2 курс / Нормальная физиология / Проблемы восприятия

Усреднение ЭЭГ проводилось на анализаторе F—36 при счи­ тывании записи с магнитной ленты на устройстве УМВ6—03. Общая длительность усредняемой записи ЭЭГ составляла 1280 мс при частоте квантования 1000/с. Усредненный ВП вы­

водили на двухкоординатный графопостроитель ПДП—04. Ла­

тентный период и амплитуду волн Н140 и П300 определяли при помощи метки на экране усреднителя.

Для анализа вычисляли среднее значение ВР и времени

воспроизведения интервала (Т2), их средние квадратические отклонения (овр и от2 ), ошибку средней (тври тт8 ). Опре­

деляли также пиковую латентность и амплитуду волн Н140 и ПЗОО. Величину амплитуды волн измеряли по значениям вер­ тикали, опущенной из вершины пика до пересечения с прямой, соединяющей два соседних пика, сохраняющих постоянную кон­ фигурацию в данном отведении.

Для определения различий во времени реакции и длитель­

ности воспроизведения разными пальцами применяли следую­ щие статистические методы: Т-критерий Фишера, Т-критерий

Стьюдента, Т-критерий Вилкоксона, критерий хи-квадрат. Опре­ деляли также значение коэффициента корреляции между зна­ чениями ВР и времени воспроизведения интервала разными пальцами.

Результаты исследований

ВР при работе разными пальцами руки изменяется в широ­ ком диапазоне — от 213,5± 11,0 мс до 584,1 ± 13,9 мс. В том случае, когда стимулировался и работал большой палец, ВР

Рис. 2' Изменение ВР (а) и меж­ индивидуальной вариабельности

(б) при воспроизведении времен­ ного интервала разными пальцами руки: обозначения те же, что на рис. 1

имела минимальные значения (рис. 2а). При работе другими пальцами наблюдаются две закономерности. Первая заключа­ ется в том, что ВР увеличивалось по сравнению с ВР большого

79

пальца (р<0,05). Вторая — в отсутствии достоверных разли­ чий ВР при работе другими пальцами. Следует отметить зна­ чительный разброс средних величин по всем испытуемым для разных пальцев (рис. 26), но наименьший разброс отмечается для мизинца (р < 0,05) относительно разброса, характерного

для безымянного пальца.

У разных испытуемых величина воспроизводимого интервала сильно варьирует и может отличаться от заданной на 150 мс

Рис. 3. Изменение величины вос­ произведенного интервала (а) и

и более. Наибольшая точность наблюдается при работе боль­ шим пальцем (рис. За). Характерно также значительное увели­ чение длительности удержания кнопки при работе указательным пальцем (р<0,05). Длительность удержания кнопки наимень­ шая при работе большим пальцем (р<0,05), а для осталь­

ных достоверных различий нет, хотя тенденция к уменьшению величины воспроизводимой длительности наблюдалась в на­

правлении от указательного пальца к мизинцу.

Существует значительная вариабельность воспроизводимого интервала, превышающая 100 мс (рис. 36), имеется незначи­ тельная тенденция к более стабильной работе средним пальцем, хотя у некоторых испытуемых наименьший разброс показывает мизинец. В то же время у других испытуемых для мизинца ха­

рактерна наибольшая дисперсия, что в целом вызывает значи­ тельный разброс среднего квадратического отклонения. Между ВР и длительностью удержания кнопки у испытуемых суще­ ствуют слабые корреляционные связи. Количество корреляци­ онных связей имеет характерную особенность: в сумме наи­ большее количество таких связей для ВР и длительности удер­ жания кнопкц наблюдается между безымянным пальцем и всеми остальными (10), между мцзинцем и всеми остальными (7), наименьшее — для среднего пальца (1). Интересно то, что толь­

80

Рекомендовано к изучению разделом по физиологии человека сайта https://meduniver.com/

ко для среднего пальца ни у одного из испытуемых не наблю­ дали даже слабой корреляции между ВР и длительностью

удержания кнопки, в то время как при работе большим пальцем коэффициент корреляции был равен 0,36, указательным — 0,59,

безымянным — 0,35 и мизинцем — 0,43. Существуют небольшие корреляционные связи между ВР при работе разными пальцами, но они очень слабые.

Предполагая, что волну Н140 можно связать с опознанием

мизинец (р<0у01). Аналогичная тенденция наблюдается в ди­ намике ЛП волны Н140, регистрируемой в отведении Р3. ЛП в ответ на первый стимул имеет минимальные значения, если оба стимула наносятся на большой палец. Достоверное увеличение ЛП отмечается только тогда, когда второй стимул поступает на

безымянный палец и мизинец (р<0,05).

Амплитуда волны Н140 существенно варьирует как у одного испытуемого, так и у разных при сравнении их друг с другом (рис. 46). Отмечается различие в амплитуде этой волны, ре­

гистрируемой в лобном отведении в зависимости от того, каким пальцем будет работать испытуемый. Наименьшие величийы амплитуды в ответ на первый стимул зарегистрированы при работе мизинцем и большим пальцем; в то же время макси­ мальное значение амплитуды волны Н140 — при работе средним

и безымянным пальцами. При сравнении этих пар друг с дру­ гом значения амплитуды достоверно различаются (р < 0,01). В случае, когда работает указательный палец, амплитуда вол­ ны Н140 занимает промежуточное значение. В теменном отве­ дении амплитуда волны Н140 максимальна в том случае, когда

испытуемый работает средним пальцем и минимальна при ра­ боте безымянным (р<0,01). В остальных случаях она зани­ мает промежуточное значение и различия достоверны только для большого пальца (р < 0,05).

Несколько иную картину представляет динамика волны П300,

регистрируемой на первый стимул (рис. 5а). В лобном отведе­ нии ЛП этой волны максимален в том случае, когда второй стимул будет адресован на указательный палец, а минимальна — при совпаде­

нии второго стимула с первым, т. е.

влобном отведении имеет тенденцию

кувеличению при пространственом разнесении стимулов, достигая

максимального значения при подаче второго стимула на средний

лить ситуацию, когда второй стимул поступает на указательный и большой палец, с одной стороны, и на средний и безымян­ ный— с другой. В первом случае амплитуда волны в ответ на первый стимул не различается, но она достоверно меньше,

чем во втором. В теменном отведении максимальная величина

амплитуды ПЗОО в ответ на первый стимул регистрируется при последующей работе указательным пальцем, а минимальная — большим пальцем. При работе мизинцем и безымянным паль­

цем значение амплитуды на первый стимул приближается к таковой при работе большим пальцем.

Таким образом, в параметрах ВП, регистрируемого на пер­

вый стимул, который всегда подавался на большой палец, вид­ ны достоверные изменения, которые зависят от того, на какой палец будет подаваться второй стимул и соответственно какой палец будет осуществлять движение. В ЛП ПЗОО эти изменения

32

Рекомендовано к изучению разделом по физиологии человека сайта https://meduniver.com/

касаются большого пальца и указательного в лобном отведении и мизинца — в теменном. Анализ корреляционных связей не позволил выявить однонаправленных корреляций между пара­

ние (р<0,001 ) при стимуляции указательного и среднего пальца по сравнению с большим и мизинцем. При стимуляции безымян­

ного пальца она занимает промежуточное значение.

Обсуждение результатов

Полученные результаты необходимо рассматривать исходило крайней мере из двух подходов. Во-первых, с точки зрения точ­

ности выполнения движений пальцами руки, и, во-вторых, спе­ цифики оценки ВИ. И в том и в другом случае мы имеем как восприятие сигналов,% так и осуществление движения тем или иным пальцем. Проблема заключается в том, что здесь является

общим, а что специфическим.

В обоих случаях второй стимул является пусковым в струк­ туре последовательности сигналов и движений, но при оценке ВИ также он служит и границей воспринимаемой длительности. Кроме того, различие заключается еще и в том, что второй сиг­ нал предъявляется на то же место, что и первый только при работе большим пальцем, а в остальных случаях он разнесен.

Осуществляемая двигательная реакция в обоих случаях ло­ кальна (работают только пальцы правой руки), однотипна и

сравнительно проста (перемещение кончика пальца на 5—7 мм

с незначительным усилием). Разница заключается только в том, что работают разные пальцы руки, имеющие различный нервномышечный аппарат управления [6]. Кроме того, если в простом движении начало и конец действия сливаются в единый акт, то здесь они разделены интервалом и образуют такую же после­

ного разнесенными пространственно сигналами, может сказы­

ваться и на точности воспроизведения ВИ разными пальцами [8]. Кроме того, нельзя не учитывать и различия организации структуры выхода для разных пальцев руки [6]. В комплексе это и вызывает наблюдаемые различия как в длительности

воспроизводимого интервала, так и в динамике ВР.

Для организации последующей двигательной реакции при восприятии сигналов прежде всего важно оценить последова­ тельность смены стимулов, а собственно для воспроизведения ВИ — измерить паузу между этими стимулами [1]. Лобные об­ ласти коры связаны преимущественно с анализом последова­ тельности сигналов и с организацией последовательности смены команд, т. е. с формированием программы движения [9, 10]. Этим и объясняется выраженность волн Н140 и П300 в ответ на первый стимул в отведении F3. Правда, амплитуда волны Н140 более выражена в теменном отведении, что может быть связано и с соотнесением воспринятых сигналов со схемой тела для организации двигательной реакции и с измерением ВИ. Это подтверждается еще и тем, что в теменной коре волна П300 выражена в ответ на второй сигнал, в то время как во фрон­ тальном отведении такой выраженности нет. Правда, следует иметь в виду, что интервал 500 мс очень короткий и к его концу при предъявлении сигналов начинает развиваться условно-нега­ тивная волна (УНВ) [4], но второй стимул прерывает ее раз­ витие и начинается двигательная реакция. Тем не менее, в те­

волна отражает процессы, связанные с созданием образа интер­ вала, т. е. с измерением его длительности.

Именно теменная и фронтальная ассоциативные области связаны с анализом пространственно-временных характеристик сигналов, определением их значимости для последующей орга­ низации двигательного ответа [9]. Отсутствие волны Н140 в ответ на второй стимул может объясняться и тем, что предъ­ являемый стимул предельно прост и оценивается преимущест­ венно в специфических областях коры. Значимым признаком в данном сигнале является время и место его предъявления

84

Рекомендовано к изучению разделом по физиологии человека сайта https://meduniver.com/

в структуре последовательности. Эти признаки могут соотно­ ситься со схемой тела [11], так как оцениваемый интервал имеет выраженную тактильную пространственную структуру, которая составляет основу схемы тела. В силу многократного повторения двигательная реакция уже автоматизирована и ее осуществление может происходить преимущественно на подкор­ ковом уровне, без значительного участия фронтальных областей, что находит свое отражение в нестабильности волны П300 в

отведении F3 после второго стимула.

Необходимо отметить, что после первого стимула формиру­ ется весь комплекс последующих движений [12]. Это находит свое отражение в динамике ЛП и амплитуды волны Н140, ко­ торая изменяется в зависимости от того, каким пальцем будет осуществляться движение. Такая связь может быть опосредо­ вана механизмом выделения начала предъявления сигнала и его соотнесения с началом измерения интервала по субъектив­

в локализации соматического стимула, что вызывает повышение

уровня сенсорного внимания.

Волна П300 в ответ на первый стимул ведет себя однознач­ но: она выше по амплитуде во фронтальном отведении, но и возникает позже, чем в теменном. Увеличение амплитуды здесь

может быть связано с тем, что стимул несет двойную нагрузку: это и начало отсчета интервала, и запуск всей цепочки после­ дующих событий, что и вызывает большую активацию этих

областей из различных источников. Несколько сложнее с ЛП, но если учесть, что сама волна П300 имеет несколько источни­ ков своего происхождения [13], то в теменной коре она, можно

предполагать, более связана с оценкой ВИ, а во фронтальной — с организацией ответа, что и лежит в основе различий в ЛП волны П300.

Таким образом, анализ ВП в свете их связи с точностью оценки ВИ позволяет предполагать, что различия в такой оцен­ ке в значительной степени обусловлены особенностями восприя­ тия сигналов и создания образа интервала на основе структуры предъявленных сигналов. Основной структурой, где происходит

процесс создания этого образа и, по-видимому, его измерение, является теменная кора. В то же время для организации дви­ жений важна последовательность сигналов и реакций и соот­ ветственно участие фронтальной коры здесь является опреде­ ляющим.

Выводы

1. Временные характеристики движения зависят от прост­ ранственного расположения стимулов, ограничивающих ВИ. При совмещении двух стимулов на одном двигательном звене

85

ВР и время удержания кнопки достоверно меньше, чем при их: пространственном разнесении.

2. При воспроизведении временного интервала разными пальцами руки ЛП волны Н140 в ответ на первый стимул мень­ ше, а амплитуда больше в теменном отведении по сравнению

слобным.

3.Латентный период и амплитуда волны П250 в теменном отведении меньше, чем в лобном. Динамика амплитудно-времен­

ных характеристик волн Н140 и П300 в ответ на первый стимул зависит от места приложения второго стимула.

4.В ответ на второй стимул регистрируется волна П300, выраженная в теменном отведении, характеристики которой

зависят от места приложения второго стимула.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Fraisse Р. Cognition of time in human activity//Cognition in Human Motivation and Learning. Belgium, 1981. P. 233—259.

2.Смирнов А. Г., Полякова M. В., Мальцева Ю. О. Влияние длитель­

ности воспроизводимого интервала на время реакции у человека // Журн. высш, нервн. деят. 1985. Т. 35, вып. 4. С. 635—639.

3.Allan L. G. The perception of time//Percept, a. Psychophysics. 1979. Vol. 26, Nr 5. P. 340—354.

4.Ruchkin D. S., Mc. Calley M. G., Gleser E. M. Event Related Potentials and Time Estimation//Psychophysiology. 1977. Vol. 14. P. 451—455.

5.Brunia C. H. M., Damen E. J. P. Distribution of slow brain potential related to motor preparation and stimulus anticipation in a time estimation task//EEG a. clin. Neurophysiol. 1988. Vol. 69. P. 234—243.

7. Бернштейн H. A. Очерки физиологии движений и физиологии актив­ ности. М., 1966.

8. Cohen J., Cooper Р. New phenomena in apparent duration, distance and speed//Nature. 1962. Vol. 196, Nr 4860. P. 1233—1234.

9.Батуев А. С. Высшие интегративные системы мозга. Л., 1981.

10.Fuster J. The Prephrontal Cortex Anatomy, Physiology and Neurophy­ siology. N. Y., 1980.

11.Батуев А. С., Таиров О. П. Мозг и организация движений. Л., 1978.

12.Gratten G., Coles M. G. H. Lateralized brain potentials and response

priming//Psychophysiol. 1986. Vol. 23, Nr 4. P. 416—417.

13. Кануников И. E., Ветошева В. И. Современные представления о психофизиологической значимости П300//Физиология человека. 1988. Т. 14. № 2. С. 314.

УДК 612.821

О. Е. СУРНИНА, Н. В. ЗОНОВА, E. С. КОНОВАЛОВА Уральский университет

ЗАВИСИМОСТЬ СУБЪЕКТИВНЫХ ШКАЛ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ОТ ХАРАКТЕРА ЗАПОЛНЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Адекватное отражение временных параметров имеет для организма жизненно важное значение. Восприятие времени за­ висит от целого ряда факторов биологической и небиологиче­

86

Рекомендовано к изучению разделом по физиологии человека сайта https://meduniver.com/

ской природы. Известно, что в организме человека не существует специального анализатора времени, а кодирование временных параметров происходит благодаря существованию в сенсорных

системах тонических и фазических рецепторов. Но, поскольку на уровне рецепторов каждая сенсорная система отличается строгой специфичностью, то вполне закономерно возникает во­ прос, насколько существенно отличаются длительности, запол­ ненные стимулами разной модальности, в субъективном вос­ приятии, т. е. существует ли зависимость между характером заполнения интервалов и размерностью субъективной времен­ ной шкалы.

В литературе отмечается, что субъективная оценка длитель­

ности зависит от громкости звука, заполняющего интервал. При сравнении двух одинаковых по длительности интервалов запол­ ненный более громким звуком кажется длиннее, чем тот, что

ные, чем слуховые. Однако другие авторы [5] считают, что слуховые интервалы содержат больше информации о событиях внутри интервала, поэтому они воспринимаются как более длин­ ные, чем зрительные.

При заполнении интервалов музыкальными нотами в раз­ личных режимах показано, что, независимо от метода шкали­ рования, субъективная временная шкала больше соответствует физической при повторяющемся режиме предъявления. При ме­ лодичном и случайном режимах она достоверно уже физиче­ ской [6]. Знакомые музыкальные мелодии воспринимаются как более длительные, чем незнакомые [7].

Характер субъективной оценки длительности зависит также от уровня сложности стимула, заполняющего интервал: разно­ образие заполнения субъективно растягивает воспринимаемое время, обусловливая переоценку длительности, и наоборот [3, 7, 8—10], хотя, по данным Л. Митрани [11] и А. Гуревича [12], сложные интервалы недооцениваются по сравнению с более простыми.

Дж. Хартон [13] вообще считает, что определяющим факто­ ром в восприятии времени является не характер заполнения интервала, а характер активности самого субъекта. Во всех случаях субъективное время течет тем быстрее, чем сложнее деятельность индивидуума.

Приведенные литературные данные свидетельствуют лишь об изменении субъективной оценки длительности отдельно взя­

тых интервалов, но недостаточно отражают динамику измене­ ния субъективной временной шкалы в зависимости от характера их заполнения. А между тем известно, что переоценка или не­

87

дооценка отдельных интервалов может вовсе не отражаться на размерности субъективной шкалы длительности, и последняя будет соответствовать физической (или, по крайней мере, будет с ней линейно связана).

Данная работа посвящена исследованию влияния характера заполнения временных интервалов на параметры субъективной временной шкалы, формирующейся при использовании методов оценки и отмеривания длительности.

Методика

Эксперимент состоял из 3 серий, в каждой из которых при­ нимали участие 75 человек. Во всех сериях испытуемые шкали­ ровали временные интервалы методами оценки и отмеривания длительности. Диапазон длительностей, предъявляемых в слу­ чайном порядке, лежал в пределах от 1 до 60 с. Серии отли­

чались друг от друга характером заполнения интервалов. В пер­

вой серии интервалы задавались тональным звуком с частотой

1 кГц разной интенсивности (уровень звукового давления соот­ ветственно 30, 50, 70 и 90 дБ над порогом); во второй серии —

зической временными шкалами описывается степенной функци­

ей [14], в каждой серии для каждого режима предъявления

были вычислены величины экспонент (п) психофизических

функций оценки и отмеривания временных интервалов во всем диапазоне предъявляемых длительностей. Кроме того, опреде­

лялось среднее значение субъективной длительности (R) каж­ дого временного интервала и динамика субъективной

оценки (отмеривания) каждого физического интервала в зави­ симости от изменения характера стимуляции. В этом случае

субъективная оценка (отмериваемый интервал) определялась как линейная функция исследуемой переменной (интенсив­ ность, частота): R = k-x-hb, где R— субъективная оценка (дли­ тельность отмеренного интервала); к — коэффициент пропор­ циональности; х — физическая переменная (интенсивность, ча­ стота) ; b — константа.

При всех значениях к=#0 величина субъективной оценки (отмеренного интервала) действительно будет зависеть от харак­ тера заполнения интервала: при k=0, R = const, т. е. изменение параметров стимула не отражается на субъективной длитель­ ности.

Результаты опытов и их обсуждение

1. Зависимость субъективной шкалы длительности от интенсив­ ности звукового стимула

Результаты первой серии представлены в табл. 1. Как вид­

88

Рекомендовано к изучению разделом по физиологии человека сайта https://meduniver.com/