Физиологические основы восприятия

Физиологической основой восприятия являются процессы, проходящие в органах чувств, нервных волокнах и центральной нервной системе. Так, под действием раздражителей в окончаниях нервов, имеющихся в органах чувств, возникает

нервное возбуждение, которое по проводящим путям передается в нервные центры и, в конечном итоге, в кору головного мозга. Здесь оно поступает в проекционные (сенсорные) зоны коры, которые представляют собой как бы центральную проекцию нервных окончаний, имеющихся в органах чувств. В зависимости оттого, с каким органом связана проекционная зона, формируется определенная сенсорная информация.

Следует отметить, что описанный выше механизм является механизмом возникновения ощущений. И действительно, на уровне предложенной схемы формируются ощущения. Следовательно, ощущения могут быть рассмотрены как структурный элемент процесса восприятия. Собственные физиологические механизмы восприятия включаются в процессе формирования целостного образа на последующих этапах, когда возбуждение от проекционных зон передается в интегративные зоны коры головного мозга, где и происходит завершение формирования образов явлений реального мира. Поэтому интегративные зоны коры головного мозга, завершающие процесс восприятия, часто называют перцептивными зонами. Их функция существенно отличается от функций проекционных зон.

Это различие отчетливо обнаруживается при нарушении деятельности той или иной зоны. Например, при нарушении работы зрительной проекционной зоны наступает так называемая центральная слепота, т.е. при полной исправности периферии - органов чувств - человек полностью лишается зрительных ощущений, он ничего не видит. Совсем иначе обстоит дело при поражениях или нарушении работы интегративной зоны. Человек видит отдельные световые пятна, какие-то контуры, но не понимает, что он видит. Он перестает осмысливать то, что воздействует на него, и не узнает даже хорошо знакомые предметы. Аналогичная картина наблюдается при нарушении деятельности интегративных зон других модальностей. Так, при нарушении слуховых интегративных зон люди перестают понимать человеческую речь. Подобные заболевания получили название агностических расстройств (расстройства, приводящие к невозможности познания), или агнозий.

Физиологическая основа восприятия еще более усложняется тем, что оно тесно связано с двигательной деятельностью, с эмоциональными переживаниями, разнообразными мыслительными процессами. Следовательно, начавшись в органах чувств, нервные возбуждения, вызванные внешними раздражителями, переходят в нервные центры, где охватывают собой различные зоны коры, вступают во взаимодействия с другими нервными возбуждениями. Вся эта сеть возбуждений, взаимодействующих между собой и широко охватывающих разные зоны коры, и составляет физиологическую основу восприятия.

Поскольку восприятие тесно связано с ощущением, можно предположить, что оно, как и ощущение, является рефлекторным процессом. Рефлекторную основу восприятия раскрыл И.П. Павлов. Он показал, что в основе восприятия лежат условные рефлексы, т.е. временные нервные связи, образующиеся в коре больших полушарий головного мозга при воздействии на рецепторы предметов или явлений окружающего мира. При этом последние выступают в качестве комплексных раздражителей, так как при обработке вызванного ими возбуждения в ядрах корковых отделов анализаторов протекают сложные процессы анализа и синтеза. И.П. Павлов писал: "В гармонии с беспрерывно и многообразно колеблющейся

Это интересно
Как человек распознает объекты!
С практической точки зрения главная функция восприятия заключается в обеспечении распознавания объектов, т.е. их отнесении к той или иной категории: это - рубашка, это - кошка, это - ромашка и т.д. Аналогично происходит распознавание. Что такое распознавание и каковы его механизмы? По сути, распознавая объекты, мы делаем выводы о множестве скрытых свойств объекта. Например, если это рубашка или костюм, то они сделаны из ткани, они предназначены для того, чтобы их носить. Если это собака, то она может выполнять охранные функции, а следовательно, может наброситься на нас в случае наших неверных действий и т.д. Таким образом, распознавание - это то, что позволяет выйти за пределы чувственного отображения свойств предметов. Какие же свойства объекта необходимы для его распознавания? Любой объект обладает определенной формой, величиной, цветом и т.д. Все эти свойства важны для его распознания. Тем не менее чашку мы узнаем независимо от того, большая она или маленькая, белая или коричневая, гладкая или с рельефом. Тогда возникает вопрос: как эти свойства используются в распознавании? В настоящее время принято выделять в процессе распознавания объектов несколько этапов, одни из которых предварительные, другие - завершающие. На предварительных этапах перцептивная система использует информацию с сетчатки глаза и описывает объект на языке элементарных составляющих, таких как линии, края и углы. На завершающих этапах система сравнивает это описание с описаниями форм разного рода объектов, хранящихся в зрительной памяти, и выбирает наилучшее ему соответствие. Причем при распознавании большая часть обработки информации как на предварительных, так и на завершающих этапах распознавания недоступна сознанию. Рассмотрим предварительные этапы, на которых составляется описание формы объекта Многое из того, что на сегодня известно об элементарных признаках объекта восприятия, было получено в биологических экспериментах над животными с применением регистрации активности отдельных клеток зрительной коры. В этих исследованиях изучалась чувствительность специфических нейронов коры во время предъявления различных стимулов на те участки сетчатки глаза, которые связаны с этими нейронами;	такой участок сетчатки принято называть рецептивным полем кортикального нейрона. Первые исследования с регистрацией активности отдельных клеток зрительной коры были проведены Хьюбелем и Визелем в 1968 г. Они выделили в зрительной коре три типа клеток, различающихся по признакам, на которые они реагируют. Простые клетки реагируют, когда глазу предъявляют стимул в виде линии (тонкой полоски или прямой грани между темным и светлым участками), имеющей определенную ориентацию и положение в рецептивном поле. Другие простые клетки настроены на другие ориентации и положения. Сложные клетки тоже реагируют на полоску или край определенной ориентации, но для них не обязательно, чтобы стимул находился в определенном месте рецептивного поля. Они реагируют на стимул, находящийся в любом месте их рецептивного поля, и реагируют непрерывно, пока стимул перемещается по их рецептивному полю. Сверхсложные клетки реагируют на стимул не только определенной ориентации, но и определенной длины. Если длина стимула выходит за пределы оптимальной, реакция ослабляется и может совсем прекратиться. Позднее были обнаружены клетки, реагирующие на другие формы стимулов, помимо полосок и краев. Например, были обнаружены сверхсложные клетки, реагирующие на углы и кривые линии определенной длины. Все вышеописанные типы клеток называются детекторами признаков. Поскольку края, полоски, углы и изломы, на которые реагируют эти детекторы, могут использоваться для аппроксимации множества форм, есть основание рассматривать детекторы признаков как кирпичики, из которых строится воспринимаемая форма. Однако получаемая детекторами информация в дальнейшем проходит сложную систему обработки. В настоящее время нет единой точки зрения на то, как это происходит. Одна из гипотез основывается на предположении о том, что данные клетки образуют целые сети. Каждый элемент этой сети отражает какую-то определенную характеристику воспринимаемого объекта (линию, кривую, угол и т.д.). В результате возникает целостный образ объекта. Конечно, это весьма упрощенное понимание данной концепции.

Это интересно
Вероятно, эти сети сложны по своей структуре, но пока мы знаем о них еще слишком мало. Вместе с тем имеющиеся экспериментальные данные позволяют говорить о том, что форма естественных объектов (например, лицо человека) состоит из более сложных признаков, чем линии и кривые, и скорее напоминает простые геометрические фигуры. Эти признаки таковы, что их комбинация позволяет создать форму любого узнаваемого объекта. Одно из предположений заключалось в том, что в состав признаков объектов входят некоторые геометрические фигуры, такие как цилиндры, конусы, параллелепипеды и клинья. Такие признаки можно назвать геонами (неологизм от "геометрические ионы"). Это предположение было высказано Бидерманом в 1987 г. Он считает, что набора из 36 геонов в сочетании с небольшим набором пространственных отношений будет достаточно для описания формы всех объектов, которые человек способен опознать. Заметьте, что всего из двух геонов можно составить 36 х 36 различных объектов (сформировать объект можно из любых двух геонов, а из трех геонов - 36 х 36 х 36 объектов. Эти числа дают в сумме уже около 30 000, а еще надо учесть возможные объекты из четырех и более геонов. Кроме того, геоны, показанные	на рис. 1, различаются только своими простейшими признаками. Например, геон 2 (куб) отличается от геона 3 (цилиндра) тем, что у куба прямые края, а у цилиндра - изогнутые; прямые и изогнутые линии являются простыми признаками. То, что геоны являются опознавательными признаками объектов, подтвердилось в экспериментах, в которых испытуемым предлагали распознать нарисованные объекты, предъявляемые на короткое время. Общий результат был таков, что объект распознается настолько хорошо, насколько хорошо воспринимаются его геоны. Имеется значительно больше информации о принципах осуществления процесса распознавания. В частности, известно, что распознавание естественных объектов осуществляется по принципу "сверху-вниз", а также известно, что контекст, в котором мы воспринимаем объект, существенно влияет на характер его распознания. Почему это происходит именно так? Дело в том, что в восприятии есть принципиальное различие между процессами обработки, протекающими "снизу-вверх" или "сверху-вниз". Процессы "снизу-вверх" управляются только входными сигналами, а процессы "сверху-вниз"-знаниями
Рис. 1. Объяснение в тексте

Это интересно

и ожиданиями человека. Например, когда на основе только геонного описания объекта последний узнается как лампа, то здесь участвуют только процессы "снизу-вверх"; все начинается с появления на входе простых признаков этого объекта, далее определяется геонная конфигурация входных данных, и затем это описание сравнивается с хранящимися в памяти описаниями форм. Наоборот, если мы узнаем в некотором объекте лампу отчасти потому, что она находится на ночном

столике рядом с кроватью, то в этом участвуют процессы "сверху-вниз"; здесь привлекается не только та информация, которая поступила на сенсорный вход, но и контекст, в котором воспринимается тот или иной объект. Именно принцип обработки "сверху-вниз" обусловливает сильное влияние контекста на наше восприятие предметов и людей. Примером такого механизма являются двойственные изображения. Этот эффект временного контекста виден на примере

Рис. 2. Объяснение в тексте

изображений, представленных на рис. 2. Смотрите на них, как при чтении рассказа в картинках - слева направо и сверху вниз. Картинки в середине этой последовательности неоднозначны. Если вы смотрели на эти изображения в предложенной последовательности, то скорее всего увидели в них мужское лицо. Если вы посмотрите на них в обратном порядке, то в двойственных картинках скорее всего увидите молодую женщину.

природой, агенты в качестве условных раздражителей то выделялись полушариями для организма в виде крайне мелких элементов (анализировались), то сливались в многообразные комплексы (синтезировались)". Анализ и синтез обеспечивают выделение объекта восприятия из окружающей среды, и на этой основе все его свойства объединяются в целостный образ.

Временные нервные связи, обеспечивающие процесс восприятия, могут быть двух видов: образуемые в пределах одного анализатора и межанализаторные. Первый вид имеет место при воздействии на организм комплексного раздражителя одной модальности. Например, таким раздражителем является мелодия, представляющая собой своеобразное сочетание отдельных звуков, воздействующих на слуховой анализатор. Весь этот комплекс действует как один сложный раздражитель. При этом нервные связи образуются не только в ответ на сами раздражители, но и на их отношение - временное, пространственное и пр. (так называемый рефлекс на отношение). В результате в коре больших полушарий происходит процесс интегрирования, или сложного синтеза.

Второй вид нервных связей, образуемых при воздействии комплексного раздражителя, - это связи в пределах разных анализаторов, возникновение которых И.М. Сеченов объяснял существованием ассоциаций (зрительных, кинестетических, осязательных и т.д.). Эти ассоциации у человека обязательно сопровождаются

слуховым образом слова, благодаря которому восприятие приобретает целостный характер. Например, если вам завязать глаза и дать в руки шарообразный предмет, предварительно сказав, что это съедобный предмет, и при этом вы можете ощутить его своеобразный запах, попробовать его вкус, то вы без труда поймете, с чем имеете дело. В процессе работы с этим знакомым, но невидимым для вас в данный момент предметом вы обязательно мысленно назовете его, т.е. произойдет воссоздание слухового образа, который по своей сути является своеобразным обобщением свойств предмета. В результате вы сможете описать даже то, что в данный момент не наблюдаете. Следовательно, благодаря связям, образуемым между анализаторами, мы отражаем в восприятии такие свойства предметов или явлений, для восприятия которых нет специально приспособленных анализаторов (например, величина предмета, удельный вес и др.).

Таким образом, в основе сложного процесса построения образа восприятия лежат системы внутрианализаторных и межанализаторных связей, обеспечивающих наилучшие условия видения раздражителей и учет взаимодействия свойств предмета как сложного целого.

Дата добавления: 2014-10-15