Зрительный и моторный контроль оценки объектов, вызывающих иллюзии восприятия

2013

ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Сер. 12

Вып. 3

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ НАУКИ И ПРАКТИКИ

УДК 159.937.3 В. Ю. Карпинская

ЗРИТЕЛЬНЫЙ И МОТОРНЫЙ КОНТРОЛЬ ОЦЕНКИ ОБЪЕКТОВ, ВЫЗЫВАЮЩИХ ИЛЛЮЗИИ ВОСПРИЯТИЯ

В области психологии существует множество исследований, посвященных способностям людей определять размер различных объектов. Наблюдения и эксперименты показывают, что люди совершают ошибки, сопоставляя размер одних и тех же объектов в различных условиях, например, в случае иллюзорной ситуации. В естественных условиях человек воспринимает иллюзии как элементы окружающей его реальности. Люди обмениваются своим перцептивным опытом и обнаруживают похожее восприятие одних и тех же иллюзий, которое не меняется с течением времени. Наиболее яркие примеры искаженного восприятия: полная луна около горизонта или стрелы Мюллера-Лайера (достаточно добавить четыре стрелки к двум равным по длине отрезкам и наше восприятие начнет нас обманывать, они покажутся различными). Оценка иллюзорного объекта не всегда является однозначной. Существуют исследования, которые показывают, что адекватность оценки можно существенно улучшить, если исключить зрительный контроль во время моторной оценки объектов. Речь идет о группе экспериментов, в которых впервые была предпринята попытка сравнить параметры восприятия объектов, как они отражаются в нашем сознании, с тем, как они реконструируются по косвенным поведенческим признакам выполняемых нами двигательных актов [1]. Так, в целом ряде исследований последних лет изучались особенности движений схватывания элементов фигуры Мюллера-Лайера. При рассматривании этой фигуры (и других конфигураций, вызывающих так называемые оптико-геометрические иллюзии) возникает отчетливое восприятие различия физически равных элементов. Можно было бы ожидать, что это иллюзорное восприятие будет определять и особенности сенсомоторной активности. Однако видеорегистрация схватывания центральных отрезков фигуры Мюллера-Лайера показала, что расстояние между пальцами приближающейся к фигуре кисти не зависит от иллюзорной оценки и оказывается одинаковым. Аналогичная диссоциация была обнаружена в работах американского психолога Дэниса

Карпинская Валерия Юльевна — канд. психол. наук, доцент, Санкт-Петербургский государственный университет; e-mail: karpinskaya78@mail.ru

© В. Ю. Карпинская, 2013

Проффитта и его коллег [2]. Проффитт исследовал субъективные оценки крутизны склона холмов. Обычно, пытаясь «на глаз» определить угол наклона поверхности холма, мы переоцениваем его как минимум в 1,5-2 раза. Проффитт показал, что можно получить значительно более адекватные оценки, не зависящие от субъективного состояния, если попросить испытуемых «на глаз» (но без зрительного контроля самих движений) установить рукой или ногой подвижную платформу в положение, примерно равное по наклону поверхности холма.

Наиболее неожиданный результат этих экспериментов состоял в том, что адекватность и стабильность сенсомоторных оценок сохранялась лишь до тех пор, пока испытуемые непосредственно смотрели на холм. Таким образом, «восприятие для действия», по-видимому, не имеет собственной памяти и в случае прерываний вынуждено опираться на данные имеющего доступ к памяти «восприятия для познания». Как следствие, при выполнении действий характер восприятия соответствует характеру перцептивного отражения, не опосредованному знаниями и мышлением. В то же время зрительное «восприятие для познания», зависящее от внимания, памяти, состояний субъекта, лучше интерпретируется с помощью представлений об образе восприятия как внутреннем когнитивном конструкте [3].

В исследованиях В. Ю. Карпинской и В. А. Ляховецкого обнаружилась зависимость силы иллюзии от того, какой рукой производится ее оценка [4]. Предполагается, что подобный эффект связан со степенью вовлеченности правого и левого полушария в процесс оценки длины линий. Систематическая ошибка оказывается меньше для левой руки, движениями которой управляет не только левое, но и правое полушарие. По всей вероятности, в данном случае преобладает метрическая система репрезентации, что приводит к более точной оценке длины линии. В управление движениями правой руки вовлечено левое полушарие. Вероятно, в данном случае преобладает категориальная пространственная система внутренних репрезентаций, лишенная точной метрики. Полученные данные подтверждают выдвинутую ранее гипотезу, согласно которой при работе правой рукой используются механизмы кодирования упорядоченной структуры запоминаемой последовательности движений, а для левой руки помимо них используется и кодирование положений целей движения [5, 6].

В то же время, отнесение предъявленных стимулов к некоторой категории предполагает включение сознания в данный процесс. И это означает появление дополнительной контролирующей инстанции при принятии решения о том, как будет оценен объект. Категориальная система в большей степени, нежели метрическая, предполагает наличие сознательного контроля. Не исключено, что мы имеем дело с эффектом снижения сознательного контроля (работа левой рукой) и повышение сознательного контроля (работа правой рукой) приводит соответственно к повышению и снижению эффективности работы, в данном случае — возрастанию или снижению точности оценки размера объекта.

К сожалению, на сегодняшний день не существует общепринятого объяснения иллюзий. Так же нет и техник, позволяющих обучить наблюдателя не совершать ошибок, связанных с оценкой иллюзорных объектов. Тем не менее, оказывается, человек способен действовать точно и в иллюзорных условиях, хотя не всегда это осознает. Поэтому важным представляется подробное изучение условий, связанных с увеличением или снижением ошибки, вызванной подобными иллюзиями.

На протяжении трех лет проводилось исследование сенсомоторного взаимодействия при восприятии и оценке иллюзорных объектов. Следует отметить, что кроме вышеуказанного эксперимента, проведенного совместно с В. А. Ляховецким, Д. В. Какориным под руководством В. Ю. Карпинской была проведена целая серия исследований, результаты которых свидетельствуют в пользу гипотезы о том, что сознательный контроль играет не последнюю роль при формировании иллюзорного восприятия и возникновении ошибок, вызванных иллюзиями.

Метод

Было проведено несколько экспериментов. В экспериментах принял участие 61 человек. Исследование проводилось на выборке мужчин и женщин в возрасте 18-35 лет.

Цель первого эксперимента: исследовать оценку объектов, вызывающих зрительные иллюзии при помощи кинестетической модальности в ситуации наличия или отсутствия зрительного контроля над собственными действиями.

Для проведения первого эксперимента были подобраны восемь различных иллюзорных рисунков, на каждом из которых присутствуют два идентичных по размеру объекта, кажущихся разными, такие как иллюзия Мюллера-Лайера, горизонтально-вертикальная иллюзия, иллюзия Понзо и др. Каждый рисунок получил свой уникальный порядковый номер, который определяет очередность предъявления его для испытуемого. Рисунки представлены в едином формате. Все размеры для интерпретации были равны 60 мм, исключение составлял единственный рисунок, в котором интерпретируемые размеры были равны 80 мм.

Для фиксации и измерения размера объекта испытуемым были сделаны заготовки — равнобедренные треугольники высотой 295 мм и основанием 120 мм. В ходе эксперимента треугольник устанавливался вертикально, испытуемого просили показать размер видимого им объекта при помощи большого и указательного пальца левой руки, двигаясь по треугольнику сверху вниз или снизу вверх (это зависело от номера пробы). Экспериментатор фиксировал положение пальцев карандашом на треугольнике, когда испытуемый подбирал нужный размер. Такой способ оценки был придуман для того, чтобы снизить вероятность запоминания и фиксации испытуемым положения пальцев от пробы к пробе.

Испытуемым в определенном порядке предъявляли рисунки с геометрическими иллюзиями. Экспериментатор просил сосредоточиться на зрительном восприятии объектов. Оценку размера испытуемый начинал с объекта, который казался ему больше. В первой серии все рисунки испытуемый оценивал, не видя своих пальцев и треугольника. Во второй серии испытуемого просили смотреть на свои пальцы и треугольник. При каждом предъявлении рисунка использовался новый треугольник, чтобы испытуемый не смог ориентироваться на карандашные отметки экспериментатора.

Использовали критерий Вилкоксона для сопоставления результатов, полученных в двух разных условиях: кинестетическая интерпретация размера под контролем зрения (1); без возможности зрительно оценить свои измерения (2). Эксперимент показал, что в случае отсутствия зрительного контроля величина иллюзии оказывается меньше, то есть равные отрезки оцениваются как равные, несмотря на то,

что зрительная иллюзия провоцирует неверную оценку этих отрезков как разных. В присутствии зрительного контроля собственной оценки размера отрезков испытуемые демонстрируют типичную ошибку в соответствии с иллюзией восприятия. Следует отметить, что показатели абсолютной точности все-таки ближе к истине именно в ситуации зрительного контроля. С закрытыми глазами возникает существенная переоценка длин все отрезков.

В общем, данные результаты вполне согласуются с перечисленными выше экспериментами Милнера, Гудейла, Профитта и Крима, а также результатами, полученными в совместном исследовании с В. Ляховецким.

Общий вывод предполагает возможность влияния сознательного контроля в ситуации оценки иллюзорных объектов, чем больше возможностей контролировать ситуацию сенсомоторного взаимодействия (например, использование нескольких модальностей одновременно или правой, или левой руки), тем вероятнее возникновение ошибок в ситуации восприятия объектов, вызывающих иллюзию.

Логично предположить, что в случае, если искусственно привнести в ситуацию оценки объекта, вызывающего иллюзию, фактор, способствующий повышению сознательного контроля, то эффект «исчезновения» ошибки иллюзии восприятия исчезнет. В качестве такого фактора при оценке размеров объектов мы решили взять инструмент-посредник.

На сегодняшний день сложно было бы представить деятельность человека без использования инструментов. Художник, например, воспроизводит на холсте образ, используя кисть, плотник работает с деревом, используя стамеску, рубанок и пр., врач оперирует пациента при помощи скальпеля. Каждый имеет представление о том, что хочет получить в результате своей деятельности, и каждый получает опосредованную обратную связь от объекта, с которым взаимодействует. На основании этой обратной связи происходит коррекция дальнейших действий, принятие решений. Во многих случаях инструменты позволяют ощутить новые свойства объектов.

Подробное исследование роли инструмента-посредника в построении образа представлено в работах Б. Г. Ананьева, Л. М. Веккера, Б. Ф. Ломова, А. В. Ярмоленко [7]. При использовании инструмента происходит взаимодействие с другими органами чувств, с воображением и мышлением, появляется дополнительный сознательный контроль. Авторы достаточно подробно описывают то, как человек взаимодействует с инструментом. Движения рук, направленные на соприкосновение с предметом и орудием труда, регулируются зрением и кинестезией. В процессе обработки к ним присоединяется осязание. Ощущения из кожи и мышц сопровождают фазы мышечного сокращения, определяют продолжительность каждого из них и последовательность, с которой эти мышцы сокращаются.

Переход от непосредственных действий к инструментальным требует перестройки регулирующего образа. В процессе такой перестройки осуществляется обобщение и отвлечение осязательных сигналов. Противоречиями, возникающими в процессе перестройки, и обусловлены те трудности, которые создаются в начальный период овладения инструментальными действиями.

В связи с овладением инструментальными действиями изменяется характер контроля над движениями рук и обрабатываемым материалом.

Другими словами, во многих случаях инструменты позволяют ощутить новые свойства. Инструментальное осязание обеспечивает отражение таких свойств пред-

мета, которые недоступны органам чувств при непосредственном контакте и которые обнаруживаются только во время его изменения. Опосредованный образ отличается от непосредственного не только наличием или отсутствием новых свойств, но и разницей в их восприятии. При использовании инструмента происходит взаимодействие с другими органами чувств, с воображением и мышлением, появляется дополнительный сознательный контроль.

Таким образом, моторная оценка размера иллюзорного объекта с использованием инструмента-посредника может отличаться от непосредственной оценки, без использования инструмента. По всей видимости, увеличение сознательного контроля над собственными действиями приведет к тому, что иллюзия будет присутствовать вне зависимости от того, производится оценка с участием или без зрительного контроля.

Во втором эксперименте специально был создан инструмент, при помощи которого испытуемый мог оценить длину предъявленных линий.

Устройство представляет собой беспроводную мышь, зафиксированную при помощи кронштейна на металлической штанге. Мышь перемещается по плоскости, строго вдоль штанги. Контакты левой кнопки мыши выведены к тумблеру, закрепленному на кронштейне. К мыши прикреплен курсор, обозначающий ее положение относительно плоскости. Крайнее левое положение манипулятора является исходным и отмечено специальной меткой. Испытуемый, интерпретируя размер объекта, устанавливает мышь таким образом, чтобы расстояние между курсором и меткой соответствовало размеру объекта.

В процессе интерпретации специальное программное обеспечение «ТоисЬте1ег 1.33» записывает полученные результаты в файл.

Для участия в эксперименте были приглашены 18 испытуемых. Они были поделены на две группы по девять человек. Каждый испытуемый интерпретировал серию из восьми рисунков шесть раз, по три раза для каждой руки. Первый раз испытуемый смотрел на картинку и зрительно контролировал руку с мышью, второй раз испытуемый не смотрел на картинку и не контролировал зрительно руку с мышью, третий раз испытуемый смотрел на картинку, запоминал ее и с закрытыми глазами интерпретировал увиденные объекты. Порядок вариантов менялся для каждой тройки испытуемых, чтобы избежать эффекта научения. Одна группа испытуемых начинала с правой руки, другая — с левой руки.

После получения согласия со стороны испытуемого на прохождение теста экспериментатор располагает устройство перед испытуемым на столе.

Для интерпретации размера предъявляемых объектов испытуемому нужно перевести тумблер в положение «включено», установить курсор устройства таким образом, чтобы расстояние между курсором и начальной меткой соответствовало размеру интерпретируемой линии, перевести тумблер в положение «выключено», после сигнала подтверждения вернуть мышь в исходное положение. Двигать мышь вдоль оси следует равномерно, так, чтобы интерпретация каждого объекта занимала не менее трех секунд. Отрывать руку от устройства в процессе эксперимента не допустимо. В процессе интерпретации испытуемый не должен задумываться над содержанием и истинными размерами интерпретируемых объектов.

Результаты данного эксперимента отчасти подтвердили наши предположения. Оказалось, что в ситуации с закрытыми глазами иллюзорная ошибка была больше,

нежели в ситуации с открытыми глазами, кроме того, правая рука во всех случаях действовала лучше, чем левая. В предыдущих экспериментах иллюзорная ошибка была меньше в ситуации с закрытыми глазами. Также ранее мы получили большую точность при работе левой рукой, а в данном эксперименте точнее работала правая рука. Возможно, это произошло потому, что в данной ситуации есть посредник — мышка и тот эффект, который был обнаружен при непосредственном измерении, исчез из-за того, что правая рука лучше оперирует с инструментами, нежели левая. При более подробном анализе данных выяснилось, что из трех возможных ситуаций (первый раз испытуемый смотрел на картинку и зрительно контролировал руку с мышью, второй раз испытуемый не смотрел на картинку и не контролировал зрительно руку с мышью, третий раз испытуемый смотрел на картинку, запоминал ее и с закрытыми глазами оценивал увиденные объекты) иллюзия выражена в наименьшей степени при первом условии — если испытуемый смотрит на линию и одновременно оценивает размер. Такой результат соответствует данным, описанным в экспериментах Дэниса Проффитта (1999). Для сравнения измерений мы воспользовались критерием Т-Вилкоксона и программой SPSS Statistics.

Обсуждение результатов

Подводя итоги, следует отметить, что иллюзорный контекст имеет множество особенностей по сравнению с обычной ситуацией. Какого-либо общепринятого объяснения иллюзий в настоящее время не существует. Известные теории иллюзий не выдерживают критики либо не подтверждаются экспериментами. В попытках объяснить причины иллюзий часто обращаются к закономерностям восприятия, но перцептивные законы не раскрывают таких свойств иллюзий, как разная величина иллюзии у разных людей и субъективные отклонения при восприятии иллюзорных объектов. Восприятие с помощью инструментов обеспечивает отражение таких свойств предмета, которые недоступны органам чувств при непосредственном контакте и обнаруживаются только во время его изменения. При использовании инструмента происходит взаимодействие с другими органами чувств, с воображением и мышлением, появляется дополнительный сознательный контроль.

Исследования, проведенные нами в рамках данной работы, позволяют сделать следующее заключение:

— снижение сознательного контроля ведет к уменьшению ошибки при оценке

объектов, вызывающих зрительные иллюзии. Косвенно в пользу такого заключения свидетельствует то, что наличие инструмента-посредника оказывает влияние на проявление ошибки при оценке объектов, вызывающих иллюзии.

В целом, полученные данные согласуются с обширными исследованиями в области имплицитного научения, которые демонстрируют, что отсутствие сознательного контроля в процессе приобретения навыков, заучивания, решения задач приводит к улучшению результатов [8, 9]. Исследование проведено при поддержке СПбГУ Управление научных исследований, проект № 8.23.788.2013.

Литература

1. Milner D., Goodale M. Visual brain in action. Oxford: Oxford University Press, 1998. 248 p.

2. Proffitt D. R., Creem S. H. Separate memories for visual guidance and explicit awareness // B. N. Challis and B. M. Velichkovsky (Eds.). Stratification in cognition and consciousness Philadelphia. Amsterdam: John Benjamins, 1999.

3. Величковский Б. М. Когнитивная наука: Основы психологии познания: в 2 т. М.: Смысл: Издательский центр «Академия», 2006. Т. 1, 448 c.; Т. 2, 432 c.

4. Карпинская В. Ю., Ляховецкий В. А. Роль межполушарной асимметрии при сенсомоторной оценке иллюзий восприятия // Экспериментальная психология. 2012. № 1. C. 35-44.

5. Боброва Е. В., Ляховецкий В. А., Борщевская Е. Р. Роль правой руки в запоминании пространственной упорядоченности целей при воспроизведении последовательности движений // Журнал высшей нервной деятельности. 2010. Т. 60, № 2. С. 162-165.

6. Ляховецкий В. А., Боброва Е. В. Воспроизведение запомненной последовательности движений правой и левой руки: позиционное и векторное кодирование // Журнал высшей нервной деятельности. 2009. Т. 59, № 1. С. 33-42.

7. Ананьев Б. Г., Веккер Л. М., Ломов Б. Ф., Ярмоленко А. В. Осязание в процессах познания и труда. М.: Изд-во АПН РСФСР, 1959. 264 c.

8. Морошкина Н. В., Гершкович В. А. Сознательный контроль в мнемических задачах и задачах научения // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 12. 2008. Вып. 2. С. 91-100.

9. Аллахвердов В. М. Методологическое путешествие по океану бессознательного к таинственному острову сознания. СПб.: Изд-во «Речь», 2003. 368 с.

Статья поступила в редакцию 20 марта 2013 г.