Направление зрительной обратной связи

+ -
0
Направление зрительной обратной связи
Как мы могли убедиться, смещения ретинального образа объекта во время движений глаз играют двоякую роль. С одной стороны, они обеспечивают зрительную обратную связь ГДС (реафферентацию окуломоторного акта), с другой—являются условием константности зрительного направления. Меняя сложившиеся ретино-окуломоторное соответствие исследователь получает возможность изучить особенности организации фиксационных поворотов глаз и их функции в зрительном восприятии.

Допустим, нам удалось создать условия, при которых с отклонением глаз в направлении объекта фиксации А его проекция на сетчатке регулярно смещается в направлении А + ?, где 0° меньше ??? меньше 180°. Подобной ситуации соответствует функционирование ГДС с видоизмененным направлением зрительной обратной связи; экстремальное значение ??? = 180° отвечает условию положительной обратной связи. Сохранится ли в этом случае возможность стабилизации взора? Если да, то с помощью каких окуломоторных структур? Будет ли выполняться фиксационный поворот глаз? Если да, то как? Повлияют ли указанные преобразования на константность зрительного направления? Если да, то при каких значениях ?? Изменится ли стратегия решения привычных зрительных задач? Если да, то каким образом?

Априори ответы на эти вопросы могут быть получены с двух крайних позиций.

Если исходить из функциональных представлений о природе окуломоторной активности, допускающих гибкие изменения внутрисистемных отношений в зависимости от условий восприятия, то нетрудно предположить, что несоответствие зрительной реафферентации акцептору результатов действия выльется в цепь последовательных корректировок программы поворота глаз, критериев ожидаемого результата, вектора готовности окуломоторного аппарата, а также способа интеграции исходных предпосылок движения, которые и обеспечат адекватное выполнение фиксационного поворота. В этом случае и константность зрительного направления, и привычная стратегия решения зрительных задач сохранятся, за исключением, вероятно, короткого переходного периода, отражающего момент реорганизации функциональной системы фиксационного акта. По-видимому, продолжительность и экстенсивность окуломоторных модификаций являются прямой функцией ???.

Если же исходить из представлений о жесткой морфо-физиологической организации ГДС, полагая, в частности, что фиксационный поворот глаз на целевой стимул однозначно определяется рассогласованием локализации ретинального образа с fovea centralis то можно ожидать ряд устойчивых преобразований глазодвигательной активности, зависящих от значения ???. Согласно расчетам (Рис. 3.10)



Рис. 3.10


при ??? больше 0 фиксационный поворот будет состоять из цепочки прерываемых дрейфом разнонаправленных саккад, траектория которых напоминает скручивающуюся спираль; с увеличением ??? число саккад, витков спирали, скорость дрейфа и продолжительность фиксационного поворота будут увеличиваться. При некотором критическом значении |?к|(??ks?) = 60° для саккад и ??kd? = 90° для дрейфов) устойчивая фиксация окажется невозможной , а глаз станет перемещаться вокруг целевого стимула. Дальнейшее увеличение ??? вызовет появление движений, траектория которых представляет раскручивающуюся спираль, постепенно переходящую в дугу (??? ? 135°); посредством возрастающих по амплитуде саккад и ускоряющегося дрейфа глаз будет удаляться от целевого стимула и в итоге займет одно из предельных положений в орбите. Наконец, при ??? = 180° глаза должны перемещаться в направлении, диаметрально противоположном локализации ретинального образа целевого стимула, причем с возрастающей скоростью; предельная позиция достигается здесь наиболее быстро.

Согласно расчетным данным выполнение фиксационных поворотов посредством ускоренного дрейфа (если это вообще возможно) превышает критическое значение ??ks? на 30°. Иначе говоря, в столь неординарных условиях дрейф в большей степени содействует выполнению двигательной задачи. Во время комбинированных поворотов, включающих и дрейфы, и саккады, ??? должно, по-видимому, находиться между 60°-90°, а степень искажения траектории движений уменьшится. При ??? меньше 90° дрейф будет усиливать приближение глаза к объекту фиксации, а при ??? больше 90°—ослаблять удаление. Достигнув рубежа, ограничивающего естественные повороты, глаз либо остановится (вынужденная внешняя фиксация), либо будет совершать малопрогнозируемые плавные и саккадические движения в области морфологической границы окуломоторного поля.

Нарушения константности зрительного направления наиболее полно предсказываются эфферентными моделями. Согласно этим моделям при монотонном увеличении ??? стабильность видимого мира сохраняется до некоторого порогового значения ??0?. Как показали У. Уиппл и Т. Уаллах (Whippl, Wallach, 1978), а также, частично, А. Мак (Mack, 1970), ??0? зависит от направления саккады и относительного направления смещения движущегося объекта. Для горизонтальных и вертикальных саккад ??0? = 9,2°-14,2°, для наклонных (45°,135°, 225°, 315°) саккад и наклонных же перемещений объекта ??0? возрастает в два раза: до 21°-26°. Примерно такое же значение ??0? может быть вычислено на основе данных об ошибочной локализации тахистоскопически предъявляемого объекта непосредственно до, после и во время целенаправленных саккад (Matin, 1972; Monahan. 1972; Hill, 1972; Morgan-Paap, 1974; Pola, 1976; см. также Логвиненко, 1981). При ??? больше ??0? монотонное увеличение ??? будет сопровождаться переживанием движения объективно неподвижной среды с монотонно возрастающей скоростью и направлением ошибочной локализации. Общее правило, которому подчиняется здесь кажущееся движение—сложение векторов, один из которых соответствует «эфферентной копии» (или экстраретинальному сигналу), второй—смещению изображения объектов по сетчатке. Для ??? = 180° воспринимаемая скорость движения объектов окажется равной удвоенной скорости перемещения глаз, а его направление—перпендикулярным вектору окуломоторной активности. С точки зрения постулатов концепции непосредственного восприятия (Гибсон, 1988; Gibson, 1966, 1968) можно ожидать иной перцептивный исход: стабильное восприятие внешней среды во время саккад и впечатление самодвижения наблюдателя во время плавных поворотов глаз. По-видимому, чем выше скорость плавных движений, тем выше будет скорость кажущегося эго-движения (вращения), причем направление последнего будет соответствовать направлению смешения проекции окружающих объектов по сетчатке. В любом случае появление необычных окуломоторных структур и переживаний движения должны отразиться на стратегии и тактике решения зрительных задач; по крайней мере, в виде увеличения продолжительности выполнения тестовых заданий.

К сожалению, экспериментальных исследований ГДС с трансформированным направлением зрительной обратной связи (0° меньше ??? меньше 180°) почти не проводилось. Исключение составляют работы А. Мак (Mack, 1970) и У. Уиппла и Т. Уаллаха (Whipple, Wallach, 1978), в которых ??? изменялось от 0° до 26°. Однако в их экспериментах одновременно с направлением менялась и величина зрительной обратной связи (0 меньше Кобр. меньше 0,4), что, безусловно, маскировало возможные преобразования окуломоторной активности. Кроме того основной акцент этих исследований делался не на способе организации движений глаз , а на порогах восприятия движения.

Значительно лучше изучены особенности движений глаз при изменении знака зрительной обратной связи (??? = 180°). И. Доссшат (Doesschate, 1954), был, по-видимому, первым, кто зарегистрировал окуломоторную активность в столь необычных условиях. Он нашел, что при фиксации элементов энтоптического образа, вызванного удаленным источником света, на пути которого устанавливается комбинация из двух положительных линз (силой 40 диоптрий) имеет место непроизвольный маятникообразный нистагм с амплитудой около 30° и частотой 0,42-0,77 Гц. «Нистагм центра вращения»—так И. Доссшат назвал обнаруженную разновидность глазодвигательной активности— имеет эллиптическую форму, вытянутую у разных испытуемых либо по горизонтали, либо по вертикали, и сохраняется в течение всего времени наблюдения энтоптического образа. По мнения И. Доссшата, крупноамплитудные колебания глаз связаны с разрушением тонкого и надежного в обычных условиях фиксационного рефлекса и с высвобождением более примитивного механизма управления движениями, навязывающего им собственный индивидуальный ритм.

Испытуемые Дж. М. Хедлуна и К. Т. Уайта (Hedlun, White, 1959) фиксировали роговичное отражение (блик) неподвижной лампочки, которое они воспринимали на поверхности сферического зеркала. В этих условиях величина и знак зрительной обратной связи ГДС выступают как функция расстояния между глазом и зеркалом. Согласно полученным данным при положительной зрительной обратной связи наблюдаются не только крупноамлитудные синусоидальные колебания, но и пилообразный нистагм с частотой 3-10 Гц. Амплитуда колебаний имеет монотонно возрастающий характер: они начинаются с незначительных осцилляций, которые увеличиваются до тех пор, пока роговичный блик не исчезает за пределами зеркала; возможно совмещение обеих форм глазодвигательной активности, произвольная остановка и инициация движений. Во всех случаях, когда в зрительном поле появляются неподвижные объекты, специфические окуломоторные структуры исчезают.

Л. Риггс и С. Тулуией (Riggs, Tulunay, 1959),используя метод оптических рычагов (Рис. 3.11),



Рис. 3.11. Схема метода «оптических рычагов» (Riggs, Tulunay, 1959). Сфокусированный луч проектора отражается от зеркальца, укрепленного на глазу испытуемого и проецируется на экран, откуда с помощью системы зеркал, изменяющих длину пути луча от экрана до глаза, попадает на сетчатку; относительная длина последнего определяет величину и знак зрительной обратной связи ГДС.


подтвердили существование синусоидальных колебаний глаз с относительно устойчивой высокой амплитудой и низкой частотой (Koбp= +1). Развернутое исследование на основе сходной методики выполнено Д. Фендером и П. Найем (Fender, Nye, 1961). Они показали, что нестабильность окуломоторной системы проявляется при коэффициенте усиления обратной связи (Кобр) ~+0,3, причем маятнообразный нистагм возникает при попытке фиксировать световое пятно. Авторы отмечают, что после соответствующей практики можно добиться стабилизации взора, н0 только для Коб меньше +1. При (Kogp больше +1) амплитуда синусоидальных колебаний уменьшается, но их частота остается без изменений (0,4-0,6 Гц).

В экспериментах А. Л. Ярбуса (1959, 1965) ретино-окуломоторное соответствие нарушалось при помощи зеркальца, укрепленного центральной присоске под углом 135° к фронтальной плоскости. Благодаря данному устройству, объекты, расположенные сбоку, воспринимаются инвертированными вдоль одной из осей оптической системы координат и локализованными во фронтальной плоскости. В этих условиях также наблюдаются крупноамплитудные плавные синусоидальные (эллиптические) колебания, которые продолжаются в течение всего опыта. При предъявлении объекта, движущегося с постоянной скоростью, его прослеживание всегда происходит с ускорением, вплоть до выхода воспринимаемого объекта за пределы поля зрения. В обеих ситуациях испытуемые лишаются возможности произвольного управления движениями глаз: выбора объекта фиксации, контроля скорости и амплитуды их перемещения.

Согласно данным А. Р. Шахновича (1965), который также применил методику с наклонным зеркальцем, после некоторой тренировки фиксация неподвижной светящейся точки в темноте оказывается возможной (Рис 3.12).



Рис. 3.12. Электроокулографическая запись движений глаз при фиксации неподвижной точки через зеркальце, укрепленное на глазном яблоке (3, 4, 5, 6), Калибровка смещений глаза на угол 15° без зеркальца (1, 2). Слева — схема присоски, дающей зеркальное изображение окружающих предметов на сетчатке. А — фиксационная точка; А:— проекция фиксационной точки не сетчатке (Шахнович, 1974).

Этот процесс занимает 1,5-2 минуты и проходит ряд стадий. Сначала возникают синусоидальные колебания с амплитудой около 30° и частотой 0,3-0,4 Гц; затем они начинают прерываться саккадами—появляется нистагм (средняя амплитуда 8-10°, частота—4 Гц), амплитуда которого постепенно уменьшается; и, наконец, нистагм переходит в малоамплитудный дрейф, обеспечивающий стабилизацию взора. Характеристики зарегистрированных движений-глаз в описанных условиях полностью соответствуют параметрам синусоидальных и пилообразных колебаний, наблюдаемых в исследованиях И. Доссшата, Дж. Хедлуна и К. Т. Уайта.

Неконтролируемые крупноамплитудные колебания глаз были описаны Я. П. Ховардом при изучении вергентно-фузионного механизма (Howard, 1969, 1970). Устанавливая на оба глаза (с помощью контактных линз) призмы Дове (Рис. 3.13),



Рис. 3.13. Инверсия зрительной обратной связи с помощью призмы Дове, устанавливаемой на контактной линзе (Howard, 1970).


инвертирующие как ретинальные изображения, так и знак зрительной обратной связи ГДС, он показал невозможность в этих условиях фузии и стереопсиса. Лишь один из его испытуемых после продолжительной тренировки оказался способным произвольно контролировать колебания глаз и устойчиво фиксировать хорошо освещенные объекты.

Анализ глазодвигательной активности в условиях положительной зрительной обратной связи ГДС выполнен В. А. Барабанщиковым (Барабанщиков, 1978, 1979; Барабанщиков, Зубко, 1980; Барабанщиков, Белопольский, 1984). Используя, как и Я. П. Ховард, миниатюрные призмы Дове , он зарегистрировал несколько регулярно повторяющихся типов окуломоторных структур, которые возникают при монокулярной инверсии зрительной обратной связи ГДС (Рис. 3.14).



Рис. 3.14. Зависимость смещения проекции объекта по сетчатке от поворота глаз: А — в обычных условиях, Б — при установке на глаз призмы Дове. О, В — объекты фиксации; О'В' — проекции объектов на сетчатке до поворота глаза; О"В" — проекции объектов на сетчатке после поворота глаза; В'" — мнимое (воспринимаемое) положение объекта в пространстве. Широкая стрелка указывает направление поворота глаза, тонкая стрелка — направление смещения проекции объектов по сетчатке (Барабанщиков, 1978).


1. Инверсионный нистагм—периодическое последовательное чередование плавного и саккадического компонентов окуломоторной активности, направленные в противоположные стороны. Амплитуда нистагма варьирует в диапазоне от 2° до 40° (m = 6,6°; d = 2,8°). Скорость медленной фазы доходит до 60-70° /с. Частота меняется от 0,25 до 6 Гц (m — 2,3 Гц),

В некоторых случаях строгий пилообразный характер движений нарушается, а циклы нистагма приобретают более сложную структуру (паранистагм). Частота и амплитуда этих движений находятся в диапазоне соответствующих параметров инверсионного нистагма.

2. Плавное скольжение глаз двух типов: а) синусоидальные колебания низкой частоты (0,25-0,8 Гц; m = 0,45 Гц) и большой амплитуды (до 50-60°; m = 39,2°; d = 2,9); б) медленные (1-20°/с) апериодические повороты глаз продолжительностью в несколько секунд.

3. Отдельные саккады амплитудой до 20-25° на фоне ускоренного дрейфа, сопровождающие, как правило, произвольный перевод взора из одной позиции в другую. По своим динамическим характеристикам они напоминают обычные саккады, но не приводят к резкой остановке глаза, переходя в синусоидальные колебания или медленную фазу нистагмоидных движений (Рис. 3.15).



Рис. 3.15. Окуломоторные структуры, возникающие при инверсии зрительной обратной связи ГДС. А — инверсионный нистагм, Б - паранистагм, В — синусоидальные колебания, Г — медленные апериодические повороты, Д — отдельные саккады и П-образные структуры. Стрелки указывают позицию покоя глаза. (Барабанщиков, 1978).


Перечисленные структуры ориентируются вдоль оси инверсии (по существу в экспериментах А. Л. Ярбуса, А. Р. Шахновича, Я. П. Ховарда и В. А. Барабанщикова изучалось влияние вырожденной, или частичной, инверсии знака зрительной обратной связи), возникают независимо от содержания тест-объекта и допускают суперпозицию (Рис. 3.16).



Рис. 3.16. Суперпозиция синусоидальных и нистагмоидных колебаний (А) и изменение направления инверсионного нистагма в противоположных зонах поля зрения (Б).


Условием появления той или иной окуломоторной структуры является тип отношения наблюдателя к визуальной ситуации и отвечающий ему способ восприятия. Активное отношение, реализующее наиболее привычный способ восприятия (вопреки непроизвольным смещениям зрительного поля и невозможности стабилизировать взор) является условием инверсионного нистагма и паранистагма; созерцательное (решение зрительной задачи без интенции изменить необычную ситуацию)—условием синусоидальных колебаний; индифферентное (имеет место при решении незрительных задач)—плавных апериодических движений. Меняя либо сохраняя наличное отношение к воспринимаемому наблюдатель получает возможность контролировать тип и отдельные параметры окуломоторных структур.

Факт нарушения стабильности восприятия в условиях положительной зрительной обратной связи ГДС отмечается практически всеми исследователями. Наиболее отчетливо он выявляется при использовании наклонных зеркал и призм Дове. В этом случае любые неподвижные объекты, попадающие в поле зрения наблюдателя, воспринимаются движущимися, причем тип воспринимаемого движения непосредственно зависит от типа окуломоторной активности.

Проведенный обзор исследований показывает не только слабую изученность рассматриваемой предметной области, но и рассогласование эмпирических данных с концептуальными ожиданиями (по крайней мере для экстремального значения |?| = 180°). В условиях положительной зрительной обратной связи ГДС ни устойчивая фиксация (за небольшим исключением), ни целенаправленный поворот глаз не выполняются; их заменяет набор необычных окуломоторных структур; инверсионный нистагм, паранистагм, синусоидальные — затухающие, незатухающие, монотонно возрастающие по амплитуде— и апериодические колебания. Константность зрительного направления действительно нарушается, но так, что характеристики воспринимаемого движения соответствуют параметрам движений глаз. Наконец, в континууме зрительных задач затруднения возникают лишь там, где требуется развернутое решение. Складывается впечатление, что ожидаемые искажения значительно смягчены, а организация окуломоторной активности на основе положительной зрительной обратной связи больше соответствует расчетным значениям |?| ?90°.

Для того, чтобы прояснить роль и степень влияния внутренних детерминант фиксационного поворота глаз (в частности, ретино-окуломоторного соответствия), обратимся к специальному исследованию, в котором направление зрительной обратной связи ГДС выступает как основная независимая переменная.

Экспериментальная парадигма и методика исследования



Методика проведенного исследования базируется на идее модификации оптических свойств глаза путем использования ротатоскопа—оптического устройства, преобразующего ориентацию изображения объекта. Принципиальная схема ротатоскопа представлена на Рис. 3.17.



Рис. 3.17. Принципиальная схема ротатоскопа. А, Б — разноориентированные призмы Дове, X0Y — система координат объекта; X'OY — система координат изображения объекта, стрелке указывают направление лучей света.


Он состоит из двух призм Дове, последовательно преломляющих отраженные от объекта лучи света (A-В), Каждая из призм инвертирует изображение вдоль оси, параллельной основному сечению; их совокупный эффект — вращение (изменение ориентации) изображения объекта относительно центральной оси. Монотонное вращение призм относительно друг друга в диапазоне -90° меньше ? меньше 90° сопровождается последовательным изменением ориентации изображения объекта (?) от —180° до 180°.

Устанавливая ротатоскоп непосредственно на глазное яблоко перед зрачком испытуемого исследователь получает возможность:

1) изменить естественную ориентацию проксимальной стимуляции (ретинального образа) по отношению к дистальной (объекту) на угол -180° ? ? ? 180°; при этом преобразованию оптической системы координат сетчатки соответствует вращение оси полярной системы координат зрительного поля на такой же угол (?);

2) варьировать направление смещения ретинального образа объекта относительно направления поворота глаз в диапазоне -180° ? у ? 180°; в результате подобной процедуру изменяется направление зрительной обратной связи ГДС и возникает рассогласование ориентаций оптической, окуломоторной и эгоцентрической систем координат (Рис. 3.18).



Рис. 3.18. Соотношение эгоцентрической (X0Y), оптической (M0N) и окуломоторной (V0Z) систем координат при ? не равно 0.


Структура проксимальной стимуляции и, соответственно, структура зрительного поля, при данных трасформациях не нарушаются.

Каждое из условий неоднократно использовалось в качестве самостоятельного методического приема.

Так, «перевертывание» (полное или частичное) ретинального образа объекта достаточно часто применяется в хронических исследованиях перцептивного научения (Логвиненко, 1976, 1981; Kohler, 1964: Stratton, 1897). Необходимые трансформации обеспечиваются здесь специальными оптическими устройствами (линзами, зеркалами, призмами), укрепленными неподвижно относительно головы испытуемого (Рис. 3.19).



Рис. 3.19. Перемещение инвертирующего оптического устройства (система линз) вместе с поворотом головы наблюдателя. Зрительно-окуломоторная связь остается неизменной (Рок, 1980).


Адаптация к наклону зрительного поля изучается в ситуации, которая предполагает восприятие объектов через окуляр ротатоскопа, вмонтированного в каркас экспериментальной установки (Ebenholtz, 1966; Over, 1966; Austin, Singer, Wallace, 1974) (Рис. 3.20).



Рис. 3.20. Изучение зрительно-двигательных координаций человека с помощью ротатоскопа (Austin, Singer, Walасе, 1974).


Ориентации сетчаточного изображения относительно объекта может быть изменена и через канал видеосвязи, когда например, перемещения рук испытуемого снимаются телевизионной камерой и экспонируются ему на экране дисплея под тем или иным углом наклона (Smith, Smith, 1962; Hershberg, Carpenter, 1972; Mс Inture, Pick, 1986). Однако во всех этих исследованиях преобразования ретинального образа, хотя и нарушают зрительно-моторную координацию в целом, оказываются относительно индифферентными к выполнению фиксационного поворота глаз: привычный способ функционирования ГДС сохраняется. По сути дела реориентация сетчаточного образа в описанных условиях отражает трансформацию свойств внешней оптической среды, или объемлющего наблюдателя «оптического строя» (Гибсон, 1988), а не самого глаза; меняет эгоцентрическое, но не окулоцентрическое зрительное направление (Shebilske, 1978); вызывает иную геометрию движения по сетчатке, по сравнению с тем случаем, когда инвертирующее устройство крепится на самом глазу.

Как уже отмечалось, варьирование отношений между направлением поворота глаз и направлением смещения ретинального образа является одним из приемов исследования глазодвигательной системы. Чаще всего он реализуется путем разбалансирования плеч »оптических рычагов» или электронного управления позицией зрительного стимула, детерминированного позицией глаз (Riggs, Tulunay, 1969; Fender, Nye, 1961; Mack, 1970; Vossious, 1972). Однако обе эти методики ограничены в возможности экспонировать сложные зрительные паттерны и предполагают реальное движение тест-объекта во время поворота глаз. Поэтому вопросы, касающиеся особенностей решения зрительных задач и проявлений константности зрительного направления, уходят здесь как бы на второй план.

Таким образом, метод, основанный на модификации (с помощью ротатоскопа) оптических свойств глаза, синтезирует две методические линии, которые исторически развивались независимо друг от друга, причем довольно продуктивно. Первая делает акцент на изучении закономерностей зрительного восприятия, вторая—на выявлении механизмов регуляции движений глаз. Снимая ряд ограничений, свойственных прототипам, предлагаемый метод 1) обеспечивает строгий контроль направления зрительной обратной связи ГДС; 2) позволяет экспонировать испытуемым любые (в пределах поля зрения) тест-объекты; 3) может быть использован при моно- и бинокулярном восприятии; 4) дает возможность вести независимую регистрацию движений глаз и 5) допускает манипулятивную и поведенческую активность испытуемого.

Аппаратура. В наших экспериментах миниатюрный ротатоскоп (с помощью центральной присоски) устанавливался на анастезированное глазное яблоко испытуемого таким образом, чтобы оптическая ось прибора совпадала с центральным окулоцентрическим зрительным направлением (Рис. 3.21).



Рис. 3.21. Схема метода изменения ориентации оптической системы координат глаза человека: Г — глазное яблоко, О'В' — проекция предмета на сетчатке; а — корпус присоски, б — баллончик для отсоса воздуха, в — внутренний тубус, д — внешний тубус, ж — внешняя призма Дове, ОВ — предмет восприятия.


Каждая из призм Дове крепилась в отдельном тубусе, вращение которого позволяло изменять наклон плоскости главного сечення, и, соответственно, задавать любое значение угла вращения оптической системы координат (—180° ? у ? 180°). С внешней стороны рабочие поверхности призм покрывались серебряной фольгой, обеспечивающей высокий коэффициент отражения. Для формирования максимально четкого изображения центральная присоска снабжалась диафрагмой. Искусственная оптическая система позволяла воспринимать объекты в поле зрения около 30°.

Движения глаз—горизонтальная и вертикальная составляющие—регистрировались электромагнитным способом на установке, сконструированной Н. Ю. Вергилесом (Зинченко, Вергилес, 1969; Андреева, Вергилес, Ломов, 1975; Барабанщиков, Белопольский, Вергилес, 1978). Конструктивные и функциональные возможности данной установки рассмотрены выше. Катушка-излучатель, создающая переменное электромагнитное поле, крепилась к той же присоске, на которой устанавливался ротатоскоп. Изменение напряжения в катушках, вызванное движениями глаза, усиливалось, а затем подавалось на вход восьмиканального полиграфа RM-85 (Япония) и четырехканального регистратора данных DTR-1204 (Япония). Последний позволял воспроизводить любой фрагмент окулограммы, изменять ее пространственно-временной масштаб, а также проводить запись траектории движений глаза на координатном (X—Y) самописце NE-230 (Венгрия). Схема экспериментальной установки приведена на Рис. 3.22.



Рис. 3.22. Схема экспериментальной установки: 1—рамка приемника электрического сигнала, 2 — излучатель, установленный на глазной присоске, 3 — тест-объект, 4 — фоновый экран, 5 — усилители, 6 — полиграф, 7 — регистратор данных, 8 — двухкоординатный самописец, 9 — экранированная экспериментальная камера.


Наряду с реориентацией ретинального образа и изменением направления зрительной обратной связи ГДС (абсолютные значения у варьировались от 0° до 180° с шагом 15°) в состав независимых переменных (детерминант) входила задача, выполняемая испытуемым (перевод взора с одного точечного объекта на другой и его устойчивая фиксация, перцептивный анализ сюжетных изображений и некоторые другие). Зависимые переменные:

1) двигательный состав и структура фиксационного поворота глаз; 2) константность зрительного направления.

Процедура эксперимента. Эксперименты проводились в звуконепроницаемой экранированной камере. После анестезии правого глаза (2-3 капли 1%-го раствора дикаина) испытуемый располагался перед демонстрационным экраном с калибровочной таблицей, а его голова фиксировалась в подбороднике. На анестезированный глаз укреплялась присоска с ротатоскопом и излучающей катушкой (общая масса устройства —1,9 г). Необходимый угол вращения оптической системы координат (?) предварительно устанавливался экспериментатором на основе специально разработанной тестовой таблицы. Настройка прибора на глазу испытуемого проводилась в условиях бинокулярного восприятия при фиксации точечного объекта. Основная трудность состояла в том, чтобы совместить центры реориентированноГо и нормального изображений. Как показывает опыт, в данных условиях почти всегда имеет место постоянное смещение реориентированного изображения, аналогичное тому, которое вызывает клиновидная призма, но без цветовых, пространственных и конфигуративных абераций (Логвиненко, 1981; Harris, 1965; Rock, 1966). Оно зависит от ряда условий: формы поверхности роговицы, точности установки призм относительно центральной оптической оси и др. У разных наблюдателей первоначальное смещение может достигать 20-22°, широко варьируя по направлению. В ходе настройки величина рассогласования уменьшалась до нескольких градусов.

Процедура калибровки движений глаз—последовательная фиксация испытуемым реперных точек внешней системы координат, во время которой устанавливается линейность и величина усиления электрического сигнала—также проводилась в условиях бинокулярного восприятия. Завершив настройку оптического прибора и калибровку движений экспериментатор закрывал левый глаз испытуемого светонепроницаемой повязкой и заменял калибровочную таблицу стимульным материалом.

В качестве тест-объектов использовались: а) белый картонный круг (диаметром 10°), внутри которого были нанесены две черные точки (диаметром по 20'), удаленные друг от друга на расстояние 5'; б) набор контрастных черно-белых и цветных сюжетных изображений (10°х10° и 10°х15°). Тест-объекты укреплялись на расстоянии 65 см от глаза испытуемого прямо перед ним на фоне большого белого экрана, перекрывающего все поле зрения. Сюжетные изображения всегда поворачивались на угол, противоположный углу вращения оптической системы координат (-?) и воспринимались правильно ориентированными. Точечные объекты ориентировались таким образом, что воспринимались либо вертикально, либо горизонтально. Тест-объекты и фоновый экран освещались снизу направленным светом трех электрических ламп (общая мощность—300 W); тень от тест-объекта на фоновом экране отсутствовала.

В зависимости от содержания тест-объекта от испытуемого требовалось: 1) попеременно переводить взор с одной точки на другую или устойчиво фиксировать одну их точек, 2) раскрыть сюжет или найти заданный элемент (персонаж) сложного изображения. Задания давались в псевдослучайном порядке. Время экспозиции тест-объектов не ограничивалось. В ходе °пыта испытуемые могли получать дополнительные задания, инициирующие определенный способ восприятия или отношение наблюдателя к выполнению задания (концентрацию или распределение внимание, сосредоточенность или релаксации и т. п.).

После завершения опыта испытуемые давали отчет об особенностях зрительно воспринимаемых сцен (сохранялась стабильность восприятия, как проявлялось восприятие движения и т. д.), характере решения перцептивных задач (степени трудности, используемых стратегиях и т. п.) и переживаемых во время эксперимента состояниях.

Первоначально установленное значение угла вращения (?) сохранялось до конца опыта, продолжающегося 25-30 минут. В некоторых контрольных случаях в одном и том же опыте осуществлялось многократное вращение оптической системы координат (до четырех значений у).

Испытуемые. В экспериментах приняли участие шестеро мужчин с нормальным или корректируемым до нормального зрением в возрасте 26-40 лет. Двое их них, имевшие большую практику ношения глазных присосок, тестировались при всех варьируемых значениях.

Обработка данных. После эксперимента с помощью двухкоординатного самописца воспроизводилась пространственная запись траектории движений глаз, которая затем соотносилась с действительной и воспринимаемой локализацией (перемещением) объекта. Скорость движения магнитной ленты регистратора данных уменьшалась при этом в 10 раз. Выборочно оценивались: среднее направление саккад и дрейфа, относительная амплитуда саккад и продолжительность фиксационного поворота глаз (0° ? ? ? 120°), средняя скорость плавных перемещений глаз и амплитудно-частотные характеристики сложных паттернов окуломоторной активности (135° ? ? ? 180°). Отчеты испытуемых о характере воспринимаемых сцен и особенностях решения задач для каждого у соотносились с соответствующим типом и параметрами движений глаз.

Для уточнения отдельных вопросов исследования, наряду с базовым, проводились дополнительные эксперименты, в которых использовался несколько иной стимульный материал (в частности, фигуры, вызывающие оптико-геометрические иллюзии; печатной текст; движущаяся по определенному закону светящаяся точка и др.) и требования инструкции.

Основной акцент данного цикла исследований перенесен на анализ собственно окулограмм—временных, пространственных и конфигуративных характеристик глазодвигательной активности человека, оказавшегося в крайне необычных условиях восприятия и действия.

----

Статья из книги: Окуломоторные структуры восприятия | Барабанщиков В.А.

Возможно, Вам будет интересно

Похожие новости

Поделитесь своим мнением. Оставьте комментарий

Автору будет приятно узнать обратную связь о своём посте.

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent

Комментариев 0