I. ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ СФЕРЫ ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ ВОСПРИЯТИЯ Человек

I. ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ СФЕРЫ ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ ВОСПРИЯТИЯ

Человек воспринимает окружающий мир при помощи специализированных сенсорных систем — анализаторов. Восприятие — это процесс и результат формирования субъективного образа предмета или явления, действующего на анализатор. Классификация анализаторов осуществляется на основе местоположения рецепторов.

Рецепторы — это специальные чувствительные нервные образования, воспринимающие раздражения из внешней или внутренней среды и перерабатывающем их в нервные сигналы.

Рецепторы У человека имеются, согласно классификации по физической энергии стимула, являющейся для данного рецептора адекватной: Ø Хеморецепторы Ø Механорецепторы Ø Ноцицепторы Ø Фоторецепторы Ø Терморецепторы Ø Осморецепторы

Receptor Cells

По локализации рецепторов анализаторы делятся на экстероцептивные и интероцептивные. Экстероцептивные В первом случае источники стимуляции находятся вне организма, Интероцептивные во втором — информация поступает от внутренних систем и органов. Извне на организм действуют зрительные, слуховые, тактильные, вкусовые, обонятельные стимулы, а также сила тяготения

Экстероцептивные анализаторы и их характеристики

В основе классификации восприятий, так же как ощущений, лежат различия в анализаторах, участвующих в восприятии. В соответствии с тем, какой анализатор играет в восприятии преобладающую роль, различают зрительные, слуховые, осязательные, кинестезические, обонятельные и вкусовые восприятия.

Органы чувств дают первичную информацию об окружающем мире. От того, в каком виде эта информация поступает в мозг, зависит поведение индивида в той ли иной ситуации.

Прием и переработка человеком поступившей через органы чувств информации завершается появлением образов предметов или явлений. Процесс формирования этих образов называется восприятием (иногда употребляется также термин «перцепция» , «перцептивный процесс» ).

Восприятием (перцепцией от лат. Perceptio) называется отражение в сознании человека предметов или явлений в совокупности их свойств и частей при их непосредственном воздействии на органы чувств. В ходе восприятия происходит упорядочение и объединение отдельных ощущений в целостные образы вещей и событий. Образ обобщенная картина мира (предметов, явлений), складывающаяся в результате переработки информации о нем, поступающей через органы чувств.

Ощущение (в психологии) процесс отражения отдельных свойств объектов окружающего мира. От понятия восприятия (как целостного впечатления, например, восприятие чашки кофе как целостного образа) отличается количественно (ощущение аромата кофе, цвета, температуры и т. д. ). Восприятие состоит из одного или более ощущений, создающих наиболее полное представление об объекте. Т. е. восприятие будет, даже если человек не прикасается к чашке, с закрытыми глазами будет вдыхать аромат кофе (одно ощущение).

Современные взгляды на процесс восприятия имеют своими истоками две противоположные теории: Одна из них известна как теория гештальта (образа). Приверженцы этой концепции считали, что нервная система животных и человека воспринимает не отдельные внешние стимулы, а их комплексы: например, форма, цвет и движение предмета воспринимаются как единое целое, а не по отдельности.

Истоки ГЕШТАЛЬТ-ТЕОРИИ восходят к работам австр. психолога Христиана фон Эренфельса, ученика Брентано, открывшего так называемые гештальт качества. Примером этих качеств может быть восприятие мелодии или аккорда, существенно отличное от суммы переживаний составляющих их отдельных звуков.

Христиан Фон Эренфельс (нем. Christian von Ehrenfels (Maria Christian Julius Leopold Freiherr von Ehrenfels), 20. 06. 1859 — 8. 09. 1932) австрийский философ и психолог, ученик Франца Брентано, представитель Австрийской школы. В психологии наиболее известен своей работой «О гештальт качествах» 1890, в которой он ввел понятие «гештальт-качество» и поставил проблему целостности восприятия.

ГЕШТАЛЬТ-ТЕОРИЯ Наряду с Вертгеймером, нем. психологи Вольфганг Кёлер (1887 1967) и Курт Коффка (1886 1941) в 20 30 е годы разработали основные принципы Гештальт теории и представили ее как новое направление в психологических исследованиях.

Курт Ко ффка (нем. Kurt Koffka; 18. 03. 1886, Берлин — 22. 11. 1941, Нортхемптон) — немецко американский психолог. Вместе с Максом Вертхеймером и Вольфгангом Кёлером считается одним из основателей гештальтпсихологии. Обучался в Берлинском университете у Карла Штумпфа, в 1909 получил степень доктора философии. В работе «Основы психического развития» (1921) применил методы гештальтпсихологии для исследования психического развития ребёнка. Главный труд Коффки — «Принципы гештальтпсихологии» (1935).

Столичный Берлинский университет был основан в 1809 г. по инициативе Вильгельма фон Гумбольдта. В честь короля Пруссии получил название Университет Фридриха Вильгельма. Здесь работали 29 нобелевских лауреатов, включая М. Планка, А. Эйнштейна, О. Гана, Р. Коха. Здесь учились Г. Гейне, О. Бисмарк, К. Маркс. Пост ректора занимали И. Фихте и В. Гегель.

Во льфганг Кёлер (нем. Wolfgang Köhler; 21. 01. 1887, Таллин, Россия — 11. 06. 1967, Нью-Гемпшир, США) — немецкий и американский психолог, один из основателей гештальтпсихологии, совместно с Максом Вертгеймером и Куртом Коффкой. Доктор философии (Берлинский университет, 1909). Учился в Берлинском, Боннском и Геттингенском университетах у К. Штумпфа и физика М. Планка. В 1914─1918 гг. изучал интеллект приматов на острове Тенерифе и, возможно, выполнял разведывательные функции в интересах Германии.

Установил один из важнейших законов гештальтпсихологии – закон инсайта. Согласно этому закону принятие решения в нестандартной ситуации осуществляется в три этапа: 1) в начале следует попытка решить задачу известными способами (на основе прежнего гештальта); 2) затем осознается несостоятельность этих попыток и, как следствие, деятельность блокируется. Смысл этого этапа был в разрушении прежнего гештальта, «расчистки строительной площадки» . 3) Наконец, наступает инсайт – внезапное озарение благодаря возникшему новому восприятию ситуации или новому гештальту. В 1922– 1935 гг. Келер был профессором Берлинского университетаи и директором Института психологии Берлинского университета. С 1935 г. работал в США.

В противоположность этой теории бихевиористы доказывали, что реально существуют только элементарные (одномодальные) сенсорные функции, и приписывали способность к синтезу только головному мозгу. Бихевиори зм (англ. behavior — поведение) — направление в психологии человека и животных, буквально — наука о поведении. Это направление в психологии, определившее облик американской психологии в 20 м столетии, радикально преобразовавшее всю систему представлений о психике.

Бихевиори зм Его кредо выражала формула, согласно которой предметом психологии является поведение, а не сознание. Поскольку тогда было принято ставить знак равенства между психикой и сознанием (психическими считались процессы, которые начинаются и заканчиваются в сознании), возникла версия, будто, устраняя сознание, бихевиоризм тем самым ликвидирует психику. Основателем данного направления в психологии был американский психолог Джон Уотсон.

Джо н Бро дес Уо тсон (редк. Джон Броадус Уотсон, англ. John Broadus Watson; 9. 01. 1878 — 25. 09. 1958) — американский психолог, основатель бихевиоризма — одной из самых распространённых теорий в западной психологии XX века.

Уотсон вообще отрицал сознание как предмет научного исследования, сводя психические явления к различным формам поведения, понимаемого как совокупность реакций организма на стимулы из внешней среды. Цель психологического изучения — предсказать какова будет реакция и определить природу действующего стимула. В 1920 году Уотсон был вынужден покинуть место в университете Джона Хопкинса из за скандала, связанного с его разводом и романом с аспиранткой Розали Рейнер. Ни один университет не соглашается принять его на работу. Он переезжает в Нью Йорк, где получает работу в рекламной индустрии, в компании Дж. Уолтера Томпсона, одновременно читая лекции в Новой школе социальных исследований.

Современная наука пытается примирить эти две крайние теории. Предполагается, что восприятие изначально носит достаточно комплексный характер, но «целостность образа» все же является продуктом синтезирующей деятельности коры мозга. В принципе можно говорить о постепенном сближении этих подходов.

Основные виды восприятий. Ø В основе классификации восприятий, так же как ощущений, лежат различия в анализаторах, участвующих в восприятии. В соответствии с тем, какой анализатор играет в восприятии преобладающую роль, различают зрительные, слуховые, осязательные, кинестезические, обонятельные и вкусовые восприятия. Ø Обычно процесс восприятия осуществляется рядом взаимодействующих между собой анализаторов. Двигательные ощущения в той или иной степени участвуют во всех видах восприятия. В качестве примера можно назвать осязательное восприятие, в котором участвуют тактильный и кинестезический анализаторы. Аналогично в слуховом и зрительном восприятиях также участвует двигательный анализатор

Ø Различные виды восприятия редко встречаются в чистом виде, обычно они комбинируются, и в результате возникают сложные виды восприятий. Так, восприятие учеником текста на уроке включает зрительное, слуховое и кинестезическое восприятие. Ø Основой другого типа классификации восприятий являются формы существования материи: пространство, время и движение. В соответствии с этой классификацией выделяют восприятие пространства, восприятие времени и восприятие движения.

В зависимости от особенностей воспринимаемого объекта выделяют такие виды, как восприятие предметов, восприятие речи (письменной и устной) или музыки и восприятие человека человеком. Последнее носит специальное название “социальная перцепция” и является профессионально важным качеством представителей так называемых социальных процессов (психологов, педагогов, юристов и т. д. ).

Социальное восприятие — восприятие, направленное на создание представления о себе, других людях, социальных группах и социальных явлениях. Ø Термин был предложен Джеромом Брунером в 1947 году для обозначения феноменов социальной детерминации процессов восприятия. Современная трактовка термина была дана в рамках социальной психологии. Ø К механизмам социальной перцепции относят: рефлексию, идентификацию, каузальную атрибуцию. Ø

Jerome Seymour Bruner Джером Сеймур Брюнер (1. 10. 1915) — американский психолог и педагог, крупнейший специалист в области исследованиякогнитивных процессов. Сделал значительный вклад в развитие человеческой когнитивной психологии и когнитивной теории обучения в педагогической психологии, а также в истории и в общей философии образования. Брюнер в настоящее время является старшим научным сотрудником в Нью-Йоркском университете юридического факультета.

Социальное восприятие Социальному восприятию присущи некоторые особенные проявления неточности восприятия, называемые законами, эффектами или ошибками восприятия.

Социальное восприятие Ø Эффекты стереотипизации: l l Галоэффект (эффект ореола, эффект нимба или рога) — общее благоприятное или неблагоприятное мнение о человеке переносится на его неизвестные черты. Эффекты последовательности: • Эффект первичности (эффект первого впечатления, эффект знакомства) — первая информация переоценивается по отношению к последующей. • Эффект новизны — новой информации о неожиданном поведении хорошо знакомого, близкого человека придаётся большее значение, чем всей информации, полученной о нём ранее.

Ø Эффект роли — поведение, определяемое ролевыми функциями, принимается за личностную особенность. Ø Эффект присутствия — чем лучше человек чем то владеет, тем лучше он делает это на глазах у окружающих, чем в одиночестве. Ø Эффект авансирования — к разочарованию приводит отсутствие приписываемых ранее несуществующих достоинств.

Ø Эффект снисходительности — руководитель гипертрофирует позитивные черты подчинённых и недооценивает негативные (характерно для руководителя попустительского и, в какой то мере, демократического стиля). Ø Эффект гипервзыскательности — руководитель гипертрофирует негативные черты подчинённых и недооценивает позитивные (характерно для руководителя авторитарного стиля). Ø Эффект физиогномической редукции — вывод о присутствии психологической характеристики делается на основе черт внешности.

Ø Эффект красоты — внешне более привлекательному человеку приписывается больше положительных черт. Ø Эффект ожидания — ожидая от человека определённой реакции, мы провоцируем его на неё. Ø Внутригрупповой фаворитизм — «свои» кажутся лучше. l Эффект отрицательной асимметрии начальной самооценки — во времени есть тенденция к противоположному внутригрупповому фаворитизму.

Ø Презумпция взаимности — человек считает, что «другой» относится к нему так, как он относится к «другому» . Ø Феномен предположения о сходстве — человек считает, что «свои» относятся к остальным людям так же, как он. Ø Эффект проекции — человек исходит из того, что другие обладают такими же качествами, как он. Ø Феномен игнорирования информационной ценности неслучившегося — информация о том, что могло бы произойти, но не произошло, игнорируется.

Свойства восприятия Ø Ø Ø Предметность — объекты воспринимаются не как бессвязный набор ощущений, а как образы, составляющие конкретные предметы. Структурность — предмет воспринимается сознанием уже в качестве абстрагированной от ощущений смоделированной структуры. Апперцептивность — на восприятие оказывает влияние общее содержание психики человека. Константность — постоянство восприятия одного и того же дистального объекта при изменении проксимального стимула. Избирательность — преимущественное выделение одних объектов по сравнению с другими. Осмысленность — предмет сознательно воспринимается, мысленно называется (связывается с определённой категорией), относится к определённому классу

Апперцептивность АППЕРЦЕПЦИЯ. Восприятие зависит не только от раздражения, но и от самого воспринимающего субъекта. Воспринимает не изолированный глаз, не ухо само по себе, а конкретный живой человек, и в восприятии всегда в той или иной мере сказываются особенности личности воспринимающего, его отношение к воспринимаемому, потребности, интересы, устремления, желания и чувства человека. Зависимость восприятия от содержания психической жизни человека, от особенностей личности носит название апперцепции.

Многочисленные данные показывают, что воспринимаемая субъектом картина не является просто суммой мгновенных ощущений; она часто содержит такие детали, которых даже и нет в данный момент на сетчатке глаза, но которые человек как бы видит на основе предшествующего опыта.

Комната Эймса

Комната Эймса представляет собой помещение, в котором человек, стоящий в одном углу, кажется великаном, а в другом – карликом. При этом, когда великан начинает идти к карлику, то он начинает резко уменьшаться в размерах, и соответственно, наоборот, карлик «растет» приближаясь к великану. Хотя оба человека на самом деле имеют примерно одинаковый рост. Но дело тут вовсе не в магии, а в оптической иллюзии, которую на практике и демонстрируют в комнате Эймса.

Комната Эймса Эффект, получаемый при помощи комнаты Эймса, нашел очень широкое практическое применение, когда активно стали снимать различные фильмы и телешоу. Это был (и является до сих пор) самый простой и дешевый способ создать в кадре ощущение значительной разницы в росте людей, находящихся в помещении. Например, многие видели эпизод встречи хоббитов и Гэндальфа в фильме «Властелин Колец» . Его снимали, создав декорации, отвечающие принципам комнаты Эймса.

Одна из иллюзий Эймса, созданная для доказательства важной роли опыта в зрительном восприятии. Сетчаточное изображение надетого на стержень окна, имеющего форму трапеции и приводимого во вращение небольшим мотором, имеет прямоугольную форму, вследствие чего воспринимается наблюдателем как раскачивающееся взад вперед прямоугольное окно.

Окно Эймса

Альберт Эймс, психолог и офтальмолог, создал эту комнату еще в 1946 году, но сама идея принадлежит Гермгольцу. Ø Сказать, что Альберт Эймс был просто разносторонним человеком это ничего не сказать. Можно часами говорить о том вкладе, который ученый внес в физику, физиологию, офтальмологию, психологию и даже философию. Эймс первооткрыватель такого научного направления как физиологическая оптика. Человек, раскрывший многие аспекты бинокулярного зрения. Ø Но мне он конечно интересен не как ученый, а как мастер иллюзий, создавший такие известные вещи как «Комната Эймса» , «Окно Эймса» и «Стул Эймса» Ø

Ø В ситуации этого рода перцептивная система должна сделать выбор при наличии противоречивой информации. Результат выбора определяется предварительным опытом субъекта: хорошо знакомые предметы комната не искажает. Знакомство с комнатой путем ощупывания приводит к постепенному уменьшению эффекта искажения других предметов, и, наконец, сама комната начинает восприниматься правильно, то есть перекошенной. Ø Таким образом, восприятие зависит от прошлого опыта субъекта. Чем богаче опыт человека, чем больше у него знаний, тем богаче его восприятие, тем больше он увидит в предмете.

Формы и принципы восприятия Ø Фигура — фон — восприятие выделяет фигуру из фона. Ø Константность — объекты длительное время воспринимаются одинаково. Ø Группировка — однообразные стимулы группируются в структуры.

Фигура — фон Любой образ или предмет воспринимается как фигура, выделяющаяся на каком то фоне. Чередование фигуры и фона свидетельствует о том, что восприятие (зрительное) не выводится просто из паттернов возбуждения на сетчатке. Необходим еще какой то тонкий процесс переработки (интерпретации) даже на таком элементарном уровне. Феномен чередования связан с именем датского психолога Эдгара Рубина. Взаимозаменяемость фигуры и фона (ваза Рубина)

Фигура — фон Наш мозг действительно имеет тенденцию (по видимому, врожденную) структурировать сигналы таким образом, что все, что меньше или имеет более правильную конфигурацию, а главное то, что имеет для нас какой то смысл, воспринимается как фигура; она выступает на некотором фоне, а сам фон воспринимается гораздо менее структурированным. Это относится, прежде всего, к зрению, но также и к другим чувствам. Так же обстоит дело, когда в общем шуме собрания кто то произносит нашу фамилию. Она сразу выступает как “фигура” на звуковом фоне.

Эдгар Рубин (дат. Edgar Rubin, 6. 09. 1886, Копенгаген — 3. 05. 1951, Холте) — датский психолог. Родился в Копенгагене в состоятельной еврейской семье. Троюродный брат лауреата Нобелевской премии по физике Нильса Бора

Эдгар Рубин Своей работой «Визуально воспринимаемые фигуры» (1915) о соотношении фигуры и фона он оказал значительное влияние на развитие теории гештальтпсихологии. Он дал описание субъективных признаков фигуры и фона: фигура, в отличие от фона, представляет собой форму, выступает вперед, она лучше запоминается, а фон кажется чем то непрерывным, находящимся позади фигуры. Фигура — воспринимается как предмет, а фон — как материал, изменение одного только фона может привести к тому, что фигура перестанет распознаваться; при этом любая из прилегающих частей может восприниматься и как фигура, и как фон.

Формы и принципы восприятия Принципы группировки: l l l Близость — расположенное рядом воспринимается вместе. Подобие — схожее по каким то признакам воспринимается вместе. Замкнутость — человек склонен заполнять пробелы в фигуре. Целостность — человек склонен видеть непрерывные формы, а не сложные комбинации. Смежность — близкое во времени и пространстве воспринимается как одно. Общая зона — стимулы, выявленные в одной зоне воспринимаются как группа.

Результат восприятия Результатом процесса восприятия становится построенный образ. Образ — субъективное видение реального мира, воспринимаемого при помощи органов чувств. Получив образ, человек (или другой субъект) производит определение ситуации, то есть оценивает её, после чего принимает решение о своём поведении.

Общую закономерность восприятия различных объектов отражает так называемых закон перцепции, предполагающий дихотомию сменяющихся качественно различных уровней образа воспринимаемого объекта. Закон перцепции закон восприятия, открытый психологом Н. Ланге

Николай Николаевич Ланге (12 (24). 03. 1858, Санкт Петербург — 15. 02. 1921, Одесса) — русский психолог, один из основоположников российской и видных представителей мировой экспериментальной психологии своего времени.

Николай Николаевич Ланге После окончания Санкт Петербургской второй гимназии и университета слушал философские курсы за границей и работал в психологическом институте Вильгельма Вундта. Занимался проблемами восприятия, внимания, памяти, мышления на основе понимания двигательных реакций как первичных по отношению к собственно психическим процессам. Сформулировал закон перцепции, согласно которому восприятие имеет стадиальный характер от обобщенного к дифференцированному образу. Автор моторной теории внимания, в соответствии с которой, колебания внимания при так называемых двойственных изображениях определяются движениями глаз, обегающих изображенный контур.

Физиологические основы восприятия. Восприятие, как и ощущение, рефлекторный физиологический процесс. И. П. Павлов показал, что в основе восприятия лежат условные рефлексы, временные нервные связи, образующиеся в коре больших полушарий головного мозга при воздействии на рецепторы предметов или явлений окружающего мира. Последние выступают в качестве комплексных раздражителей. В ядрах корковых отделов анализаторов осуществляется сложный анализ и синтез этих комплексных раздражений. Анализ обеспечивает выделение объекта восприятия из фона. На основе анализа осуществляется синтез всех свойств объекта восприятия в целостный образ.

Физиологические основы восприятия. По сравнению с ощущениями восприятие более высокая форма аналитико синтетической деятельности мозга. Без анализа невозможно осмысленное восприятие. Так, незнакомая иностранная речь воспринимается как сплошной звуковой поток. Для осмысленного восприятия речи, т. е. ее понимания, необходимо расчленить речь на отдельные фразы, слова с их значениями. В то же время в процессе восприятия речи одновременно с анализом имеет место и синтез, благодаря чему мы воспринимаем не отдельные разрозненные звуки, а слова и фразы. Основу синтеза составляет процесс установления временных нервных связей. В основе восприятия лежат два вида нервных связей: связи, образуемые в пределах одного анализатора, и межанализаторные связи.

Кодирование информации в нервной системе Интенсивное изучение нейрофизиологических механизмов восприятия стало возможным в связи с возникновением методов регистрации микро и макропотенциалов мозга, т. е. активности отдельных нейронов и суммарной биоэлектрической активности мозга. Возможно поэтому исследования механизмов восприятия многочисленны и включают несколько уровней анализа: от единичного нейрона до целого мозга, причем каждому уровню соответствует свой вариант анализа перцептивного процесса. Однако независимо от того, на каком уровне изучаются процессы восприятия, одно из главных мест занимает проблема кодирования. При этом основной вопрос заключается в том, каким образом происходит прием и преобразование сенсорных стимулов и в каком виде отражается воспринятый и преобразованный стимул в ЦНС человека.

Кодирование информации в нервной системе

Принципы кодирования информации Ø Ø Ø Ø Принцип специфичности рецепторов Принцип меченой линии Принцип частотного кода Принцип числа нервных элементов Принцип паттерна ответа нейрона Принцип ансамбля нейронов Принцип кодирования информации номером детектора Принцип векторного кодирования

Принцип специфичности рецепторов заключается в способности рецепторов избирательно реагировать на определенные параметры раздражителя. Например, колбочки с разной чувствительностью к длинам воли видимого спектра, рецепторы боли, давления, вибрации и т. д.

Принцип меченой линии говорит о возможности моносипаптической передачи импульсов от рецепторов к некоторому центральному нейрону, возбуждение которого соответствует выделению определенного качества стимула.

Принцип частотного кода наиболее явно связан с кодированием интенсивности раздражения. Между интенсивностью раздражителя и частотой вызываемых им потенциалов действия просматривается четкая зависимость. Она может быть логарифмической, степенной или носить 5 образный харак тер в зависимости от уровня сенсорной системы, интенсивности стимула и свойств рецепторов.

Принцип числа нервных элементов, участвующих в передаче информации. Чем больше интенсивность стимула, тем больше сенсорных клеток активируется и больше волокон принимает участие в передаче импульсов в центральные структуры мозга.

Принцип паттерна ответа нейрона (структурной организации импульсов — потенциалов действия — во времени). Отличительной чертой активности нейронов сенсорных структур мозга является устойчивость временного паттерна ответа. Такая система передачи информации имеет ряд ограничений: она требует дополнительных операций и времени для определения длительности реакции нейрона, а эффективность передачи информации зависит от состояния нейрона, что делает данную систему кодирования недостаточно надежной.

Принцип ансамбля нейронов в кодировании информации означает, что информация передается исключительно через возбуждение группы нейронов, входящих в соответствующие ансамбли. Разные наборы возбужденных нейронов одного и того же ансамбля соответствуют разным параметрам стимула. Данный способ кодирования является достаточно падежным, однако для кодирования каждого типа стимулов необходим свой уникальный набор нейронов.

Принцип кодирования информации номером детектора (детекторного канала) означает, что сигнал следует по цепочке нейронов, конечное звено которой представлено нейроном детектором простых или сложных признаков, избирательно реагирующим на определенный физический признак или их комплекс.

Принцип векторного кодирования сигнала отражает работу целой системы нейронов детекторов. Локусы возбуждения появляются в такой системе нейронов при воздействии стимула. С изменением параметров стимула локус возбуждения будет смещаться.

Кодирование информации в нервной системе Проблема преобразования информации в нервной системе привлекала внимание исследователей очень давно. Первые идеи в этой области были представлены еще в середине прошлого века учением Мюллера о специфической энергии органов чувств. Учение Мюллера. учение о специфической энергии органов чувствительность к раздражению зависит не от воздействующего раздражителя, а от свойств возбуждаемых нервов. Например, зрительный нерв передает ощущение света, даже если его раздражать механическим путем (ударом по глазу). каждое ощущение возникает при разрядах специфических

Иоганн Петер Мюллер (нем. Johannes Peter Müller 14. 07. 1801 — 28. 04. 1858) — немецкий естествоиспытатель, биолог. Вначале, как ученый, был близок к романтической натурфилософии, позднее стал одним из основателей точной физиологии и физиологической психологии, в области которой стал известен особенно благодаря учению о специфической энергии органов чувств, однако свою методику частных наук он всегда подвергал философско критической переоценке.

Иоганн Петер Мюллер Родился в Кобленце. Сын сапожника, который сделал всё возможное, чтобы дать сыну образование. В 1819 г. поступил в Боннский университет сначала с целью изучать католическую теологию, но уже через несколько дней перешёл к изучению медицины. Будучи студентом, он получил награду за исследование о дыхании зародыша.

Иоганн Петер Мюллер В области физиологии и физиологической химии ему принадлежат исследования над органами чувств, первое точное доказательство положения Белля, первое точное изложение учения о рефлексах, исследование голосового аппарата человека и объяснение его деятельности, открытие и исследование лимфы земноводных, исследования над кровью, открытие хондрина. В патологической анатомии главная заслуга Мюллера та, что он был основателем современного учения об опухолях.

Однако, каким образом мозг различает разные качества каждого из стимулов в пределах одной модальности, т. е. как мозг дифференцирует разные зрительные или разные звуковые раздражители? Такие тонкие различения осуществляются на основе особых форм организации импульсной активности нейронов, которые получили название кодов. Кодирование информации в нервной системе — это преобразование специфической энергии стимулов (света, звука, давления и др. ) в универсальные коды нейтронной активности, на основе которых мозг осуществляет весь процесс обработки информации. Таким образом, коды — это особые формы организации импульсной активности нейронов, которые несут информацию о качественных и количественных характеристиках действующего на организм стимула.

Нейронные модели восприятия В настоящее время существуют вполне определенные представления о конкретных нейронных механизмах, осуществляющих сенсорный анализ и построение сенсорной модели внешней среды. Они связаны с так называемой концепцией детекторного кодирования.

Нейронные модели восприятия 1. Детекторная концепция. Нейрон-детектор — высокоспециализированная нервная клетка, способная избирательно реагировать на тот или иной признак сенсорного сигнала. Такие клетки выделяют в сложном раздражителе его отдельные признаки. Разделение сложного сенсорного сигнала на признаки для их раздельного анализа является необходимым этапом операции опознания образов в сенсорных системах. Информация об отдельных параметрах стимула кодируется нейроном-детектором в виде частоты потенциалов действия, при этом нейроны-детекторы обладают избирательной чувствительностью по отношению к отдельным сенсорным параметрам.

Нейронные модели восприятия 2. Обобщенная модель сенсорной системы. Детекторный принцип кодирования положен в основу "обобщенной модели сенсорной системы, выполняющей активный синтез при внутреннем отображении внешнего стимула" (Соколов, Вайткявичус, 1989).

В отличие от традиционного понимания психофизиологии как науки о протекании физиологических реакций при изменяющихся внешних воздействиях Е. Н. Соколов выдвинул и экспериментально обосновал положение о том, что психофизиология — это наука о нейронных механизмах психических процессов и состояний. Схематически стратегию исследований, предложенную Е. Н. Соколовым и успешно реализуемую под его руководством его учениками и последователями, можно представить в виде цикла: человек — нейрон — модель.

Нейронные модели восприятия 2. Обобщенная модель сенсорной системы. Модель воспроизводит все этапы процесса переработки информации от возникновения возбуждения на выходах рецепторов до формирования целостного образа Преобразование информационного потока в ней осуществляется с помощью нескольких типов формальных нейронов (детекторов, гностических нейронов, нейронов-модуляторов, командных, мнемических и семантических нейронов), связанных между собой стабильными и пластическими связями двух типов: информационными и модулирующими. Предполагается, что внешний раздражитель через органы чувств создает распределенное возбуждение на выходе рецептора. В результате первичного анализа из этого потока возбуждения выделяются отдельные признаки стимула.

Нейронные модели восприятия 2. Обобщенная модель сенсорной системы. На следующем этапе происходит организация целостного образа, в ходе этой стадии в зрительной системе человека по отдельным фрагментам возникает гипотеза о том, что это может быть. Гипотетические представления об объекте (ожидаемый образ) извлекается из памяти и сопоставляется с той информацией, которая поступает из сенсорной системы. Далее принимается решение о соответствии или несоответствии гипотезы объекту, проверяются уточняющие гипотезу признаки.

Нейронные модели восприятия 3. Концепция частотной фильтрации. Применительно к работе зрительной системы описан и другой предполагаемый механизм восприятия: частотная фильтрация. Предполагается, что зрительная система, в первую очередь кора мозга, настраивается на восприятие пространственной информации разного частотного диапазона. Допускается, что зрительная система человека содержит нейронные комплексы, которые наделены свойствами двумерных пространственно частотных фильтров, осуществляющих анализ параметров стимула по принципу, который описывается разложением Фурье

Нейронные модели восприятия 3. Концепция частотной фильтрации. Причем существует, по видимому, множество относительно "узких" фильтров, настроенных на восприятие разных пространственных частот. Преимущество системы, основанной на частотном анализе она упрощает узнавание знакомых объектов, которые имеют увеличенные или уменьшенные размеры. При этом предполагается, что в системе памяти фиксируется только гармонический состав (перечень волновых составляющих, полученный в результате разложения), он не зависит от реального размера объекта и это делает опознание стимула более экономным.

Вывод Обе концепции (детекторная и частотной фильтрации) не дают четкого ответа на один вопрос: как из некоторого числа элементов, будь это реакции нейронов детекторов или коэффициенты Фурье, создается целостный образ, т. е. неопределенным остается механизм визуального синтеза и константности зрительного образа.

Один из основателей детекторной концепции Д. Хьюбел так характеризует эту проблему: "…часто спрашивают, каковы наиболее правдоподобные предположения относительно того, каким образом распознаются видимые объекты, становятся ли клетки при переходе к более центральным уровням все более специализированными, так что на каком-то уровне могут найтись клетки, реагирующие на лицо одногоединственного конкретного человека — например, чьей -то бабушки? Такое представление, называемое "теорией бабушкиной клетки", вряд ли можно принимать всерьез. Можем ли мы обнаружить отдельные клетки для бабушки улыбающейся, плачущей или занимающейся шитьем? Или отдельные клетки, отражающие понятие или определение "бабушки"? И если бы у нас действительно имелись "бабушкины клетки", куда они посылали бы свои выходные сигналы? (Д. Хьюбел, 1991. С. 228).

На развитие детекторной теории сильное влияние оказали работы Д. Хьюбела и Т. Визеля, которые в 60 х годах сформулировали модульный принцип организации нейронов коры больших полушарий, показав существование «колонок» — объединения нейронов в группы со сходными функциональными свойствами.

В качестве возможного решения предлагается следующий механизм. - Нейронный ансамбль как основа перцепции. Воспринимаемый объект активирует определенную группу клеток — "нейронный ансамбль", каждый член которого может принадлежать также к другим ансамблям. Поскольку известно, что разрушение небольшого участка мозга обычно не ведет к исчезновению определенных воспоминаний, приходится предполагать, что клетки одного ансамбля не сосредоточены в одной корковой зоне, а разбросаны по многим зонам.

Нервная система человека устроена таким образом, что каждое полушарие мозга получает информацию главным образом от противоположной стороны тела. Этот принцип контралатеральной проекции относится как к общей телесной, тактильной чувствительности, так и к зрению и слуху, хотя применительно к последним картина не столь однозначна. Наиболее изучены межполушарные отношения при зрительном и слуховом восприятии. Зная место повреждения зрительной коры, можно предсказать, какова будет потеря зрения. Однако предсказать реакции человека на такое повреждение сложно, поскольку нервная система человека обладает компенсаторными возможностями.

Различия между полушариями при зрительном восприятии