу­лярны, чем положительных. Из 22 человек, первоначально участвовав­ших в третьей серии эксперимента, у семи не было отмечено тормозного состояния в пунктах адресации ярких ламп, хотя у некоторых из них в дополнительном эксперименте имело место торможение в пунктах адресации тусклых вспышек, когда инструкция предписывала выделять и запоминать лампы, сигнализируе­мые только яркими вспышками (Чуприкова, 1967). Таким образом, интенсивность первосигнального воз­буждения, которое подлежит бло­кированию, является важным фак­тором, определяющим конечный эф­фект второсигнального блокирующего торможения. Этот вопрос мы еще об­судим ниже, при анализе результатов следующего, второго эксперимента.

Во втором эксперименте перед ис­пытуемым находились расположен­ные в ряд четыре сигнальные лам­почки (остальная часть панели была закрыта). Вспышки ламп подавались парами. Согласно инструкции, испы­туемые должны были выделять мес­тоположение не сигнализируемых вспышками пар ламп, а местополо­жение пар ламп, остающихся незаж­женными, а затем находить в этих негорящих парах общий элемент. Таким образом, для этого экспери­мента характерно диаметральное расхождение первосигнальной и вто-росигнальной стимуляции: испытуе­мый выбирает и сравнивает не те лампы, которые прямо сигнали­зируются зрительно, но, восприняв эти лампы, затем «отбрасывает» их как не относящиеся к решаемой задаче и имеет дело уже с другими лампами. Тестирующие одиночные вспышки ламп подаются через 250–500 мс после второго комплекса и адресуются попеременно к каждой из четырех ламп. Таким образом, в одних случаях они попадают в мес­та дважды выбираемой лампы (она же общая лампа в негоревших парах), в других — в места дважды отбрасываемой лампы (общая лампа в загоравшихся парах), в третьих — в места один раз выбираемой и один раз отбрасываемой лампы. После осуществления каждой тестирующей реакции испытуемый показывает экспериментатору и общую, выделен­ную им лампу, и оба парных комп­лекса незажигавшихся ламп.

Средние ВР на тестирующие вспышки по группе испытуемых из десяти человек составили:

1) 416 мс на вспышки, адресуемые к пунктам выбираемых ламп;

2) 517 мс на вспышки, адресуемые к пунктам однократно отбрасываемых ламп (однократно горевших ламп);

3) 629 мс на вспышки, адресуемые к пунктам дважды горевших и дваж­ды отбрасываемых ламп.

Различия ВР между условиями 1 и 3 статистически значимы.

Из приведенных данных видно, что самое продолжительное ВР на тестирующие вспышки имеет место с пунктов анализатора, которые хотя дважды возбуждались прямыми зри­тельными афферентациями, но дважды отбрасывались как «не иду­щие к делу». Таким образом, возбу­димость в этих пунктах является по­ниженной по сравнению с другими пунктами анализатора.

Из результатов этого эксперимен­та буквально «наглядно видно», какую физиологическую роль игра­ют в целенаправленных актах ана­лиза и синтеза второсигнальные управляющие воздействия. Если словесная инструкция преду­сматривает выделение общей лампы в двух негоревших парах, то именно в этом пункте анализатора складыва­ется самая высокая локальная возбу­димость (самое короткое ВР). А это приводит к тому, что именно этот пункт получает физиологическое преимущество перед всеми другими, хотя с точки зрения первосигналь-ных воздействий он является самым слабым. А самая низкая локальная возбудимость в пунктах дважды за­жигавшихся ламп (самое продолжи­тельное ВР) приводит к тому, что зрительные афферентации, не участ­вующие прямо в заключительных стадиях анализа и синтеза (но, ко­нечно, необходимые для их запуска), исключаются из процессов этих заключительных стадий (мысленное выделение негоревших пар ламп, их сравнение и нахождение общей лам­пы) благодаря их второсигнальному подавлению и блокированию.

В этом эксперименте у двух испы­туемых не обнаружилось понижение возбудимости в пунктах дважды зажигаемых ламп, что сопровожда­лось характерной ошибкой воспро­изведения. Правильно показывая общую незагоревшуюся лампу и лам­пы одной из негоревших пар, они в качестве второго члена второй него-ревшей пары в большом числе случаев ошибочно указывали имен­но дважды горевшую лампу. А это на поведенческом уровне свидетельст­вует о той же недостаточности вто-росигнального блокировочного тор­можения, которая была выявлена у этих испытуемых методом тестиро­вания (Чуприкова, 1967).

Результаты описанного экспери­мента были воспроизведены в иссле­дованиях Т. Н. Ушаковой и Г. В. Ефи­мовой (Ушакова, 1961; Ефимова, 1969; Бойко, 1976, 2002). Т. Н. Ушако­вой был обнаружен один чрезвы­чайно значимый факт. Оказалось, что если испытуемый, согласно инст­рукции, в результате актов умо­заключения выбирал определенные зрительные объекты, к которым не поступало никаких дополнительных афферентаций, кроме фоновых, то возбудимость в соответствующих пунктах анализатора всегда, во всех случаях без исключения, была более высокой, чем возбудимость тех же пунктов, когда соответствующие объекты не выбирались испытуемым в процессе решения задачи. Но если в условиях той же инструкции вы­бирались объекты, которые дважды сигнализировались прямыми зри­тельными афферентациями, то в ряде случаев у некоторых испытуе­мых локального избирательного по­вышения возбудимости в этих «по­ложительных» пунктах анализатора не наблюдалось. Таким образом, было показано, что первосигнальные нейродинамические процессы могут иногда маскировать влияние второ-сигнальных импульсаций, которое всегда, без исключений, закономерно проявляется, если к соответствую­щим пунктам анализатора не посту­пает вообще никаких дополнитель­ных афферентаций, кроме фоновых. Итоги рассмотренных и ряда дру­гих аналогичных экспериментов подведены Е. И. Бойко следующим образом: «Во всех случаях, когда в видимых объектах сознательно вы­деляются те или иные элементы (по ходу решения какой-либо задачи), в соответствующих “пунктах” анали­затора обнаруживается повышение возбудимости, а в “пунктах”, соответ­ствующих тем элементам объекта, от которых испытуемые “отвлекаются”, как правило, имеет место понижен­ная возбудимость, при этом как первый, так и второй эффект необхо­димо отнести за счет работы словес­ных отделов коры» (Бойко, 2002, с. 580). Эта общая закономерность была названа Е. И. Бойко Принципом центрального второсигнального управления афферентацией. Более детально он раскрывается в сле­дующих двух взаимосвязанных по­ложениях.

1. «Под влиянием словесных сиг­налов в коре головного мозга челове­ка возникают особые межцентраль­ные импульсы положительно тони­зирующего и тормозного характера, которые избирательно влияют на возбудимость проекционных сис­тем» (Пограничные проблемы..., 1961, с. 110).

2. «Высший анализ и синтез не­посредственных раздражителей боль­шими полушариями человеческого мозга осуществляется при посред­стве второсигнальных управляющих импульсов положительно тонизи­рующего и тормозного характера, которые избирательно влияют на возбудимость различных пунктов коры и тем самым дают физиоло­гическое преимущество то одним внешним раздражениям, то другим, временно блокируя остальные» (там же, с. 113).

Помимо демонстрации принци­пиальной роли возбуждений со сто­роны второй сигнальной системы в актах анализа и синтеза непосредст­венных зрительных раздражителей метод тестирующего стимула позво­ляет получать данные, характери­зующие такие аспекты внутренней структуры и динамики корковых процессов, которые, по-видимому, трудно, если не невозможно, вы­явить каким-либо другим методом.

Так, например, было установлено, что с увеличением числа (от 2 до 5) подлежащих выделению вниманием и запоминанию зрительных сигналов (испытуемые запоминали местопо­ложение вспыхивающих одновре­менно ламп, число которых варьиро­вало от 2 до 5) степень локального повышения возбудимости в корко­вых проекциях каждого из сигналов прогрессивно уменьшается (Чупри-кова, 1967). Это уменьшение хорошо аппроксимируется формулой линей­ной зависимости:

K = An B,

Где K — степень повышения локаль­ной возбудимости в каждом из пунк­тов анализатора; N — число пунктов, соответствующих числу запоминае­мых ламп; A И B — коэффициенты, значения которых варьируют у раз­ных испытуемых (там же).

В психологии неоднократно вы­сказывалось мнение, что с увеличе - нием числа объектов, к которым при­влекается внимание (или которые одновременно «входят в фокус со­знания»), «ясность восприятия» каждого из них уменьшается. Метод тестирующего стимула дает факти­ческое количественное подтвержде­ние верности этой догадки. Вместе с тем, поскольку после определенного числа одновременно выделяемых вниманием сигналов локальное по­вышение возбудимости в их проек­циях становится ничтожно малым, можно думать, что данная законо­мерность проливает свет на внутрен­ние физиологические причины ограниченности объема внимания и кратковременной памяти.

Метод тестирующего стимула поз­воляет получить существенно новые данные о физиологии временного ста­новления очагов локальной повышен­ной возбудимости в мозговых проек­циях выделяемых вниманием сиг­налов. Так, в частности, изучалось становление очагов повышенной воз­будимости в пунктах адресации выде­ляемых вниманием негорящих ламп, расположенных по вертикали или по диагонали между двумя горящими лампами (Чуприкова, 1967, 1972). Основной полученный результат со­стоял в том, что сначала (интервалы тестирования 70–100–150 мс) в зри­тельном анализаторе обнаружива­ется широко генерализованная зона повышенной возбудимости, которая постепенно сужается (интервалы тес­тирования 150–200–250 мс) и, нако­нец, статистически значимое ло­кальное повышение возбудимости начинает ограничиваться только про­екциями выбираемых негоревших ламп. Эта картина хорошо согласует­ся с законом перцепции Н. Н. Ланге, но при этом имеют место значитель­ные индивидуальные различия в широте первичной зоны генерали­зации и в скорости становления ло­кально концентрированных очагов повышенной возбудимости (Чупри-кова, 1972).

Межцентральные импульсации положительно тонизирующего и тормозящего характера, создаваемые предварительной словесной инст­рукцией и локально направленно изменяющие функциональное со­стояние разных пунктов анализаторов первой сигнальной системы, были для краткости названы Е. И. Бойко второсигнальными управляющими импульсами. Однако этот термин не вполне точен. Впоследствии Е. И. Бой­ко, разъясняя его содержание, под­черкивал, что на самом деле речь должна идти о динамическом взаи­модействии и синтезе возбуждений, идущих в высшие отделы анализато­ров первой сигнальной системы с двух сторон: со стороны непосредст­венно воспринимаемых раздражите­лей и со стороны словесных сигна­лов инструкции при ведущей роли этих последних (Бойко, 1976, 2002). В настоящее время ясно также, что в создании «светлых» и «темных» пя­тен сознания в виде локальных очагов избирательно повышенной и избирательно пониженной возбуди­мости в корковых отделах анализато­ров обязательно участие третьего по­тока возбуждений — со стороны не­специфических активирующих и тормозящих структур мозга (Чупри-кова, 2008).

Метод тестирующего стимула в полной мере адекватен изучению ло­кальных избирательных сдвигов воз­будимости, вызываемых не только непосредственными зрительными сигналами, применительно к ко­торым он был первоначально разра­ботан, но и вербальными стимулами при их обработке в вербальных сетях семантической памяти.

Таким образом, открывается воз­можность объективировать «свет­лые» и «темные» пятна сознания не только в анализаторах человека, но и в мозговых структурах обработки вербально-семантической информа­ции.

Т. Н. Ушакова методом тестирую­щего стимула изучала временную и пространственную динамику изме­нений локальной возбудимости в от­дельных элементах вербальных сетей (в системе межсловесных нервных связей) при подборе испы­туемыми, согласно предварительной инструкции, ассоциаций к задан­ному слову и в процессах построения предложений из заданных слов по заданной грамматической схеме (Ушакова, 1979). Было установлено, что процесс актуализации ассоциа­ций проходит первоначальную ста­дию генерализованных ответов мно­гих элементов вербальной сети, ко­торая затем сменяется стадией специализации. Таким образом, ди­намика формирования «светлых пя­тен сознания» в структурах межсло­весных нервных связей вполне ана­логична описанной выше динамике их формирования в мозговых струк­турах зрительного экрана.

В исследовании В. А. Суздалевой прослеживалось состояние разных элементов вербальной сети после того, как испытуемые, согласно инст­рукции, определяли принадлежность (или непринадлежность) заданных слов к определенным понятийным категориям (см.: Познавательная ак­тивность..., 1989). Оказалось, что в этих условиях избирательные ло­кальные сдвиги возбудимости обна­руживаются не только в представи­тельствах предъявляемых слов, но и в представительствах других слов — как относящихся, так и не относя­щихся к заданной категории. В пред­ставительствах слов, относящихся к данной категории, возбудимость чаще всего повышена, а в проекциях слов, относящихся к другим поня­тийным категориям, значительно и стойко понижена.

Важный вывод в результате ана­лиза описанных фактов состоит в де­монстрации системного строения следа кратковременной памяти, оставляемого в вербально-семанти-ческой сети словесными сигналами. Этот след захватывает не только те элементы вербальной сети, к кото­рым были непосредственно обра­щены подлежащие анализу сигналы, но и ее более широкие области. При этом одни ее элементы приходят в состояние повышенной готовности к реагированию, а другие, наоборот, заторможены и их готовность к реак­ции снижена. В логике и психологии некоторыми авторами высказывался взгляд, что суждения человека осно­вываются не только на оценке того, чем в категориальном плане являет­ся то или иное воспринимаемое яв­ление, но и на оценке того, чем оно не является. Если принять, что послед­нее завершается какого-то рода от-тормаживанием «неподходящих» с точки зрения решаемой задачи эле­ментов вербальной семантической сети, то это и находит отражение в обнаруженных отрицательных тор­мозных следовых эффектах в тех элементах вербальной сети, к ко­торым адресуются стимулы других категорий, нежели та, которая была прямым объектом деятельности при анализе определенного стимула.

В заключение несколько слов о возможных перспективах примене­ния метода тестирующего стимула в изучении структуры и динамики мозговых механизмов психической деятельности человека.

В рецензии на книгу «Познава­тельная активность в системе про­цессов памяти», где, в частности, ана­лизируются результаты исследова­ний локальных следов кратковре­менной памяти с помощью метода тестирующего стимула, Е. Н. Соко­лов писал, что этот метод открывает новые пути психофизиологических исследований, особенно если регист­рация ВР на тестирующие стимулы будет дополнена регистрацией выз­ванных потенциалов (ВП) мозга (Соколов, 1989). Действительно, по­мимо углубления представлений о физиологических механизмах вто-росигнального управления афферен-тацией, о строении и функциониро­вании вербальных семантических сетей долговременной памяти, о структуре памятных следов техника совместной регистрации ВР и ВП на тестирующие стимулы могла бы иметь, как представляется, более ши­рокое значение для изучения тонких локальных мозговых механизмов психической деятельности. Напри­мер, если человеку предлагается решить какой-либо арифметический пример (12 + 18 = 30) или понять со­держание какой-либо состоящей из нескольких слов фразы, как узнать, что при этом происходит в проекциях отдельных чисел или слов по ходу и после решения задачи и понимания фразы, а также — что не менее важ­но — в проекциях других чисел и слов, хранящихся в долговременной памяти и с большой вероятностью также участвующих в решении ариф­метической задачи и в понимании смысла фразы?

Вряд ли какой-либо из сущест­вующих сегодня методов регист­рации активности мозга может обес­печить ответ на этот вопрос. Они не дают возможности избирательного зондирования локального состояния мозговых структур, в которые поступает и в которых обрабатывается ин­формация от отдельных элементов математических выражений и ре­чевых высказываний. А метод тес­тирующего стимула, который может быть локально избирательно адресо­ван экспериментатором к проекциям любого из интересующих его раз­дражителей на любом интервале времени в процессе и после решения задачи или понимания смысла фразы и на который не только можно зарегистрировать ВР, но на который в любых областях мозга могут быть записаны ВП, открывает здесь вполне ясные перспективы.



Литература

Анохин П. К. Внутреннее торможение как проблема физиологии. М.: Медгиз, 1958.

Бойко Е. И. Время реакции человека. М.: Медицина, 1964.

Бойко Е. И. Механизмы умственной деятельности. М.: Педагогика, 1976.

Бойко Е. И. Механизмы умственной деятельности. М.: Моск. психолого-соц. ин-т; Воронеж: НПО «МОДЭК», 2002.

Джемс У. Внимание // Хрестоматия по вниманию / Под ред. А. Н. Леонтьева, А. А. Пузырея, В. М. Романова. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1976. С. 50–65.

Ефимова Г. В. Особенности нейроди-намики в процессах умственного сопо­ставления // Вопр. психол. 1969. № 5.

Иваницкий А. М. Психофизиология сознания // Психофизиология: Учебник для вузов / Под ред. Ю. И. Александрова. СПб.: Питер, 2001. С. 200–217.

Крик Ф. Мысли о мозге // Мозг: Сб. статей / Под ред. В. П. Симонова. М., 1982. С. 257–275.

Павлов И. П. Объективное изучение высшей нервной деятельности живот­ных // Павлов И. П. Избр. труды. М.: Учпедгиз, 1950. С. 63–73.

Пограничные проблемы психологии и физиологии / Под ред. Е. И. Бойко. М.: АПН РСФСР, 1961.

Познавательная активность в системе процессов памяти / Под ред. Н. И. Чуп-риковой. М.: Педагогика, 1989.

Проблемы высшей нервной деятель­ности нормального и аномального ре­бенка / Под ред. А. Р. Лурии. М.: Изд-во АПН РСФСР, 1956. Т. 1; 1958. Т. 2.

Симонов П. В. «Светлое пятно созна­ния» // Журн. ВНД. 1990. Т. 40. Вып. 6. С. 1040–1048.

Соколов Е. Н. Рецензия на книгу «По­знавательная активность в системе про­цессов памяти» // Журн. ВНД. 1989. Т. 39. Вып. 5. С. 984.

Ушакова Т. Н. Взаимодействие первой и второй сигнальных систем в актах умо­заключающего наглядного мышления // Н. И. Чуприкова



Пограничные проблемы психологии и физиологии / Под ред. Е. И. Бойко. М.: Изд-во АПН РСФСР, 1961. С. 74–84.

Ушакова Т. Н. Функциональные структуры второй сигнальной системы. М.: Наука, 1979.

Чуприкова Н. И. Слово как фактор управления в высшей нервной деятель­ности человека. М.: Просвещение, 1967.

Чуприкова Н. И. О скорости разви­тия и степени концентрированности локального очага повышенной возбуди­мости при выделении объекта из фона // Проблемы дифференциальной пси­хофизиологии. Т. VII / Под ред. В. Д. Небылицына. М.: Педагогика, 1972. С. 156–175.

Чуприкова Н. И. Метод тестирующего стимула в изучении механизмов анали-тико-синтетической деятельности мозга человека // Психология высших когни­тивных процессов / Под ред. Т. Н. Ушако­вой, Н. И. Чуприковой. М.: Изд-во ИП РАН, 2004. С. 10–32.

Чуприкова Н. И. Из опыта интеграции психологических знаний // Теория и методология психологии. Постне-классическая перспектива / Отв. ред. А. Л. Журавлев, А. В. Юревич. М.: Изд-во ИП РАН, 2007. С. 459–463.

Чуприкова Н. И. Как вывести психо­логию внимания из теоретического ту­пика // Вопр. психол. 2008. № 5. С. 3–13.

Эделмен Дж., Маунткасл В. Разум­ный мозг / Пер. с англ. М.: Мир, 1981.