Пользовательского поиска


предыдущая главасодержаниеследующая глава

§ 2. Выбор переменных величин

На выбор физиологических показателей влияют различные обстоятельства. Прежде всего этот выбор должен логически вытекать из принятого экспериментального подхода и целей, поставленных перед экспериментом. Однако очень часто выбор показателя определяется доступностью получения его с помощью аппаратуры или легкостью его обработки. Метрологические соображения также, должно быть, играют значительную роль при выборе и обработке переменных. Наконец, значение, придаваемое в рамках целей эксперимента выбранной переменной, подтверждает часто a posteriori правомерность и эффективность такого выбора. г

А. Экспериментальный подход

Эксперимент обычно предстает в форме проверки какой-то гипотезы. Такой подход не является, однако, ни единственно законным с точки зрения экспериментального мышления, ни наиболее рентабельным в науке, аксиоматика которой остается неразработанной, что, безусловно, относится и к психофизиологии. Поэтому мы должны относиться к выбору действий, направленных на собирание новых фактов, систематическую разработку новой области, оценку возможностей новой техники или нового прибора, как к вполне оправданной задаче, которую ставит перед собой еще только создающаяся молодая наука.

Опыт по определению правомерности рабочей гипотезы чаще всего оказывается в действительности труднодостижимым идеалом. Рабочая гипотеза предполагает формализацию поставленной проблемы с помощью системы аксиом или понятий, достаточно связанных между собой, чтобы объединиться в некоторую описательную или объяснительную модель совокупности наблюдаемых явлений. Этой моделью определяется выбор гипотезы и переменных в зависимости от их значения в предлагаемой модели и, наконец, интерпретация полученных результатов.

Эта процедура может быть надлежащим образом осуществлена только на основе совокупности наблюдаемых фактов, отношения между которыми настолько хорошо изучены, что могут привести к значимым перегруппировкам.

Несомненно, в некоторых областях психология настолько овладела управлением входных и выходных переменных системы поведения, что уже делает попытки создания аксиоматики, в достаточной степени разработанной, чтобы эффективно воспользоваться указанными выше приемами. Физиологические данные могут в этом случае также, как и другие переменные поведения, и в той мере, в какой они определяют значение переменной на выходе, занять подобающее место в системе аксиом, созданной для описания поведения.

Такова, например, роль, отводимая явлениям кровообращения, дыхания и потоотделения, которыми сопровождаются "эмоции" и которые, являясь объективными показателями их органического проявления, способны, следовательно, указать на присутствие, длительность или интенсивность этих эмоций. Приведение их в соответствие с другими показателями поведения, например с результатами его, открывает также путь для интра-и интериндивидуальных сравнений.

В этом же смысле можно было бы упомянуть использование показателей мышечной активности, указывающих на уровень напряжения или пространственно-временное распределение активности в связи с психологическими понятиями "усилие" или "предварительная установка". Мы еще вернемся к рассмотрению трудностей, возникающих при осуществлении подобных попыток, и того огромного значения, которое им отводится при доказательстве непригодности некоторых психологических моделей для осуществления полезных перегруппировок, а также определения новых психофизиологических параметров.

Выбранная модель может также быть чисто физиологической; психолог никогда не мог устоять перед искушением включить данные поведения в физиологические модели. Модели го-меостазиса, вегетативного тонуса, вагосимпатического равновесия, например, лежат в основе огромного множества работ. Значительный успех имела недавно сформулированная модель "ретикулярной активации". Трудности в этом случае возникают там, где их совсем не ждешь, причем всякий раз, как только мы пытаемся включить физиологический показатель, полученный на уровне интактного организма, в традиционную физиологическую модель. Несогласованность физиологических показателей в системе регуляторных взаимозависимостей, отличающих осуществление физиологических функций целостного организма, представляется тогда необъяснимой. Очень легко забывают, что четкость физиологической аксиоматики чаще всего достигается лишь ценой нейтрализации или искусственной изоляции (операционной или химической) изучаемых переменных и почти всегда ценой нарушения функционального единства, свойственного целостному организму. Эта четкость исчезает, как только мы пытаемся распространить эти результаты на общую активность организма с учетом его внутреннего единства и равновесия, которое он устанавливает с внешней средой. Приходится признать, что аксиоматика психофизиологической регуляции остается невероятно слабо разработанной, несмотря на иллюзию точности и единства, которая поддерживается традиционным физиологическим подходом на уровне изолированных функций или элементарных процессов.

Мы видим в этом одну из главных трудностей, которые встречаются при сопоставлении психологических и психофизиологических аксиоматик, трудностей, которые, конечно, до сих пор ограничивают значение и плодотворность физиологических моделей для анализа данных поведения. Нам еще представится случай вернуться к этому вопросу.

Действительно ли непреодолимы в настоящее время эти трудности и оправдываются ли ими wild cat exploring (Рискованные, вызванные отчаянием исследования (англ.). - Прим. перев), о которых говорил Р.-К. Дэвис, строго и трезво подводя в 1950 г. итог полувеку психофизиологии? Во всяком случае, они стимулируют систематическое и продуманное исследование новых фактов и новых понятий, позволяющих более ясно описать физиологические реакции интактного организма. Поэтому даже независимо от всякой предварительной теории опыт, накопленный в экспериментальных исследованиях, продолжает сохранять свою ценность для психофизиологии. Накопление новых фактов, относящихся к еще не изученным областям, остается основной целью молодой, только еще создающейся науки.

Мы полагаем также, что значение опыта практического применения совершенно незаслуженно подвергается сомнению. Открытую область необходимо занять и разработать. Поиски условий возникновения явления путем систематической обработки переменных величин, изучение законов количественных изменений измеряемых параметров могут приобрести исключительное значение. Вопрос "Что вы пытаетесь открыть или доказать?" не всегда уместен по отношению к экспериментатору. Эксперимент не обязательно должен что-то доказать, он может просто уточнить явление и его детерминанты в целях лучшего его контролирования и предвидения.

Наконец, мы верим в полезность экспериментов, предназначенных для выяснения возможностей новых приборов. В эпоху быстрого технического прогресса, которую мы переживаем в настоящее время, не следует удивляться постоянному увеличению их числа. Математика, физика, химия предлагают экспериментатору новые средства исследования, значение и возможности которых в биологии еще совсем не изучены. Дело теперь не в том, чтобы подобрать аппаратуру, пригодную для проведения эксперимента, призванного подтвердить гипотезу, а в том, чтобы отыскать проблемы, которые можно решить с помощью этой новой техники. Такой оппортунистический подход, далеко не ортодоксальный и мало экономичный с точки зрения стратегии исследования, дал тем не менее достаточное количество доказательств своей плодотворности, чтобы мы могли пренебречь его возможностями, разумеется при разумном его использовании.

Б. Доступность приборов и легкость обработки

Приходится допустить, что на практике интерес, проявляемый экспериментаторами к тому или иному физиологическому показателю, еще очень часто зависит от тех средств, которыми он располагает для его регистрации, от легкости его интерпретации, от возможности его дальнейшей обработки и, конечно, от технических помех, которые могут возникнуть в аппаратуре. Мы видели, что прогресс современной технологии способствует все большему снижению значения этих факторов.

Тем не менее исторически выбор физиологических показателей в психологическом эксперименте определялся легкостью работы с аппаратурой в гораздо большей степени, чем теоретическими обоснованиями. Заимствование манометрических капсул у физиологов привело к тому, что первые опыты психофизиологического типа были связаны с регистрацией пульса или дыхательных движений. Значащее изменение частоты пульса или ритма дыхания по мере изменения эмоционального состояния внесло в изучение психологических состояний возможность измерения и объективность, породив большие надежды. Известно также, что исследование животного магнетизма привело Вигуру (1879) к измерению сопротивления кожи прохождению электрического тока. Этой методикой с успехом воспользовался, как известно, Фере (1888) и с ее помощью систематизировал впервые связи между сенсорными ощущениями и эмоциями, с одной стороны, и колебаниями кожного сопротивления - с другой. Это открытие дало физиологам один из наиболее чувствительных и, по всей вероятности, наиболее часто использовавшихся вплоть до наших дней физиологических индикаторов, который известен под названием психогальванического рефлекса, а в наше время - под названием электрокожного ответа [Блок, 1965].

Упомянем также использование отдельных методов, заимствованных из неврологической клиники, таких, как иследование сухожильных рефлексов, которые издавна служили в качестве показателей мышечного напряжения. Латентный период, амплитуда и форма этих рефлексов в связи с различными поведенческими проявлениями изучались, в частности, Доджем (1910) и Пьероном (1910).

Напомним еще о широком распространении методов хронаксии после опубликования работ Лапика (1943), посвященных возбудимости нервной системы. Применение этих методов к человеку имело то достоинство, что оно опиралось на относительно точное знание механизмов, лежащих в их основе, и соблазнительно связную (возможно, даже слишком) теоретическую концепцию функционирования "нервного механизма".

Затем последовали подъем электрофизиологии и поразительное развитие методов получения новых показателей, открывшие широкие возможности, о которых мы говорили в первой части этой главы. Появление многоканальных регистрирующих устройств, используемых в клинической электроэнцефалографии способствовало очень быстрому созданию разнообразных средств, позволяющих осуществлять одновременную запись различных физиологических показателей (Дарроу, 1950).

Наконец, в наше время стало возможным изучать человека, не прибегая к травмирующим вмешательствам, с помощью таких явлений, как потенциалы действия нервов или вызванные корковые потенциалы, которые до сих пор относились исключительно к области оперативной животной нейрофизиологии.

В то же время по мере непрерывного увеличения числа, значения и точности физиологических показателей, которые удается получить в интактном организме, современная техника, как мы видели, предлагает способы цифрового воспроизведения и обработки данных, которые меняют условия психологического эксперимента, открывая перед ним такие горизонты, о которых мы не могли и подозревать.

В. Вопросы метрологии

Если у нас есть все основания опасаться того, что головокружительные успехи технологии в наше время приведут к тому, что ученые начнут пренебрегать гипотетико-дедуктивной организацией опыта ради слепых и зачастую теоретически необоснованных поисков, то в еще большей степени следует бояться отсутствия или запаздывания серьезных методологических размышлений, без которых невозможно обеспечить дальнейший прогресс нашей науки.

Очень быстро забывают о том, что одной точности и строгости измерений, осуществляемых на физиологических объектах, недостаточно для того, чтобы освободить нас от решения метрологических проблем, которые по-прежнему очень важны, хотя ими и пренебрегают на практике.

Какое значение мы должны придавать измерению какого-нибудь физиологического параметра и его изменениям в системе, к которой они принадлежат? Можно ли считать эту меру абсолютной величиной или относительной? Линейны ли законы качественного изменения их? Соизмерима ли эта мера с изменениями другого параметра, принадлежащего той же системе или другой? Дает ли она право сравнивать результаты, полученные на одном и том же испытуемом в различных экспериментальных условиях? Какое основание дает она для осуществления межиндивидуальных сравнений?

а) Эталонный уровень и закон начального значения Уайл-дера. Применение физиологических переменных, несомненно, сразу же поставило вопрос об определении эталонного уровня, служащего основой количественных оценок колебаний параметров в результате контролируемого изменения экспериментальных условий.

Такой принцип образования шкалы оценок на первый взгляд кажется удовлетворительным, поскольку позволяет сравнивать с ее помощью изменения того или иного показателя у одного или разных индивидов, исключая при этом различия, которые могут возникнуть при переходе одного и того же испытуемого из одной ситуации в другую или при переходе от одного испытуемого к другому при определении его исходного уровня.

Такая процедура широко применяется в физиологических экспериментах, и, вне всякого сомнения, тот факт, что эта важная методическая проблема так долго игнорировалась, следует отнести за счет того, что основное внимание было направлено на изучение дыхательных и сердечных показателей. Индивидуальные значения исходных уровней внутри гомогенной группы испытуемых редко превышали более чем на 200% среднее значение исходного уровня.

Только измерение кожного сопротивления и так называемых психогальванических реакций в психологии заставило снова вспомнить о существовании метрологических проблем, важность которых вскоре стала очевидной для всех. Действительно, внутри группы нормальных испытуемых различие исходных уровней кожного сопротивления может достигать 1000%. Такой широкий диапазон изменения эталонных уровней привел к необходимости констатировать, что мгновенные колебания кожного сопротивления тем больше по абсолютному значению, чем выше исходный уровень сопротивления. Отсюда очевидная нелинейность шкал измерения, основанных на простой разности между вызванным изменением показателя и уровнем, соответствующим предварительной стимуляции (престимуляции), принятым в качестве эталона.

Первыми систематическими исследованиями в этой области и формулировкой общего закона, называемого законом начального значения, который утверждает, что чем выше уровень исходной активности физиологической системы, тем меньше относительное изменение этого уровня при воздействии стимулов той же интенсивности (см. рис. 11), мы обязаны Уайлдеру (1957).

Рис. 11. Иллюстрация действия закона начального значения при измерении частоты работы сердца. Кривые выражают эволюцию частоты работы сердца как функции времени; они позволяют, в частности, оценить величину, полученную в период предъявления стимула, относительно начального уровня предстимуляции (пятая секунда). Все эти кривые были получены на одном новорожденном за 4 различных опыта. а Стимулом служила струя холодного кислорода, направленная в область пупка. Ребенок был свободен в своих движениях. Отметим, в частности, что увеличение частоты работы сердца тем больше, чем ниже начальный уровень предстимуляции. (По Липтону и сотр., 1960)
Рис. 11. Иллюстрация действия закона начального значения при измерении частоты работы сердца. Кривые выражают эволюцию частоты работы сердца как функции времени; они позволяют, в частности, оценить величину, полученную в период предъявления стимула, относительно начального уровня предстимуляции (пятая секунда). Все эти кривые были получены на одном новорожденном за 4 различных опыта. а Стимулом служила струя холодного кислорода, направленная в область пупка. Ребенок был свободен в своих движениях. Отметим, в частности, что увеличение частоты работы сердца тем больше, чем ниже начальный уровень предстимуляции. (По Липтону и сотр., 1960)

Тогда же было предложено пользоваться впредь не алгебраической разностью измерений, а их отношением. Однако фундаментальные методологические принципы применения закона начального значения в психофизиологических экспериментах были впервые четко сформулированы Лэси (1956), который предложил общий способ разрешения этих трудностей с помощью соответствующей статистической обработки результатов.

Он с полным основанием подчеркивает, что алгебраическое или процентное исчисление изменений физиологических показателей не учитывает регулирующую гомеостатическую тенденцию, свойственную большинству физиологических систем, которые снабжены стабилизирующими устройствами, автоматически вступающими в действие, чтобы противостоять нарушению их режима функционирования. Что касается, в частности, вегетативных реакций, то Лэси приходит к выводу: "Полученный ответ есть одновременно функция важности реакции изучаемой системы и скорости и силы индуцированных компенсаторных реакций, которые стремятся ограничить эффект исходного возмущения".

Итак, высокий уровень исходной активности сопровождается, по-видимому, более быстрой мобилизацией стабилизирующей ретроактивности. Такое объяснение не может быть, в сущности, вполне удовлетворительным, как мы дальше увидим, но оно хорошо тем, что привлекает внимание к методологической проблеме, имеющей большое значение для психофизиологических экспериментов.

б) Модель линейной регрессии Лэси. Использование физиологических параметров предполагает выражение измеряемых величин в метрической шкале, что позволяет сравнивать измерения внутри одной и той же системы при различных режимах ее функционирования, сравнивать количественные изменения внутри различных систем одного организма и, наконец, в рамках дифференциального подхода сравнивать ответы, полученные у разных испытуемых.

Основываясь на элементарных статистических представлениях, использующих модель регрессии, Лэси (1956) предложил, как ему казалось, общее решение проблем, связанных с измерением внутри вегетативной системы. Вкратце оно сводится к следующему.

Если х есть значение параметра на уровне предстимуляции, а у - его значение, выражающее ответ системы на данный стимул, то особый интерес представляет рассмотрение корреляции типа продукт - момент • rху•rху является фактически углом наклона прямой регрессии и выражает тенденцию ответа х согласовываться с у, когда они выражены в одних единицах, которые Лэси предлагает избрать в качестве стандартного отклонения. Эта прямая регрессии есть, как мы знаем, геометрическое место ожидаемых средних ответов для данного начального значения. Если для определенных значений х можно определить значение у, которое ему соответствует на графике, то можно вычислить и у'z=r'x•y(xz). Индекс z показывает, что х и у в таком случае выражаются в виде величины стандартного отклонения относительно среднего ответа х и у•у'(z) есть, таким образом, экстраполированное значение, выраженное в единицах стандартного отклонения; X(Z) также выражается в единицах стандартного отклонения. Заметим, с другой стороны, что разброс вокруг линии регрессии может быть выражен непосредственно в терминах корреляции. Вариативность можно выразить с помощью формулы:

1-r2x(z)•у(z)

Отсюда следует общее решение.

Если имеется группа испытуемых, характеризуемых различными значениями х и у, то мы можем вычислить для этой группы х(z) и у(z). Предположим, что существует подгруппа i, имеющая тот же уровень предстимуляции x(zi), тогда индивидам этой группы при определенном стимуле будут соответствовать ответы у1, у2 ... уi Таким образом, можно предложить новую частоту распределения, характеризующую эту подгруппу. Наилучшим выражением среднего значения этой подгруппы является у'(zi)=x(zi)•r. Разность между значением г/(2) и у(2г) представляет тогда отклонение испытуемого от подгруппы i. Такая процедура позволяет, таким образом, производить межиндивидуальные сравнения.

Можно дополнить эту процедуру еще одним приемом, который дает возможность сравнивать физиологические переменные по испытуемым, с одной стороны, и по ситуации - с другой. Действительно, так же, как мы получали у' для каждого значения х, мы можем определить и стандартные отклонения для каждого xi. Это ошибка оценки, которая при благоприятных статистических условиях может быть выражена формулой √1-r2 для всей подгруппы хi и для выражения значений в форме стандартного отклонения.

Разделив полученную ранее разность на это стандартное отклонение, получаем статистическое выражение степени реактивности:


Если это отношение равно нулю, это означает, что ответ испытуемого на предварительный стимул данной величины имеет как раз ту величину, которая и предполагалась для испытуемых, имеющих то же значение xi. Если это отношение равно +1, то человек обладает повышенной реактивностью. Величина у - это стандартное отклонение от среднего значения для испытуемых, имеющих один и тот же исходный уровень. Если результат равен, например, - 0,80, то испытуемый обладает пониженной реактивностью. Лэси показал также, как можно устранить отрицательные значения, произвольно приняв в качестве средней величины распределения число 50, а в качестве стандартного отклонения - число 10. Предложенная им конечная формула была в таком случае следующей:


Если нас интересуют индивидуальные значения, необходимо, очевидно, решить уравнения для каждого отдельного случая. Для группы испытуемых процедура вычисления будет идентична той, которая применяется при анализе ковариантности.

Безусловно, выбор у является особой задачей. Результат измерения может быть выражен либо процентным отношением (у-х)/х, либо просто в форме алгебраического изменения у-x, где у есть уровень, достигаемый в исследуемой ситуации, а х - уровень ответа на предварительный стимул.

Фактически такая процедура обработки имеет некоторые ограничения; в частности, она предполагает линейность рассматриваемой корреляции и нормальный характер распределения. Для того чтобы использовать 1-r2ху в качестве единообразного показателя стандартного отклонения рядов частотного распределения, функция должна обладать свойством гомоседастивности (homoscedasticite), равномерно распределенным по линии регрессии для всех значений х.

Практически, как об этом говорил Лэси, в возникающих на практике задачах процентные или абсолютные значения приблизительно отвечают этому условию.

Несмотря на очевидные недостатки этого способа обработки и сложность статистических выкладок, которые он предлагает, применение его существенно прояснило ряд метрологических проблем, возникающих при использовании показателей вегетативных функций. Интересные результаты, полученные благодаря его применению, подтвердили его эвристическую ценность.

Критика модели линейной регрессии. Важность проблем, следующих из закона начального значения, и, может быть в частности, упорное отстаивание Лэси своих позиций дали толчох потоку методологических размышлений, позволивших выявить слабые стороны предложенной модели.

1. В самом деле, часто оспаривается линейность корреляции, связывающей уровень стимуляции с уровнем предстимуляции. Фримен и Катцов (1942) предположили, что повышение активности вследствие предъявления данного стимула будет, по-видимому, максимальным для средних значений уровня предстимуляции и наименьшим для экстремальных значений. Этому должна была бы соответствовать S-образная кривая реактивности, напоминающая кривые вовлечения возбудимых элементов, распределение порогов ответа которых является гауссовым. Вне всякого сомнения, наблюдаемые явления можно объяснить как достижением системой, находящейся на высшем уровне активности, своего верхнего предела, так и возникновением регулятор-ных гомеостатических процессов, о которых говорил Лэси.

Экс и Венгер (1955) [см. Венгер и сотр., 1961] при измерении артериального давления также обнаружили линейную корреляцию, равную 0,574, между исходным уровнем предстимуляции и уровнем стимуляции, тогда как применение криволинейного коэффициента ц дало значение корреляции, равное 0,797.

Результаты того же порядка были получены Штоудтом и Кубисом (1948) для электрокожных реакций. Совершенно ясно, однако, что для среднего диапазона активности линейная модель является вполне приемлемым приближением к действительности.

2. Более резкой была критика Блока и Бриджера (1962), отстаивавших правомерность рассмотрения уровня стимуляции в качестве меры ответа и предлагавших совсем иную интерпретацию закона начального значения, основанную на результатах исследования вегетативных реакций новорожденного на тактильные раздражения. Они показали, что достигнутый уровень стимуляции почти не зависит от уровня предстимуляции и что поэтому закон начального значения прекрасно подтверждается, но не по тем причинам, на которые ссылается Лэси (гомеостати-ческая регуляция), а из-за зависимости между интенсивностью стимула и уровнем активации системы, каков бы ни был ее уровень предстимуляции. Они тем не менее указывают, что, если эта зависимость хорошо проявляется у новорожденного, у взрослого она имеет тенденцию значительно искажаться. Они уточняют, что чем больше эффективность стимуляции (а она в свою очередь зависит от физических характеристик стимулов, от степени адаптации испытуемого или состояния его реактивности), тем больше постоянство ответа системы. Они предлагают использовать при сравнении индивидуальных реактивностей угол наклона линии регрессии алгебраической разности между уровнем стимуляции и уровнем предстимуляции относительно последнего или, кроме того, среднее значение уровня стимуляции.

В статье Лэси (1956) можно найти обсуждение этой проблемы и всех связанных с ней спорных вопросов. Как бы то ни было, нам представляется, что поиски точных физиологических данных, касающихся механизмов, ответственных за осуществление закона начального значения в различных системах, к которым он применим, могли бы способствовать скорейшему разрешению этой теоретической проблемы.

В связи с этим надо также упомянуть интересную работу Окена и Хита (1963), которые применили методику "успокоения" грудного ребенка для проверки применимости закона начального значения: от начального уровня возбуждения (плача) он приходил к конечному уровню успокоения. Эти авторы подтверждают существование закона начального значения и указывают на необходимость определения относительных, а не абсолютных значений конечного уровня. Они отмечают также бесполезность нормализации результатов и подчеркивают необходимость более интенсивного накопления эмпирических данных, с помощью которых можно было бы уточнить природу и границы, внутри которых начальный уровень системы влияет на конечный ответ испытуемого.

3. Наконец, сложность математического аппарата, присущая предложенной модели, как нам кажется, должна ограничивать ее использование. В этой связи мы находим у Дикмана (1949, 1963), Риза и сотр. (1961), Гоника и Глэдфельтера (1963) интересные попытки установить шкалу реактивности, основываясь на произвольных единицах отклонения, которые выводятся путем эмпирического определения угла наклона линии регрессии значений стимуляции относительно значений предстимуляции (рис. 12). Эта методика дает основу для сравнения разных органических систем. В конечном счете она ведет к эмпирическому построению корректирующих номограмм, способствующих значительному облегчению процесса обработки.

Рис. 12. Шкалы психофизиологической реактивности в единицах стандартного отклонения, полученные эмпирически на 43 испытуемых (24 мужчины, 19 женщин) в возрасте от 19 до 25 лет. Полученные значения предстимуляции равны среднему значению 4-х грубых измерений с интервалами в 30 сек в течение 2 мин, предшествовавших стимулу. В качестве характеристики периода стимуляции принимается значение, соответствующее наибольшей наблюдаемой разности по отношению к уровню предстимуляции. На рис. слева - результаты, полученные во время исследования психогальванических реакций (измерение кожного сопротивления). На рис. справа - измерения частоты работы сердца (выраженные числом ударов в минуту). Заштрихованные участки на обоих графиках показывают дисперсию группы из 1263 ответов (по Гонику и Глэдфельтеру Дж., 1963)
Рис. 12. Шкалы психофизиологической реактивности в единицах стандартного отклонения, полученные эмпирически на 43 испытуемых (24 мужчины, 19 женщин) в возрасте от 19 до 25 лет. Полученные значения предстимуляции равны среднему значению 4-х грубых измерений с интервалами в 30 сек в течение 2 мин, предшествовавших стимулу. В качестве характеристики периода стимуляции принимается значение, соответствующее наибольшей наблюдаемой разности по отношению к уровню предстимуляции. На рис. слева - результаты, полученные во время исследования психогальванических реакций (измерение кожного сопротивления). На рис. справа - измерения частоты работы сердца (выраженные числом ударов в минуту). Заштрихованные участки на обоих графиках показывают дисперсию группы из 1263 ответов (по Гонику и Глэдфельтеру Дж., 1963)

Устранение избыточных переменных. Обилие параметров, которыми располагает экспериментатор, часто побуждает его упростить методику эксперимента предварительной систематической проверкой переменных на избыточность. Возможно, что этот способ исследования найдет более широкое применение в психофизиологии. В качестве примера приведем осуществленный Спейсменом и сотр. (1961) групповой анализ (cluster-анализ) 63 возможных переменных, определенных на основании показателя кожного сопротивления, и 53 других переменных, выведенных из простого показателя частоты сердцебиений в экспериментальной ситуации, в которой контрольный период сравнивается с двумя периодами предъявления стимулов в виде кинофильмов с различной эмоциональной нагрузкой.

Результаты ведут к перегруппировке определенного числа переменных, играющих одну и ту же роль. Таким образом, они показывают, что некоторые параметры, такие, как величина абсолютного уровня ответа на стимул и вариативность ответа, неза-висят друг от друга в этих двух системах, но входят в одну и ту же группу стрессовой ситуации в случае переменных, характеризующих работу сердца. Точно так же такой параметр, как относительное колебание ответа (лабильность), будет входить в различные группы в зависимости от места экспериментальной ситуации в последовательности таких ситуаций.

Эти результаты помогают осознать столь часто недооцениваемую сложность проблемы выбора переменных и полезность систематических исследований, направленных на определение природы связей различных параметров, используемых для характеристики определенного показателя.

* * *

Наилучшим завершением этих рассуждений будет ссылка на работу Липтона и сотр. (1961) о новорожденном как на великолепный образец методических размышлений, предваряющих исследование психофизиологических корреляций. Обоснование выбора соответствующих параметров при использовании показателя частоты работы сердца с целью осуществления интер- и интраиндивидуальных сравнений, выбор статистических моделей обработки, контроль за экспериментальной ситуацией, учет поэтапной эволюции структуры ответа - все в этой работе показывает, насколько экспериментаторы осознают важность метрологических проблем в этой области исследования.

Г. Значение переменных

Значение, которое психолог должен придавать физиологическим показателям, зависит, по всей вероятности, от той функции, какую он отводит им в намечаемом эксперименте. Выбор переменных в конечном счете обусловлен их предполагаемой адекватностью той функциональной роли, которую они должны играть, по мнению экспериментатора.

Эта функция, как мы уже видели, может быть главным образом описательной, и тогда переменная величина служит для характеристики ответа на уровне поведения или состояния определяющей его системы; она может также быть элементом устройства автоматического контроля за стимуляцией. В таком случае она должна найти свое значение в психологической модели, в соответствии с которой строится эксперимент.

Эта функция может быть также элементом объяснения физиологического механизма, лежащего в основе или даже определяющего ответ. В этом случае переменная должна найти свое значение в той физиологической модели, которой она принадлежит.

а) Описательная функция физиологических показателей независимо от физиологического значения, которое может придаваться выбранному параметру, вполне правомерно (и в традициях бихевиоризма) относится к физиологическим данным как к объектам исследования, которым, так же как и другим показателям поведения, отведено свое место в системе отношений, связывающих их с другими операционными переменными анализируемой структуры.

Нам кажется, что следует рассмотреть три аспекта использования этих показателей: во-первых, тот, который делает акцент на характеристике самого ответа, способствуя тем самым его более полному описанию и категоризации; во-вторых, тот, который характеризует состояние системы и изменения этого состояния, сопровождающие изменения самого ответа, позволяя, таким образом, надеяться если не на причинное объяснение его, то по крайней мере на его предсказание; наконец, использование переменной для характеристики самого стимула путем введения ее в контур автоматического контроля.

1. Характеристика ответа. Физиологический показатель используется как элемент ответа на уровне поведения. Он может просто сопровождать явное поведение и способствовать более полному его описанию. Он может также сам по себе являться показателем наличия или отсутствия реакции испытуемого.

В этом случае преобладает функция индикации ответа, которой можно придавать различное значение.

Значение индикатора наличия или отсутствия инфраклиниче-ских реакций: например, в случае электрокожных ответов, получаемых при измерении сенсорного порога, где с помощью этого показателя регистрируется реакция испытуемого на под-пороговые стимулы в целях эффективного определения способности к обнаружению. Кроме того, можно упомянуть в этой связи некоторые опыты Мак-Гинниса (1949), указывающие на наличие психогальванических реакций при тахистоскопическом предъявлении значащих стимулов со скоростью, слишом большой, чтобы они могли быть действительно опознаны испытуемым. Авторы сочли возможным указать на существование эмоциональных реакций, сопровождающих "субцептивную" (subceptive) активность. Таким образом, они непосредственно соотнесли этот показатель и поведение. Мы могли бы привести много других примеров, особенно относящихся к регистрации инфракли-нической мышечной активности с помощью электромиографических методов, когда физиологические показатели придают то или иное значение "неявным" поведенческим реакциям.

Показатель может также выступать в роли индикатора интенсивности ответа и способствовать, таким образом, его количественной оценке. Амплитуда электрокожных ответов, например, хорошо коррелирует с эмоциональными впечатлениями испытуемых, и можно предложить использовать ее в качестве косвенной меры интенсивности эмоций (Мак-Керди, 1950). Такое применение показателя особенно требует учета упомянутых ранее метрологических соображений. В этом плане можно указать также на недавнее использование амплитуды соместических вызванных потенциалов, зарегистрированных у человека с помощью интегратора, для определения порога ответов испытуемого (Дебекер и сотр., 1965).

Точность, обычно достигаемая при регистрации физиологических данных, позволяет этим показателям служить также в качестве хронологических индикаторов. Ответ можно охарактеризовать с помощью его латентного периода, продолжительности, частоты повторения. Примеры, с помощью которых можно было бы проиллюстрировать этот широко распространенный аспект использования таких показателей, весьма многочисленны. Само собою разумеется, что для обоснованного истолкования последовательностей наблюдаемых явлений необходимо тщательно исследовать физиологическое значение латентного периода (задержка в результате центральной передачи, зависящая от синаптических задержек, скорость распространения, зависящая в свою очередь от толщины и длины проводящих путей).

Известны, например, значительные латентные периоды проявления электрокожных реакций (более секунды) в результате прохождения нервных сообщений по периферическим проводящим путям, которым и определяется продолжительность латентных периодов, а также их крайняя подверженность, например, влиянию температуры кожи.

Иногда можно с успехом использовать эти показатели в качества индикаторов локализации ответа. Так, электромиографические показатели позволяют локализовать ответ в той или иной группе мышц. С помощью электроэнцефалографических кривых можно более точно соотнести физиологические показатели с той или иной зоной коры, например указать, что световые стимулы блокируют затылочный α-ритм, а моторные акты блокируют роландический μ-ритм и т. д.

Однако наибольшее значение для психологического эксперимента, как нам представляется, имеют показатели, выступающие в качестве индикаторов конфигурации активности. Одновременная регистрация ряда показателей позволяет установить "паттерн" ответа, исследование которого, как оказалось, очень важно для категоризации поведенческих ответов (Р.-С. Дэвис, 1957).

Однако не столько изучение отдельных показателей, сколько исследование конфигурации мышечной активности электроэнцефалографических показателей и вегетативных реакций позволило получить в наше время наиболее значительные психофизиологические результаты. Они способствовали установлению новых категорий поведения, полезной перегруппировке их, ведущей к лучшему определению некоторых аспектов анализа психологических функций и созданию теоретических основ дифференциального подхода. В дальнейшем мы вернемся к этому весьма положительному итогу применения физиологических показателей для описания поведенческих ответов.

2. Характеристика системы. Здесь физиологический показатель играет роль переменной состояния и способствует лучшему пониманию экспериментальной ситуации в целом, уточняя условия системы, предшествующие, сопутствующие или следующие за определенным ответом.

В этом случае показателю придается значение предсказателя реакции. Кроме того, этому показателю можно придать другие значения в зависимости от аспекта системы, который он характеризует.

Показатель можно рассматривать прежде всего как индикатор уровня активности. Вспомним, например, значение, придаваемое различным мышечным показателям или психогальваническому рефлексу при оценке степени энергетической мобилизации организма и при характеристике степени интенсивности поведения (Даффи, 1962). Отметим также интересные модификации конфигураций активности ЭЭГ в состоянии бодрствования и сна, позволяющие охарактеризовать различные стадии этих состояний. Эти модификации являются индикаторами изменения состояния системы и могут быть вписаны в шкалу уровней реактивности поведения (например, пороги ответа на звуковые стимулы). Таким образом, можно попытаться определить то влияние, которое оказывают изменения этого исходного уровня на результаты или вообще на поведенческие ответы испытуемого, когда условия стимуляции остаются постоянными. Можно также попытаться исследовать экспериментальные условия, способные изменить этот исходный уровень, который в этом случае можно рассматривать как элемент поведения.

Речь идет здесь об одной из наиболее разработанных и, возможно, одной из самых многообещающих областей экспериментальной психофизиологии.

Очень важной представляется нам характеристика стабильности системы. Изменчивость показателя позволяет рассматривать его как индикатор стабильности. Изучение этой изменчивости может осуществляться в различных масштабах времени.

Малый масштаб времени. Сюда относятся изучение характеристик биологического фонового шума изучаемых систем и возможности предсказывать с их помощью психологическую изменчивость. Именно таким образом Кокери смог установить соотношение между изменчивостью времени реакции и характеристиками фонового шума моторного ядра у человека с помощью рефлексологических методик (1964). Этот электроэнцефалографический фоновый шум сделал возможными, кроме того, интересные количественные расчеты (Драгоцки, 1962).

С помощью среднего масштаба времени можно выявить медленные флуктуации состояния системы. В этой связи упомянем интересные исследования Лэси и сотр. (1958) медленных спонтанных колебаний разных вегетативных показателей, являющихся стабильными индивидуальными характеристиками, которые можно привести в соответствие с некоторыми поведенческими характеристиками (эмоциональная нестабильность, двигательная импульсивность).

При более длительном масштабе времени характеристики спонтанной изменчивости системы могут стать показателями изменения состояния, вызванного онтогенетическими (созревание, юношеский период, старость), адаптивными (научение, агрессия) или патологическими факторами (действие наркотиков или болезнь).

Наконец, одним из наиболее распространенных применений физиологических показателей является применение их в качестве индикаторов реактивности. Методика изучения ответов системы на предъявление стимулов в неустановившемся режиме представляет исключительный интерес, так как с ее помощью удается выявить критерии интенсивности ответов и пространственно-временные характеристики их развития (Мальмо и сотр., 1951; Липтон и сотр., 1960).

С помощью характеристик ответов на повторные стимулы также можно определить способность системы к адаптации (Донжье и др., 1957).

Значительное число работ, посвященных исследованию физиологических показателей как переменных состояния, по-разному оценивают возможность предсказывать с их помощью модальность поведенческих ответов. Мы еще вернемся к этому, но само собой разумеется, что эта область применения показателей приводит психолога непосредственно к физиологической интерпретации наблюдаемых явлений и вынуждает его еще более четко признать необходимость как можно лучшего знания соответствующих механизмов.

3. Характеристика стимула. Не лишено интереса, наконец, упоминание довольно частного аспекта функций, которые могут служить физиологическими показателями в психологическом эксперименте. Они действительно могут помочь уточнению экспериментальной ситуации, замыкая регуляторный контур, соединяющий стимул либо с независимым физиологическим параметром, который его обусловливает, либо с самим ответом, который он вызывает.

Сходную ситуацию мы находим в психологических опытах, когда испытуемый сам руководит распределением стимулов, на которые он должен ответить. Приведем в качестве примера исследование, в котором зрительный стимул предъявлялся в определенный момент фазы α-ритма (см. Эллингсон, 1956).

Еще более показательными с этой точки зрения являются те опыты, в которых предъявление стимула с различными задержками определялось частотой сердцебиения, например опыты на время реакции или при исследовании сенсорного восприятия (Рекэн и сотр., 1964). Они указывают на существование значительных колебаний возбудимости центральной нервной системы в ответ на изменение сердечного ритма. Величина вариативности в процентах доходит до 20 в опытах на время реакции. Поэтому можно предусмотреть систематическое применение такого рода методов для повышения стабильности ответа (см. рис. 13).

Рис. 13. Результаты, полученные во время опытов по управлению стимулами на основании электрокардиограммы. Вверху, флуктуации времени реакции как функции положения стимула (TR(><sub>s</sub>)) или ответа (TR(<sub>r</sub>)) по отношению к желудочковой систоле. Обе кривые, соответствующие трем сердечным циклам, представляются идентичными, но смещенными по фазе; смещение равно приблизительно времени реакции (300 м/сек в условиях эксперимента). Внизу: колебания порога узнавания слов - и амплитуды модулярных рефлексов, вызванных раздражением Ахиллесова сухожилия (Т) или электрическим раздражением нерва (рефлекс Гофмана: H), в течение одного цикла работы сердца. Весьма значительная депрессия этих различных реакций наблюдается через 350 м/сек после начала сердечного цикла; в тот же самый момент аналогичное изменение наблюдается и на кривой времени реакции. Интерпретация этих результатов, полученных на 10 испытуемых, была упрощена путем трансформации некоторых данных (применение величины, обратной латентному периоду, в качестве показателя времени реакции, и величины, обратной времени предъявления стимула в качестве порога восприятия) и путем нормализации распределений (отметки Z). На абсциссе представлены характерные изменения электрокардиограммы, служившие в этих опытах отметками. Каждая точка есть среднее значение примерно 100 измерений (по Рекэну, 1965; Кокери и Рекэиу, 1964; Рекэну и Брушону, 1964, модификация)
Рис. 13. Результаты, полученные во время опытов по управлению стимулами на основании электрокардиограммы. Вверху, флуктуации времени реакции как функции положения стимула (TR(s)) или ответа (TR(r)) по отношению к желудочковой систоле. Обе кривые, соответствующие трем сердечным циклам, представляются идентичными, но смещенными по фазе; смещение равно приблизительно времени реакции (300 м/сек в условиях эксперимента). Внизу: колебания порога узнавания слов - и амплитуды модулярных рефлексов, вызванных раздражением Ахиллесова сухожилия (Т) или электрическим раздражением нерва (рефлекс Гофмана: H), в течение одного цикла работы сердца. Весьма значительная депрессия этих различных реакций наблюдается через 350 м/сек после начала сердечного цикла; в тот же самый момент аналогичное изменение наблюдается и на кривой времени реакции. Интерпретация этих результатов, полученных на 10 испытуемых, была упрощена путем трансформации некоторых данных (применение величины, обратной латентному периоду, в качестве показателя времени реакции, и величины, обратной времени предъявления стимула в качестве порога восприятия) и путем нормализации распределений (отметки Z). На абсциссе представлены характерные изменения электрокардиограммы, служившие в этих опытах отметками. Каждая точка есть среднее значение примерно 100 измерений (по Рекэну, 1965; Кокери и Рекэиу, 1964; Рекэну и Брушону, 1964, модификация)

Можно также запрограммировать определенное распределение стимулов в зависимости от величины или формы физиологической переменной. Так, возникновение α-ритма может автоматически задержать его предъявление по достижении определенной амплитуды и т.д. (Малхоллэнд и сотр., 1962) (см. рис. 14).

Рис. 14. Примеры управления световыми стимулами на основании a - ритма, представленного на электроэнцефалографической кривой. 1-ая дорожка: затылочная кривая, отфильтрованная (3-я дорожка) с помощью фильтра, настроенного на частоту 10 гц. Когда подлежащий фильтрации сигнал превышает некоторый условно выбранный порог напряжения, включается реле предъявления светового стимула. 2-я дорожка: можно заметить появление характерных α-вспышек, следующих за замыканием контура обратной связи (по Т. Малхоллэнду и сотр., 1962)
Рис. 14. Примеры управления световыми стимулами на основании a - ритма, представленного на электроэнцефалографической кривой. 1-ая дорожка: затылочная кривая, отфильтрованная (3-я дорожка) с помощью фильтра, настроенного на частоту 10 гц. Когда подлежащий фильтрации сигнал превышает некоторый условно выбранный порог напряжения, включается реле предъявления светового стимула. 2-я дорожка: можно заметить появление характерных α-вспышек, следующих за замыканием контура обратной связи (по Т. Малхоллэнду и сотр., 1962)

Прекрасным примером этого являются исследования Старком (1959) сервомеханизма, регулирующего диаметр зрачка, или же широко известные способы стабилизации изображения на сетчатке, где само движение глаза с помощью зеркала автоматически стабилизирует изображение в постоянной точке ретины.

Наконец, упомянем разрабатываемые в кардиологии и электроэнцефалографии методы обнаружения паттерна, которые уже с успехом применяются в медицине, например, для контроля анестезии. Мы являемся свидетелями энергичной разработки автоматических устройств медицинского наблюдения, основанных на принципе непрерывной регистрации некоторых физиологических параметров, которые могут автоматически требовать применения лекарственных средств или вмешательства врача (Фаррье, 1964).

Предусматривается возможность применения этого метода в психологическом эксперименте. Она ставит перед нами проблему организации опыта, исходя из логического анализа установок, осуществляющих автоматическое программирование последовательности стимулов и строгий контроль за экспериментальными переменными. Применение этого метода, в частности, помогает контролировать, минимизировать и даже совершенно устранить влияние (которым зачастую пренебрегают) присутствия наблюдателя как экспериментальную переменную в психологическом исследовании. На диаграмме рис. 15 представлена попытка формализации схем регуляции применительно к психологическому эксперименту, а также интересные возможности, открывающиеся для исследователя в результате введения методов автоматической обработки данных (Кларк и сотр., 1964).

Рис. 15. Принципиальная схема управления, используемая в психофизиологическом эксперименте. Жирными линиями: непосредственное вмешательство экспериментатора с целью определения и управления элементами экспериментальной ситуации (инструкция, ситуация и стимулы), обусловливаемое психологическими и физиологическими данными, полученными с помощью традиционной схемы регистрации. Линиями средней толщины: включение в схему обработки операций хранения, позволяющих обрабатывать полученные результаты в вычислительном центре по истечении некоторого периода времени. Тонкими линиями: последовательное включение в схему вычислительного устройства, обеспечивающего мгновенное автоматическое управление экспериментальной ситуацией в зависимости от полученных результатов. Роль экспериментатора сводится, таким образом, к операциям начального программирования и к окончательной интерпретации полученных результатов (по Кларку и сотр., 1964, модификация)
Рис. 15. Принципиальная схема управления, используемая в психофизиологическом эксперименте. Жирными линиями: непосредственное вмешательство экспериментатора с целью определения и управления элементами экспериментальной ситуации (инструкция, ситуация и стимулы), обусловливаемое психологическими и физиологическими данными, полученными с помощью традиционной схемы регистрации. Линиями средней толщины: включение в схему обработки операций хранения, позволяющих обрабатывать полученные результаты в вычислительном центре по истечении некоторого периода времени. Тонкими линиями: последовательное включение в схему вычислительного устройства, обеспечивающего мгновенное автоматическое управление экспериментальной ситуацией в зависимости от полученных результатов. Роль экспериментатора сводится, таким образом, к операциям начального программирования и к окончательной интерпретации полученных результатов (по Кларку и сотр., 1964, модификация)

б) Экспликативная функция физиологических показателей. Как бы точна и всепроникающа ни была техника регистрации физиологических показателей, как бы хорошо ни были разработаны способы выявления новых параметров физиологического явления, его измеренная величина приобретает смысл, только если рассматривать его в рамках биологической реальности. Это требование приобретает первостепенное значение, как только мы пытаемся применить физиологические показатели для определения природы механизмов, которыми обусловлены их колебания.

Однако надо отметить, чтобы устранить возможные недоразумения, а также предотвратить некоторое разочарование и предупредить неосторожные шаги, что наше знание физиологических реальностей, лежащих в основе наиболее часто используемых в психологических экспериментах показателей, остается весьма неточным и даже в большинстве случаев гипотетическим.

Рассмотрим сначала электромиографические показатели, очень чувствительные к изменениям мышечной активности, лежащей в основе и детерминирующей наши действия. Очевидное поведенческое значение этих показателей оправдывает их широкое применение в психологическом эксперименте для феноменологического описания ответов испытуемого.

Если же, напротив, задаться вопросом о том физиологическом значении, которое должно им придаваться, то ответ на этот вопрос вызовет, как нам представляется, значительные трудности.

Как в случае поверхностных электродов, так и в случае внутримышечных игл, электромиографический показатель оказывается непосредственным чувствительным свидетелем мышечной активности, обеспечивающей тоническое поддержание позы и движения элементов скелета.

Физиологические процессы, лежащие в основе мышечного электрогенеза, в настоящее время широко известны. Но какое точное физиологическое значение мы можем приписать выявляемой активности, например на уровне мышцы руки, предположив, что мы можем считать это значение показателем активности этой мышцы независимо от показателей соседних мышц.

Как только мы пытаемся обратиться к нервным механизмам контроля над мышечной деятельностью, которые могут принимать участие в экстериоризации такого ответа, сразу возникают трудности, ибо нам приходится иметь дело сразу с несколькими возможными видами регуляций, связанных с этой активностью, регуляций, разумеется, взаимосвязанных, по способных ориентировать наше объяснение на ту или иную действующую систему в зависимости от того, какой гипотезе мы отдадим предпочтение: гипотезе остаточных тонических проявлений, выражающих напряжение испытуемого и свидетельствующих о высоком уровне его ретикулярной активности; гипотезе вариантов позы как антигравитационной реакции поддержания положения конечности или компенсаторной реакции сохранения равновесия тела, что является показателем сервоуправления антигравитационным равновесием; гипотезе эффекта положения головы относительно корпуса, связанного с тоническими рефлексами шеи и являющегося характеристикой сервомеханизмов ориентации; гипотезе напряжения, предшествующего производимому действию (приближение или защита), отражающему предрасположение позы к действию и являющемуся показателем внутренней установки испытуемого; гипотезе произвольной активности, планируемой испытуемым; гипотезе синкинезии, сопровождающей активность контрлатеральной конечности; гипотезе синергии, сопровождающей движение руки; гипотезе торможения, являющегося результатом напряжения мышцы-аптагониста.

Сложность явления очевидна, и попытки упрощения его, например, введением более строгого контроля над изменяющимися параметрами, сопровождаются все более и более стеснительными ограничениями, которые оказываются в конце концов совершенно нежелательными для психолога (неподвижность, напряженность и т. д.). Во всяком случае, возможности экспериментаторов недвусмысленно раскрыть с помощью показателя физиологическое содержание полученной переменной оказываются ограниченными, несмотря на то что этот показатель можно достаточно точно регистрировать с помощью приборов и что элементарные процессы, лежащие в его основе, хорошо известны.

Эта методологическая трудность подробно рассмотрена Рекэном (1965). Он показал, что, к счастью, существуют практические возможности разрешения ее, правда, ценой значительного усложнения аппаратуры. Еще одним решением является увеличение числа отведений от различных групп мышц и осуществление многоканальной регистрации, предполагающей анализ конфигураций активности. Такие методы регистрации, соединенные с методами интеграции, позволяют получить количественные результаты, поддающиеся обработке с помощью соответствующих статистических методов.

Можно также повысить качество физиологической информации с помощью более тонких (ко и более трудоемких) методов, таких, которые в случае человека дают доступ к рефлекторным механизмам регуляции тонуса и позы при приготовлении к действию и применение которых едва лишь началось (Пайяр, 1954 и 1955).

Другой пример дают нам измерения электрического сопротивления кожи (эффект Фере), лежащие в основе "психогальванического рефлекса", широко используемого психологами в качестве показателя "вегетативного тонуса". Физиологический процесс, вызывающий это явление, долгое время оставался загадкой, и нервные механизмы управления им, так же как и способы его периферического выражения, еще только начинают проясняться (Блок, 1965). Речь тем не менее идет об одном из наиболее часто используемых показателей, являющимся таковым не только благодаря легкости его получения, но также благодаря его чувствительности и возможности прогнозирования с его помощью результатов психологического эксперимента. Сегодня с полным правом можно рассматривать его как один из наиболее приемлемых критериев уровня общей активности. Популярность этого явления как показателя поведения удивительно контрастирует с почти полным отсутствием интереса со стороны физиологов к его функциональной основе. С точки зрения физиологической регуляции реакция потоотделения, как нам кажется, действительно не имеет настолько важного жизненного значения, чтобы можно было оправдать включение ее в сложный регуляторный механизм. Отсюда, вероятно, простота ее проявлений, которые возникают как побочные продукты общего уровня активности и влияние которых на другие органические функции незначительно. В известном смысле именно физиологическая ничтожность придает этому показателю значение чувствительного и однозначного критерия уровня ретикулярной активности (Блок, 1965).

Противоположная ситуация возникает при рассмотрении показателей дыхания и кровообращения. Эти показатели фактически скрывают очевидные функциональные реальности. Кроме того, они быстро приживаются в психологических экспериментах благодаря легкости, с которой они получаются.

Достаточно вспомнить шумный успех работ Бенусси (1914) с использованием пневмограммы для объективного обнаружения лжи или для категоризации эмоциональных состояний. Воспроизведение его результатов оказалось сложным, равно как и интерпретация наблюдаемых колебаний. Обилие интерферирующих цепей регуляции отражается на характеристиках дыхания (частота, амплитуда, относительная продолжительность вдоха и выдоха, объем, давление), что препятствует однозначной интерпретации их значений. Эти эмпирически установленные трудности объясняют неприязнь психологов к этой категории показателей. Однако можно ожидать, что развитие физиологии дыхания предоставит новую отправную базу для теоретически осмысленного использования их в психологическом эксперименте.

Та же трудность возникает и в случае сердечно-сосудистых показателей, которые наряду с психогальванической реакцией наиболее часто используются психологами. Точное физиологическое значение переменных (частоты, давления, объема) долгое время оставалось неясным. В настоящее время значительные усилия, отвечающие вполне понятной заинтересованности медицины в проведении исследований в этой области, направлены на достижение лучшего понимания физиологического значения экспериментально получаемых параметров. К классическим критериям, выработанным электрокардиографией, в настоящее время добавляются автоматические измерения давления, кровенаполнения, периваскулярного и капиллярного сопротивлений. Регистрация всех этих явлений осуществляется непрерывно и одновременно в процессе кровообращения. Такая регистрация показала крайнюю сложность физиологической интерпретации таких, скажем, очевидных показателей, как частота пульса или величина артериального давления.

Можно, например, поставить перед собой проблему выяснения действительного значения изменения одного из этих показателей, взятого отдельно от других изучаемых физиологических процессов. Давление, измеряемое в определенной точке системы кровообращения, предстает в виде сложной переменной величины, которая зависит по меньшей мере от трех параметров сердечно-сосудистой функции: объема сердца, частоты пульса, которой определяется объем выталкиваемой крови, и величины периферического сопротивления, которому противостоит сопротивление сосудов. Как известно, это сопротивление (по крайней мере на 75%) является результатом давления в артериолах и капиллярах. Взаимодействие этих трех переменных, с другой стороны, рассматривается в стабилизированной гомеостатической системе, где переменные периферического сопротивления и переменные активности сердца взаимосвязаны. Поэтому значительное понижение частоты биений сердца, указывающее на реактивность системы в определенной ситуации, может сопровождаться компенсаторным повышением периферического мышечного сопротивления при неизменном артериальном давлении. Этим объясняются иногда озадачивающие результаты, полученные некоторыми психологами, которые использовали изолированно или одновременно сердечно-сосудистые показатели в качестве индикаторов реактивности функции кровообращения. Большинство внутренних физиологических регуляций включено, кроме того, в контуры автостабилизации такого рода, что становится возможным интерпретировать физиологические показатели, полученные в отдельных точках системы изменений, как индикаторы либо активации, либо депрессии. Таким образом, эти показатели отражают лишь направление регуляции внутри рассматриваемой системы, не становясь при этом показателями степени или даже направления наблюдаемого возмущения на уровне всей функциональной системы. Поэтому и в этой области наиболее полное понимание физиологического значения показателя в рамках системы, в которую он входит, определяет весомость его интерпретации психофизиологом.

Упомянем кратко показатели обмена веществ, диапазон которых в настоящий период непрерывно расширяется. В общем, в прошлом применение их ограничивалось чисто техническими трудностями; эти показатели служат для воспроизведения довольно специфического класса явлений, непрерывная регистрация которых не только невозможна, но и ограничена определенными условиями (необходимостью брать пробу для анализа, необходимостью дозировки и т. д.). Вне всякого сомнения, в ближайшем будущем следует ожидать самого широкого применения их в результате развития биохимии и психофармакологии.

Перейдем наконец к электроэнцефалографии. Введенная в практику в 1930 г. Гансом Бергером, психиатром, стремившимся найти физиологическое объяснение явлений, она вызвала вполне понятный интерес и, несмотря на огромную сложность регистрируемых явлений и почти полное незнание лежащих в их основе физиологических процессов, направила усилия ученых на исследование способа их анализа. Нет необходимости говорить о том, что благородное происхождение электроэнцефалографических данных не могло не привлечь внимания и не вызвать увлечения ими экспериментаторов. Действительно, представлялось непостижимым, чтобы то, что вполне естественно рассматривать в качестве непосредственного отражения активности мозга, не помогло нам тем или иным способом получить сведения о функционировании этого органа.

Изучению электроэнцефалографических показателей посвящено бесчисленное количество работ различной ценности, однако значение их, как правило, ограничивается бедностью экспликативных гипотез, созданных на их основе (Эллингсон, 1956). Что же касается психологических исследований, то всего несколько лет назад итог их мог бы показаться смехотворным в сравнении с надеждами экспериментаторов и применяемыми способами расшифровки этих сложных криптограмм (Гасто, 1959).

Обработка таких параметров, как пространство, амплитуда, время, производилась с помощью различных методов: гармонического анализа (Грей Уолтер), интеграции количества электричества (Дрогоцки), фазового анализа (топоскоп Грея Уолтера), пространственно-временного анализа (Раймон). В этой области применялось также много других современных методов, таких, как спектральный анализ, автокорреляции, кросс-корреляции, которые затем получили широкое распространение благодаря применению магнитных регистраторов и электронных вычислительных машин большой мощности. Какое физиологическое содержание можем мы дать этим сложным явлениям? Безусловно, сегодня благодаря электроэнцефалографии мы можем позволить себе пойти дальше в наших гипотезах о функционировании мозга, чем в не столь отдаленную эпоху (Жерар, 1946; Брейзье, 1951), когда еще можно было утверждать, что "в своей основе наши представления о том, что такое сознание, мало бы пострадали, если бы вдруг выяснилось, что на самом деле голова набита соломенной трухой".

Элементарные процессы, ответственные за те или иные формы кортикального электрогенеза, начинают становиться понятными только сейчас, после того как они долгое время доставляли столько неприятностей нейрофизиологам. Микрофизиология усиленно исследует сложные сети, образующие структуры распространения нервных импульсов. Дешифровка общей активности этих сетей остается тем не менее трудной, и, кроме нескольких счастливых моментов спонтанного или же вызванного электрогенезом значительного усиления их активности, лихорадочно использованных экспериментаторами, мы остаемся еще на том этапе, когда приходится признавать случайный или, как мы надеемся, стационарный характер их фоновой активности, используя при этом все современные средства анализа, чтобы понять ее настоящую природу.

Последнее слово техники исследования - интеграторы - позволяет надеяться на прогресс в этой области, так как мы видели, что с их помощью можно выделить регулярные сигналы из случайного фонового шума (мозгового) электрогенеза. Эта техника открывает новую главу в современной электроэнцефалографии; значение предлагаемого ею показателя для психолога очевидно, поскольку с его помощью удается непосредственно зафиксировать у человека момент прихода сенсорного сигнала в соответствующую проекционную зону коры, что позволяет судить на основании параметров задержки его компонентов о некоторых интегративных процессах восприятия. Число и размах нейрофизиологических работ, посвященных изучению "вызванных потенциалов" у животных, могут, кроме того, придать этому новому показателю важное значение индикатора связи между психологическими явлениями и нервными механизмами функционирования мозга.

Несмотря на то что мы располагаем все-таки относительно хорошим знанием физиологических процессов, которые лежат в основе наиболее часто употребляемых физиологических показателей (за исключением, однако, электроэнцефалограммы, процессы которой еще практически не известны), и понимаем в самых общих чертах механизмы, регулирующие ту функциональную систему, в которую эти показатели входят, мы очень часто оказываемся не в состоянии распутать сложный клубок физиологических факторов, которыми определяются наблюдаемые нами изменения. Включение наблюдаемой системы в сеть еще плохо понятых взаимоотношений, предполагающих подверженность основных гомеостатических регуляций целостного организма разного рода влияниям в процессе его индивидуального развития, лишает нас наивной надежды на возможность однозначного причинного объяснения наблюдаемых явлений. Пропасть, еще разделяющая уровень физиологических знаний, относящихся к механизмам частных функций, от уровня психофизиологических исследований ограничивает фактическое значение физиологических показателей для редукционистской интерпретации поведенческих проявлений.

* * *

В заключение скажем, что различные соображения, определяющие выбор физиологических показателей для психологического эксперимента, лишний раз подчеркивают эмпирический и еще робкий характер исследований в этой области и явную методологическую незрелость, которая была характерна для них в недалеком прошлом. Сформулировано слишком мало точных правил. Слишком часто над теоретическими соображениями превалировали соображения легкости получения данных с помощью того или иного прибора.

Эвристическая ценность получаемых результатов и возможность достичь более точного знания изучаемого предмета определяют в конечном счете a posteriori правильность выбора переменных. Широкий поток методологических исследований, появившихся в последнее время, позволяет надеяться тем не менее на выяснение природы конкретных метрологических трудностей, с которыми приходится сталкиваться при использовании физиологических переменных. Это неминуемо должно привести ко все большему упорядочиванию способов обработки и к более строгому определению критериев отбора значимых переменных.

предыдущая главасодержаниеследующая глава



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

© Степанова Оксана Юрьевна, подборка материалов, оцифровка; Карнаух Лидия Александровна, подборка новостных статей; Злыгостев Алексей Сергеевич, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://psychologylib.ru "PsychologyLib.ru: Библиотека по психологии"