Кравков, Гершуни и Соколов, Кимбл и Джармези
реклама
Психология ощущений и восприятия. Хрестоматия по психологии. М., 1999. С. 242-261 (Кравков, Гершуни и Соколов, Кимбл и Джармези) С В. Кравков ПОРОГИ ОЩУЩЕНИЯ И ИХ ИЗМЕРЕНИЕ 1 Различные афферентные системы, дающие нам сведения о состоянии окружающего нас внешнего мира или о состоянии нашего собственного тела, могут быть, очевидно, более или менее чувствительными к отображаемым ими явлениям, т. е. могут отображать эти явления с большей или меньшей точностью. Встает, таким образом, вопрос о различной чувствительности наших рецепторов в тех или иных условиях. Под чувствительностью того или иного рецептора в психофизиологии можно понимать совершенно то же, что понимается под чувствительностью того или иного измерительного прибора в физике. Если мы оцениваем один гальванометр как более чувствительный по сравнению с другим, это значит, что данный гальванометр способен дать отклонение стрелки в ответ на меньший ток, чем второй гальванометр. Чувствительность того или иного органа чувств мы подобным же образом измеряем тем минимальным раздражителем, который в данных условиях оказывается способным вызывать ощущение. Такой минимальный раздражитель, вызывающий ощущение, носит название абсолютного порога ощущения. Называя чувствительность буквой Е, а величину порогового раздражителя буквой r0, мы имеем, таким образом, равенство Е =1/ro . Иными словами, чем меньше порог, тем больше чувствительность. Но посредством наших органов чувств мы можем не только констатировать наличие того или иного раздражителя, но и различать раздражители по их силе и качеству. Подобная различительная чувствительность наших рецепторов, так же как и абсолютная чувствительность их, есть ве242 личина, меняющаяся в зависимости от очень многих условий. Однако для каждых данных условий мы можем и ее характеризовать количественно, измерить. Это осуществляется путем определения величины разностного порога ощущения, т. е. той минимальной разницы в раздражителях, которая нами ощущается. Чем разностный порог больше, тем различительная чувствительность меньше, и наоборот. Если обозначить различительную чувствительность буквой Еr, а абсолютную величину разностного порога через Δ r, то можно сказать, что Е r = 1/ Δr / r = r / Δr, где r — величина того свойства раздражителя, по отношению к которой производится оценка, а Δr — то минимальное изменение этой величины, которое необходимо для возникновения у нас ощущения едва заметной разницы. Пороговые раздражители являются, таким образом, теми величинами, которые характеризуют чувствительность той или иной нашей афферентной системы в данных условиях. Необходимо, однако, заметить здесь, что повышение чувствительности иногда сказывается не понижением порогов, а обострением субъективной реакции на пороговое раздражение. Такой случай мы имеем, например, в условиях протопатической кожной чувствительности. В отличие от обычного, данного нами выше определения термина чувствительности, здесь можно говорить о «гиперпатии», как то и предлагает делать Л. А. Орбели. Изучение количественных связей между изменениями раздражителей и соответствующими им изменениями наших ощущений со времени Фехнера [1] (1860) носит название психофизики. В психофизике разработан ряд методов определения порогов. Г. Э. Мюллер [2] различает следующие три главных метода: метод установки (по Фехнеру, метод средней ошибки), метод границы (по Вундту, метод минимальных изменений) и метод постоянных раздражителей (по Фехнеру, метод истинных и ложных случаев). Метод установки или метод средней ошибки состоит в том, что испытуемый субъект сам изменяет интенсивность раздражителя, то увеличивая, то уменьшая ее, до тех пор, пока не получит едва заметного ощущения вообще (при определе243 нии абсолютного порога) или ощущения, равного по силе некоторому другому заданному (при определении разностного порога). Каждая отдельная установка дает обычно значения, несколько отличающиеся друг от друга, скажем a1, a2, a3, ..., an и т. д. Средняя арифметическая этих значений будет ат = Σa / n, где n — число сделанных определений. Эта величина ат и рассматривается как величина раздражителя, соответствующая абсолютному порогу, или же как величина, субъективно соответствующая раздражителю, данному как норма. Сумма разностей между величиной ат и отдельными значениями af, as, а3,.... ап разностей, равных соответственно d 1 = a 1 - a m , d 2 = a 2— a m,..., d n = an - a m , деленная на число сделанных установок, дает величину среднего уклонения или средней ошибки Е= Σd / n. При этом величины d берутся без учета их знака. Среднее уклонение, или средняя ошибка, есть одна из мер точности установок, производимых наблюдателем. Фехнер считал возможным думать, что величина средней ошибки является прямо пропорциональной разностному порогу. С последним трудно согласиться. Как справедливо многими указывалось, величина средней ошибки, устанавливаемой по данному методу, зависит и от манеры устанавливания наблюдателем искомой величины, т. е. от многих обстоятельств, стоящих с величиной самого порога в достаточно сложной связи. Метод границы, или метод минимальных изменений, предусматривает определение искомой величины (абсолютного или разностного порога) путем предъявления испытуемому лицу последовательного ряда раздражителей, постепенно, минимальными и равными ступенями, возрастающей и убывающей интенсивности. При этом один раз раздражения предъявляются по убывающей интенсивности их, меняясь от ощущения явно заметного, а другой раз — по возрастающей — от неощущаемого. Если речь идет о нахождении абсолютного порога, то определяются две величины: 1) величина раздражителя, впервые ощущаемая испытуемым лицом при применении ряда раздражителей возрастающей интенсивности, и 2) величина раздражителя, впервые им не ощущаемая,— при обратном, убы- 244 вающем по интенсивности порядке раздражителей. Средняя арифметическая из этих величин и принимается за истинное значение абсолютного порога. Как легко понять, точность подобных определений будет тем больше, чем меньше те ступени, по которым мы изменяем силу предъявляемых раздражителей. Они должны быть по возможности малыми, откуда и само название метода. При определении разностного порога методом минимальных изменений находят уже не две, а четыре величины. Именно в случае нисходящего ряда раздражителей, идя от «заметно большего», находят то значение раздражителя гд', при котором наш изменяемый раздражитель «перестает казаться большим» по сравнению с раздражителем постоянным. Продолжая уменьшать интенсивность переменного раздражителя далее, доходят до момента, когда изменяемый раздражитель впервые «начинает казаться меньше» постоянного раздражителя, с которым производится сравнение. Такое значение переменного раздражителя можно назвать ru’. Затем, идя уже восходящим порядком, т.е. давая последовательно все более и более сильные раздражения, отправляясь вначале от «заметно меньшего», определяют значения раздражителей, при которых переменный раздражитель «перестает казаться меньше» постоянного (значение ru")и, наконец, такое значение переменного раздражителя, при котором он «начинает казаться больше» постоянного (значение r0")... На основании полученных таким путем данных находят rо'+rо" ru'+ ru" r 0 = --------- и r и — -------- и определяют затем верхний разно2 2 стный порог Δr 0 =Δr 0 — N и нижний разностный порог Δr u = N ru. Средним разностным порогом будет соответственно величина Δr=(Δr 0 + Δr u ), вычисление которой оправдано в случае, когда Δr 0 и Δr u близки друг к другу. Третий главный психофизический метод, как было сказано выше,— это метод постоянных раздражений или метод истинных и ложных случаев. При пользовании этим методом определение искомых величин абсолютного или разностного порога производится уже не столь прямым образом, как посредством двух вышеописанных методов, но лишь на основании статистической обработки достаточно большого числа показаний испы245 туемого. Метод состоит в следующем. Раздражители различной интенсивности предъявляются испытуемому в беспорядочной последовательности. Если дело идет об определении разностного порога, раздражители эти предъявляются, чередуясь с нормальным. От испытуемого требуется при этом оценить, кажется ли ему переменный раздражитель больше нормального или меньше его или лее кажется равным раздражителю нормальному. В случае определения абсолютного порога испытуемый просто должен говорить, ощущает он или не ощущает предъявляемое ему раздражение. Сама величина порога вычисляется в результате подсчета правильных и ложных ответов, данных испытуемым при многократной оценке предъявлявшихся ему в беспорядке раздражителей разной интенсивности. Значение этих раздражителей или же разность (D) между ними и каким-либо раздражителем, являющимся нормальным, через небольшие равные ступени откладываются по абсциссе; по ординате же шению к общему числу всех оценок данного раздражителя. Оценки неопределенные (т.е. такие, в которых испытуемый затрудняется сказать, больше или меньше нормального данный раздражитель) Фехнером причислялись поровну к оценкам правильным и к оценкам ложным. Пороговому значению S в таком случае соответствует такое значение D, на которое падает одинаковое количество оценок правильных и ложных, т. е. значение D, оценивающееся правильно в 50% всех предъявлений. Допуская, что наши оценки, даваемые раздражителям в зависимости от величины этих последних, подчиняются закону Гаусса, Фехнер приходит к выводу, что относительное количество правильных ответов «больше» r/n - (где r есть число правильных ответов, а n — общее количество ответов) зависит от величины D (т.е. разности данного раздражителя с нормальным) следующим образом: r/n = ½ + 1 / √π ∫0 e–t2 dt В этой формуле t = h • D, где h - мера точности, а е основание логарифмов Непера. Фехнером даются специальные, так называемые фундаментальные таблицы к методу истинных и ложных случаев. В этих таблицах для разных значений r/n вычислены соответствующие им значения t, что позволяет, зная r/n и D, находить h. Последнюю же величину Фехнер и рассматривает как искомую меру чувствительности. h является показателем крутизны психометрической кривой — кривой, отображающей зависимость относительного количества ответов одного типа (например, ответов «Больше») от интенсивности раздражителя. Ясно, что чем круче психометрическая кривая, тем острее разностная чувствительность (прим. ред.). SO 84 88 92 96 100 104 108 112 116 Интенсивности предъявлявшихся раздражителей 120 Рис. 1. Графическое изображение результатов измерения разностных порогов по методу постоянных раздражений. В качестве нормального служило раздражение, равное 100. откладываются частоты ответов, данных испытуемым, — ответов правильных, ложных и неопределенных. На рис. 1 показана в качестве примера запись результатов измерения разностных порогов по методу постоянных раздражителей. При этом берут не абсолютное количество таких ответов, полученных для различных раздражителей, а их относительное количество по отно- 247 Г. Э. Мюллер и отличие от Фехнера считает необходимым посредством метода истинных и ложных случаев определять не только меру точности h, но и самую величину разностного порога S. Для вычисления ее были предложены различные способы. Мы укажем здесь на следующие формулы. При определении верхнего разностного порога, т.е. разностного порога в сторону более сильного раздражителя, S0=(D0 + i/2) –(Σg•i)/n, где S0 — величина раздражителя, соответствующая верхнему разностному порогу; D0 — максимальная величина интенсивности переменного раздражителя (при этой интенсивности все ответы испытуемого должны быть правильными); i — величина постоянного интервала между интенсивностями предъявляемых в беспорядке переменных раздражителей; Σg — сумма всех ответов «больше» («сильнее»); п — общее число всех ответов, получаемых от испытуемого для каждой отдельной величины переменного раздражителя (число это для каждого из переменных раздражителей должно быть одинаковым). При определении нижнего разностного порога (т.е. разностного порога в сторону более слабого раздражителя) S u = (D u – i/2)+ (Σk•i)/n, где Su - величина раздражителя, соответствующая этому порогу; Du — минимальная величина интенсивности применявшегося переменного раздражителя, при которой все ответы испытуемого должны быть правильными; Ей — сумма всех ответов «меньше» («слабее»). Разность между величинами S0 и Su будет характеризовать ту область переменных раздражителей, которая вызывает у испытуемого оценки «равны» («одинаковы»): S0 - Su =(Σq•i)/n, где Σq — сумма всех ответов «равны». Верхний разностный порог будет, очевидно, равен S0—N, где N - величина нормального раздражителя, а нижний разностный порог будет равняться соответственно Su—N. Вышеприведенные формулы вытекают из рассмотрения идеальных прямоугольников, к которым могут быть приведены площади, очерчиваемые кривыми частоты ответов «меньше», «равны» и «больше», даваемыми в эксперименте, проведенном по методу постоянных раздражений. Для вычисления посредством этих формул не разностного, а абсолютного порога надо лишь собрать и подсчитать ответы «нет», «неопределенно» и «есть» (вместо ответов «меньше», «равны» и «больше») [3]. Литература 1. Fechner G. Elemente der Psychophysik. Zwei Teile. Leipzig, I860. 2. Muller G. Die Gesichtspunkte und die Tatsachen der psychophysischen Methodik. Wiesbaden, 1904. 3. Pauli R. Psychologisches Praktikum, 2. Jena, 1923, § 2. Предлагаемый Г. Э. Мюллером способ определения величины разностного порога S свободен от допущения о нормальности психометрической кривой (прим. ред.). 248 249 Г. В. Гершуни, Е. Н. Соколов ОБЪЕКТИВНОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ И СУБСЕНСОРНАЯ ЕЕ ОБЛАСТЬ (Резюме) В психологических исследованиях чувствительность человека характеризуют чаще всего порогом ощущения, т.е. порогом осознания факта воздействия внешнего раздражителя и речевого сообщения об этом. Однако давно известно, что далеко не все из того, что воспринимается человеком и афферентирует его поведение, осознается. Например, еще в 1863 году сотрудница И. М. Сеченова Н. Суслова наблюдала в эксперименте эффект неосознаваемого восприятия. Она заметила, что характер ощущений, вызванных штриховым прикосновением к коже волоском Фрея или ножками циркуля Вебера, изменяется при прохождении через кожу слабого электрического тока, который сам по себе не вызывает каких-либо ощущений. Еще в прошлом веке стали известны факты бинаурального взаимодействия: изменение локализации источника звука, слышимого одним ухом, под влиянием другого, неслышимого звука, подаваемого на второе ухо (Урбанчич, 1881)1. Существование зоны чувствительности человека к неощущаемым раздражениям было прямо доказано в опытах известного советского физиолога Г. В. Гершуни. Позднее эта зона была определена им и количественно. Во время Второй мировой войны Г. В. Гершуни обследовал больных с закрытыми травмами головного мозга после воздушной контузии, страдавших «постконтузионной глухотой» [1]. Он обнаружил, что сразу после контузии, когда слуховые ощущения либо полностью отсутствуют, либо появляются только при действии очень сильных звуков, возникают такие ответные реакции организма, как изменение спонтанной электрической активности коры головного мозга — появление ритмов более высоких частот, чем до звука, изменение разности потенциалов кожи (кожно-гальваническая реакция) и улитко-зрачковый рефлекс — изменение диаметра зрачка при действии звука. При нормальном слухе улитко-зрачковый рефлекс возникает при действии звуков, интенсивность которых превышает порог слухового ощущения на 25—30 дб. В условиях же патологии этот рефлекс возникает при интенсивностях звука на 20— 60 дб ниже порога ощущения. Любопытна динамика соотношения порогов ощущения и улитко-зрачкового рефлекса по мере восстановления слуховой функции (см. рис. 1). Сначала улитко-зрачковый рефлекс заметно усиливается, порог его резко снижается (II — III стадии патологического процесса). Это происходит, по-видимому, потому, что мозговые структу- Рис. 1. Взаимоотношение порогов улитко-зрачкового рефлекса и порогов слухового ощущения на разных стадиях течения патологического процесса у больных с нарушением слуха после воздушной контузии. Ордината — интенсивность звукового раздражения в децибелах относительно нормального абсолютного слухового порога (0 дб); абсцисса — стадии патологического процесса. 130 дб — полная глухота; сплошная жирная линия — порог слухового ощущения; пунктирная — порог улитко-зрачкового рефлекса; заштрихованная поверхность — диапазон субсенсорной активности. / — тотчас после травмы; II—V — стадии восстановления слуховой чувствительности; VI — норма. Внизу — схематическое изображение степени расширения зрачка (слева — при отсутствии раздражения, справа — при действии звука). ры, ответственные за появление улитко-зрачкового рефлекса (не только средний мозг, где находится эффекторное ядро рефлекса, но и представительство его в коре), раньше выходят из тормозного состояния, чем отделы коры, определяющие возникновение ощущения. В результате этого снижения порога улитко-зрачкового рефлекса существенно возрастает зона неслышимых звуков, которые вызывают этот рефлекс. Эта зона была названа Гершуни субсенсорной областью. В дальнейшем происходит снижение порога не только улитко-зрачкового реф- Эти эксперименты описаны в работе Г.В. Гершуни [2]. 250 251 лекса, но и порога ощущения, субсенсорная область уменьшается (стадии III, IV) и, наконец, отношения между слуховым ощущением и улитко-зрачковой реакцией нормализуются — слух восстановлен (стадии V, VI). Другие непроизвольные реакции, регистрируемые в ходе патологического процесса, «ведут» себя подобным же образом. Описанная динамика непроизвольных реакций человека при снижении чувствительности в результате патологического процесса использовалась в дальнейшем для диагностики и прогноза восстановления чувствительности. Более поздние исследования Г.В. Гершуни и его сотрудников показали, что субсенсорная область существует и в норме. Ее пределы сильно зависят от функционального состояния человека и колеблются от 5 до 12 дб для слуха. Все эти данные показывают, что полная и точная характеристика сенсорных возможностей человека может быть получена только с помощью непроизвольных реакций. Кроме того, в ряде случаев объективные реакции представляют единственную возможность измерения чувствительности: у маленьких детей, еще не полностью овладевших речью, при патологии головного мозга, связанной с нарушением речевой функции, при симуляции нечувствительности, а также во всех тех случаях, когда желательно провести измерение чувствительности, не привлекая внимания испытуемого к раздражителям специальной инструкцией, обусловливающей ответную реакцию. Какие реакции организма используются в качестве объективных индикаторов чувствительности? Целый ряд реакций, не поддающихся прямому произвольному контролю и возникающих при действии раздражителя как в самой сенсорной системе, так и в других системах организма рефлекторным путем. Перечислим их: — реакции рецепторов (микрофонный эффект улитки, электроретинограмма и т. д.). Применение этих реакций в качестве индикаторов чувствительности весьма ограниченно, так как они позволяют судить только о состоянии периферического отдела анализатора; — реакции корковых отделов анализаторов (вызванные потенциалы, изменение спонтанной электрической активности коры, например депрессия хорошо выраженного альфа-ритма (8—12 к/сек); 252 — различные компоненты ориентировочного рефлекса (сужение кровеносных сосудов конечностей, кожно-гальванический рефлекс, движение глаз и головы в направлении раздра жителя и др.); — специальные адаптационные рефлексы (сужение зрачка на свет, сужение периферических кровеносных сосудов на холод); — безусловно-рефлекторные реакции (например, рассмотренный выше улитко-зрачковый рефлекс). Все перечисленные выше реакции возникают «с места», без предварительной выработки; — различные условно-рефлекторные реакции, вырабатываемые в результате сочетания условного агента с различными специальными раздражителями. Обычно в качестве условного агента используется раздражитель, адекватный для того анализатора, чувствительность которого измеряется. Выбор лее подкрепления зависит от характера вырабатываемой условно-рефлекторной реакции: для депрессии альфа-ритма — свет, для кожно-гальванической реакции — электрокожное раздражение, для мигания — вдувание воздуха в глаз. Определение чувствительности с помощью непроизвольных реакций ведется общепринятыми психофизическими методами, обычно методом постоянных раздражений. Г. В. Гершуни и Е. Н. Соколовым [3; 4] с их сотрудниками были проведены многочисленные исследования соотношения порогов различных реакций, вызванных одним и тем же раздражителем, определены ограничения и возможности использования отдельных реакций в качестве индикаторов чувствительности. Основные результаты этих исследований схематически представлены на рис. 2. Эта схема показывает ряд характерных соотношений разных реакций в процессе измерения чувствительности. Чувствительность к индифферентным раздражителям может быть измерена только с помощью непроизвольных реакций типа R3 и оказывается довольно низкой (стадия I). Когда нее раздражителю придается сигнальное значение, чувствительность резко возрастает, пороги разных реакций расходятся. Наиболее низкий порог имеют непроизвольные реакции, являющиеся компонентами ориентировочного рефлекса. Пороги ощущений, о которых мы судим по речевым ответам (R1 реч.), устанавливаются постепенно по мере уточнения смысла инструкции экспериментальной ситуацией и достигают своего высшего уровня. 253 Рис. 2. Схема изменений, определяемая по разным реакциям чувствительности анализатора в зависимости от общего числа наносимых раздражителей — п, раздражителей, являющихся сигналами определенных ответных реакций, — г и числа неподкрепляемых (дифференцировочных) раздражителей — p. Rt — реакции, обусловленные речевой инструкцией испытуемому: R1 реч.— словесный ответ (типа «Вижу», «Слышу»...); R1 двиг.— произвольная условная двигательная реакция. R2 — условно-рефлекторные реакции, вырабатываемые при безусловном подкреплении: R2 двиг.— условные мигательные; R2 вегет.— условные кожно-гальванические. R3 — реакции, возникающие без специальной выработки и речевых инструкций. Область расхождения порогов непроизвольных и словесной реакций заштрихована. I—IV — стадии изменения чувствительности. Переход от I стадии ко II соответствует приобретению раздражителем значения условного сигнала реакций Rt или R2. Ось ординат — чувствительность в условных единицах; ось абсцисс — число п, Т, р. На следующей, третьей стадии происходит упрочение и дифференцирование выработанных условных рефлексов. В силу этого ориентировочные реакции сохранны. Пороги всех реакций практически совпадают. Когда условные реакции упрочены (IV стадия), непроизвольные ориентировочные реакции угасают. Если о чувствительности анализатора судить только по ним, может показаться, что она резко снизилась. Однако пороги ощущения (R1, реч.) остаются на прежнем уровне, пороги произвольных условных двигательных реакций (R1, двиг.) даже несколько снижаются, т. е. при автоматизации обусловленного инструкцией ответного движения, например нажатия рукой на кнопку, иногда появляются неосознаваемые двигательные ответы на неощущаемые раздражители. Все другие реакции показывают более высокую чувствительность анализатора: 254 пороги условно-рефлекторных непроизвольных реакций окалываются несколько ниже порогов ощущения и произвольного двигательного ответа. Эта разница характеризует величину субсенсорной чувствительности нормального здорового человека. На основании этих данных исследователи приходят к выводу о необходимости, во-первых, разделения понятий порога реакции и порога анализатора в целом и, во-вторых, о необходимости полиэффекторной регистрации ряда произвольных и непроизвольных реакций человека в процессе измерения чувствительности. Это позволяет получить полную и точную характеристику предельных сенсорных возможностей, с одной стороны, и обоснованное суждение о чувствительности анализатора, которая в каждый данный момент зависит от условий, характера и задачи деятельности, выполняемой человеком,— с другой. Литература 1. Гершуни Г. В. Изучение субсенсорных реакций при деятельности органов чувств. «Физиологический журнал СССР», т. 33, 1947, стр. 393. 2. Гершуни Г. В. О количественном изучении пределов действия неощущаемых звуковых раздражений. «Проблемы физиологической акустики», т. 2, 1950, стр. 28. 3. Гершуни Г. В. Общие результаты исследования деятельности звукового анализатора человека при помощи разных реакций. «Журнал высшей нервной деятельности», т. 7, 1957, стр. 13. 4. Соколов Е. Н. Восприятие и условный рефлекс. Издво МГУ, 1958. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНОВ ЧУВСТВ Дж. Кимбл и Н. Джармези ОБНАРУЖЕНИЕ ПОРОГОВЫХ СИГНАЛОВ И ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЯ1 ОБНАРУЖЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНО СЛАБЫХ РАЗДРАЖИТЕЛЕЙ Вопрос о том, обнаруживает ли человек некоторое изменение в окружающей среде, при традиционном его рассмотрении распадается на два: 1. Какова минимальная, впервые обнаруживаемая интенсивность раздражителя для каждой из сенсорных модальностей? 2. Почему бывает так, что некоторые раздражители, интенсивность которых достаточна для обнаружения, все же остаются незамеченными? До сих пор мы занимались рассмотрением второго из этих вопросов и должны теперь обратиться к первому. Обычно он рассматривается как проблема определения абсолютного порога некоторой сенсорной модальности. ПОНЯТИЕ АБСОЛЮТНОГО ПОРОГА В психологии понятие абсолютный порог или абсолютный предел относится вообще к минимальной интенсивности какого-либо процесса, при которой он может быть обнаружен. Хотя это понятие наиболее часто встречается в литературе по восприятию, оно употребляется также и в других контекстах. Так, в области обучения принято, что существует подпороговая стадия упрочения навыка, когда он еще не оказывает заметного влияния на поведение. В психоанализе та же самая идея находит отражение в понятии подсознательной или бессознательной мотивации. В физиологической литературе известно, что единичный нервный импульс может оказаться слишком слабым, чтобы преодолеть порог синаптической передачи. Таким образом, общая идея, заключенная в этом понятии, имеет более широкое значение. 1 256 G. A. Kimble, N. Garmesy. Principles of General Psychology. N.Y.— London, 1968. Изучение абсолютного порога для различных сенсорных модальностей показывает, что основные органы чувств отвечают на раздражения, которые удивительно слабы, столь слабы, что большая чувствительность давала бы плохое приспособление к реальности физического мира. Адаптированный к темноте глаз отвечает примерно на 7 квантов света (на несколько стобиллионных эрга в единицах измерения энергии). Если бы глаз был еще более чувствительным, мы стали бы воспринимать уже особого рода эффекты. Постоянный свет казался бы прерывистым, и мы без сомнения могли бы видеть химические процессы в самом глазе. Абсолютный порог для слуха также настолько мал, что если бы ухо было лишь немного чувствительнее, мы могли бы слышать случайные удары молекул по барабанной перепонке. Иначе говоря, достаточно давлению воздуха сместить барабанную перепонку всего лишь на 0,0000000001 см, чтобы мы услышали звук. Слуховые клетки внутреннего уха обнаруживают движения, амплитуда которых составляет менее 1 процента диаметра молекулы водорода. Величина порогов для различных органов чувств в единицах, более знакомых читателю, представлена в табл. 1. Таблица 1 Примерные значения абсолютных порогов Сенсорная модальность Зрение Слух Вкус Обоняние Осязание Порог Пламя свечи на расстоянии 30 миль (45,7 км) темной ясной ночью. Тиканье часов на расстоянии 20 футов (6,1 м) в тихой комнате. 1 унция (28,3 г) гуанина сульфата на 250 галлонов (1136,5 л) воды. 4/100000 унции (0,001 г) ароматического вещества на шестикомнатную квартиру. Перышко, упавшее на щеку с высоты 1 см. ПЕРЕСМОТР ПОНЯТИЯ ПОРОГА Хотя понятие абсолютного порога имеет долгую и славную историю в психологии и указывает на пределы чувствительности, в настоящее время оно стало предметом оживленных тео257 Рис. 1. Точно измеренный абсолютный порог мог бы привести к ступенчатой функции вероятности обнаружения от интенсивности стимула, если бы стимулы подпороговой интенсивности всегда оставались незамеченными, а надпороговые всегда обнаруживались бы. Сравните этот рисунок со следующим, где показана наиболее часто встречающаяся в эксперименте форма этой функции. Ордината — вероятность обнаружения, абсцисса — интенсивность стимула (возрастает слева направо). Тонкой ломаной линией указано значение порога. ретических дискуссий. Чтобы выделить существенные моменты, мы должны сначала рассмотреть одно из практических приложений понятия абсолютного порога. Допустим, что мы представляем индивидуальные результаты измерения абсолютного слухового порога на графике, отмечая значения вероятности ответов испытуемого о том, что он слышит звук на одной оси, а соответствующие значения интенсивности звука — на другой. Если бы существовал абсолютный порог в самом прямом смысле этого слова, то в результате мы получили бы график, представленный на рис. 1. Существовал бы ряд интенсивностей звука, на которые испытуемый никогда не давал бы ответа, а при некоторой пороговой интенсивности наблюдался бы резкий переход к постоянным ответам, когда все предъявленные раздражители оказались бы воспринятыми. Однако результаты этого типа никогда не встречаются в реальном эксперименте. Вместо этого по мере нарастания 258 Рис. 2. S-образная форма типичной психометрической кривой. Такая кривая может быть получена в любом эксперименте при использовании фонового маскирующего шума. Обозначения осей те же, что и на предыдущем рисунке. Тонкая вертикальная линия со стрелкой указывает уровень маскирующего шума. интенсивности звука происходит постепенное увеличение вероятности ответа испытуемого о том, что слышен звук. Обычно кривая роста вероятности имеет S-образную форму, показанную на рис. 2. Однако здесь встают два важных вопроса: 1. Где на графике S-образной функции (см. рис. 2) лежит абсолютный порог? 2. Что принимается за нуль на шкале интенсивностей? Очевидно, что ответ на первый вопрос может быть получен только путем произвольного решения. Договорились определять абсолютный порог как уровень стимуляции, при котором обнаружение происходит в 50% случаев. Ясно, однако, что это не соответствует определению абсолютного порога как такой интенсивности стимулов, ниже которой они не могут быть обнаружены. Очевидно, что раздражители ниже этого порога также могут быть обнаружены, и увеличение числа наблюдений может привести к статистически вполне оправданному выводу, что порог имеет такое малое значение, какое мы только захотим, коль скоро вероятность обнаружения сигнала больше нуля. На рис. 2, построенном по гипотетическим данным, порогом можно обозначить любое значение, лежащее выше нуля на шкале интенсивностей. 259 Рис. 3. Гипотетические психометрические кривые, которые могли бы быть получены в эксперименте по обнаружению чистых тонов, предъявляемых на фоне шума различной интенсивности. Обозначения осей те же. Кривая слева — при низком уровне шума; средняя кривая — при среднем уровне шума; кривая справа — при высоком уровне шума. Этот способ рассуждения порождает, конечно, второй вопрос: что является нулем на шкале интенсивностей? Чтобы подойти к обсуждению этого вопроса, давайте предположим, что обычная аудиометрическая процедура несколько видоизменена: допустим, что тоны2, подлежащие обнаружению, предъявляются на фоне довольно высокого уровня шумов. При этом шумы будут маскировать некоторые из более слабых тонов, и полученная функция будет подобна представленной на рис. 3. Очевидно, что точка, отмечающая рассматриваемый уровень фоновых шумов, и будет определять нуль на шкале интенсивностей в этом видоизмененном эксперименте. Рассмотрим далее такой возможный эксперимент, в котором для разных испытуемых уровень фонового шума различен: высокий для одних, средний для других и очень низкий для третьих. Такой эксперимент дал бы семейство функций, подобных изображенным на рис. 3. На основе этих результатов имело бы известный смысл определять нулевую интенсивность по-разному для разных испытуемых и в каждом случае как уровень фоновых шумов. Распространяя тот же принцип на эксперименты по измерению абсолютного порога, в которых экспериментатор пытается устранить все фоновые раздражители, мы могли бы определить нуль на шкале интенсивностей как уровень шума, который имеет место в данных условиях. 2 260 Так называемый чистый тон — звук, представляющий собой синусоидальное колебание одной частоты (прим, перев.). Имеет ли такое определение смысл? Чтобы убедиться в положительном ответе, достаточно признать, что нет абсолютно «бесшумного» живого организма. Физиологические процессы всегда являются источником определенного уровня фоновых раздражений во всех сенсорных системах. Звук, производимый кровью в кровеносных сосудах, замечается большинством людей в полной тишине, и это ясно показывает, что сигналы всегда предъявляются на фоне некоторого шума. Вернемся к нашему исходному вопросу о том, каково должно быть значение порога обнаружения (абсолютного порога), если к нему подойти с этих позиций. В результате обсуждения этого вопроса мы пришли к двум заключениям: 1) сигналы появляются всегда на фоне шума, уровень которого определяет нуль на шкале интенсивности; 2) пока интенсивность сигнала нише уровня шума, испытуемые всегда обладают некоторой способностью обнаруживать предъявленный сигнал с вероятностью, превышающей случайные угадывания.
