Становления экспериментальной психологии

Становление экспериментальной психологии

С расширением предмета психологических  исследований появилась перспектива  разработки новых, экспериментальных  методов, в которых можно было бы использовать специальное оборудование, повышающее точность и достоверность  результатов наблюдения, и применения математики для обсчета полученных данных. Большое значение для становления  экспериментального метода в психологии имели достижения физиологов, изучавших  работу органов чувств и нервной  системы. Прежде всего, речь идет о разработке анатомо-морфологической модели рефлекса, наполнившей достаточно умозрительные  концепции Декарта и Гартли реальным содержанием.

Новую эпоху в развитии знаний о  рефлексе открыли работы чешского анатома, психофизиолога и врача И. Прохазки. Он ввел понятие об «общем чувствилище», которое является важнейшей частью рефлекторной системы; это область головного мозга, где берут свое начало нервы, при раздражении которых происходит переход от ощущения к двигательному ответу организма на внешний импульс. Тем самым впервые получила четкое, не умозрительное, но проверенное физиологическими опытами, описание схема рефлекторного акта.

Работа Прохазки «Трактат о функциях нервной системы» была написана в конце XVIII в., но, по мнению крупнейших современных ученых, в ней содержится все, что можно сказать о рефлекторной дуге и сегодня. В трактате Прохазка специально подчеркивает, что отражение в головном мозге происходит не по физическим законам, согласно которым угол падения равен углу отражения. Это выражается в том, что внешние раздражения оцениваются живым телом с точки зрения того, приносят ли они ему вред или пользу. В первом случае организм посредством рефлекса отклоняет вредное воздействие от тела, во втором - совершает движения, которые позволяют ему сохранить как можно дольше благоприятное положение. Очевидно, что здесь действуют законы, неведомые неорганическому миру. Эти законы, как отмечал Прохазка, «записаны самой природой» в центрах головного мозга - в общем чувствилище, где и происходит переход чувствительных (сенсорных, центростремительных) нервов в двигательные (моторные, центробежные). Иными словами, этот переход зафиксирован в самом морфологическом устройстве нервной системы, закрепляющем связь нервов в виде рефлекторной дуги.

При этом, согласно Прохазке, такой прямой переход - только элементарная форма выражения более общего рефлекторного принципа жизнедеятельности организма. Принцип, о котором здесь идет речь, позволяет объяснить и более сложные формы перехода чувствования в движение, для которого не требуется участия сознания. Располагая большим экспериментальным материалом, Прохазка настаивал на том, что не только головной, но и спинной мозг участвует в организации поведения, но его элементарных форм, своего рода автоматизмов, которые, однако, также действуют не чисто механически, а в соответствии с биологической потребностью организма.

В своей главной обобщающей книге  «Физиология, или учение о природе  человека» (1820) Прохазка стремился к тому, чтобы конкретные сведения о функциях организма служили основой для естественнонаучного понимания сущности бытия человека в материальном мире. Таким образом, впервые в истории научной мысли зарождалось представление, согласно которому во взаимоотношениях живых существ со средой, к которой они приспосабливаются, нервное и психическое удовлетворяют их потребности в самосохранении. При этом концепция рефлекса Прохазки была обогащена идеей о биологическом предназначении рефлекса и различных уровнях его реализации.

Изучение рефлекторной системы  было продолжено в работах английского  анатома и физиолога Ч. Белла  и французского ученого Ф. Мажанди. Прежде считалось, что внешние впечатления передаются в нервные центры и вызывают двигательную реакцию посредством одного и того же нервного ствола. Опираясь на анатомические опыты, Белл в своей работе «О новой анатомии мозга» (1811) доказал, что этот ствол состоит из двух различных нервных структур и представляет собой их связку, в которой следует выделить волокна, идущие от корешков через спинной мозг к волокнам, приводящим в действие мышечный аппарат. Тем самым определялась модель рефлекса как своего рода автомата, состоящего из трех блоков: центростремительного, центрального и центробежного. Эта анатомо-морфологическая модель работы центральной нервной системы была названа законом Белла-Мажанди. В этом законе описывается закономерность распределения нервных волокон в корешках спинного мозга: чувствительные волокна вступают в спинной мозг в составе задних корешков, а двигательные входят в составе передних.

Белл сделал и ряд других важных открытий в психофизиологии. Среди  них особо следует выделить его  представление, согласно которому рефлекторная реакция не обрывается на движении мышц, но передает информацию о том, что произошло с мышцей, обратно  в нервные центры (головной мозг). Тем самым впервые была сформулирована идея обратной связи как основы саморегуляции поведения организма. Белл проиллюстрировал работу этой модели на данных о движении глазных мышц. Опираясь на тщательно выверенные данные экспериментов по изучению функций зрительного аппарата как органа, в котором сенсорные эффекты и двигательная активность нераздельны, Белл доказал зависимость психического образа от анатомо-физиологического устройства, работающего по принципу рефлекса. Выдвинутая Беллом идея «нервного круга», соединяющего мозг с мышцей, была замечательной догадкой о рефлекторной природе чувственного познания, которая впоследствии подтвердилась в исследованиях других ученых.

Если Белл развивал рефлекторную теорию восприятия, то в работах другого  известного физиолога И. Мюллера - выдвигалась  прямо противоположная идея - о  рецепторном характере восприятия. Мюллер создал в Берлинском университете самую крупную в прошлом столетии научную школу по изучению физиологических  проблем, в том числе и физиологии органов чувств.

В своей первой работе «К сравнительной  физиологии зрительного чувства» (1826) он выдвинул положение о «специфической энергии органов чувств», которое  приобрело широкую популярность и стало на долгое время одной  из важнейших закономерностей психофизиологии. Ученик Мюллера Гельмгольц поставил ее по непреложности в один ряд  с законами Ньютона в физике. Согласно принципу «специфической энергии», характер ощущений соответствует не природе  внешнего стимула, действующего на определенный рецептор, но природе этого рецептора, обладающего особой энергией. Иными  словами, модальность ощущений (света, звука и др.) заложена в самой  нервной ткани, а не отражает независимые  от нее образы внешнего мира. На этом основании Мюллер пришел к выводу, что все богатство ощущений обеспечивается физическими свойствами нервной  системы. Эта точка зрения была названа  «физиологическим идеализмом» и  впоследствии опровергнута работами самих  физиологов.

В то же время и сам Мюллер говорил  о том, что, каким бы раздражителем (в том числе электрическим  током) ни воздействовать на зрительный нерв, он не порождает никакого ощущения, кроме зрительного. В отличие от светового луча, подчеркивал Мюллер, другие раздражители хотя и дают субъективные ощущения предметов, но они не сопоставимы по своей отчетливости, полноте, расчлененности со зрительным образом. Тем самым его первоначальная версия об эквивалентности всех раздражителей ставилась под сомнение. Под давлением опыта и экспериментов Мюллер вынужден был провести разграничение между раздражителями, гомогенными (подобными) по своей природе раздражаемому органу и не соответствующими этой природе.

Он также являлся автором  «Учебника физиологии» (1833), ставшего главной книгой по данной специальности  на несколько десятилетий. В этом учебнике значительная часть текста была посвящена не только физиологическим  темам (в том числе концепции  рефлекторной дуги), но и объяснению, с опорой на физиологические данные, многих психологических проблем, в  частности учения об ассоциациях, выработке  навыков, сновидениях.

Исследованиям физиологии восприятия были посвящены и работы чешского физиолога Я. Пуркине. Обладая удивительным даром анализа субъективных феноменов, в особенности в сфере зрительного восприятия, он сделал ряд открытий, которые дали в дальнейшем основания назвать эти феномены его именем. К ним относятся, в частности, так называемые «фигуры Пуркине» (видение теней кровеносных сосудов сетчатки), «образы Пуркине» (отражения от роговицы и поверхности хрусталика), «феномены Пуркине» (изменение светло-синего и красного цветов при сумеречном зрении). Пуркине также описал, как изменяются цвета ощущаемого раздражителя при движении в направлении от центра к сетчатке.

К этим феноменам Пуркине обратился под впечатлением учения о цветах, созданного известным поэтом И. Гёте, занимавшимся также естественнонаучными изысканиями. В работах Гёте ставилась задача воспроизвести богатство цветовой гаммы, которую в действительности непосредственно переживает субъект. Этому учению Пуркине посвятил свою первую книгу «Новые материалы к познанию зрения в субъективном отношении» (1825). При этом он руководствовался мнением о необходимости разграничить чисто субъективное в показаниях органов чувств, как зависящее исключительно от этих органов, и ощущения, которые соответствуют внешней реальности. Согласно Пуркине, каждое чувствование интимно связано с другими. Основой же их единства является тот факт, что «в самом объекте как продукте природы объединены ее (т. е. природы) элементарные качества». Таких качеств бесчисленное число, нашим же органам чувств открыты немногие, необходимые для выполнения жизненных задач. Если бы мы обладали рецепторами (органами чувств), способными ощущать магнитные поля, то и картина мира, открываемая этими органами, была бы иной, имела другие контуры.

По мнению Пуркине, организм наделен особой психической формой, которую он называл «общим чувством». Она является своего рода стволом, от которого ответвляются многообразные ощущения. Это либо ощущения, которые отражают жизнь тела (удовольствие, голод, боль и др.), либо свойства внешних предметов. Приняв за исходный пункт эти объективные свойства, Пуркине в разряд ощущений, относящихся к «общему чувству», включил необычные для принятых классификаций ощущения изменений погоды, температуры воды и т. п.

Каким же образом из первоначального, таящего зачатки всех ощущений «общего  чувства» вычленяются обладающие неповторимым своеобразием различные виды ощущений? Пуркине утверждал, что в анализе эволюции ощущений важнейшая роль принадлежит жизненному опыту. В объяснении же того, как совершается расчленение субъективного и объективного, он уделял особое внимание реальным предметным действиям организма, благодаря которым ощущения приобретают разнообразие и объективированность (отнесенность во вне).

В своей критике Канта Пуркине стремился связать ощущения и мышление, он доказывал, что тщательный анализ восприятия помогает открыть в нем зачатки категорий абстрактной мысли (таких, как действительность, необходимость, причинность и др.). Ему не удалось раскрыть сложность перехода от ощущения к мысли, но эти исследования были продолжены другими учеными, в том числе и современными когнитивными психологами.

Частично идея о влиянии мышления на работу органов чувств была исследована  в трудах известного немецкого физиолога  Г. Гельмгольца. Ему принадлежит  ряд выдающихся открытий и теорий, которые фактически положили начало новой отрасли психологии - психофизиологии.

Гельмгольц был одним из авторов  трансформации закона сохранения и  превращения энергии к психологии, он впервые измерил скорость протекания физиологического процесса в нервном  волокне (она считалась огромной и недоступной изучению) с помощью  изобретенного им прибора - кинографа, позволяющего записывать реакцию на вращающемся барабане. Раздражая участки нерва, отстоящие от мышцы на различном расстоянии, он определял скорость распространения импульса: она оказалась сравнительно небольшой - порядка нескольких десятков метров в секунду. Эти результаты стали исходными для психологических экспериментов, связанных с исследованием времени реакции.

Еще большее значение для психологии имеют работы Гельмгольца, относящиеся  к экспериментальному изучению деятельности органов чувств. Важно, что в этих экспериментах он использовал и  методы математической обработки данных.

Труды Гельмгольца «Учение о  слуховых ощущениях как функциональных основах теории музыки» (1873) и «Физиологическая оптика» (1867) составили фундамент  современного знания о строении и  функциях органов чувств. Следуя из теории своего учителя И. Мюллера  о «специфической энергии органов  чувств», Гельмгольц считал, что ощущение возникает в результате высвобождения  энергии при раздражении нерва  каким-нибудь внешним сигналом.

Главная трудность заключалась  в объяснении связи порождаемого нервом ощущения (зрительного, слухового  и т.д.) с независимым от него внешним  предметом. Гельмгольц предложил преодолеть эту трудность, обратившись к  теории знаков, или символов. Согласно этой теории, отношения ощущения к  внешнему предмету являются знаковыми, или символическими. Символ указывает  на предмет, но ничего общего с его  объективными свойствами не имеет. Тем  не менее символ полезен, поскольку помогает не путать внешние раздражители, отличать один от другого. А этого достаточно, чтобы обеспечить организму успешную ориентацию в среде и действие в ней.

Зависимость чувственных ощущений от внешних раздражителей отчетливо  проявилась в классических экспериментах  Гельмгольца по изучению формирования пространственного образа вещей. Здесь  явственно выступил фактор предметности восприятия. Пространственные координаты определяют диспозицию предметов, их объемность и др. Исследование же мышцы и  сопряженных с ней слабо осознаваемых мышечных (кинестетических) сигналов раскрывало роль двигательной активности зрительного  аппарата. Особенно отчетливо взаимодействие сенсорных и моторных компонентов  восприятия было продемонстрировано в  опытах Гельмгольца с использованием различных призм, искажающих естественный зрительный образ. Несмотря на то что в этом случае преломление лучей дает искаженное восприятие предмета, испытуемые очень скоро научились правильно видеть предметы и сквозь призму. Это достигалось благодаря опыту, который состоял в многократной проверке действительного положения объекта, его формы, величины и др. посредством движений глаз, рук и всего тела.