Психологическое исследование движений после ранений руки

Психика не просто «проявляется» в движении, в известном смысле движение формирует психику. Ведь именно движение осуществляет ту практическую связь человека с окружающим предметным миром, которая лежит в основе развития психических процессов. Движение, соединяя человека с предметным миром, обогащает чувственное отражение его человеком. Движение повинуется при этом управляющим им ощущениям, зависит от них. Но для этого сами ощущения должны повиноваться предмету, поверяться предметом, а это происходит в практическом сближении с ним посредством движения. Поэтому изучение движения имеет для психологии первостепенное и принципиальное значение. Особенный интерес представляют движения руки, этого главного органа предметных человеческих действий.

Перед исследователем движения открываются различные пути. Один из них — путь изучения процесса восстановления движения после травматических повреждений костно-суставно-мышечного аппарата руки, ведущих к ее анатомической перестройке, в результате которой человек должен научиться использовать свои новые анатомические возможности.

Во время войны в лабораториях кафедры психологии МГУ и Института психологии, развернувших свою работу на базе одного из эвакогоспиталей, а затем на базе Центрального института травматологии и ортопедии НКЗ СССР, был проведен цикл экспериментальных и клинических исследований восстановления движений, нарушенных после перенесенного ранения руки. Эти исследования, имеющие своей задачей разработку вопросов функционально-восстановительного лечения раненых в целях возможно более быстрого и полного возвращения их боеспособности и трудоспособности, составляют предмет специальных публикаций. В настоящей статье мы изложим лишь некоторые экспериментальные данные этих исследований, представляющих психологический интерес.

Среди клиницистов широко известно явление, состоящее в том, что эффективность движения пораженной руки нередко меняется от того, какое действие выполняется больным. Например, у больного при обычной пробе активного движения пальцы кисти при сжимании ее в кулак не сходятся на 1,5—2 см, однако тот же самый больной может взять и удержать пальцами предмет гораздо меньшего размера — карандаш, папиросу и т. д.

Экспериментальное описание явления изменения объема подвижности пораженных звеньев руки в зависимости от выполняемой задачи было впервые дано в нашей стране П. Я. Гальпериным¹. Дальнейшее исследование П. Я. Гальперина и Т. О. Ги-невской² позволило подойти к более подробному анализу этого явления.

В ходе опыта испытуемые, у которых объем движения плеча или предплечья был резко ограничен (главным образом вследствие развившихся на почве перенесенного ранения руки миогенных, в частности иммобилизационных, контрактур), должны были совершать определенные движения. Если ограничение объема движения имело место в локтевом суставе, то от испытуемого требовалось согнуть, при неподвижно опущенном плече, предплечье; если же ограничение движения было в плечевом суставе, то требовалось отвести вперед и вверх плечо, не поднимая надплечья, которое фиксировалось. Сама же задача, которой отвечали эти движения, варьировалась. Перед испытуемым стояла задача либо с закрытыми глазами поднять руку как можно выше, либо сделать это, не закрывая глаз; далее он должен был поднять руку до указанной ему цифры экрана (служившего в этих опытах кинематометром) либо

¹Гальперин П. Я. Психологические факторы лечебной физкультуры. — В кн.: Сборник Украинского психоневрологического ин-та. Киев, 1943.

² Гальперин П. Я, Гиневская Т. О. Зависимость объема движения от психологического характера задач. — Ученые записки МГУ. М., 1947, т. 2, вып. 111.

взять исследуемой рукой высокорасположенный предмет. Все перечисленные варианты одинаково требовали от испытуемого движения предельного для него объема, но это движение производилось им в условиях разных задач.

Как показывают полученные в этих опытах данные замеров, максимальная величина объема движения, достигнутая испытуемым, например, в первой из описанных выше задач, вовсе не является, однако, предельной для него в условиях другой задачи, и он легко переходит через нее, давая значительное увеличение показателя объема.

О чем свидетельствует этот фундаментальный факт? Во-первых, о том, что двигательные возможности пораженной руки зависят не непосредственно от ее анатомического состояния, а от возникающих в результате перенесенного ранения чисто функциональных осложнений, которые и проявляют себя то в большей, то в меньшей степени.

Во-вторых, этот факт свидетельствует о том, что реальные функциональные возможности пораженной руки изменяются в зависимости от характера задачи. Каким же образом задача может определить собой функцию? Дальнейший анализ показывает, что это возможно потому, что разные задачи требуют и разных «механизмов» движения, что, иначе говоря, внешне одинаковое движение совершается в условиях разных задач по-разному. Меняя задачу, мы вместе с тем изменяем условия афферентации движения, условия сенсорного управления им. Например, движение, совершаемое в ответ на требование с закрытыми глазами поднять руку возможно выше, может управляться только проприоцептивно, т. е. непрерывно поступающими сенсорными сигналами от мышц, сухожилий, суставов и кожи действующей руки; однако такое же по своей внешней форме движение, но направленное на достижение определенной точки -пространства требует для своего выполнения контроля зрением, которое, таким образом, теперь также необходимо должно участвовать в координации движения, в управлении им. Итак, за зависимостью движения пораженной руки от характера задачи скрывается зависимость его от типа афферентации, изменение которого и меняет протекание всего процесса.

Полученные данные показывают далее, что движения больной руки, совершающиеся при участии зрения, дают значительное возрастание объема движения по сравнению с такими же движениями, управляемыми исключительно проприоцептивно; что, в свою очередь, движения, требующие более сложных сенсорных синтезов,— руководимые воспринимаемым предметом (например, при задаче взять, достать предмет, действовать с предметом), дают больший предельный объем, чем движения, требующие зрительного контроля только за перемещением самой руки.

Простейшее объяснение этой зависимости успешности выполнения движения пораженной рукой от типа афферентации данного двигательного акта заключается в следующем.

Ранение руки обычно имеет своим последствием весьма значи-

тельную анатомическую ее реорганизацию: образование глубоких кожных и мышечных рубцов, не вполне правильное сращивание костей, изменения в суставах. В результате проприоцептивное поле травмированной руки оказывается также измененным, как бы искаженным; сенсорные сигналы, идущие от руки, становятся уже не теми, какими они были до ранения, при этом к ним прибавляется целая гамма новых ноцицептивных ощущений, ощущений болевых и подболевых, ощущений «стянутости» и т. п. Поэтому выработанные в прежнем двигательном опыте координации естественно сбиваются и из-за продолжающейся еще иммобилизации пораженных звеньев руки остаются в первое время вне возможности какого бы то ни было восстановления, что, конечно, тоже небезразлично для последующего их налаживания. Все это и приводит к тому, что рука, начинающая впервые после ранения функционировать, теряет свою нормальную управляемость, становится вначале «неумелой», «чужой», особенно когда ее движение опирается исключительно на проприоцепцию. Именно поэтому переход от движений, управляемых проприоцептивно, к движениям, в которых все более важную роль играют оставшиеся неизменными зрительные сенсорные синтезы, повышает управляемость движением, а значит, и эффективность его, соответственность его требованиям задачи.

Что дело здесь именно в измененной афферентации, явствует не только из теоретических соображений, но также и из опытов с нормальными испытуемыми, показывающими, что недлительная (в течение 4 ч) экспериментальная иммобилизация здоровой руки, достаточно сильно меняющая проприоцептивные ощущения, временно вызывает отчетливо выраженную дискоординацию движений.

Объяснение неодинаковости влияния проприоцептивных изменений на разные движения хорошо согласуется с данными, полученными Н. А. Бернштейном³, о том, что координация движений, отвечающих разным задачам, осуществляется также и на неврологически различных «уровнях построения», уровнях связи с проприоцеп-цией. Поэтому движения, координируемые, например, на таламо-паллидарном уровне, проприоцептивном уровне, должны, по-видимому, страдать гораздо больше, чем движения, координируемые на высших кортикальных уровнях. Правда, в рассматриваемых случаях эти отношения являются более сложными, так как все изучавшиеся нами движения являются произвольными, одинаково целенаправленными и сознательными. Они, следовательно, являются по своему, так сказать, «верховному» руководству в равной степени кортикальными: определение требуемого результата и организация действий в соответствии с ним. При этом для всякого восстанавливающегося движения характерно, что любое движение, выполнение которого требуют от больного, раньше совершается им в форме

³Бернштейн Н. А. Биодинамика локомоций. — В кн.: Исследования по биодинамике. М., 1940; его ж е. К вопросу о природе и динамике координационной функции. — Ученые записки МГУ: Движение и деятельность. М., 1945, вып. 90.

произвольно-двигательного акта и лишь затем переходит на обычное для него управление и, наконец, может полностью автоматизироваться. В дальнейшем мы вернемся к этому вопросу.

Исследование показало, что между двигательной задачей, как она выступает объективно, и тем, как реально строится соответствующее движение испытуемого, не существует прямой, однозначной зависимости. Движение испытуемого в условиях одной и той же задачи в зависимости от цели может выполнять психологически различные действия. Например, цель данного действия может заключаться для испытуемого в доставании указанного предмета, а может заключаться и в проверке, может ли он выполнить это действие больной рукой. Вместе с тем то, как выступает для испытуемого конкретная задача, зависит от его наличной общей установки, сказывающейся также и на характере самих движений. Это обстоятельство выдвинуло перед исследователями второй большой вопрос.

Итак, мы стали перед двоякой проблемой изучения природы функциональных ограничений двигательных возможностей: во-первых, изменение собственно афферентации движения и, во-вторых, изменение так называемых установок готовности действовать пораженной рукой.

Проблема афферентации движения после перенесенного ранения руки, прежде всего, связана с экспериментальной проверкой и уточнением самого факта расстройства управления движением, его координации. Этой задаче и были посвящены исследования А. Г. Комм и В. С. Мерлина.

А. Г. Комм, изучавшая во многих сериях опытов процесс симультанной координации различных по типу своей афферентации движений, установила, что поражение костно-мышечного аппарата руки вначале неизбежно приводит к дискоординации ее движений, которая при тщательном изучении специальными методами всегда может быть выявлена. При этом дискоординация движения обнаруживается тем отчетливее, чем больше та роль, которую в его выполнении играет проприоцептивная чувствительность.

Например, задание провести карандашом по узкому узору «лабиринта», избегая касаний с образующими его линиями, выполняется пораженной рукой вполне удовлетворительно. Если, однако, на нитке, переброшенной через край стола, подвесить к карандашу небольшую гирьку, оттягивающую карандаш в сторону и, таким образом, ввести необходимость в дополнительной проприоцептивной коррекции данного движения (учет силы груза, тянущего карандаш на одних участках проходимого им пути в направлении его движения, а на других — в противоположном направлении или в сторону), то дискоординация обнаруживается весьма отчетливо. То же самое наблюдается при нажимании на пневматическую капсулу: при зрительном контроле кривая нажима, производимого больной

рукой, внешне ничем не отличается от кривой здоровой руки, если же выключить зрительный контроль, то кривая пораженной руки приобретает характерную зазубренность и многовершинность, что прямо указывает на дефект координации. Таким образом, степень коор-динированности движения пораженной руки оказалась прямо зависящей от характера выполняемой задачи.

В исследовании В. С. Мерлина удалось установить, что при повторении движений их дискоординация, вообще постепенно сглаживающаяся, может, однако, увеличиться, если движения, предшествующие данному движению, совершались в объемах, близких к предельным. Следовательно, степень координированности определяется не только прямым влиянием афферентационных условий данной задачи, но и функциональными состояниями, реактивно вызываемыми предшествующими раздражениями.

Наконец, важный факт, установленный в этом исследовании, состоит в том, что при сравнении движений типа движений воль-ногимнастических с аналогичными движениями подхватывания падающего стержня, показатели степени координированности движения возрастают во много раз. Имеем ли мы и в этом случае дело с влиянием перехода от зрительной «предметной» афферентации к более высокому «уровню построения» движения? По-видимому, это не так, потому что психологически движения «подхватывания» гораздо примитивнее, чем движения вольногимнастические, хотя и осуществляющиеся без прямого участия зрения, локализационно связанного с неврологически более высокими инстанциями, но зато выполняемые произвольно, под контролем сознания.

Общее положение, вытекающее из рассмотренных нами исследований и состоящее в том, что в основе функционального ограничения движений после травмы конечности лежит нарушение координации, находит свое подтверждение и в данных исследования хода процесса восстановления, полученных А. В. Запорожцем и Я. 3. Неверович Как оказалось, общей закономерностью этого процесса является изначальное налаживание именно координации движений и лишь затем постепенно возрастают их сила и объем.

Для дальнейшего раскрытия внутреннего механизма тех функциональных осложнений, которые вносят в произвольное движение сдвиг проприоцептивной чувствительности, мы перешли к изучению более сложных случаев анатомического изменения руки, которые создаются операцией по Крукенбергу.

Операция эта состоит в том, что при потере кисти из предплечья формируют новый двупалый орган, действующий как клешня. Для этого предплечье рассекается по продольной линии, часть мышц удаляется, а часть мышц перешивается. В результате m.supinator и extensor carpi radialis с частью m. extensor digit comm. приобретают функцию отведения радиального «пальца», a m. flexor carpi radialis с радиальной частью m. flexor digit comm. — функцию его приведения; функцию отведения ульнарного «пальца» принимают на себя m. extensor carpi ulnaris с частью m. extensor digit comm., а функцию его приведения — m. flexor carpi

ulnaris и ульнарная часть m. flexor digit comm., недостающая для покрытия пальцев кожа пересаживается (Н. Н. Приоров⁴). Таким образом, после этой операции больной получает, по существу, совершенно новый орган, движением которого он должен овладеть.

Необходимо с самого начала отметить, что ставшие теперь возможными движения отведения и приведения лучевой и локтевой костей предплечья начинают формироваться относительно очень быстро, несмотря на полную невозможность использовать для этого какие бы то ни было прежние координационные навыки, которые теперь могут лишь мешать движению.

Задача, которая стояла перед исследованием больных после операции по Крукенбергу, предпринятым нами совместно с Т. О. Гиневской, заключалась в том, чтобы изучить состояние глубокой чувствительности реконструированной конечности.

Исследование показало, что если больным предложить сравнивать между собой при помощи руки Крукенберга вес гирь, то они дают, вопреки тому, что можно было бы ожидать, вполне удовлетворительные оценки. Значит, даже полная реконструкция поля проприоцептивной чувствительности не приводит к сенсорной дезориентации или, точнее говоря, ориентация эта вновь налаживается весьма быстро.

Воспользуемся теперь другим методом, предложенным Т. О. Гиневской. Для этого попросим больного сравнить между собой вес двух гирь, одинаковых по весу, но резко различных по объему⁵. В норме при этом возникает очень резкая иллюзия (так называемая иллюзия Шарпантье): меньшая гиря кажется значительно тяжелее. Это — при открытых глазах. Если же глаза закрыты, то иллюзия, понятно, исчезает и гири кажутся одинакового веса. Совершенно другую картину дают наши испытуемые: при открытых глазах у них возникает обратная иллюзия, либо иллюзия не возникает вовсе, либо, наконец, как это мы наблюдали, правда, только в отдельных случаях, прямая, но удвоенная иллюзия⁶. Иначе говоря, у этих больных обнаруживается симптом Демора, описанный в качестве характерного для случаев глубокого недоразвития коры. Нужно заметить, что у больных с рукой Крукенберга симптом этот сохраняется долгое время, по-видимому, до момента полного овладения движениями.

Это — думаем мы — свидетельствует о том, что в основе функ-

⁴ П р и о р о в Н. Н. Восстановление функции верхней конечности после ампутации. — Ортопедия и травматология, 1935, № 6.

⁵ Как и в первом случае, мы пользовались «пассивной» мето- аикой, т. е. экспериментатор сам навешивал петлю, прикрепленную к гире на дистальный конец ульнарного пальца испытуемого.

⁶ Для установления величины иллюзии применялась методика увеличения веса большой гири, что и позволяет измерить «порог иллюзии», т. е. найти ту величину, прибавление которой уравнивает кажущийся разным вес сравниваемых гирь.

циональных затруднений, возникающих в связи с анатомической перестройкой конечности, лежит не распад непосредственно проприоцептивно-двигательных координации, которые, как это наблюдается у относительно низко организованных животных, вновь образуются почти мгновенно, и вообще не сенсомоторных связей, перестраивающихся и у человека весьма быстро, а распад высших интерсенсорных интеграции: интеграции проприоцептивно-кинестетических синтезов и синтезов зрительно-пространственных, центральный механизм которых обычно локализуют в теменной коре.

Зависимость этого распада от перестройки сенсорного поля конечности явствует из того, что при исследовании культи другой руки испытуемого, потерявшей свои нормальные двигательные возможности, но не подвергнувшейся реконструкции, симптом Демора никогда нами не наблюдался.

Для того чтобы проверить открывшуюся в этих опытах картину изменений, мы провели еще одну серию экспериментов, по методике, сходной с методикой, применявшейся Л. А. Шифманом⁷ для исследования осязательных восприятий у нормальных испытуемых. Мы ставили перед нашими испытуемыми задачу узнать при помощи ощупывания реконструированной конечностью (с закрытыми, разумеется, глазами) простейшие трехмерные геометрические формы и простейшие предметы обихода. Проведенные опыты установили наличие у наших испытуемых ясно выраженной своеобразной периферической осязательной агнозии (так называемый астереогноз). Испытуемые констатируют отдельные осязательно-двигательные ощущения, строят догадки, но у них не возникает на основе этих ощущений, идущих со стороны конечности, никакого образа предмета.

Следовательно, сенсорная сигнализация, поступающая со стороны перестроенного органа движения, не в состоянии на ранних этапах восстановления вступить в связь и активировать высшие зрительно-пространственные гностические образования. С другой стороны, участие этих высших гностических образований — двига-тельно-пространственных образов или схем — составляет, как мы думаем, необходимое условие сознательного, произвольного выполнения заданного движения, независимо от того, с какими промежуточными инстанциями и «фоновыми уровнями» (если воспользоваться термином А. Н. Бернштейна) связана их реализация.

Мы это особенно подчеркиваем, так как склонны придавать принципиальное значение самому факту высшей гностической организации специфически человеческих движений, которые первоначально формируются всегда в качестве действий, т. е. как целенаправленные и сознательные процессы, впоследствии автомати-

⁷ Шифман Л. А. К проблеме осязательного восприятия формы. — В сб.: Исследовании по проблеме чувствительности: Труды Института им. В. М. Бехтерева по изучению мозга. Л., 1940, т. XII; его ж е. К вопросу о тактильном восприятии формы. — Там же.

зирующиеся, но все же сохраняющие черты своего происхождения.

С этой точки зрения, различие задач на произвольное движение по создаваемым ими условиям афферентации состоит прежде всего (хотя и не единственно!) в том, с какой, образно говоря, стороны активируются требуемые интерсенсорные, строящиеся в нормальных случаях на зрительной основе, гностические синтезы — схемы движения: со стороны измененной проприоцепции или со стороны зрения, вся сфера которого осталась сохранной. Это и объясняет ту особо важную роль, которую играет зрение на начальных стадиях восстановления движений — на стадиях сознательного управления ими. Восстановление идет, очевидно, по пути, противоположному тому, по которому шло развитие. В то время как генетически высшие оптико-пространственные синтезы формировались в движении и роль главного интегратора зрительных ощущений играла проприоцепция, восстановление проприоцептивного управления движением начинается со зрительно-гностического синтеза, так сказать, с конца.

Последнее очень ясно видно в тех случаях, когда глубокая реконструкция руки производится у лиц, потерявших одновременно с потерей кисти также и зрение. У этих больных наблюдается особенно глубокая «осязательная агнозия» и налаживание движения идет у них обычно чрезвычайно медленно, во много раз медленнее, чем у зрячих.

В последнее время нами была начата применительно к этим больным экспериментальная разработка активных методов воспитания движения руки после сделанной им операции по Крукенбергу. Пока мы располагаем в этом направлении лишь самыми первыми данными, но и они являются достаточно вьразительными.

Путь, который сейчас вырисовывается здесь, — это путь упражнений в «познании рукой», путь восстановления осязательно-кинетического гнозиса. Для этого мы пробовали применять два различных метода. Первый из них состоит в сопряженном употреблении неоперированной руки, выполняющей роль гида, и реконструированной руки, ставшей «агностиком». Другой метод заключается в том, что больному раньше детально описывают предмет, который он должен будет узнать, вызывают возможно более отчетливый образ его в сознании больного, а затем дают ему возможность ознакомиться с этим предметом осязательно-двигательным способом. Как показывают первые результаты, полученные при работе с простейшими предметами и формами, последний метод весьма эффективен: уже на протяжении одного сеанса происходит значительный сдвиг.

Таким образом, экспериментально-психологическое исследование распада тех сложных гностических образований, которые делают возможным выполнение человеком произвольных, сознательно-целенаправленных движений, раскрывает и путь их реинтеграции. Реинтеграция эта происходит, вообще говоря, в процессе самого движения, выполняющего под контролем зрения пространственно-целевые или предметные действия. В дальнейшем в ходе воссоздания

соответствующих «функциональных систем»⁸ происходит образование устойчивых координационных автоматизмов и сужение афферентации за счет изменения роли зрения или даже его полного выключения, однако лишь после того как проприоцептивные сенсорные синтезы вновь приобрели свой специфически человеческий гностический характер.

Эти общие итоги изучения проблемы функционального ограничения движения, возникающего вследствие изменения условий управления движением, созданного травмой, хорошо иллюстрирует выделяемый нами специально методический принцип — принцип восстанавливающего обучения, именно обучения, а не механической тренировки⁹.

Движения человека являются продуктом огромного опыта, накопленного в процессе его онтогенетического развития, опыта, который является в такой же степени сенсорным, гностическим, как и двигательным. Этот опыт в какой-то своей части зачеркивается произошедшей анатомической реконструкцией руки и должен быть восстановлен вновь. Он может восстановиться и сам по себе, стихийно, по мере практического овладения движениями в условиях быта или, что гораздо лучше, в условиях труда. Однако мы обязаны найти более короткие, более эффективные пути; одним из них и является путь специального восстанавливающего обучения движению.

В заключение мы кратко остановимся на второй проблеме, выдвигаемой исследованием функциональных ограничений движения.

Описанные изменения в сложных сенсорных образованиях, с которыми связано выполнение движения, составляют лишь один круг явлений, зависящих от поражения костей и мягких тканей руки. Другой возникающий при этом круг явлений относится к происходящему изменению тонической, в широком смысле этого понятия, функции¹⁰.

Эти явления были обнаружены еще в экспериментах А. Г. Комм, но особенно отчетливо они обнаружились в исследовании координации бимануальных рабочих движений (строгание рубанком), проведенном Я. 3. Неверович. Как известно, нажимные усилия рук при строгании чередуются, переходя от одной руки к другой. Однако графические записи показывают, что в нормальных случаях ни у профессионалов, ни у испытуемых, вовсе не умеющих строгать, полного выключения усилий руки фактически ни в один из моментов процесса не наблюдается. Наоборот, в случае поражения одной из рук у больных, как владевших прежде навыком строгания, так и

⁸ Анохин П. К. Проблема центра и периферии в физиологии нервной деятельности. М., 1935.

⁹ Леонтьев А. Н., Запорожец А. В. Восстановление движения. М., 1945.

¹⁰ Орбел и Л. А. Лекции по физиологии нервной деятельности. Л., 1935.

не владевших этим навыком, вначале пораженная рука как бы вовсе выпадает в определенные моменты из процесса и соответствующая кривая записи ее усилий выравнивается на соответствующем участке в совершенно прямую линию. Это происходит именно в те моменты, когда наступает очередь преимущественной активности здоровой руки. Таким образом, больная рука хотя и участвует в бимануальном движении, но она активна лишь тогда, когда должна выполнять относительно самостоятельную роль, когда с нее это прямо «спрашивается»; зато, как только она может прекратить свои усилия и полностью передать их здоровой руке, она немедленно выключается из процесса.

Подобная же «нерадивость» пораженной руки на начальных этапах восстановления обнаружилась и в специальных опытах, проведенных А. В. Запорожцем. В этих опытах перед испытуемыми располагался полукругом ряд предметов, из числа которых он должен был брать те, на которые ему последовательно указывал экспериментатор. В нормальных случаях испытуемый обычно пользуется при этом той рукой, которой удобнее взять указанный предмет: когда он лежит справа, то правой, когда слева — левой. Если, однако, называть испытуемому предметы, лежащие так, чтобы он пользовался несколько раз подряд одной и той же рукой (например, предметы, которые лежат слева), то у него вырабатывается установка на движение именно этой рукой. Поэтому если теперь ему указать предмет, лежащий с противоположной стороны, то он все же возьмет его той же рукой, хотя это удобнее сделать другой рукой.

Иначе обстоит дело при исследовании испытуемых с поражением руки. На ранних стадиях восстановления эти испытуемые по собственной инициативе вовсе не пользуются больной рукой, хотя требуемое движение ею может быть легко выполнено. Они как бы вовсе игнорируют возможности своей больной руки, вернее — она сама как бы уходит из этих возможностей. Поэтому даже прямая инструкция пользоваться в нужных случаях больной рукой действует лишь очень короткое время и испытуемый снова и снова «забывает» о ней. Чтобы заставить больную руку действовать, нужно всякий раз делать специальное усилие, нужен приказ, специально ей адресованный. Это — проявление так называемой установки на щажение.

На последующих стадиях восстановления эта установка исчезает и появляются двигательные установки, характеризующиеся повышенной избирательностью: у испытуемых, прошедших через «тренировочную» серию опытов, создающих установку на определенный двигательный прием (например, на захватывание предмета всей кистью или, наоборот, только кончиками пальцев), эта установка в «критических опытах» выявляется ярче на больной Руке, чем на здоровой.

Последний этап, предшествующий возвращению к нормальным Установкам,— это этап установки на «сверхактивность» больной руки. «Она (больная рука) зудит у меня на работу»— так описал этот этап один из наших больных.

Что скрывается за этими особенностями установок пораженной руки? Могут ли они быть объяснены особенностями самой моторной импульсации, например торможением соответствующих импульсов, адресуемых к больной руке? Мы имеем основание думать, что механизм наблюдаемых явлений более сложен и что он связан с извращением регуляции самой «настройки» мышечной периферии по отношению к приходящим импульсам, т. е. с регуляцией ее тонуса, управление которым также совершается на основе измененной травмой проприоцепции, но по совершенно другим путям и под прямым влиянием симпатической нервной системы. Последнее, по-видимому, и создает известную автономность изменений установки, которая выражается в том, что хотя в каждом отдельном случае путем специального усилия движение может быть произвольно вызвано, но произвольно изменить саму установку, вероятно, невозможно; простое повторение произвольных усилий в некоторых случаях способно вызвать даже противоположный желаемому эффект и только еще больше подчеркнуть отрицательную установку. Изменения двигательной установки достигаются совершенно иначе, воздействиями на внутренние установки личности больного, на эмоциональную его сферу, т. е. путем воздействия воспитательного типа.

Поэтому, например, при трудотерапии существенно не только то, какие двигательные операции выполняются больным, но также и то, как организован самый труд, увлекает ли он больного или переживается им только как система искусственных лечебных упражнений. Это обстоятельство и служит основанием для того, чтобы вместе с принципом восстанавливающего обучения выдвигать также и принцип восстанавливающего воспитания. Практическая необходимость сочетания этих принципов в функциональной восстановительной работе с больными не является случайной; соответствуя общепедагогическому требованию, предъявляемому ко всякому обучению, она психофизиологически соответствует реальному единству обеих адаптационных систем организма: тонической и трофической, с одной стороны, и физической, собственно моторной — с другой.

Итак, если анализ функциональных последствий тех сдвигов, которые наступают под влиянием перенесенного ранения в аффе-рентно-эфферентном поле руки, несколько неожиданно приводит нас по одной линии исследования к картине изменения сложнейших гностических образований в психике, то по другой линии он открывает нам, пожалуй, не менее неожиданную внутреннюю связь этих сдвигов с самыми интимными личностными образованиями — с внутренними установками человека.

Тем самым человеческое движение выступает, думается нам, в своем настоящем свете: не как принадлежащее только «чисто физической» сфере человека, над которой механически надстраивается его психика, но как осуществляющее процесс единой, высшей по своей форме, человеческой жизни — жизни, опосредствованной психикой, сознанием.

Об одном феномене пространственного
восприятия (эффект «лупы»)

При исследовании процесса порождения предметных зрительных образов, проводившемся на кафедре общей психологии психологического факультета МГУ методом инвертирования сетчаточ-ных паттернов, автором было обнаружено следующее явление, предварительным сообщением о котором является данная статья.

Если между наблюдателем и некоторым объектом расположить в вертикальной плоскости ряд одинаковых стержней с равными промежутками между ними (в исходных опытах стержни имели диаметр около 2 мм, интервалы 12 мм и длину 30 см), то при бинокулярном рассматривании объекта наблюдатель видит стержни смещенными в направлении от него, т. е. отодвинувшимися, более отдаленными. При этом «отодвинувшиеся» стержни воспринимаются очень отчетливо, как обладающие трехмерностью, телесностью. Возникает впечатление, что это те же самые стержни, но только более удаленные. Если стержни закреплены в рамках, то наблюдатель воспринимает пустую без стержней рамку, а в рамке, как через окно, ему видятся на некотором расстоянии стержни.

Для удобства описания я буду условно называть ряд параллельных стержней решеткой; реальную решетку — физической, а решетку, воспри-

нимаемую наблюдателем как более отдаленную, — видящейся. Последний термин является более адекватным, чем термин «иллюзорная», так как, хотя явление, о котором идет речь, можно на первый взгляд отнести к классу зрительных иллюзий, оно имеет, как это явствует из дальнейшего, совершенно особый характер.

Естественно, что уже после первых наблюдений возник вопрос о том, было ли описано в научной литературе открывшееся явление. Просмотр источников, в том числе обзоров по иллюзиям¹, показал, что зто явление до сих пор не описывалось. Единственный феномен, несколько похожий на явление видящегося «отодвигания» решетки,— это так называемый «феномен обоев» (wallpaper phenomenon), упоминаемый еще Г. Гельмгольцем (1925)². Он состоит в том, что при увеличении угла конвергенции повторяющийся рисунок на стенках обоев кажется приближающимся к наблюдателю. Этот феномен привлек к себе внимание ряда исследователей в связи с проблемой влияния конвергенции на оценку дистанции до объекта. В этом направлении и продолжаются сейчас исследования³.

Особенности обнаруженного явления выступают более полно при подробном его анализе. Однако, прежде чем говорить об этом, необходимо дать детальное описание условий, при которых оно возникает. Главное условие состоит в том, чтобы стержни, образующие физическую решетку, были расположены параллельно и находились на равном расстоянии друг от друга. Необходимо, далее, чтобы угол между гравитационной вертикалью (в плоскости решетки) и направлением стержней не превышал некоторой величины, которая должна быть заметно меньше 45°. Иначе говоря, при вертикальном положении головы наблюдателя и горизонтальном направлении стержней явление «отодвигания» не возникает; некоторый же наклон решетки (или наклон головы наблюдается) возникновению этого явления не мешает. Оно сохраняется и в том случае, если физическая решетка наклоняется в направлении взора наблюдателя, т. е. в сагиттальной плоскости. Что же касается расстояния между наблюдателем и физической решеткой, то оно может меняться в широких пределах: от 20—30 до 80 и более см — в зависимости от параметров решетки; при указанных выше размерах решетки наиболее удобной для наблюдения является дистанция в 20—30 см. Явление «отодвигания» решетки возникает через несколько секунд, при повторении опытов оно наступает сразу, как только наблюдатель переведет взор от физической решетки на расположенный за ней объект: физическая решетка полностью исчезает и возникает более удаленная видящаяся решетка. От общего фона и освещенности (тоже, разумеется, в известных пределах) описываемое явление не зависит.

¹ Schober И., Rentschler J. Das Bild als Schein der Wirkiheit. Munchen, 1972.

² Helmholtz H. Physiological Optics. N. Y., 1925, v. 3

³ Ittelson W. Visual Space Perception. N. Y., I960; On о H. Some thoghts on different task related to size and distance. - Psychonomic Monographs. 1970, v. 3 (13), N 45.

Вообще оно обладает очень большой устойчивостью и длительностью. Оно не разрушается ни движением головы и глаз испытуемого, ни мигательными движениями. Испытуемый может произвольно переходить от восприятия физической решетки к видящейся, снова к физической решетке и т. д. Видящуюся решетку он может тщательно рассматривать — переводить взор на разные участки образующих ее стержней, скользить взором по длине, пересчитывать, отмечать мелкие дефекты их фактуры (случайные царапины, точки и т. п.). При этом объекты, расположенные за физической решеткой, испытуемый видит так же, как в обычных условиях, т. е. до «отодвигания» решетки.

Первый поразительный факт, который сразу же бросился в глаза, состоит в том, что при «отодвигании» решетки ее линейные размеры увеличиваются (стержни на видящейся решетке становятся длиннее и толще, промежутки между ними — больше). В этой связи была проведена специальная серия опытов, в которых сопоставлялось расстояние от наблюдателя до видящейся решетки с ее линейными размерами. Производить соответствующие измерения было очень 'легко благодаря «телесности» и устойчивости видящейся решетки. Простейший прием состоял в том, что экспериментатор (или сам испытуемый) помещал измерительную линейку за видящейся решеткой, а затем плавно приближал к себе до момента ее «касания» со стержнями решетки. Таким способом можно было измерить расстояние от наблюдателя до видящейся решетки (до места, где останавливалась линейка), а пользуясь делениями линейки — измерить толщину стержней и расстояние между ними; для измерения длины стержней видящейся решетки линейку нужно было расположить не перпендикулярно стержням, а параллельно им (в этом случае удобнее было пользоваться физической решеткой с более короткими стержнями).

Много раз повторенные на разных испытуемых опыты с определением размеров видящейся решетки позволили установить, что с увеличением расстояния между наблюдателем и видящейся решеткой ее линейные размеры растит прямо пропорционально расстоянию. Иначе говоря, изменение размера видящейся решетки подчиняется закону Эммерта для последовательных зрительных образов, или — в более общем виде — так называемой гипотезе инвариантности угловой величины объекта⁴.

Второй важнейший факт, установленный опытами, заключается в том, что если наблюдатель отодвигается от физической решетки (или физическая решетка отодвигается от наблюдателя)., то видящаяся решетка воспринимается как удаляющаяся и увеличивающаяся по своим размерам. Иными словами, расстояние до видящейся решетки и, соответственно, ее размеры увеличиваются (или уменьшаются) пропорционально увеличению (или уменьшению) расстояния между наблюдателем и физической решеткой.

Таким образом, испытуемые могут управлять дистанцией до видящейся решетки и ее размерами, приближаясь или отодвигаясь от

⁴ Ittelson W. Visual Space Perception. K. Y., 1960.

физической решетки. Этим способом они способны достаточно точно локализовать видящуюся решетку в заданной плоскости, например в плоскости какого-нибудь объекта, расположенного за физической решеткой или в плоскости определенного деления «продольной» физической линейки, воспринимаемой под некоторым углом. Любопытное явление состоит в том, что при этом физической решетки испытуемые не видят и, следовательно, могут ориентироваться на меняющееся расстояние до видящейся решетки, на изменение ее размера или на объекты-вехи «зарешеточного пространства».

Третий факт, имеющий важное значение, особенно в свете упомянутой выше дискуссии о роли конвергенции в возникновении «феномена обоев», состоит в следующем. Если испытуемым предложить переводить взгляд с физической решетки на разноудаленные от нее объекты, т. е. смещать фиксационную точку на разные расстояния от глаз, то (при неизменности остальных параметров) дистанция до появляющейся в этих условиях видящейся решетки не меняется. Но так как угол конвергенции зависит от расстояния до точки фиксации, то остается предположить, что явление «отодвигания» решетки и ее видящиеся размеры не зависят от степени конвергенции зрительных осей.

Нужно, однако, отметить, что в проведенных опытах объективных измерений степени конвергенции, необходимых для полной верификации этого предположения, не проводилось.

Наконец, четвертый экспериментально установленный факт является, пожалуй, самым впечатляющим. Так как увеличение линейных размеров видящейся решетки характеризуется изотропностью, т. е. соответственно увеличиваются все ее элементы, то это натолкнуло на наивное предположение, что на сильно увеличившейся видимой решетке будут различаться такие детали, которые на физической решетке с данного расстояния не различаются. Кажущаяся неправдоподобность такого предположения заключается в том, что оно противоречит простому обстоятельству: ведь как бы ни росли размеры видящейся решетки, ее проекция на сетчатке (сетчаточные паттерны, создаваемые воздействием реальной физической решетки) при изменении дистанции до нее не изменяется. Все же под влиянием непосредственного впечатления более четкого различения отдельных деталей на стержнях видящейся решетки я провел на себе несколько простейших измерений, которые дали основание считать предположение об уменьшении порогов пространственной дискриминации при рассматривании увеличенной (видящейся) решетки оправдавшимся.

Совершенно отчетливо это явление выступило в специальных опытах. На один из стержней физической решетки наносился очень плотный ряд тонких черточек. Испытуемый, смотря на физическую решетку, отодвигался от нее на такое расстояние, с которого участок, покрытый черточками, воспринимается как сплошное серое пятно. Затем испытуемый, не меняя дистанции до физической решетки, «отодвигает» решетку от себя. Теперь, т. е. на увеличенной видящейся решетке, отдельные черточки становятся легко различимыми. В ходе

этих опытов само собой пришло и название для этого явления: эффект «лупы».

В дальнейшем были поставлены систематические опыты на 10 испытуемых (все с практически нормальным зрением)⁵. Процедура опыта была такой: физическая решетка с нанесенной на ней горизонтальной штриховкой устанавливалась на расстоянии 400 мм от испытуемого, голова которого фиксировалась с помощью подбородника; в этих условиях сначала измерялась дистанция субъективного слития линий штриховки для физической решетки; это делалось путем постепенного ее отодвигания на такое расстояние, с которого испытуемый переставал различать отдельные штрихи (оно колебалось для разных испытуемых от 752 до 965 мм); после этого аналогичным способом измерялась дистанция субъективного слития той же штриховки для видящейся решетки.

Результаты этих опытов оказались следующими. У всех испытуемых дистанция субъективного слития для видящейся решетки была больше, чем для решетки физической. Средняя дистанция для первой была равна 1057 мм, для второй — 822 мм; таким образом, разница составила в среднем 28 %. Нужно при этом отметить большие индивидуальные различия: у одних испытуемых при переходе от восприятия физической решетки к восприятию видящейся решетки дистанция слития увеличивалась всего на несколько процентов (у трех испытуемых из десяти); у других возрастала гораздо более резко (у одного из испытуемых до 99 %). Такой большой разброс не является неожиданным, но это требует особого обсуждения. Сейчас самым важным для нас является экспериментально установленная реальность эффекта «лупы».

Объяснение этого эффекта наталкивается на очень большие трудности. Ссылка на конвергенцию здесь едва ли возможна. Более правдоподобной является гипотеза его зависимости от аккомодации⁶, аппарат которой физиологически завязан с аппаратом конвергенции. Все же в некоторых условиях эта связь может и не проявляться.

Для проверки этой гипотезы нужны, по-видимому, измерения происходящих изменений преломляющей способности глаза, что требует сложнейшей техники с использованием лазера. Возможно, наконец, что эффект «лупы» зависит от обнаруженного факта, о котором я еще не говорил.

Этот пятый факт состоит в том, что возникновение видящейся решетки возможно лишь при слиянии диплопических изображений (вспомним, что оно наблюдается лишь при бинокулярном восприятии). Первое доказательство этого было получено при зрительном пересчете стержней решетки: оказалось, что число стержней видящейся решетки всегда меньше на единицу, чем число стержней физической решетки. В дальнейшем были поставлены специальные опыты, в которых демонстрировалась физическая решетка с нанесенными

⁵ Опыты проводились А. Д. Логвиненко и Т. М. Сокольской.

⁶ Эта гипотеза была высказана А. Н. Колмогоровым в беседе с автором.

на два соседних стержня цветными метками — на один зеленого цвета, на другой — красного. При этих условиях на видящейся решетке на одном ее стержне воспринимаются две метки разного цвета, а на двух соседних с ним по одной — либо красная, либо зеленая.

Само собой разумеется, что явления, описанные мною в этом предварительном сообщении, нуждаются в уточнении и в дальнейших детальных экспериментальных исследованиях, итоги которых потребуют специального изложения. Все же и сейчас уже видно, что указанные выше пять основных фактов внутренне связаны между собой в единую систему, как бы центрирующуюся в эффекте «лупы». Можно, конечно, рассматривать эту систему как совершенно особую и даже исключительную, представляющую лишь некоторый самостоятельный интерес. Но можно отнестись к ней и иначе. Я уже говорил в самом начале, что открытие исходного явления было обусловлено контекстом исследования зрительных образов методом инверсии, позволяющим разводить между собой паттерны сетчатки и возникающий на их основе предметный чувственный образ. Этот контекст и создает перспективу более широкого, более обобщенного психологического осмысливания изложенных фактов.

Чтобы не вдаваться в теоретический анализ, я ограничусь простым описанием некоторых явлений перцептивного конфликта, легко сближающихся с явлениями, наблюдаемыми при инвертированном или псевдоскопическом зрении⁷.

Одно из таких явлений было уже упомянуто. Оно состоит в том, что в то время как видящаяся решетка резко увеличена, объекты, находящиеся в «зарешеточном пространстве», не меняют своих линейных размеров. В результате возникает парадоксальная картина: приложенная к видящейся решетке измерительная линейка сохраняет свой реальный масштаб; если видимая решетка удаляется и становится все больше, то при отодвигании вместе с решеткой, приложенной к ней измерительной линейкой, видно, как число ее делений, укладывающихся, например, между двумя стержнями, постепенно увеличивается.

Другое явление относится к случаям, когда стержни видящейся решетки пересекают реальные объекты, находящиеся в зарешеточном пространстве. Чаще всего наблюдатель воспринимает стержни видящейся решетки проходящими сквозь объект, не трансформируя его. Возникает неправдоподобный образ, порождающий своеобразную «перцептивную проблему». В результате появляется чувство нереальности картины в целом: ведь стержни видятся столь же вещественными, как и сами объекты. Иногда зрительная система отвечает

⁷ Столин В. В. Построение зрительного образа при псевдоскопическом восприятии. — Вопросы психологии, 1972, № 6; Логвиненко А. Д., Столин В. В. Исследование восприятия в условиях инверсии поля зрения. — Эргономика, 1973, № 6; Логвиненко А. Д. Некоторые аспекты проблемы константности восприятия в условиях инверсии поля зрения. — Эргономика, 1973, № 6.

на эту ситуацию перестройкой образа объекта, неправдоподобно совмещенного с видящимися стержнями. Например, спичечный коробок воспринимается как имеющий глубокие прорези, в которых лежат стержни решетки. В других случаях происходит, наоборот, трансформация стержней. Так, если при видящемся удлинении стержней некоторые из них «наталкиваются» на объект, то иногда они проходят через него, а иногда удлинение их прекращается на границе объекта, т. е. они как бы упираются в него, остальные же стержни решетки продолжают удлиняться (чаще это происходит, когда объект оценивается как массивный, непроницаемый).

Особенно демонстративны случаи перцептивного конфликта в опытах с объектами, непосредственно примыкающими к физической решетке. Если физическую решетку расположить горизонтально (но так, чтобы ее стержни оставались параллельными медиальной плоскости) и положить на нее какой-нибудь предмет, то при возникновении отодвинувшейся, т. е. в данном случае «опустившейся», видящейся решетки и исчезновении реальной решетки этот предмет воспринимается как висящий в воздухе. Но если положить на физическую решетку небольшой бумажный квадратик, то картина меняется. Бумажка отодвигается вместе с видящейся решеткой и соответственно меняет размеры.

В опытах можно наблюдать и более сложные перцептивные конфликты. Так, если на рамку вертикально расположенной физической решетки положить сверху плоский прямоугольный кусок картона, то обнаруживается следующее явление. Когда возникает видящаяся решетка, ее рамка, как всегда, продолжает восприниматься на своем реальном месте, а вместе с нею воспринимается и лежащая на ней картонка. Но вот что удивительно: если рамка, покрытая картонкой, осталась, скажем, на расстоянии 50 см от наблюдателя, а видящаяся решетка отодвинулась на метр, то сверху на ее стержнях тоже видится картонка, и притом не изменившая своих размеров. Таким образом, наблюдатель видит картонку одновременно в двух местах — и на рамке физической решетки, и на видящихся стержнях. Иными словами, для восприятия по своим размерам картонка существует в пространстве физической решетки, а по своей локализации — в пространстве видимой решетки.

В заключение приведу еще одно наблюдение, относящееся к ситуации перцептивного конфликта. В некоторых опытах с медленным приближением реального объекта, расположенного за видящейся решеткой, к ее стержням было обнаружено, что этот предмет, двигаясь в направлении к наблюдателю, иногда не проходит сквозь стержни, а вовлекает видящуюся решетку в свое движение: вместе с предметом она сама начинает приближаться к наблюдателю.

Итак, за эффектом «лупы» открылось множество явлений, характеризующих работу зрительной системы по порождению в сознании человека предметных чувственных образов. Специальные условия, которые создаются эффектом «лупы», лишь осложняют этот до сих пор еще недостаточно изученный процесс, но благодаря этим условиям его обычно скрытое движение становится более доступным исследованию.

Поиск по сайту: