Феномены инвертированного зрения. Проблема перцептивной адап­тации и ее экспериментальные исследования

С целью подробнее рассмотреть проблему пер­цептивного обучения мы должны обратиться к со­вершенно иным доказательствам, более опосредство­ванным, а именно: к вопросу о том, насколько хо­рошо может взрослый человек адаптироваться к при­чудливым изменениям своего зрительного мира.

До Келлера было принято думать, что сетчаточные изображения перевернуты, т.к. лучи света преломляются в хрусталике. Эта проблема подробно рассматривалась Гельмгольцем, который, доказывал, что несущественно, какого рода изображения дают систематическую информацию о внешнем мире объектов, так как они известны нам благодаря осязанию и другим органам чувств. Он был убежден в том, что мы должны учиться видеть мир, связывая зрительные ощущения с так­тильными, и что у нас нет специального механиз­ма, который бы осуществлял инверсию изображе­ний. Ссылаясь на случаи, когда взрослые люди, ро­дившиеся слепыми, становились после операции зрячими, Гельмгольц утверждал, что раннее обуче­ние важно для восприятия. Сейчас известно, что Глаз, как оптический прибор, устроен таким образом, что на сетчатке формируется перевернутое изображение объекта. Тем не менее мы воспринимаем предметы в их правильной (неперевернутой) ориентации относительно вертикали. Изменение ориентации сетчаточного изображения с помощью системы линз вызывает изменение воспринимаемой ориентации предметов. Прибор инвертирующий сетчаточные изображения, называется инвертоскопом, а зрение в условиях инверсии сетчаточных изображений — инвертированным зрением. При длительной инверсии сетчаточных изображений (дни,недели) перевернутость зрительных образов постепенно исчезает и возвращается способность видеть предметы в правильной ориентации (иными словами, наступает правильное видение). В этом случае говорят, что произошла адаптация к инвертированному зрению, спустя несколько дней полностью восстанавливалось моторное поведение испытуемых, нарушенное инверсией (т. е. происходила моторная адаптация), однако зрительные образы оставались перевернутыми. По мере адаптации к инверсии испытуемые теряли способность оценивать ориентацию своих зрительных образов, т.е. испытуемые испытывали затруднения с ответом на прямой вопрос о том, как они видят мир — правильным или перевернутым. Это обстоятельство выглядит по меньшей мере странным, ибо речь идет не о каких-то нюансах в зрительной картине, а о ее ориентации относительно вертикали. Авторы, по мнению которых их эксперименты завершились полной перцептивной адаптацией, опускали в своих дневниках такой важный момент, как наступление правильного видения.

Хотя перевернутые изображения были от­четливыми, предметы казались иллюзорными и не­реальными. Стрэттон писал: "...запечатленные в памяти зрительные впечат­ления, возникшие при нормальном зрительном вос­приятии, продолжали оставаться стандартом и кри­терием для оценки реальности. Таким образом, пред­меты осмысливались совершенно иначе, чем воспри­нимались…» Вслед за Стрэттоном аналогичные опыты были проведены другими исследователями. Для того чтобы повернуть поле зрения обоих глаз на 75°, Дж.С. Браун использовал особые призмы и обнаружил, что эта процедура ухудшает восприятие глубины, причем по мере тренировки восприятие улучшалось очень незна­чительно или не улучшалось вовсе, хотя оказалось, что автор и его испытуемые могут ориентироваться в своем наклонном мире. Более поздние исследования такого рода были проведены Эвертом, который по­вторил эксперимент Стрэттона, но использовал не одну, а две переворачивающие изображение линзы, хотя его испытуемые и чувствовали напряжение в гла­зах, которое было отмечено еще Стрэттоном. Заслуга работы Эверта состоит в том, что он произвел систе­матическое и объективное измерение способности испытуемых локализовать предметы. Он сделал вывод, что Стрэттон несколько преувеличивает размеры адап­тации, которая наблюдается в подобных условиях, и что это привело к противоречиям, не разрешенным еще до сих пор. Дж. и Дж.К. Патерсоны применяли биноку­лярную систему, сходную с системой Эверта. После четырнадцати дней ношения этого приспособления полной адаптации к ситуации так и не произошло. Проведя 8 месяцев спустя повторный экспе­римент с этим же испытуемым, авторы нашли, что испытуемый про­являл те же изменения в поведении, которые были свойственны ему и при первом ношении перевора­чивающих изображение очков. Т.о., обучение в подобных условиях представ­ляет собой скорее ряд специфических адаптации, надстраивающихся над исходными формами воспри­ятия,чем коренную перестройку перцептивной си­стемы.

Наиболее широкое исследование этой проблемы на людях было проведено Эрисманом и Колером. Колер и его испытуемые носили очки, искажающие изобра­жение, длительное время. Результаты эксперимента Колера, так же, как и Стрэттона, протоколировались в виде словесных отчетов. Колер делает акцент на "внутренней структуре" восприятия. Жаль, что во время экспе­римента не было достаточно точной регистрации дви­жений испытуемого. На основании словесных отчетов трудно представить себе этот "адаптированный мир" испытуемых, так как их ощущения, по-видимому, были причудливо спутаны и даже противоречили друг другу. Так, например, пешеходов, очевидно, они ви­дели на правильной стороне улицы, хотя их изобра­жения были перевернуты справа налево, но части их одежды казались им перепутанными. Написанные сло­ва были для испытуемых одним из наиболее сложных объектов. Когда они бросали на письмо беглый взгляд, оно казалось им нормальным, но если они пытались его внимательно рассматривать, оно воспринималось как зеркальное.

Осязание оказывало существенное влияние на зрение: на первых стадиях адаптации предметы неожиданно начинали восприниматься как нормальные, когда испытуемый прикасался к ним: они выгляде­ли нормальными и тогда, когда их перевернутое изоб­ражение было физически невозможным. Так, напри­мер, свеча казалась перевернутой нижней частью вверх, пока ее не зажигали, после чего она вдруг воспринималась как нормальная, а пламя — идущим вверх.

Инвертированные очки приводили обезьяну к полной неподвижности в течение нескольких дней; она отказывалась двигаться. Когда она начинала двигаться, то пятилась назад. Этот факт интересен, так как эти очки как раз нарушают вос­приятие глубины. Пфистер надевал на глаза кур призмы, переворачивающие изображе­ние справа налево, и изучал их способность клевать зерна. У кур этот навык резко нарушался, и даже после трехмесячного ношения очков никакого ре­ального улучшения не наблюдалось. То же отсутствие адаптации было обнаружено Сперри и у земновод­ных. Когда изображение, попадающее на сетчатку их глаз, поворачивалось на 180°, оказалось, что язык двигается в поисках пищи в неправильном направ­лении, и, предоставленные самим себе, эти живот­ные умерли бы от голода. Сходные результаты были получены Хессом на цыплятах, глаза которых за­крывались призмами, которые не переворачивали изображения, а смещали их на 7° вправо или влево. Хесс обнаружил, что такие цыплята всегда клюют в стороне от зерна и никогда не адаптируются к сме­щению изображений, вызываемому клиновидными призмами. На основании своих эксперимен­тов Хесс сделал следующие выводы: "врожденные зрительные реакции у цыплят, касающиеся расположения предметов в их зрительном мире, не могут изменяться под влиянием обучения, если от цыпленка требуется, чтобы он ус­воил реакцию, антагонистичную инстинктивной". Обнаружено, что при инверти­рованном зрении исчезает также и константность видимой формы (Логвиненко, Столин, 1973). Проведенные нами исследования адаптации к инвертированному зрению показали, что по ходу эксперимента возникали и сменяли друг друга три стратегии адаптации (Логвиненко, 1974, 1976).

Вначале испытуемый игнорировал свое перевер­нутое зрительное пространство и старался вести себя так, словно он находится в темноте. Поначалу и осо­бенно тогда, когда он находился среди знакомых предметов, эта стратегия поведения себя оправды­вала. Затем испытуемые начали строить свои движе­ния так, чтобы они выглядели правильными в их зрительном пространстве. При этом их движения выглядели вычурными и лишенными смысла. Напри­мер, для того чтобы взять чашку, испытуемый вво­дил руку в поле зрения так, чтобы она выглядела правильно ориентированной в зрительном простран­стве. Но, поскольку чашка выглядела перевернутой, ему приходилось выворачивать руку причудливым образом. В конечном счете все кончалось тем, что содержимое чашки расплескивалось, как только она покидала поле зрения. Третья стратегия, завершившаяся перцептивной адаптацией. Иво Колер сделал значительное откры­тие. Он носил очки окрашивающие изображение наполовину в красный, наполовину в зеленый цвет, так что все выглядело красным, если смотреть налево, и зеле­ным – если смотреть направо. Колер открыл новый эффект адаптации, о существовании которого рань­ше и не подозревали. Влияние красного и зеленого цвета на восприятие постепенно уменьшалось, и, когда очки снимались, вещи казались красными при взгляде направо и зелеными — при взгляде налево. Это явление совершенно не похоже на обычные после­довательные образы, возникающие вследствие адап­тации сетчатки к окрашенному свету. Эффект Коле­ра связан с положением глаз по отношению к голове, т.о. он является результатом процессов компенсации, протекающих не в глазах, а в мозге. Опыты Смита с телевизионной камерой и монитором, для того чтобы менять видимое положение или величину соб­ственных рук испытуемого показали, что в целом перевора­чивание изображения сверху вниз, как правило, дает большие нарушения, чем слева направо, причем комбинированная инверсия изображений (одновре­менно и сверху вниз, и справа налево) иногда вы­зывает меньше затруднений, чем каждая инверсия в отдельности. Изменения величины изображения практически не влияют ни на способность испытуе­мого рисовать объекты, ни на его почерк.

Смещение изображений во времени. Испытуе­мый видит свою руку (или др. предмет) в прошлом, с временным отставанием, которое регулируется расстоянием между за­писывающей и воспроизводящей головками видео­магнитофона. Короткие отсрочки (порядка 0,5 сек.) делают движения резкими, плохо скоорди­нированными, так что рисование становится почти невозможным, а письмо явно затрудняется. Трени­ровка не дает улучшения, или оно невелико.

Все эти различные эксперименты довольно ясно показывают, что животные проявляют значительно меньшую адаптацию к смещению или переворачи­ванию сетчаточных изображений, чем люди, и только у обезьян имеется некоторая способность к такого рода адаптации. По мнению Стреттона нет психической адаптации, а по мнению А. Д. ЛОГВИНЕНКО не существует адаптация на уровне психофизиологии, но существует адаптация на уровне понятий. В то время как некоторые авторы высказывают сомнения относительно перцептивной адаптации к инверсии, все исследователи единодушны в том, что моторная адаптация безусловно происходит.