Развитие и специализация восприятия

Исследования раннего онтогенеза восприятия относятся к числу наиболее увлекательных глав экспериментальной психологии, нейрофизиологии и философии. Длительное время именно философские позиции определяли характер ведущихся по этой проблеме дискуссий. Эмпирицисты, прежде всего Джордж Беркли, выдвинули тезис о полной неорганизованности ранних сенсорных впечатлений младенца, которые упорядочиваются только в ходе их ассоциации с моторными ощущениями. Эта точка зрения особенно сильно повлияла на психологию. В XIX в. ее разделяли Гельмгольц и Джеймс, который писал, что окружающий мир представляет собой для новорожденного «blooming boozing confusion» (читатели, знающие английский язык, могут попытаться перевести это замечательное определение сами). Жан Пиаже — крупнейший специалист прошедшего столетия в области психологии развития — также по сути дела солидаризировался с данной точкой зрения. Он, в частности, высказал предположение, что до опыта двигательных манипуляций с предметами у младенца нет их восприятия как некоторых объективных, независимых от него сущностей.

Во всех этих пунктах противоположной (и первоначально столь же малодоказательной) точки зрения придерживались представители направлений, тяготеющих к кантианскому рационализму (гештальтпсихология) и к прямому реализму (экологический подход Гибсона). Философским основанием для отрицания роли эмпирического, в частности двигательного, опыта в процессах восприятия были взгляды Канта на априорный, то есть существующий до всякого опыта характер наиболее общих категорий нашего рассудка, таких как пространство и время (см. 1.1.3). Когнитивные исследования восприятия впервые позволили проверить справедливость этих взглядов на природу ранних перцептивных достижений.

При проведении подобных исследований приходится целиком опираться на косвенные, поведенческие и физиологические индикаторы восприятия. Большое значение имеют также сравнительные, в том числе и нейрофизиологические эксперименты на животных. Все эти источники говорят о том, что сенсорные возможности новорожденного сильно редуцированы — очень низка острота слуха и зрения, нет восприятия цвета, нет и достаточной бинокулярной координации, которая развивается в течение первых 6 недель жизни^[1]. Наконец, предельно ограниченными длительное время остаются сенсомоторные возможности, так что, например, устойчивое схватывание предмета наблюдается начиная примерно с четырех месяцев. Вместе с тем, экспериментальные данные отнюдь не подтверждают тезис о полной неорганизованности самых первых восприятий. Напротив, вырисовывающаяся картина свидетельствует о поразительной перцептивной компетентности младенца уже в первые дни и недели жизни, особенно в отношении интермодального восприятия пространственного положения объектов.

В одном из экспериментов Джером Брунер и Барбара Козловска показывали младенцам в возрасте трех недель на различном расстоянии яркие цветные предметы, которые отличались размером. Хотя в этом возрасте устойчивое схватывание объекта еще невозможно, исследователи обнаружили повышенную моторную активность в плечевом поясе при предъявлении именно тех предметов, размеры и удаленность которых позволяли бы их схватить тремя месяцами позже. В другой известной работе был проведен анализ того, как младенцы этого же возраста реагируют на совпадающую и на противоречивую интермодальную информацию о пространственном положении. Если при приближении лица матери младенец слышал ее голос в совершенно другом направлении, это приводило к изменению обычно положительной эмоциональной реакции, о чем можно было судить по учащению ритма сердцебиений.

Ученик Гибсона Томас Бауэр (1981) провел эксперименты, в которых попытался прямо проверить предположение Пиаже о первоначальном солипсизме восприятия младенца. В этой работе ребенку в возрасте до четырех месяцев показывалась яркая игрушка. После того как становилось ясно, что игрушка замечена и вызвала интерес, она на глазах у малыша помещалась за стоящий перед ним непрозрачный экран. Исходный феномен, описанный Пиаже, состоит в том, что при этом младенец теряет интерес к игрушке и не предпринимает попыток ее достать. Это наблюдение, конечно, может говорить о том, что предмет, исчезающий из поля зрения младенца, перестает для него существовать. Возможными остаются, однако, и другие объяснения, например, что поведение ребенка обусловлено слабостью его сенсомоторных возможностей, а не отсутствием знания о постоянстве существования предмета. Поэтому Бауэр продолжил эксперимент. Через короткий интервал после исчезновения игрушки (интервал был коротким, чтобы не тестировать память вместо восприятия) экран поднимался и ребенок мог видеть либо игрушку, либо пустое место. Если бы ребенок не знал о продолжении существования предмета вне его восприятия, появление игрушки должно было бы вызвать у него реакцию удивления. Если же предметы субъективно существуют независимо от актуального восприятия, то удивление должно было бы вызвать отсутствие игрушки за экраном. Именно этот последний результат и был получен в эксперименте^[2].

Рис. 3.28. Траектории движений глаз младенца при рассматривании лица:

А. Первые две — три недели жизни; Б. От четырех недель и старше Таким образом, многое в восприятии представляется врожденным, причем в плане самых общих категорий, таких как интермодальное пространство и постоянство существования предметов. Чувствительность к нюансам в пространственной области сочетается со слабостью в восприятии формы. В самом деле, регистрация движений глаз показывает, что в первые недели жизни младенец фиксирует лишь наиболее заметные элементы внешних очертаний предметов и лиц (рис. 3.28). Поэтому предмет, положенный на другой предмет, несколько больших размеров перестает им восприниматься^[3]. Даже когда к концу первого месяца жизни младенец начинает фиксировать внутренние детали обращенного к нему лица, его интерес привлекают прежде всего глаза — независимо от того, сколько глаз находится на лице и как они распределены по его поверхности. Это заставляет сделать вывод, что описанная в предыдущих разделах этой главы дорзальная система восприятия (уровень С, без его моторных компонентов) в большей степени готова к функционированию к моменту рождения, чем вентральная система (уровень D), которая дозревает и, возможно, отчасти формируется в течение первого полугодия жизни (см. 9.4.2).

Еще один аргумент против моторных теорий развития восприятия связан с наблюдениями за развитием детей с серьезными врожденными аномалиями опорно-двигательного аппарата. При условии полноценной социальной поддержки, их перцептивное и интеллектуальное развитие не обнаруживает никаких выраженных отклонений от нормы. По-видимому, невозможность осуществлять собственные движения может быть компенсирована выполнением совместных действий с другими людьми. При такой широкой трактовке можно сохранить представление о том, что перцептивное развитие происходит в русле осуществляемой активности, которая «проявляет» и усиливает существующие задатки, но, правда, тем самым иногда ограничивает их спектр. В главе, посвященной речи (см. 7.1.1), будут рассмотрены данные о восприятии и произнесении фонем. Эти данные свидетельствуют о том, что специфическое языковое окружение ведет к исчезновению первоначально присутствовавшего различения некоторых речевых звуков. Так, столь важные для европейцев различия фонем /р/ и /л/ не являются смыслоразличительными в японском языке. Поэтому взрослые носители этого языка не способны к их дифференциации ни при произнесении, ни при узнавании.

Первые недели и месяцы жизни являются критическим периодом в развитии восприятия, когда формируются его основные нейрофизиологические механизмы. Однако пластичность восприятия сохраняется на годы и десятилетия, о чем свидетельствуют эксперименты на адаптацию к сенсорным искажениям. Обычно в этих экспериментах, начало которым положил в конце XIX в. один из американских учеников Вундта Джордж Стрэттон, испытуемые должны были в течение более или менее длительного времени носить специальные очки, или призмы, меняющие отображение видимого окружения на сетчатку. Даже наиболее радикальные из таких искажений, переворачивающие ретинальное изображение на 180°, как правило, сопровождаются восстановлением двигательных координаций и практически нормального восприятия через несколько недель после начала ношения призм.

Адаптация к сенсорным искажениям, по-видимому, осуществляется прежде всего в рамках той заднетеменно-премоторной подсистемы восприятия, которая была названа выше «восприятием для действия». Разнообразные исследования этого рода, в том числе с животными, демонстрируют важную роль сенсомоторной активности в возникновении наблюдаемых адаптивных изменений (Held & Hein. 1963). Однако в отличие от опытов с животными, где собственная моторная активность в сочетании с вызывающими ее сенсорными изменениями оказывается необходимым условием адаптации, эксперименты с людьми выявили еще один возможный подход, ведущий к коррекции сенсорных искажений даже при собственной моторной пассивности испытуемого. Для этого испытуемый, похоже, может использовать речь, управляя своими перемещениями в пространстве при помощи другого человека. В соответствии с данными о раннем онтогенезе мы можем предположить, что не только моторные акты сами по себе, но и в особенности интенциональные, в том числе речевые действия (см. 7.1.2), выполнение которых может быть поддержано другими лицами, существенны для становления и перестройки перцептивных механизмов¹.

Интерес представляют и другие результаты, полученные в исследованиях адаптации к оптическим искажениям. К ним относится, в частности, определенная последовательность наблюдаемых коррекций. Эти «стадии» особенно заметны при значительных искажениях типа инверсии ретинального изображения. Как правило, самые первые признаки положительных изменений возникают при локомоциях и выполнении действий с предметами. Затем постепенно «подтягиваются» особенности феноменального восприятия. При этом учитывается и семантическая информация—свечка, видимая сначала в перевернутом положении, вдруг воспринимается правильно, если ее поджигают и пламя начинает указывать направление «вверх»; точно так же «переворачивается» чашка, в которую начинают наливать воду, и т. п. (O'Reagan & Noe. 2001). В течение длительного времени после, казалось бы, наступившей адаптации внимательный интроспективный анализ ведет к выводу об инвертированности восприятия. Внезапные рецидивы искажений также вполне возможны на этих поздних стадиях адаптации, причем часто они связаны с восприятием фрагментов символьной информации, таких как названия газет, вывески и номера автомобилей. Когда в конце концов искажающие восприятие оптические устройства снимаются, видимое окружение снова начинает казаться дезориентированным, но реадаптация происходит значительно быстрее.

Эти наблюдения привели к ряду работ, направленных на выявление особенностей памяти и научения, лежащих в основе адаптации к сенсорным искажениям. В этих экспериментах испытуемые должны были время от времени снимать искажающие линзы. Продолжительность интервалов с линзами и без оных варьировалась, а прогресс адаптации измерялся с помощью объективных тестов. Основной результат состоял в демонстрации относительной иррелевантности.

• 1 Понятие речевых действий (речевых актов — англ, speech acts) является одним из центральных для современных философских исследований в области лингвистики и прагматики. Оно будет рассмотрено нами подробнее в главе, посвященной речи и ее механизмам (см. 7.1.2). В следующей главе мы также остановимся на возможной роли речевых действий в процессах оперативного контроля выполняемых действий (см.
• 4.4.2).

общего времени эксперимента и практического отсутствия забывания — адаптация происходила только при непосредственном сенсомоторном и перцептивном взаимодействии с окружением и при наличии линз, причем каждое новое их надевание продолжало ход адаптации примерно в прерванной ранее точке. Периодически заменяя пару линз, можно было даже добиться двух разнонаправленных адаптаций при сохранении третьего, нормального модуса восприятия в одно и то же (макро) время (Welch et al. 1993). Эти данные напоминают результаты, полученные при изучении формирования навыков чтения инвертированного текста (см. 5.1.3) и при анализе узнавания больших массивов сложных зрительных сцен (см. 5.2.1). Они подтверждают предположение о том, что в основе адаптационных эффектов лежат механизмы, отличающиеся от тех, которые известны из традиционных исследований памяти и обучения. Эти различия будут подробно рассмотрены в следующих главах.

Как ни любопытны в целом данные об адаптации к сенсорным искажениям, не менее драматические изменения происходят в процессах нормального развития. Речь идет о формировании и шлифовке, иногда в течение десятилетий, перцептивных компонентов наших знаний и умений. Так, все мы обычно являемся экспертами в области восприятия и узнавания лиц, причем особое умение целостного схватывания выражения лица (его индикатором служит иллюзия Тэтчер — см. 3.3.1) оказывается сравнительно поздним достижением, проявляющимся лишь к началу подросткового возраста. Точно так же значительные изменения претерпевают процессы, включенные в чтение. На поздних этапах развития этого навыка зрительная обработка и обслуживающие ее движения глаз могут обеспечить узнавание слов и даже выделение общего смыслового содержания фразы без детального анализа отдельных букв и их последовательности (см. 7.2.1).

Еще одним ярким примером перцептивного обучения являются скорость и удивительная надежность идентификации опасных ситуаций автомобилистами. Даже в намеренно усложненных условиях одного из описанных выше исследований (см. 3.4.2) опытные водители вовремя замечали свыше 99% опасных событий. Эти и другие, более специальные примеры (распознавание шахматных позиций гроссмейстерами или фотографий тундры геологами) говорят о том, что перцептивное обучение приводит к чрезвычайно быстрому автоматическому выделение осмысленных, целостных признаков и их изменений (см. и 8.3.3).

Начав с анализа восприятия новорожденных, естественно кончить упоминанием изменений восприятия в старческом возрасте. Исследования показали, что на этом возрастном сегменте наблюдается неожиданный рост корреляции интеллекта, памяти и внимания с простейшими показателями работы сенсорных систем, такими как острота зрения и слуховая чувствительность (Bakes & Lindenberger. 1997). Поскольку эта зависимость является корреляционной, ее объяснение пока остается загадкой. Возможно, она объясняется уменьшением количества ресурсов внимания — этот общий фактор начинает лимитировать успешность решения как перцептивных, так и когнитивных задач (см. 4.2.1). Другое объяснение состоит в том, что ослабленные зрение и слух превращают простейший акт восприятия в сложную когнитивную задачу. Возможно также, что внешний мир должен во все большей степени использоваться как источник поддержки ослабленным когнитивным механизмам. В частности, ухудшение произвольной памяти может вести ко все более выраженной опоре на воспринимаемое предметное и социальное окружение, выполняющее функцию своеобразной «внешней памяти» (см. 5.4.1 и 9.3.3).

• [1] Тем не менее, по-видимому, возможна очень ранняя, в первые недели после рождения, имитация сенсомоторного поведения другого типа высовывания языка в ответна многочисленные показы языка взрослым. Считается, что в основе этой имитацииможет лежать активность зеркальных нейронов, расположенных в нижних отделах премоторной коры (см. 2.4.3). Эти результаты, как и вообще все результаты, полученныев исследованиях с младенцами, требуют тщательной перепроверки.
• [2] В качестве показателей удивления в этих и аналогичных экспериментах использовались психофизиологические признаки ориентировочной реакции, которая будет рассмотрена в следующей главе (см. 4.4.1).
• [3] Близкие наблюдения многократно описаны в нейропсихологической литературе и в исследованиях поведения приматов с удаленной зрительной корой. Поэтомуне исключено, что речь идет о субкортикальных эффектах. Интересно, что фактически они реализуют правило, согласно которому «в одном месте пространства в данныймомент времени может находиться только один предмет». Дальнейшее уточнение этогоправила к концу первого — началу второго года жизни связано в разных культурахс использованием игрушек «матрешечного типа», когда из одного предмета внезапнопоявляется другой (Бауэр, 1981).