<<
>>

СТЕРЕОСКОПИЧНОСТЬ ЗРИТЕЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АСИММЕТРИЯ МОЗГА

В предыдущих лекциях был рассмотрен ряд вопросов, связанных с восприятием трехмерного пространства, — значение функциональ­ной асимметрии мозга для константности восприятия размеров и для членения пространства в глубину.

Однако, я не затрагивал основную проблему — значение функциональной асимметрии мозга для стерео­скопичности восприятия внешнего мира. Если предыдущие вопросы были поставлены впервые, и литература по ним отсутствовала, то данный вопрос неоднократно ставился исследователями, и литература, может быть не очень большая, касающаяся роли каждого полушария в стереоскопичности зрения, существует. Я остановлюсь на ее обзоре кратко.

Нарушения стереовосприятия отмечались клиницистами очень давно. Так, еще в 1919 году Но1те5 и Ноггах описали больного с утратой стереозрения. Это был больной с поражением обоих полу­шарий. Уже в наше время Несат, Ап§е1еп§ие5 (1978) на основании изучения 215 больных с локальными поражениями мозга пришли к аналогичному выводу, что стереозрение страдает при поражении лю­бого из полушарий. Так, 2ап§ш11 в 1951 г. обследовал 4 больных с поражением правого полушария и у всех нашел нарушения стерео­зрения. В то же время Со§ап в 1960 г. описал больного с левосторонним теменным поражением, у которого были нарушения восприятия глу­бины.

Таким образом, клинические наблюдения не дали четких указаний на «заинтересованность» одного из полушарий в стереовосприятии. Эта коллизия сохраняется до настоящего времени, несмотря на экспе­риментальное изучение проблемы. Поскольку существует довольно серьезные методические трудности при экспериментальном изучении стереоскопического восприятия, большинство таких исследований бази­руется на искусственном воссоздании, моделировании трехмерности.

Наиболее распространенный методический прйем — моделирова­ние одного из бинокулярных признаков глубины — диспаратности, с помощью плоских изображений — стереограмм.

Это известные мето­дики Юлеша и Титмуса. При оптическом совмещении таких плоских изображений с помощью стереоскопа возникает иллюзия трехмерное-

ти. Большинство авторов, использующих этот метод (2етап и др., 1975; БапЪа и др., 1978; Порк, 1985; РШо, Ьаиоге, 1988) нашли, что стереовосприятие нарушается при двухсторонних поражениях мозга, либо при поражениях любого из двух полушарий. Некоторые авторы (Сагтоп, ВесЬоЫ, 1969; ВепЪоп, Несат, 1970; НашзЬег,1978) отмечают, что нарушения стереовосприятия связаны с поражением правого полушария. Есть авторы, которые нашли, что стереовосприятие на­рушено только при поражениях левого полушария (КоЫ;ет, ЗасЬз, 1972).

Другой экспериментальный прием — галоскопия — также основан на моделировании диспаратности. В этом случае с помощью опти­ческой системы производится совмещение двух светящихся в темноте точек и возникает иллюзорный фузионный образ, видимый в глубине. Две работы (БапЪа и др.1, 1972; НашзЬег, 1978), выполненные этим методом, также не внесли ясности.

Очень мало исследований стереовосприятия проведено в реальном пространстве. Это метод так называемых «падающих шариков», ко­торый также тестирует только диспаратность, но уже реальную. Этим методом работали уже упоминавшиеся авторы (Бап1;а и др., 1978; НашзЬег,1978, В1гктауег, 1951), но ясности этот метод не прибавил.

Мне известны только две работы, выполненные на здоровых испы­туемых. Они базируются на раздельном предъявлении стимулов в разные поля зрения. В одной из этих работ использовались плоские стереограммы (ШсЬагсЬ, 1970), и было найдено преимущество правого поля зрения, т.е. ведущая роль левого полушария. В другой работе (Ютига, БаипЬгз, 1971), наряду со стерео граммами, использовалось тахистоскопическое предъявление стержней на разном расстоянии (метод, близкий к методу «падающих шариков»). В этой работе найдено преимущество левого поля зрения, т.е. ведущая роль в сте­реовосприятии правого полушария.

Таким образом, подобно клиническим наблюдениям, эксперимен­тальные работы, проведенные как на больных с очаговыми пораже­ниями, так и на здоровых испытуемых, не дали четких указаний на заинтересованность одного из полушарий в восприятии трехмерности, хотя чаще все же фигурирует правое полушарие.

В связи со сказанным, я хочу отметить два обстоятельства.

1. Ограниченность методических приемов. Из многих моно- и бинокулярных признаков глубины исследовался только один биноку­лярный признак — диспаратность. При этом в подавляющем большин­стве работ исследовалась не реальная диспаратность, а искусственно созданная с помощью плоских изображений. Восприятие реальных трехмерных объектов в реальном трехмерном пространстве фактичес­ки не исследовалось.

2. Многие авторы отмечают, что экспериментально обнаруженное нарушение стерео восприятия у очаговых больных никак не сказыва­ется в повседневной жизни. Из этого следует, что либо исследовалось не то, что надлежало исследовать, и обнаружение диспаратности большой роли в восприятии трехмерности не играет, либо экспери­ментально выявляемые нарушения столь минимальны, что в обычных условиях не выявляют себя. Тогда вряд ли стоит тратить усилия на их исследование.

Единственный выход, который можно сделать, — необходимо рас­ширить методическую базу, найти новые приемы исследования сте­реовосприятия.

Наиболее адекватным и эффективным приемом исследования зри­тельного гнозиса является тахистоскопическое предъявление тесто­вого материала. Этот прием был предложен еще Гельмгольцем в прошлом веке. За прошедшие более чем 100 лет тахистоскопический метод был очень усовершенствован — теперь тахистоскопы электрон­ные, многоканальные, многопрограммные. Однако, основной принцип остался изначальным — предъявляются только плоские, двухмерные изображения.

Для наших целей необходимо предъявлять в тахистоскопическом режиме трехмерные объекты и трехмерные сцены. Однако, имеется ряд технических трудностей. Невозможно или очень трудно создать безинерционный затвор с большой апертурой. Проще всего было бы на мгновение осветить нужный объект или сцену, находящиеся в полной темноте. Но процессы световой адаптации на много порядков длительнее, чем экспозиция объекта.

Я пошел по другому пути и решил тахистоскопически предъявлять голографические изображения.

Ведь голограмма сохраняет все призна­ки пространства, в том числе и трехмерность. Исследование про­водилось при рассеянном освещении, поскольку в этих условиях голографическое изображение отсутствует, и в то же время снимается проблема световой адаптации глаза. Восстановление голографического образа производится направленным пучком белого^или — лучше — когерентного света, которые легко дозируются по времени. Я назвал этот метод голографической тахистоскопией. Насколько мне известно, до сих пор голографическую тахистоскопию никто не использовал. Этот метод позволяет значительно расширить проблематику исследо­ваний восприятия реального трехмерного пространства. Метод позво­ляет исследовать роль различных бинокулярных и монокулярных признаков глубины и, что очень важно, он делает доступным тестиро­

вание каждого полушария у здоровых испытуемых, т.к. голографи­ческое изображение можно предъявлять унилатерально в то или иное поле зрения.

Сегодня я расскажу о самых первых экспериментах по изучению роли каждого полушария в стереовосприятии.

Стимулы и условия экспериментов

В качестве стимульного материала использовались голограммы сферических поверхностей разного радиуса кривизны. Кривизна из­менялась по определенному закону от плоской поверхности (нулевая кривизна) .до полусферы. Использовалась также голограмма сфери­ческой поверхности отрицательной кривизны (вогнутая). Голограммы восстанавливались направленным пучком белого некогерентного све­та. Длительность экспозиции составляла 120-150 мсек. Исследования проводились при рассеяном освещении в слегка затемненном поме­щении. Голограммы располагались фронтально на расстоянии 60 см от сидящего на стуле испытуемого, центр голограммы находился на уровне глаз испытуемого.

Было проведено две серии исследований, каждая в двух вариантах: на больных, проходивших курс унилатеральной электросудорожной терапии, и на здоровых испытуемых, при унилатеральном предъяв­лении в разные поля зрения. Каждая голограмма предъявлялась в правое и левое поля зрения.

Первая серия. Порог стереовосприятия

В первой серии исследований ставилась задача определить чувст­вительность каждого полушария к трехмерности объектов. С этой целью больного просили сразу после предъявления экспозиции ска­зать, какой объект показывали — вогнутый, плоский или выпуклый (Деглин, Пинхасик, 1989).

Вначале о данных, полученных при обследовании больных испы­туемых. Было исследовано 7 больных, каждый до ЭСТ (контроль), после правостороннего У П (в условиях угнетения правого полушария) и после левостороннего УП (в условиях угнетения левого полушария). В этом варианте эксперимента предъявлялись 4 голограммы — плоская поверхность и три выпуклых нарастающей кривизны.

Результаты эксперимента — на рис. 7-1. По горизонтали — услов­ные номера голограмм, а под каждым номером схематическое изобра­жение поверхности в боковом повороте и в разрезе. № 2 — плоская поверхность, № 3 — минимально выпуклая и т.д. По вертикали — вероятность правильного ответа. В данном случае допускалось два ответа — плоская или выпуклая поверхность. Схемы справа показыва­ют состояние больных. Жирная линия — контроль, тонкая линия — угнетение правого полушария, пунктир — угнетение левого полуша­рия. Сначала я хочу обратить внимание на общие для всех состояний закономерности: наибольшие затруднения вызывает стимул № 3 — поверхность с минимальной кривизной. Очень трудно было опреде­лить, плоская или выпуклая это поверхность. Правильные ответы всегда давались на стимул № 4 — поверхность с хорошо выраженной кривизной — явно выпуклая поверхность. Таким образом, критиче­ским является стимул № 3 — заметил или не заметил человек, что это уже не плоскость, а выпуклое тело. Как показывают кривые на рис. 7—1, вероятность правильного ответа была наименьшей при угне­тении правого полушария. Даже стимул № 4 иногда называли плоским.

о о о о

Рис.

7-1.

Детекция объема в условиях угнетения одного из полушарий мозга.

Пояснения в тексте.

При угнетении левого полушария — когда активно правое — вероятность правильного ответа была максимальной. Гораздо чаще стимул № 2 определялся как выпуклый, стимул № 4 всегда воспри­нимался правильно. Таким образом, на основании этого исследования можно сказать, что правое полушарие чувствительнее к трехмерности, к объему, чем левое. Порог обнаружения трехмерности у него ниже.

Аналогичным образом обследовано 15 здоровых испытуемых. По сигналу экспериментатора испытуемый должен был фиксировать взгляд на центральной точке экрана, после чего справа или слева от центральной точки появлялось голографическое изображение. В дан­ной серии исследований использовалась также голограмма слегка вогнутой поверхности, и испытуемый должен был определить, какую поверхность ему показали — плоскую, выпуклую или вогнутую.

У12 испытуемых были отмечены более точные ответы при предъяв­лении стимулов в левое поле зрения, у двух точность ответов была одинакова в правом и левом полях зрения, и у одного испытуемого точность была выше в правом поле зрения.

На рис. 1-2 представлены усредненные данные по всем испытуе­мым. По горизонтали — номера стимулов: слегка вогнутый, плоский, слегка выпуклый и явно выпуклый. По вертикали — вероятность правильного ответа. Сплошная линия — результаты предъявления в левое поле зрения (ЛПЗ), прерывистая — то же в правое поле зрения (ППЗ).

Как видим, при хорошо выраженной трехмерности, явной кривизне точность ответов одинакова в обоих полях зрения. А при малой кривизне (положительной или отрицательной) или при отсутствии кривизны (то есть при слабовыраженной трехмерности или ее отсут­ствии) ответы существенно точнее в левом поле зрения. Иначе говоря, с этой задачей правое полушарие справляется лучше. Таким образом, и исследования на больных в условиях преходящего угнетения одного полушария, и исследования на здоровых испытуемых при раздельном предъявлении стимулов в разные поля зрения показали одно и то же. Чувствительность к трехмерности у правого полушария выше, чем у левого. Или, иначе говоря, порог обнаружения трехмерности у правого полушария ниже.

Достаточно ли этих данных для вывода о том, что стереовосприя­тие — функция правого полушария? Я не уверен в этом, поэтому исследования были продолжены, а эксперимент модифицирован.

Вторая серия. Точность стереовосприятия

В следующей серии экспериментов мы попытались выяснить, насколько точно соответствует стереовосприятие реальной трехмер­ности. Был использован метод выбора.

Над экраном с голограммами в одной плоскости с ними находились хорошо освещенные реальные формы, реальные сферические поверх­ности, которые служили моделями для голограмм.

Эти формы располагались в порядке нарастания кривизны повер­хности, начиная с плоской (вогнутая поверхность в этой серии экспе­риментов не использовалась). Испытуемый должен был сразу после тахистоскопического предъявления голограммы (с экспозицией 120- 150 мс) показать ту форму, ту поверхность, которая служила моделью данной голограммы. Учитывались не только количество правильных и ошибочных ответов, но и характер ошибок. Испытуемый ошибочно мог указывать на более выпуклую форму — такие ошибки мы будем называть положительными. Он мог ошибочно указывать на менее выпуклую форму — такие ошибки мы будем называть отрицательны­ми. Как и в предыдущей серии, обследовались и больные, проходив­шие электросудорожную терапию, и здоровые при раздельной стиму­ляции полей зрения.

Начнем с результатов обследования 10 больных, проведенного

Н.Е.Пинхасиком и А.С.Пахомовой с использованием пяти голограмм, включая голограмму плоской поверхности.

На рис. 7-3 представлены усредненные данные. Вверху (рис. 7-ЗА) на круговых диаграммах представлено суммарное распределение пра­вильных и ошибочных ответов на все стимулы, на все голограммы. Белый сектор — правильные ответы. В контроле (см. схему внизу)

количество правильных ответов составляет несколько меньше поло­вины. В условиях угнетения правого полушария количество правиль­ных ответов несколько снижается, а в условиях угнетения левого полушария несущественно увеличивается. Если сравнить два «одно­полушарных» состояния (рис. 7-ЗБ), то различия в количестве пра­вильных ответов оказываются значимыми, что, по-видимому, говорит о большей точности стереовосприятия правым полушарием. Кривые под диаграммами характеризуют точность восприятия более детально — при предъявлении каждого стимула. Кривые имеют У-образную фор­му. Это известная психофизическая закономерность — крайние члены ряда воспринимаются точнее средних. Если отвлечься от частных различий формы кривых, то видна закономерность: при угнетении правого полушария кривая располагается ниже, чем при угнетении левого, то есть почти каждый из стимулов при угнетении левого полушария оценивается точнее, чем при угнетении правого.

Наиболее интересными мне представляются изменения характера ошибок (см. круговые диаграммы). В контроле почти в 2 раза больше положительных ошибок, чем отрицательных.

При угнетении правого полушария происходит перераспределение ошибочных ответов: отрицательных ошибок становится больше, чем положительных. Противоположный характер носят изменения при угне­тении левого полушария. Количество положительных ошибок остается таким, как в контроле, но резко падает количество отрицательных ошибок — теперь их втрое меньше, чем положительных. Иными словами, при угнетении правого полушария появляется стремление выбирать более плоские поверхности по сравнению с предъявленной.

В третьем ряду (рис. 7-ЗВ) представлен более детальный анализ ошибочных ответов применительно к каждому стимулу. Кривая от­рицательных ошибок более подвижна, чем кривая положительных. На столбиковых диаграммах показана средняя величина положитель­ной и отрицательной ошибки в разных состояниях. Видно, что при угнетении правого полушария отрицательные ошибки становятся гру­бее, чем положительные, а при угнетении левого — наоборот: грубее положительные ошибки.

Таким образом, угнетение одного полушария вызывает драмати­ческие изменения: при угнетении правого полушария наблюдается увеличение количества и выраженности отрицательных ошибок, а при угнетении левого полушария снижение количества и выраженности отрицательных ошибок.

Изменение стереовосприятия в суммарном виде хорошо видны на функциях отображения (рис. 7-ЗГ). По горизонтали представлена объективная трехмерность — номера предъявляемых голограмм; по вертикали — субъективная трехмерность — усредненный номер вы­

бранной голограммы. Таким образом, кривая как бы отражает усред­ненную стереоскопичность восприятия. Я не буду останавливаться на анализе формы кривых. Отмечу, лишь, что при угнетении правого полушария кривая во всех точках, т.е. целиком, лежит ниже кривой, характеризующей угнетение левого полушария, т.е. «усредненная сте­реоскопичность» при угнетении правого полушария ниже, чем при угнетении левого полушария.

Ь Iх-........................... Ь-чд............ *■ & 1

в
тйт
Э€ ФФС
Рис. 7-3.

Точность восприятия объема больными испытуемыми в условиях угнетения одного из полушарий. Белый сектор — правильные ответы. Заштрихованный — положи­тельные ошибки. Черный сектор — отрицательные ошибки. Пояснения в тексте.

В целом из описанного эксперимента можно извлечь два вывода.

1. Обнаружено некоторое превосходство правого .полушария в точности стереовосприятия. Я не знаю, достаточно ли этого превос­ходства для признания за правым полушарием ведущей роли в стерео- восприятия.

2. Более важным и интересным мне представляется другой факт. Правое полушарие склонно видеть мир более трехмерным, более объемным, чем он есть в действительности. Левое полушарие склонно видеть мир менее объемным, менее трехмерным, чем он есть в действительности.

Посмотрим теперь, что дал

<< | >>
Источник: В.Л .Деглин. Лекции о функциональной асимметрии мозга человека. 1996

Еще по теме СТЕРЕОСКОПИЧНОСТЬ ЗРИТЕЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АСИММЕТРИЯ МОЗГА:

  1. Оглавление
  2. СТЕРЕОСКОПИЧНОСТЬ ЗРИТЕЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АСИММЕТРИЯ МОЗГА