Вся библиотека >>>

Оглавление книги >>>

 


Исследования зрительной деятельности человека


 

Движения глаз в деятельности человека и в её исследовании

 

Ю. Б. Гиппенрейтер

 

Многочисленные исследования движений глаз, имеющиеся к настоящему времени, можно разбить на две большие категории. К первой категории относятся работы, в которых движения глаз выступают как предмет исследования. В них рассматриваются различные виды, количественные и функциональные характеристики, физиологические механизмы и т. и. движений глаз. Ко второй категории относятся работы, где анализ движения глаз используются как метод исследования других процессов. Это в первую очередь, конечно, процессы зрительного восприятия, которые принципиально невозможно исследовать путем -«прямой» объективной регистрации. Хотя и реже, но делаются попытки рассматривать движения глаз в контексте других видов деятельности, например мышления, и через них получать сведения о структуре и особенностях протекания процессов неспециально зрительной деятельности человека. Понятно, что работы второй категории имеют более общий психологический смысл, хотя исследования первого типа являются не менее важными.

Использование того или иного процесса в качестве метода исследования предполагает предварительное выявление многообразных связей, в которых он находится с другими процессами и явлениями. Это относится и к движениям глаз. Чтобы использовать их для проникновения в процессы зрительной и незрительной деятельности, необходимо изучение, а точнее, гипотетическое построение опосредствующих связей между движениями глаз и этими процессами. Систему такого рода связей мы и хотим рассмотреть в настоящей статье.

 

Лучше всего помогает выявить указанные связи вопрос: что определяет движения глаз? В порядке предварительного ответа можно перечислить три рода факторов.

Это прежде всего стимуляция. Примерами определяющего действия стимуляции являются различные рефлекторные акты: резкие вскидывания глаз при яркой вспышке или неожиданном звуке (четверохолмные старт-рефлексы), скачок глаз на неожиданно появившийся периферический стимул (глазодвигательный компонент ориентировочной реакции), «спастическая» фиксация при патологии и др. Этот фактор самый очевидный и самый безусловный, в то же время он имеет ограниченное значение, потому что сам по себе очень редко определяет движения глаз. В общем он присутствует всегда, но опосредствуется двумя другими факторами.

Один из них — специальные зрительные механизмы. Наиболее отчетливый пример их действия представляют установочные, или «наводящие», движения глаз. Причиной таких движений, как хорошо известно, являются функциональная неоднородность сетчатки, наличие в ней небольшой по размерам области ясного видения — фовеа.

Наконец, третий и самый существенный фактор, как правило, модифицирующий действие двух предыдущих, — задача. Остановимся на нем подробнее.

С интересующей нас точки зрения все задачи можно разбить на три больших класса: глазодвигательные, собственно зрительные и неспецифические для зрения задачи, которые будем называть «общие». В качестве примера последних мы приводили мыслительные задачи; ими могут быть также задачи мнемические, двигательные и др. Несмотря на все многообразие таких задач, их можно объединить в один класс по признаку общности структурного места, которое занимают в них движения глаз.

Когда испытуемый решает глазодвигательную задачу, т. е, действует в соответствии с инструкцией вроде: «отведите глаза в сторону», «фиксируйте точку», «обведите контур», «пройдите глазами по матрице» и т. п., то движения его глаз выступают как действия в точном смысле этого слова4.

Если мы при этом попытаемся разобраться в записях движений глаз и ответить на вопрос, почему глаз в такой-то момент сделал то или иное движение, то нам достаточно будет учесть программу и конкретный этап решения задачи (конечно, с учетом особенностей объекта), которые, кстати говоря, хорошо отражаются в субъективном отчете испытуемого.

Итак, в задачах первого типа движения глаз являются действиями.  В задачах второго типа — зрительных    задачах — ■'движения глаз становятся операциями2. Мы называем их tone рации ми первого порядка», поскольку они непосред-гтиеши) обслуживают основные.действия. Собственно же ре-NU4IIU' аадачп происходит за счет работы зрительных меха-нпамоп, составляющей содержание зрительных действий: '•.nil>■<fii11vi же глаз обслуживают последние, подчиняются им и определяются ими3.

Поясним это на примере. Когда испытуемому предлагается задача обнаружить слабый сигнал на фоне шумов, как это делается в работе Л. В. Бороздиной4, то решение ее происходит в виде последовательности действий, по этапам. Вначале идет поиск и выдвижение гипотез, затем проверка их м принятие решения. На разных этапах включаются в работу рааные зрительные механизмы и, как следствие этого, меняется двигательное поведение глаз. На этапе поиска важно оые.трее уловить сигнал, и испытуемый смотрит относительно широким оперативным полем. Соответственно движения его глаз размашисты, распределены по всему полю объекта. На мтаие проверки гипотезы важно каким-то образом усилить сигнал-гипотезу. Как оказалось, зрительная система может ■/го делать как статическим, так и динамическим способами. При первом способе наблюдаются затяжные фиксации на сигнале, при втором •— либо скачки в области сигнала (глаз как бы опробует его разными участками сетчатки), либо медленные дрейфы. На этом же этапе испытуемый иногда прибегает к проверке сигнала (отсеиванию ложных гипотез) путем сценки не абсолютной яркости одного, а относительной яркости двух-трех предполагаемых сигналов, что сопровождается повторными скачками в область этих сигналов.

Таким образом, мы видим, что конкретное зрительное действие или этап решения задачи определяет характер зрительного механизма (обнаружение •— и широкое оперативное поле, абсолютная или относительная оценка яркости — и соответствующий механизм усиления сигнала и т. п.), а этот последний — движение глаз.

Перейдем к задачам третьего типа, названным нами «общими». Здесь возможны два принципиально различных случая, и с ними мы встретились в нашей работе.

 

В первом случае движения глаз включаются в структуру основной деятельности и играют в ней роль операций второго порядка. Во втором случае движения глаз не несут никакой функциональной нагрузки, представляя собой как бы деятельностный эпифеномен.

Рассмотрим оба случая более подробно. Общие действия (действия по решению общей задачи) могут строиться на основе как зрительной, так и незрительной информации. Например, говорят о зрительной и проприоцептивной афферен-тацшг движений, зрительной и слуховой памяти, образном и логическом мышлении и т. п.

Использование зрительной информации может иметь различные формы и степень. Например, движение может управляться «актуальной» зрительной стимуляцией и образом-представлением; по мере автоматизации   движения    зрительный контроль может постепенно ослабевать,   уступая   место   про-приоцептивному и т. п. Действия, в которых зрительная аф-ферентация присутствует хотя бы в какой-либо    степени или форме, составляют наш первый случай. Движения глаз здесь опосредствуются дважды. Во-первых, конкретным видом зрительных механизмов, во-вторых, «удельным весом» или ролью последних в  процессе управления действием.  Этот вес или роль могут меняться от задачи к задаче, а также в ходе решения одной задачи. В каждом конкретном случае они требуют специального уточнения  или  исследования.  Очевидно, что зрительные процессы играют в общих задачах роль операций, поскольку обслуживают основные действия; движения же глаз обслуживают зрение, т. е. выступают как операции операций, или операции второго порядка.

Второй случай образуют такие общие задачи или моменты их решения, в которых зрительная афферентация полностью отсутствует, но движения глаз наблюдаются в той  или иной форме. Примерами могут служить затяжные фиксации при углубленной умственной работе  (Гиппенрейтер и Карева, 1969; Зинченко, Вергилес,  1969   и др.), следящие движения уровня I  (Гиппенрейтер, Смирнов, 1971; Гиппенрейтер, Романов, 1970)   и др.  Как понять природу этих движений?    На наш взгляд, они являются хорошим примером процессов, происходящих «в силу устройства органа»   (Дарвин,  1953). Идея о том, что далеко не все процессы в организме целесообразны, продолжает высказываться и в наши дни (см., например, Васильев, Гельфанд, Губермаи и Шик, 1969). Некоторые процессы, сопровождающие целесообразные акты, являются простым следствием многообразных связей    сложной    системы. Они не имеют прямого отношения к цели деятельности и не могут быть из нее поняты.

Начнем с глазодвигательной задачи (рис. 1).    Здесь нужно провести стрелку от задачи прямо к движениям глаз 1. Она представляет основные (глазодвигательные) действия. Движения глаз, как правило (кроме случаев движений в темноте), зрительно афферентируются. Следовательно, мы должны изобразить запрос к зрительным аппаратам от движений глаз 2. Зрительная система настраивается на определенную стимуляцию ■— только ту, которая необходима для афферента-ции движений глаз 3, и зрительные механизмы работают определенным образом в зависимости от конкретных особенно-стей этой стимуляции 4. Блок «зрительный объект» (s) целесообразно изобразить в виде набора стимулов: х\, х%, xs, ..., ..., хп; тогда можно показать, что лишь один из них или отдельная группа их релевантны задаче.

Рассмотрим   пример,  иллюстрирующий  описанные  связи.

В одном из более ранних исследований (Гиппенрейтер, 1964) мы предлагали испытуемому «пройти глазами» по горизонтальной линии. из одного конца отрезка в другой. Заданная линия находилась среди таких же линий, идущих параллельно ей и ничем от нее не отличающихся. Все вместе линии образовывали равномерную горизонтальную «решетку». Плотность решетки менялась. Оказалось, что вместе с ней меняется величина «шагов», производимых глазом: чем чаще была решетка, тем меньше амплитуда скачков. В связи с этим было введено понятие «афферентационное поле» (Леонтьев, Гиппенрейтер, 1966), обозначающее ту область поля зрения, в пределах которой может быть афферентиро-вано движение глаз. Очевидно, что для того, чтобы произвести скачок и не сбиться с заданной линии, глаз должен был отчетливо видеть ее продолжение. Чем плотнее был объект, тем ближе оказывалась граница, дальше которой все линии сливались (из-за известного падения разрешающей способности сетчатки к периферии), т. е. тем уже становилось афферентационное поле. В результате сокращалась амплитуда скачков.

Итак, задача, поставленная испытуемому, породила горизонтальные движения — скачки глаз /; эти движения «выдали заказ» зрительной системе афферентировать их 2 путем выделения продолжения линии 3; плотность объекта определила величину афферентационного поля, 4, а оно в свою очередь — амплитуду движений глаз 5; движения глаз привели к решению задачи 6.

Следует обратить внимание на наличие в нашей схеме процессов двух противоположных направлений: так сказать, активного и пассивного. К первому относятся процессы, обозначенные стрелками /, 2, 3; ко второму—стрелками 4, 5, 6. Может показаться, что «реально» существуют только процессы второго направления: все начинается с действия стимула и заканчивается скачком или серией скачков глаз. Однако такое представление, находясь в рамках традиционной схемы S—R, обнаруживает все недостатки последней. Исходя из нее нельзя объяснить не только, почему процесс пошел таким образом, но и почему он начался вообще. Процессы активного направления материально существуют в виде «закодированной модели потребного будущего» (Н. А. Бернштейн), программы реализации цели; процессов настройки; командных сигналов и сигналов коррекций и т. п. Процессы пассивного направления реализуют «заказы» сверху, придают им конкретный вид и форму в зависимости от внешних условий и наличных средств организма.

Перейдем к зрительным задачам. Как уже говорилось, они порождают зрительные действия. Типичными примерами таких действий являются обнаружение, различение, метрические оценки, опознание и др.

 

Здесь необходимо сказать о том, что мы подразумеваем, говоря о «собственно зрительных механизмах». Это морфологические или функциональные системы, а также процессы в них, обеспечивающие любой зрительный эффект, начиная с простого светоощущения и кончая сложными формами предметного восприятия. Зрительные механизмы полезно разделить на два больших класса: назовем их условно «морфофи-зиологическими» и «психофизиологическими». Первые механизмы — врожденные, безусловно срабатывающие. В них легко просматриваются морфологические свойства органа. Примерами могут служить: разрешающая способность сетчатки, латеральное торможение, рецептивные поля и т. п. Эти механизмы составляют классический предмет физиологии зрения.

«Психофизиологическими» механизмами в отличие от морфофизиологических мы будем называть такие механизмы, которые являются продуктом индивидуального опыта и определяются активностью на уровне субъекта. В физиологической литературе они в лучшем случае лишь упоминаются как «высшие процессы» или «влияния со стороны высших центров», однако адекватные физиологические описания их пока отсутствуют. Значительно большее внимание давно и традиционно уделяет им психология. В качестве примеров можно указать механизмы, лежащие в основе константности, избирательной настройки восприятия, опознания на основе сложных признаков (Глезер, 1966) и др. Характерными признаками этих механизмов наряду с их прижизненным формированием являются подчиненность задаче и произвольному контролю. Влияние задачи отчетливо сказывается, например, на величине оперативного поля зрения, механизм которого по этой причине мы относим к классу «психофизиологических». В одной и той же внешней зрительной обстановке смена задачи может привести к сокращению оперативного поля от нескольких десятков угловых, градусов (при задаче обнаружения) до нескольких угловых минут (при задаче внимательного рассматривания). Что же касается возможности произвольного управления, или вмешательства субъекта, то это зависит от меры автоматизации соответствующего процесса. Например, в основе константности восприятия лежит в высшей степени автоматизированный процесс, который по этому признаку был отнесен Г. Гельмгольцем к «бессознательным умозаключениям». Однако и он, как показали исследования, может быть частично «преодолен» аналитической установкой наблюдателя (Brunswik, 1944). Влияние со стороны субъекта выражается также в возможности произвольного включения или смены описываемых механизмов. Так, в экспериментах мы неоднократно наблюдали альтернативные способы оценки размера (Бороздина и Гиппенрейтер, 1969), яркости сигнала (Л.В.Бороздина), координаты и скорости сигнала (Т. М. Буякас, В. В. Любимов), обращения двузначных и выделения замаскированных фигур (Гиппенрейтер и Седакова, 1970; В. Я. Романов), которые условно можно назвать «статическими» (происходящими в режиме фиксации глаз) и «динамическими» (сопровождающимися движениями глаз). Оказалось, что испытуемые могут переходить от одного способа к другому не только в зависимости от условий задачи, но и произвольно.

Очень важным является вопрос о взаимодействии «морфо-физиологических» и «психофизиологических» механизмов. Исследование его необходимо для правильного понимания двойной детерминации зрительных механизмов со стороны стимуляции и задачи (см. рис. 2). Однако этот вопрос заслуживает специального внимания, и здесь мы на нем останавливаться не будем.

Теперь включим в нашу схему движения глаз. Естественно, что в случае зрительных задач они определяются видом и условиями работы зрительных механизмов. От последних зависит и сама необходимость в движениях глаз, и момент их включения, и конкретный вид и мера использования. Следовательно, со зрительных механизмов проводим стрелку на движения глаз 4; она выражает служебную роль движений глаз, их функционирование в качестве операций. Связь в обратном направлении 5 изображает изменения, которые вносят движения глаз в режим работы зрительных механизмов; наконец, стрелка 6 выражает результат работы последних.

Приведем пример    описанных    зависимостей.    В опытах Т. М. Буякас испытуемому предлагали, манипулируя рукояткой, совмещать на экране зрительную цель с меткой. Метка была  неподвижной,  цель двигалась непредсказуемым образом под влиянием шума. Связь    рукоятки    с    целью могла быть «жесткой» (первый режим) и с запаздыванием (второй режим). Оказалось, что движения глаз в этих двух случаях принципиально  различны.  В  первом  режиме глаза  находились преимущественно в зоне метки, игнорируя движение цели;  во втором режиме они, наоборот, хорошо отслеживали цель, двигаясь вместе с ней. Этот результат заставил предположить, что в описанных режимах испытуемый работает различными оперативными полями:    большим    при    «жесткой» связи и малым при связи с запаздыванием.    Однако   такое объяснение ставило новый вопрос: почему изменение режима приводит к изменению    размеров    оперативного    поля? Обычное правило состоит в том, что сужение   оперативного поля наблюдается при усилении зрительного внимания. Требовали ли наши режимы разной степени зрительного внимания? Для ответа на этот вопрос приходится выйти за пределы зрительной системы и рассматривать ее функционирование в более широком контексте — контексте условий решения общей задачи. Здесь мы обнаруживаем, что в первом режиме цель «слушается» испытуемого,    во втором же является для него почти неуправляемой   (запаздывание рукоятки соизмеримо с периодом случайных    возмущений    цели).    Ситуация второго режима очень напоминает фантастическую игру в крокет, описанную Л. Кэрроллом, где молотками игрокам служили извивающиеся шеи фламинго. Легко себе представить, что персонажам сказки приходилось буквально не спускать глаз со своих «молотков», чтобы    попасть    по    шару. В первом режиме рукоятка была связана с целью так же жестко, как ручка обычного крокетного молотка с его ударной поверхностью.

Есть факты, говорящие о том, что движения глаз имеют непосредственную связь с движениями руки. Это особенно ясно показывают последние данные Т. М. Буякас и Ю. Б. Гипненрейтер. Опыты проводились на уже описанной установке, позволяющей испытуемому собственным движением руки задавать движение зрительной цели. Испытуемого просили одновременно  прослеживать   сигнал   глазами.   Оказалось,   что запаздывание глаза, типичное для прослеживания «внешнего» сигнала, исчезает, и глаз движется совершенно синхронно с самоуправляемой целью. Были проведены специальные пробы для выяснения того, какие именно сигналы от движения руки поступают на глаз: проприоцептивные, или эффекторные (efferent copy, по фон Хольсту, 1954). Ответ оказался в пользу вторых. Образно говоря, глаз «знает», что собирается делать рука и либо делает это вместе с ней, либо учитывает это каким-то иным образом. Один из примеров такого «иного учета»   наблюдался    нами   в   экспериментах   совместно   с В. Я. Романовым и С. Д. Смирновым  (1969).    Испытуемый должен был сосчитать глазами вертикальные штрихи, образующие равномерный «частокол». Обычно он делал это, «перебирая» глазами каждый штрих: записи содержали столько же скачков, сколько вертикальных линий было в объекте. Однако, если в процесс счета включалась рука   (испытуемого просили отмечать каждый штрих нажатием на кнопку), глаза переставали делать частые скачки и начинали плавно двигаться по объекту. Иными словами, функция дискретной отметки элементов объекта переходила от глаза к руке.

Приведем, наконец, схему для случая отсутствия зрительной афферентации основного действия. Возьмем для примера автоматизированное движение руки, обслуживаемое мышечной проприоцепцией    ().   Стрелки 1 и 3   обозначают основные действия, стрелка 2 — запрос к проприоцептивной афферентации. Зрительная система с ее обоими блоками — зрительными  механизмами и движениями глаз — остается «не у дел». При этом, как уже говорилось, наблюдается высвобождение рефлекторных процессов, в частности низкоуровневых движений  глаз.  Последние можно представить себе как результат непосредственного действия стимуляции 4. Помимо зрительной здесь может    иметься в виду также другая стимуляция, например вестибулярная.

Теперь мы можем задать вопрос: какой смысл имеет проделанная выше работа по классификации задач и описанию схем взаимодействия внутри каждой задачи на языке теории деятельности? Чему эти схемы могут помочь? Как они могут работать?

Прежде всего такие схемы помогают объяснять чрезвычайно разнообразное поведение глаз в одних и тех же зрительных условиях. На примерах, приведенных выше, мы видели, что иногда движения глаз прямо выражают целенаправленные действия субъекта, иногда, напротив, происходят в силу врожденных, морфологически закрепленных связей. Однако в подавляющем большинстве случаев они зависят от зрительных механизмов и могут быть поняты как следствие их свойств и способа функционирования.

С  другой  стороны,  определение конкретного  места движений глаз в структуре деятельности человека    необходимо для того, чтобы корректно проводить работу «в обратном направлении», т. е. использовать движения глаз для исследования процессов зрительной и общей деятельности. Каждый раз, пытаясь разобраться в полученных записях движений глаз, мы вынуждены восстанавливать те процессы, которые нашли в них   отображение,   т. е.   строить   гипотезы   относительно свойств зрительных механизмов, алгоритма и структуры общей деятельности человека. Следующим этапом является, конечно, проверка этих гипотез, однако и здесь анализ движений глаз может сыграть не последнюю роль. Описанные схемы намечают пути такой «восстановительной» работы. В этом их второй, более значимый для нас смысл.

Рассмотрим конкретные примеры использования движений глаз для исследования вопросов, выходящих за пределы работы собственно глазодвигательной системы.

Начнем с процессов зрения. Самая первая возможность, которую дает регистрация движений глаз, состоит в разделении зрительных механизмов на те, которые предполагают обязательное участие фазических движений глаз     (назовем\\\ ус/пинт «динамическими»), и те, которые обходятся без HUN (условно «статические»). Очевидно, что в отношении ра-Снп'ы первых механизмов анализ движений глаз может дать нижние дополнительные сведения. В качестве примера при-н^дем исследование до сих пор дискутируемого вопроса о роли «мишенного чувства» в механизмах пространственного йргипя. Исследуя этот вопрос на материале сравнительной iщепки длины отрезков, мы обнаружили отсутствие корреляции между амплитудами скачков глаз и длиной сравниваемых отрезков (Бороздина и Гиппенрейтер, 1969). Этот результат не согласовался с предположением в духе моторных теорий, что скачки служат для перекодирования зрительной длины в иннервационные или мышечные проприоцептивные импульсы с последующим их анализом и оценкой таким способом длины линии. В то же время стойкое возникновение скачков глаз в пороговой зоне свидетельствовало о какой-то паж ной их роли. Мы предположили, что эта роль сводится к увеличению числа проекций отрезков на сетчатке и организации таким способом целенаправленных вариаций собственно зрительных сигналов о длине линий. Вариации, порождаемые одним и тем же источником, дают более полные сведения о нем, что и облегчает оценку его пространственных сиойств.

Аналогичной гипотезы о связи восприятия пространства с собственными движениями организма, в частности о роли «зрительных кинестезии» (Дж. Гибсон), или «проприоцепции п широком смысле» (Ч. Шеррингтон, Н. А. Бернштейн) в механизмах пространственного зрения придерживаются многие современные авторы (Held, 1963; Клике, 1965; Gibson, 1969, а также обзор на эту тему у Бома, 1967). В настоящем контексте для нас важно подчеркнуть, что как выдвижение, так и проверка подобных гипотез опираются на анализ движений организма, в том числе движений глаз, сопровождающих акты восприятия.

Следующий пример относится к исследованию с помощью движений глаз оперативного поля, принадлежащего уже к классу «статических» механизмов зрения. История этого вопроса очень поучительна. Вначале понятие «оперативное поле» было введено нами для объяснения того факта, что фиксации глаз никогда не покрывают всего поля объекта, а рассеяны по нему с определенной, иногда очень небольшой плотностью. Естественно было предположить, что это связано со способностью зрения к одновременной переработке информации в пределах некоторой зоны, названной нами рабочим или оперативным полем зрения (Гиппенрейтер, 1964). Итак, первоначально «оперативное поле» означало гипотетический зрительный механизм, объясняющий характер движений глаз, а именно распределение фиксаций на объекте. Однако сразу же стало ясно, что значение этого механизма гораздо шире и выходит далеко за пределы процессов в глазодвигательной системе. С ним связан целый ряд фундаментальных проблем, таких, как единицы    восприятия и их динамика в процессе перцептивного развития, виды и уровни переработки зрительной информации, перцептивное внимание и т. п. Что же касается проявления работы этого механизма в движениях глаз, то  оно  может  быть использовано  в  методических  целях  и превращено в средство для изучения оперативного поля. Иными словами, первоначальные отношения могут быть обернуты: частота фиксаций может служить показателем размеров оперативного поля при исследовании факторов, влияющих на его динамику. Работа в этом направлении была начата нами совместно с М. Д. Густяковым и М. А. Каревой (1968) и продолжается до сих пор (см. статьи настоящего сборника). Отметим, что оперативное поле исследуется нами также и другими методами: путем регистрации расстояний,    на которые глаз «отпускает» от себя движущийся объект (Т. М. Буякас, В. В. Любимов), методом вызванного нистагма   (В.  Я. Романов) и др.

В качестве третьего примера приведем исследование феномена, относящегося уже к процессам не зрительной, а общей деятельности. Эти процессы имеют еще более отдаленные и еще более опосредствованные связи с движениями глаз и тем не менее иногда могут быть лучше поняты с их помощью.

Феномен, о котором идет речь, был получен в работе В. В. Любимова. Опыты проводились на той же установке, при той же задаче, в тех же рабочих режимах, что и рассмотренные выше эксперименты Т. М. Буякас. Было обнаружено, что если цель, положением которой управляет испытуемый, предъявлялась на движущемся фоне, то возникала стойкая асимметрия ошибки ручного слежения. Этот эффект, однако, имел место только при запаздывающем влиянии рукоятки на цель (второй' режим) и никогда не наблюдался при «жесткой» связи рукоятки с целью (первый режим).

Пытаясь объяснить полученные факты, автор предположил, что описанная асимметрия связана с ошибочной оценкой скорости цели в условиях движущегося фона: скорость цели недооценивалась, когда фон и цель двигались в одном направлении, и переоценивалась при движении цели и фона в противоположных направлениях. Испытуемый действовал в соответствии с (ошибочно) воспринимаемой скоростью, недостаточно компенсируя отклонения цели в первом случае и чрезмерно компенсируя их во втором. В результате цель большую часть времени оказывалась по одну сторону метки, что и приводило к асимметрии ошибки слежения.

 

Это объяснение оставляло, однако, открытым вопрос: по-чгму асимметрия ошибки не наблюдалась в первом режиме? Г> порядке ответа на него автор рассматривает несколько гипотез. Мы остановимся только на одной из них.

Как уже говорилось выше, анализ движений глаз показывает, что в первом режиме имеет место работа большим оперативным полем зрения, во втором режиме •— значительно меньшим. Из исследований иллюзии индуцированного движения известно, что иллюзия возникает при концентрации ш-гамания на небольшом объекте-фигуре и исчезает при распределении его на более широкой площади движущегося фона (Duncker, 1938). Нетрудно видеть, что способ работы зрения в первом режиме как раз соответствовал условиям исчезновения иллюзии, а способ работы во втором режиме — условиям ее возникновения. Остается добавить, что названная иллюзия в отношении движущегося сигнала означает как раз недооценку его скорости в одном направлении и переоценку ■— в другом. Хочется подчеркнуть глубоко своеобразное положение, в котором оказывалась зрительная система испытуемых во втором режиме. Сужение оперативного поля до размеров цели было целесообразной «реакцией» зрения на усложнение общих условий работы. Однако из-за движения фона эта целесообразная реакция становилась одновременно причиной перцептивной иллюзии. Зрительная система как бы попадала в заколдованный круг: способ, к которому она прибегала для более.тщательной оценки скорости цели, приводил к ошибочной оценке той же скорости. Движения глаз обслуживали этот способ, т. е. работу малым оперативным полем, и тем самым оказывались невольными «соучастниками» процесса, приводящего к иллюзии. С методической же точки зрения они являлись главным звеном, с помощью которого удалось «вытянуть» всю цепь событий в целом, начиная с анализа режима влияния рукоятки на цель и кончая ошибкой оператора.

До сих пор речь шла преимущественно о фазических движениях глаз. Однако не менее, а может быть гораздо более существенной формой «движений» глаз, обслуживающих зрение, является их тонический вариант — фиксации. Известно, что фиксации глаз занимают от 95 до 97% всего времени рассматривания (Woodworth, Schlosberg, 1958); во время фиксаций происходит основная зрительная работа; фазичес-кие движения глаз — скачки, как правило, лишь подготавливают условия для этой работы.

Зрительный процесс, происходящий во время фиксаций, варьирует по многим параметрам. Он может меняться по линии напряженности, насыщенности, активности, произвольности, площади охвата и т. п. Недаром в языке существует большое количество терминов, отражающих меру активности зрения, способ или манеру смотрения, степень содержательности зрительного акта и т. п. Так, говорят о «пристальном», «сверлящем» или «пронизывающем» взгляде. Тот же взгляд может быть «бессмысленным», «отсутствующим» или «пустым». Можно «устремить» взор, «пробежать» глазами или «охватить» картину одним взглядом; «пялить», «таращить» глаза, смотреть «краем глаза» и т. п. За всеми этими меткими словами и выражениями скрывается    важная    психологическая реальность, которую мы хорошо чувствуем, но пока очень плохо умеем анализировать.   Например,   во всех перечисленных случаях записи движений глаз дают одни и те же «немые» точки фиксации, по внешнему виду ничем не отличимые друг от друга. Единственным варьирующим параметром фиксаций является их длительность. Однако длительность фиксаций не имеет строгой корреляции с содержанием процесса, скрывающегося за ними. Как показали многочисленные работы, в том числе и наши, продолжительность фиксаций может увеличиваться как в моменты усиленной умственной работы, так и при повышении зрительной напряженности (Tinker, 1951; Гиппен-рейтер, Карева, 1968; Л. В. Бороздина, О. В. Конькова и др.). Если воспользоваться образным сравнением, то в целом записи макродвижений глаз можно сравнить с результатом вырожденного геометрического преобразования, который дает, например, проекция трехмерного тела на плоскость. Как известно, по такой проекции уже невозможно восстановить потерянное третье измерение. Точно так же записи движений глаз не дают возможности восстановить содержательно-динамическую   сторону  процесса  зрения.   «Вырожденный»  характер записей и определяет границы метода    регистрации движений глаз в его традиционном виде.

Постоянно наталкиваясь на такие границы в своих исследованиях, мы ощущали все возраставшее чувство неудовлетворенности. Оно заставило нас искать новые методические пути.

Возник вопрос: нельзя ли заставить как-нибудь «заговорить» фиксации, т. е. найти такие свойства или параметры фиксационных движений, с помощью которых можно было бы узнать, как смотрит человек в данный момент и смотрит ли он вообще? В связи с этим вопросом были начаты исследования фиксационного опто-кинетического нистагма (ФОКН) и динамической фиксации. Они означали переход к исследованию тонических движений глаз и движений глаз в микродиапазоне.

Здесь хочется отметить один любопытный факт. Целью наших первых работ с регистрацией фазических движений глаз было выяснить, как влияет задача на движения глаз, каковы их количественные характеристики, каковы их механизмы и т. п. Иными словами, первоначально сами движения глаз были предметом внимания, и только позже, в ходе работы, стали обнаруживаться некоторые возможности использования их для изучения более широкого круга вопросов.

К фиксационным движениям глаз мы, наоборот, обратились с явно методической целью. Однако логика разработки метода заставила на первых порах превратить их в предмет исследования.

В этой логике были проведены первые эксперименты по научению свойств и механизмов ФОКН, давшие ряд неизвестных ранее физиологических фактов (Гиппенрейтер и Романов, 1970). Были также выделены и описаны типы следящих движений глаз с попыткой анализа их уровней (Гиппенрейтер и Смирнов, 1971). Вопросы о механизмах фиксационных движений глаз, затронутые в этих работах, практически только поставлены. Однако полученные результаты позволили сделать шаг в главном для нас направлении: начать исследование связи фиксационных движений глаз с содержательно-динамической стороной зрительного процесса и деятельности пообще.

Движение в этом направлении определилось уже вышеизложенными представлениями об общей структуре деятельности и различной функциональной роли движений глаз в зависимости от задачи (см. схемы на рис. 1—3). Только вместо собственно движений глаз на этот раз фигурировали фикса-ндш в их статической или динамической форме. Предъявляя испытуемым различные задачи, мы ставили фиксации в по-  ; ложение либо основных действий   (задача фиксировать точку), либо операций основных действий  (зрительная задача), либо второстепенных действий (умственная задача при одно-': временной фиксации точки). Главный факт, который был при/ )том получен, состоял в отчетливых и закономерных изменениях фиксационного нистагма, за которыми просматривались-, различные взаимоотношения мозговых центров, участвующих \ в организации фиксационных движений глаз   (Гиппенрейтер и   Романов,   1970).  Аналогичные по смыслу эффекты, не в   ' другой форме, были получены также на материале динамической фиксации (Гиппенрейтер и Смирнов, 1971).

Обнаруженная зависимость механизмов фиксаций от контекста деятельности не была абсолютно неожиданной, и в то же время представлялась достаточно новой.

 

Определяющее влияние «содержания» и «смысловой струи] туры» задачи на уровень построения движений было убеди! тельно показано в работах Н. А.  Бернштейна   (1945,' 1947,1 1964), А. Н. Леонтьева и А. В. Запорожца (1945), В. С. Гур| финкеля, Я. М. Коца и М. Я. Шика  (1965)  и др. Однако в этих работах рассматривались исключительно двигательные,, задачи, адресованные к скелетной мускулатуре.    Движения"! глаз в этом плане никогда не обсуждались, может быть, потому, что они справедливо связывались с решением перцептивных задач. Сказать заранее, что .уровень    фиксационных движений глаз будет зависеть от содержания и смысловой структуры  параллельно  идущей деятельности,  мы,  конечно, не могли.

Следующий важный шаг был сделан в исследовании В. Я. Романова. Предъявляя испытуемому только зрительные задачи, т. е. сохраняя неизменной макроструктуру их деятельности, он обнаружил чувствительность ФОКН к таким тонким и вместе с тем важным психологическим свойствам зрительного процесса, как его произвольность (произвольное и непроизвольное обращения двузначных изображений), активность и напряженность (активное и пассивное выделение более и менее замаскированных фигур). Этот результат вместе с предыдущим показал, что надежда сохранить с помощью регистрации фиксационных движений глаз «третье измерение» является не такой уж нереальной.

Распространение исследований ФОКН на более широкий „ круг задач стало приносить новые результаты. В только что упоминавшейся работе В.  Я. Романова    было получено, по . крайней мере, еще два замечательных факта. Первый из них касается реактивности параметров ФОКН на изменение площади настройки внимания. Для нас этот факт явился очень значимым, поскольку впервые за много лет удалось увидеть непосредственное проявление оперативного поля зрения. До тех  пор   оно оставалось  лишь  полезной  гипотезой.

Второй факт принадлежит к области явлений, в которой; до сих пор почти исключительно господствовал метод само-| наблюдения. Мы имеем в виду скрытые формы работы зре-ч ния, зрительную активность, наблюдающуюся в отсутствие реальных объектов. Внутренние зрительные образы, представления, схемы, эталоны и т. п. пронизывают многие виды психической деятельности. Это нашло отражение в таких традиционных психологических терминах,    как   зрительная память, образное мышление, зрительный    контроль движений и т. п.

 

Регистрируя ФОКН во время решения мыслительных задач, В. Я. Романов обнаружил два противоположных его типа: «зрительный» и «умственный». Опрос испытуемых показал, что те из них, которые решали задачу в визуальном плане, представляя объект и операции с ним («распиливание» цветного кубика), имели «зрительный» ФОКН; испытуемые, решавшие задачу чисто логическим путем, соответственно обнаружили «умственный» ФОКН. Этот результат, подтвержденный затем анализом ФОКН у испытуемого с уникальной способностью к визуализации, показал, что параметры ФОКН могут отражать участие зрения во внутренних психических . процессах, или внутренней психической деятельности.

Этот вопрос стал предметом рассмотрения в работе 10. Б. Гиппенрейтер и Г. Л. Пика на материале двигатель-пых задач. Особенностью этих опытов было исключение внешнего зрительного контроля движений (испытуемым предлагалось производить то или иное движение рукой, не глядя на руку). Оказалось, что, несмотря на указанное ограничение, ФОКН приобретает более «зрительный» характер во время движений, которые по условиям их организации требуют скрытого участия зрения. По внешнему поведению глаз можно было, заключить, что испытуемый как бы следит за движением руки внутренним взором. Глазодвигательные проявления работы внутреннего зрения, включенного в ручную двигательную задачу, наблюдались также в исследовании 'Г. М. Буякас и Ю.Б. Гиппенрейтер, где с помощью специальной организации эксперимента удалось развести задачи, адресованные к внешнему и внутреннему зрению, и наблюдать подчинение движений глаз последнему.

В уже упоминавшейся работе Ю. Б. Гиппенрейтер и Г. Л. Пика было обнаружено еще одно совершенно новое: свойство ФОКН. Оказалось, что его быстрые фазы совпадают с определенными событиями в руке, а именно завершением одной «порции» движений и началом другой. Эти совпадения наблюдались при двигательных задачах, предполагавших участие зрения в явном или скрытом виде. Описанный факт позволил выдвинуть сильное предположение о том, что в цик- > лах ФОКН отражаются «кванты» зрительного внимания или \ единицы целенаправленной деятельности. Первые дополнительные факты как будто подтверждают эту гипотезу. Выяснилось, например, что величина единиц, обнаруживаемых циклами ФОКН, зависит от степени автоматизации движений: чем больше автоматизированы движения, тем крупнее единицы (например, подпись по сравнению с воспроизведением слов печатными буквами). Перспективы, которые открываются благодаря последнему результату, кажутся нам чрезвычайно широкими. Можно надеяться, что ФОКН окажется средством анализа    строения    деятельности не только «по ансамблю» (наличие и «удельный вес» зрительных компонентов), но и «по последовательности» (разделение на отдельные действия). Хочется особенно подчеркнуть, что такая возможность наметилась в отношении внутренней деятельности, о структуре и динамике которой до сих пор приходилось строить лишь самые общие предположения.

В заключение попытаемся определить общее психологическое значение и перспективы того направления, к которому относятся описанные выше работы. Для этого придется коснутс-1 ся некоторых пунктов современной теории деятельности, составляющих одновременно и ее «белые пятна» и ее «точки роста».

Основным понятием этой теории является действие, которое определяется как процесс, подчиненный цели или направленный на достижение цели. Большинство целей человека предполагает не одноактные действия, а сукцессивную цепь действий. Каждому частному действию отвечает, по-видимому, своя промежуточная цель. Иными словами, главные цели разбиваются на подцели, которые в свою очередь могут породить цели более низкого порядка и т. п. Последовательность частных действий может быть сложна и иерархически организована. <Как правило, она включает альтернативные выборы, неудачные пробы и поиски обходных путей, переходы к действиям более низкого или более высокого порядков и т. п. Ввиду чрезвычайной сложности и динамичности («потока деятельности» возникает проблема его анализа. Какими средствами мы располагаем для этого анализа?

Прежде всего, зная цель и внешние условия, можно дать внешнее описание необходимого набора и последовательности действий. Очевидно, что одним из факторов, определяющих алгоритм деятельности, является «логика» предмета, которым овладевает субъект или логика среды (в том числе социальной), в которой он действует. Такие алгоритмы, как правило, выделяются общественным опытом людей и фиксируются в виде норм, программ, правил, приемов и т. п. Каждый человек, чтобы успешно реализовать свои цели, должен усвоить эти нормы, правила и т. п. и действовать в соответствии с ними. Однако это только одна сторона дела. Предписанные план или программа действий еще не определяют психологического состава деятельности. Последний формируется в результате столкновения задачи с наличными средствами организма и прежде всего операциями и функциями — этими готовыми и приобретенными орудиями деятельности. Намеченные план или программа реализуются с помощью этих средств II неминуемо ими преобразуются. Какое-то конкретное дей-С'Типо может осуществиться за счет срабатывания физиологических механизмов, и тогда субъект просто воспользуется го-тгжым результатом в своей деятельности. Другое запрограммированное действие может, напротив, оказаться плохо обеспеченным «снизу», и тогда возникнут напряженные и неуклюжие пробы, дробление действия на более мелкие, переформулировка задачи и т. п. С точки зрения логического анализа пси кий акт, направленный на достижение цели, в том числе промежуточной цели, можно рассматривать как действие. ' . психологической же точки зрения он может быть как дей•пшем, так и операцией и, наконец, даже функцией. Где в .шгамбле иерархически построенных актов кончаются дейст-ипи и начинаются операции и функции? На этот вопрос мы не можем ответить, находясь во внешней позиции, так как не апаш, что в данный момент для субъекта выступает психологически как цель. Самонаблюдение здесь также оказывается малопригодным, так как оно подменяет «деловую» цель рефлексивной и тем самым нарушает процесс, который мы хотим исследовать.

Существует мнение о том, что можно узнать состав деятельности, если сформировать ее в строго контролируемых условиях. Однако такая точка зрения, на наш взгляд, отражает все тот же логический подход. Ведь любая попытка сформировать новое действие рассчитана на исходные возможности организма. Внутренние средства организма и субъекта реализуют замысел «педагога», превращая его в форму конкретного живого действия. Они определяют не только первоначальную развертку процесса по уровням, но и во многом его дальнейшую судьбу. Органическая основа действий проявляется, например, в таких важнейших процессах, как интерио-ризация и автоматизация действий. Эти процессы приводят к особенно сильным структурным преобразованиям деятельности. В частности, как убедительно показано советскими исследователями, развитие любого навыка — двигательного, предметно-орудийного, перцептивного, умственного — идет по пути автоматизации действий, превращения их в операции, а также слияния частных действий в более крупные действия (Бернштейн, 1947; Леонтьев, 1965; Запорожец, 1967; Гальперин, 1959 и др.). Однако с какого момента данное действие стало операцией, каков был исходный набор действий, в какие более крупные единицы они объединились, какие структурные изменения начали в свою очередь претерпевать новые действия — на все эти и другие чрезвычайно важные вопросы функционально-генетический метод не дает точного ответа. И если в отношении внешних действий такие вопросы можно пытаться решить путем анализа их объективных свойств — скорости, степени слитности, стереотипности и т. п., то в отношении внутренних действий задача представляется особенно трудной.

Разработка методов анализа деятельности является, конечно, одной из главных задач психологии. Решение ее предполагает поиски индикаторов уровней, структуры и динамики процессов деятельности. Движения глаз могут вполне использоваться в качестве одного из таких индикаторов. К этому выводу нас привели результаты исследований как фазнчес-ких, так и особенно тонических движений глаз. Среди них факты, показывающие зависимость макроповедения глаз от задачи и этапов ее решения, зависимость движений глаз от вида и режима работы зрительных механизмов, факты, обн i руживающие перестройку фиксационных механизмов в результате изменения ранга глазных фиксаций в структуре деятельности, а также содержательно-динамических характеристик зрительного процесса, отражение в тех же механизмах степени участия зрения в незрительных видах деятельности — движениях, мышлении и т. п., замечательная способность ФОКН «членить» непрерывный процесс деятельности на отдельные единицы, а также выявлять динамику этих единиц.

Движения глаз представляют собой уникальный в методическом отношении материал.  Они находятся буквально в центре психической жизни: включены в процессы как создания образа, так и управления поведением. На них «проецируются» процессы различных уровней: от сознательных действий до морфологически закрепленных функций. Гармонично сочетая в себе процессы столь различной природы, движения глаз подсказывают пути комплексного, многоуровневого исследования деятельности.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1.             Бернштейн Н. А.   К вопросу о природе и динамике координацион-

ных функций. «Научн. зап. кафедры психологии МГУ»,  1945.

2.             Бернштейн Н. А. О построении движений. М., Медгиз, 1947.

3.             Б е р н ш т е й н Н. А.   Очерки по физиологии движений и физиологии

активности. М., «Медицина», 1966.

4.             Бом  Д.   Специальная теория относительности. М., «Мир»,  1967.

5.             Бороздина Л. В.,   Гиппенрейтер Ю. Б.   О функциях движе-

ний глаз при зрительных оценках. «Вопросы психологии». 1969, № 3.

6.             В а с и л ь е в  Ю.  М.,      Г е л ь ф а н д  И.  М.,      Г у б е р м а н   Ш.   А.,

Ш и к М. А. Взаимодействие в биологических системах. «Природа», 1969, № 6, 7.

7.             Гальперин П. Я.   Развитие исследований по формированию умст-

венных действий. Сб. «Психологическая наука в СССР», т. I. М., Изд-во АПН РСФСР, 1959.

8.             Гиппенрейтер Ю. Б.   Опыт экспериментального исследования ра-

боты зрительной системы наблюдателя. В сб.: «Инженерная психология». Изд-во МГУ, 1964.

9.             Гиппенрейтер Ю. Б.,   Г у с т я к о в М. Д.   Исследование зависи-

мости работы зрительного поиска от пространственных свойств объектов. В сб.: «Проблемы инженерной психологии», вып. 2. Изд-во ЛГУ, 1968.

 10, Гиппенрейтер Ю. Б., К а р е в а М. К. Исследование зрительного поиска методом регистрации движений глаз. В сб.: «Проблемы инженерной психологии», вып. 2. Изд-во ЛГУ, 1968.

II Гнппенрейтер Ю. Б., Седакова Л. Движение глаз при восприятии двойственных изображений. «Психологические исследования», вып. 2. Изд-во МГУ, 1970.

I". Гиппенрейтер Ю. Б., Романов В. Я., Смирнов С. Д. О движении глаз и руки в процессе счета элементов тест-объекта. «Психологические исследования»,  вып. 1.  Изд-во МГУ,  1969.

l.'i. I'll ппен р ей т ер Ю. Б., Р о м а н о в В. Я. Новый метод объективного исследования внутренних форм зрительной активности. «Вопросы психологии», 1970, № 5.

II Гнппенрейтер Ю. Б., Смирнов С. Д. Уровни следящих движений глаз — зрительное внимание. «Вопросы психологии», 1971, № 3.

Hi. Глезер В. Д. Механизмы опознания зрительных образов. М.—Л., «Наука», 1966.

П.. Гурфинкель В. С, Коц Я. М., Шик М. Л. Регуляция позы человека. М., «Наука», 1965.

Г/, Дарвин Ч. Выражение эмоций у человека и животных. Соч., т. 5. М., Изд-во АН СССР, 1953.

I». Запорожец А. В. (ред.). Восприятие и действие. М., «Просвещение», 1967.

l'i. Зпнченко В. П., В ер г и л ее Н. Ю. Формирование зрительного образа. Изд-во МГУ, 1969.

20.           Зпнченко  В.  П.   Продуктивное  мышление.  «Вопросы  психологии»,

1971, № 6.

21.           Клике Ф.   Проблемы психофизики восприятия. М., «Прогресс», 1965.

22.           Леонтьев А. Н.,   Запорожец А. В.   Восстановление движения.

М., «Советская наука», 1945.

;!,'!. Леонтьев А. Н.   Проблемы развития психики. М., «Мысль»,  1965. '.'А. Сперли нг Дж.   Модель  зрительной памяти. М.,  «Прогресс»,   1967. 'Ж>. Шеррингтон Ч. С.   Интергративная деятельность нервной системы.

М., «Наука», 1969.

'.!(). Brunswik E. Distal focussing of perception: size-constancy in a representative sample of situations.    «Psychol. Monographs»,     1944,

No. 254, pp. 1—49. '.!/. Dun eke r K.  Induced motion. In: W. H. Ellis.  «Source (Book of Ges-

talt Psychology». Routhedge/Harcourt, Brace,  1938. \'.H. Gibson  J.   The  senses  considered     as     perceptual  systems.  Boston:

Houghton-Mifflin, 1966. '!!). Gibson E.   Principles of Perceptual Learning and Development. New

York, 1969. .'HI, Held R.   Plasticity in  human  sensori-motor control.  «Science»,   1963,

No. 142, pp. 455—462. 'il. Helmholtz  H.   Handbuch der physiologischen  Optik.  Hamburg und

Leipzig, 1866. '■'•'.',, von   H о 1 s t E.   Relations between the central nervous system and the

peripheral  organs.     «Brit. Journ.  of  Animal Ben.»,     1954,  vol. 2,

pp. 89—94. .'!.'!. L eon tie v A. N.,   Gippenreiter Y. B.   Concerning the activity of

man's visual system. «Psychologcal research in the USSR», vol. 1.

Moscow, Progress Publishers, 1966. .'M. N e i s s e r Y. Cognitive Psychology. New York, 1966. .ЧГ>. Solley С,   Murphy G.   Development of the perceptual world. New

York, 1960. Ж Tinker M.   Fixation pause duration in reading. «Journ.  Educ. Res.»,

1951, No. 44, pp. 471—479. ;>7. Woodworth   R.,      Schlosberg   H.      Experimental   Psychology.

New York, 1958.

 

Следующая глава >>>