Мысленные образы. Когнитивный подход

Испытуемых обеих групп просили визуализировать карту и проследить расстояние между парами ориентиров в своем мысленном образе. В обоих случаях время сканирования изменялось прямо пропорционально расстоянию. Однако при создании образа на основе текста отношение между расстоянием и временем сканирования изменялось в зависимости от того, сколько раз испытуемому давали прослушать текст для запоминания расположения ориентиров. В другом эксперименте Дэнис и Кокьюд (Denis and Cocude, 1992) показали, что функциональная взаимосвязь зависит также от структурной согласованности текста. В обоих этих исследованиях прослеживалась тенденция, что на взаимосвязь времени сканирования и расстояния влияет неопределенность, связанная с расположением ориентиров, и что запоминание словесного описания способствует снижению такого рода неопределенности.

Существует вероятность, что подобные результаты подвержены влиянию «эффекта экспериментатора», о чем уже говорилось выше. Некоторые исследователи приводили данные, что время ответа в экспериментах с мысленным сканированием действительно изменяется в зависимости от ожиданий экспериментатора (например, Intons-Peterson, 1983). Тем не менее, сам феномен увеличения времени сканирования при увеличении расстояния проявляется вне зависимости от такого рода эффектов. Следовательно, он отражает свойства, внутренне присущие самой мысленной репрезентации и тем процессам, посредством которых осуществляются манипуляции с ней (Kosslyn, 1994, p. 10–11).

Финке описал это свойство мысленного образа через «принцип пространственной эквивалентности»:

Пространственная организация элементов мысленного образа соответствует расположению объектов и их фрагментов на реальной физической поверхности или в реальном физическом пространстве. (Finke, 1989, р. 61)

Утрата мысленных образов

Поскольку о наличии мысленных образов обычно судят по тому, что сами люди об этом рассказывают, для нейропсихологии были бы особо интересны те случаи, когда пациенты, пережившие поражение или заболевание мозга, сообщали бы об утрате у них способности к формированию мысленных образов. Эрлихман и Барретт отмечают, что в клинической литературе описано лишь незначительное число случаев, в которых основной жалобой пациентов была бы утрата образов. Эти исследователи подводят следующий итог:

Во-первых, утрата образов встречается, вероятно, очень редко. Во-вторых, среди сообщений об утрате образов нет случаев поражения правого полушария, и с такими жалобами чаще связаны поражения задних отделов левого полушария. (Erlichman and Barrett, 1983, р. 61)

Бассо, Бисач и Луччатти (Basso, Bisiach and Luzzatti, 1980) отмечают, что субъективные жалобы на утрату образов чаще всего ограничиваются жалобами по поводу зрительного восприятия, хотя могут относиться и к целенаправленному желанию сформировать представление, и к воображению, и к гипногогическим переживаниям (то есть образам, переживаемым во время сна).

В первой главе уже упоминалось об анализе компонентов зрительных образов. Косслин (Kosslyn, 1980) говорит о наличии долговременной зрительной памяти, хранящей информацию о внешнем виде физических объектов, и кратковременного «зрительного буфера», являющегося центром формирования образов. Сложный процесс создания образа в «зрительном буфере» происходит на основе информации, хранящейся в долговременной зрительной памяти (подробнее эта модель будет описана в главе 3). Фара (Farah, 1984) представила обзор клинической литературы по утрате мысленных образов с позиции модели Косслина и выделила 27 пациентов, имеющих документальные подтверждения нарушений образной сферы.

Была выявлена следующая структура утраченных и сохранных способностей этих пациентов. В восьми случаях имело место селективное нарушение процесса формирования образов. У шести из этих пациентов локализация поражения мозга ограничивалась исключительно или преимущественно задней частью коркового полушария, обеспечивающего речевую функцию (обычно это левое полушарие). Фара сделала вывод, что «область, отвечающая за формирование образов, вероятно, находится вблизи задних языковых центров левого полушария» (Farah, 1984, р. 268). Еще четыре случая подобных нарушений описали Фара, Левин и Кальванио (Farah, Levine and Calvanio, 1988), но Серджент (Sergent, 1990) скептически отнесся к большинству описанных Фарой и ее коллегами данных о локализации области, отвечающей за формирование образов.

У 13 других пациентов структура утраченных и сохранных способностей свидетельствовала о нарушении образных репрезентаций, хранящихся в долговременной зрительной памяти, а также, вероятно, и самого процесса формирования образов. Эти нарушения были связаны с поражением одной или обеих затылочных долей. Симптомы еще одного пациента были описаны недостаточно подробно для того, чтобы отнести его к какой-либо категории. Все пять оставшихся пациентов имели поражение обоих полушарий мозга. У этих пациентов были серьезно нарушены процессы описания и копирования физических объектов, независимо от того, предъявляли ли им эти объекты непосредственно или их нужно было визуализировать по памяти. Фара объясняет такого рода нарушение расстройством процесса рассматривания образа.

Особый интерес в этом контексте представляют пациенты с «расщепленным» мозгом (см. главу 1). Как отмечают Эрлихман и Барретт (Ehrlichman and Barrett, 1983), представляется прямая возможность выявить, способны ли пациенты с «расщепленным» мозгом формировать, использовать и описывать образы только на основе механизмов левого полушария. В следующих главах будут представлены данные о поведении таких пациентов, но, к сожалению, имеется очень мало систематических работ, направленных на выявление содержания их субъективных переживаний. Можно с уверенностью сказать, что жалобы на утрату мысленных образов практически не встречаются в подробных описаниях симптоматики и познавательной деятельности этих пациентов (см., например, Gazzaniga and LeDoux, 1978). На основе этих скудных данных Эрлихман и Барретт сделали вывод, что хирургически изолированное левое полушарие мозга «позволяет формировать и переживать зрительные образы во сне» (Ehrlichman and Barrett, 1983, р. 65).

Активность мозга при представлении образов

Дополнительные данные о нервных механизмах, обеспечивающих переживание образов, получены с помощью регистрации физиологических показателей. Дэвидсон и Шварц (Davidson and Schwartz, 1977) регистрировали альфа-ритм ЭЭГ затылочной и теменной долей мозга. Когда испытуемым предлагали сформировать зрительный образ (представить вспышку света), происходила депрессия альфа-ритма, свидетельствующая об усилении мозговой активности в затылочной области. Но когда испытуемых просили сформировать тактильный образ (представить, что кто-то постукивает по их ладони), депрессия альфа-ритма перемещалась в теменную долю.

В другом эксперименте Фара с соавт. регистрировали «связанные с событием потенциалы» (ССП). Они сравнивали ССП, появляющиеся в ответ на предъявление слов, обозначающих разные предметы, в двух разных ситуациях. В первом задании испытуемых просили представить себе образ предмета; во втором, контрольном задании, им предлагали просто прочитать слово. Было показано, что в первой ситуации (то есть при инструкции сформировать образ) наблюдалось «узко локализованное увеличение позитивности ССП… в затылочных отведениях, предполагающее активность затылочной области в процессе формирования образа» (Farah, Peronnet, Weisberg and Perrin, 1988, р. 311).

Маркс с соавт. (описано у Marks, 1990) регистрировали альфа-ритм ЭЭГ по 12 отведениям во время формирования мысленных образов в ответ на 16 пунктов ОЯЗО. Испытуемыми были добровольцы, отобранные из ста студентов, получивших очень высокие и очень низкие баллы в ходе до экспериментального выполнения ОЯЗО, однако по ходу самого эксперимента им не нужно было отвечать на пункты опросника. Четверо испытуемых, классифицированных как «люди с высокой яркостью образов», показали обширную симметричную активацию в лобной, височной и затылочной зонах коры. Как подчеркивает Маркс, эти результаты «дают четкое опровержение гипотезы, которая относит все образные процессы исключительно к правому полушарию» (Marks, 1990, р. 28). Четверо других испытуемых с крайне низкой яркостью образов имели фокус активации в правой префронтальной зоне, что с трудом поддается интерпретации. Сравнение этих двух картин активации выявило статистически значимые различия только для левой затылочно-теменной зоны коры: иными словами, у людей с высокой яркостью образов задняя часть левого полушария активировалась больше, чем у людей с низким значением этого показателя.

Голденберг, Подрека и Штайнер (Goldenberg, Podreka and Steiner, 1990) приводят одно неопубликованное исследование, в ходе которого измеряли интенсивность локального мозгового кровотока испытуемого (первого автора) во время дневных грез. И в этом случае увеличение активности наблюдалось в затылочной коре, максимум локального кровотока приходился на левую затылочную область. Однако результаты следующего эксперимента оказались менее определенными. Испытуемым (18 человек) предъявляли записанные на магнитофон названия букв алфавита и предлагали сообщать (вспышками света) количество углов, которое образует контурное изображение каждой буквы в ее печатном варианте. После этого им предлагали ОЯЗО, а также отдельно просили оценить яркость представляемых ими в ходе эксперимента букв. Сравнивали интенсивность локального кровотока в ходе выполнения этого задания и в контрольных условиях – при выполнении задачи подсчитать количество букв, разделяющих две предъявленные буквы в алфавитном списке.

При выполнении задания «углы» происходило незначительное, статистически незначимое увеличение активности мозга в обеих передних височных областях и в передней части левой затылочной области. Число значимых корреляций между оценками зрительных образов по ОЯЗО и интенсивностью кровотока в различных областях не превышало уровня случайных совпадений. Однако была выявлена четкая и значимая связь между локальным мозговым кровотоком во время выполнения задания «углы» и яркостью переживаемых в это же время зрительных образов. В частности, было показано, что прямые оценки яркости переживаемых зрительных образов положительно связаны с активностью мозга в передних височных областях, а также имеют сходную, но несколько более слабую связь с активностью передних отделов затылочных областей мозга.

Маркс и Айзак (Marks and Isaak, 1995) отобрали 16 испытуемых с высокой и низкой яркостью образов на основе баллов по ОЯЗО и ОЯДО (аналогичный опросник на двигательные образы). У испытуемых регистрировали пять различных частотных полос ЭЭГ по 16 отведениям во время формирования ими образов в ответ на первые четыре пункта ОЯЗО. Эти данные были затем аккумулированы в оценке активности ЭЭГ по четырем квадрантам мозга (левая и правая передние, а также левая и правая задние области). Депрессия альфа-ритма отмечена главным образом в левом заднем квадранте и только у людей с высокой яркостью образов. Эти результаты рассматриваются как подтверждение предположения о существовании модуля, обеспечивающего формирование образов и локализованного в левом полушарии мозга.

Согласно некоторым из приведенных выше исследований, затылочная область мозга активируется во время субъективного переживания зрительных образов. В затылочную долю входит участок мозга, который обеспечивает первичный анализ зрительной информации и обозначается как первичная зрительная кора. Отсюда возникает вопрос, задействуются ли механизмы первичной зрительной коры при формировании образов (Kosslyn et al., 1993). Меллет, Цорио, Дэнис и Мазоер (Mellet, Tzorio, Denis and Mazoyer, 1995) методом позитронно-эмиссионной томографии измеряли изменения локального мозгового кровотока в то время, как испытуемые мысленно сканировали зрительный образ предварительно изученной географической карты. Было показано наличие активации в некоторых областях мозга, а именно в верхней затылочной коре, во вторичной моторной зоне и мозжечке, но не в первичной зрительной коре.

Д’Эспозито с соавт. (D’Esposito et al., 1997) исследовал эту проблему с помощью ЯМР. В первом задании испытуемым на слух предъявляли конкретные существительные (такие как яблоко, дом или лошадь) и предлагали сформировать образы названных предметов. Во втором задании им предъявляли абстрактные существительные (например, соглашение, вина или полномочия) и предлагали пассивно их прослушать. Сопоставив картины активации при выполнении этих двух заданий, исследователи попытались определить области мозга, включенные в формирование мысленных образов. У семи испытуемых наиболее устойчивой активацией характеризовалась левая передняя височная доля, хотя у некоторых испытуемых область активации распространялась и на латеральную часть левой затылочной доли. В ходе данного исследования были выявлены две сложности: во-первых, частота предъявления – одно слово в секунду – могла быть слишком велика; она ограничивала возможности испытуемых по формированию адекватного образа; во-вторых, параметр «использование образов» взаимодействовал с конкретностью предъявляемых слов, которая могла быть связана с переменными, не имеющими никакого отношения к работе с образами (см. главу 4). Тем не менее, эти данные явно указывают на участие в процессе формирования образов ассоциативной, а не первичной зрительной коры головного мозга.

В заключение следует упомянуть о возможности вызывать образы путем прямой слабой электрической стимуляции мозга. Так, Пенфилд и Перо (Penfield and Perot, 1963) использовали эту методику для определения области очагового поражения при височной эпилепсии. При поверхностной стимуляции височных долей под местной анестезией пациенты часто сообщали о появлении слуховых и зрительных галлюцинаций, которые иногда принимали форму «вспышек воспоминаний» о прошлых событиях. Подобные сообщения о «галлюцинациях, похожих на воспоминания» были получены и в другой работе, где использовали прямую электрическую стимуляцию мозга (Halgren, Walter, Cherlow and Crandall, 1978), а также при проведении экспериментов с применением электродов, имплантированных в лимбическую систему – сложную сеть проводящих путей, активность которых связана с эмоциональной экспрессией и мотивацией (Gloor, Olivier, Quesney, Andermann and Horovit, 1982).

Эти сообщения о «вспышках образов» были связаны преимущественно со стимуляцией миндалевидного тела и гипокампа – теменных структур, участвующих в процессах обучения и памяти человека. Пенфилд и Перо предположили, что эти галлюцинаторные эпизоды основываются на «ментальных записях реальных событий прошлого» (см. также Penfield, 1968). Однако Лофтус и Лофтус (Loftus and Loftus, 1980) склонны считать, что это только мысли и идеи, возникшие у пациентов незадолго до стимуляции и во время нее. Пенфилд и Перо сообщили также, что эти явления происходят чаще при стимуляции правой височной доли, чем левой, но другие исследователи не выявили такого различия между двумя полушариями (Gloor et al., 1982).

Выводы

1. Образы, рассматриваемые как субъективные переживания, могут быть изучены посредством вербальных самоотчетов. Разработан целый ряд опросников, направленных на оценку переживаемых образов. Наиболее распространенным, по-видимому, является ОЯЗО.

2. Оценки, полученные с помощью различных инструментов такого рода, достаточно хорошо коррелируют между собой и характеризуются удовлетворительным уровнем надежности и внутренней согласованности.

3. Эти оценки умеренно коррелируют с объективными результатами выполнения когнитивных и перцептивных заданий и слабо – с результатами выполнения заданий на обучение и запоминание. Однако мысленные образы обладают некоторыми функциональными свойствами, которые делают их полезными при выполнении широкого спектра когнитивных заданий.

4. Сообщения об утрате образов после поражения мозга, по-видимому, никак не связаны с повреждением правого полушария или хирургическим разделением двух полушарий.

5. Такие сообщения связаны, вероятно, с поражением задней части левого полушария. Это частично подтверждается исследованиями с использованием различных методов регистрации физиологических показателей, хотя работы с картографированием мозга говорят об участии структур обоих полушарий, в частности, верхних и латеральных затылочных областей, исключая первичную зрительную кору.

3. Образы как внутренняя репрезентация

В главе 2 уже выдвигалось предположение о том, что мысленные образы могут использоваться в качестве относительно правдоподобных моделей воспринимаемого объекта, события или сцены, с которых можно «считывать» соответствующую зрительную или пространственную информацию. Основная мысль заключается в том, что образы обладают некими «наглядными» свойствами, которые нельзя подсчитать, вычислить или просто вывести из абстрактных описаний какого-либо объекта, события или сцены (см. Rollins, 1989). Я уже приводил пример с подсчетом количества окон в домах путем «считывания» информации с мысленных образов, отображающих виды на дом с разных сторон или виды его внутренних помещений.

Следовательно, мысленный образ – это не просто субъективное переживание, но и носитель, или форма внутренней репрезентации, которая отображает и позволяет видоизменять информацию о внешнем виде физических объектов, событий или сцен. Поэтому использование образов может способствовать успешному выполнению некоторых объективно измеряемых заданий типа тестов на «пространственную способность». Действительно, для некоторых исследователей значимость образов как теоретического конструкта определяется лишь их прогностической или критериальной валидностью (то есть их способностью прогнозировать результаты выполнения заданий), но при этом абсолютно не важно, доступны или недоступны они для самонаблюдения.

Тесты на пространственную способность

«Пространственная способность» – это весьма неопределенное, многозначное понятие для описания набора очень разных заданий, для выполнения которых нужно совершить операции скорее с какой-либо зрительной или пространственной репрезентацией, чем с более абстрактной лингвистической информацией. Несмотря на эту неопределенность, психологи все-таки считают мысленные образы важным компонентом таких заданий. Например, Харрис, отмечая, что понятие «пространственная способность» определяется исследователями по-разному, утверждал, что «каждое такое определение включает мысленные образы, но в большей степени в кинетическом, чем в статическом аспекте» (Harris, 1978, р. 287).

Некоторые исследователи пытались уточнить это понятие путем выделения различных видов пространственной способности. Например, Линн и Петерсен (Linn and Petersen, 1985) предложили следующую классификацию:

• Задания на пространственное восприятие: испытуемым предлагают определить пространственные взаимоотношения с учетом ориентации своего тела при наличии отвлекающей информации. Среди примеров – тест «Рамка и стержень» (Rod and Frame Test) и тест «Уровень воды» (Water Level Test).

• Задания на мысленное вращение: испытуемым предлагают быстро и точно повернуть в уме двух– или трехмерные фигуры. Например, тест «Вращение карт» (Cards Rotation Test) и субтест «Пространственные отношения» (Spatial Relations subtest) из батареи тестов на определение первичных умственных способностей (Primary Mental Abilities Test). Некоторые авторы называют их тестами на пространственную ориентацию.

• Задания на пространственную визуализацию: испытуемым предлагают решать задачи путем манипулирования сложной пространственной информацией с прохождением нескольких дискретных стадий. Например, тест «Зашумленные фигуры» (Embedded Figures Test) и «Миннесотский бланковый тест» (Minnesota Paper Form Board).

Линн и Петерсен считают эту классификацию полезной при анализе литературы по половым различиям в пространственной способности. Они обнаружили, что мужчины выполняют пространственные тесты в целом лучше, чем женщины; эти различия оказались значительными и надежными для тестов на мысленное вращение, значительными, но менее надежными для тестов на пространственное восприятие, и очень нестабильными, часто статистически незначимыми для тестов на пространственную визуализацию. Войер и Брайден (Voyer and Bryden, 1995) получили сходные результаты, но при этом установили, что половые различия варьируют также для разных тестов одного и того же типа. Они сделали вывод, что классификация пространственных тестов Линна и Петерсена несколько спорна и нуждается в дальнейшем уточнении.

Тем не менее, оценки, полученные по различным тестам на «пространственную способность», неплохо коррелируют между собой, и, как показывает факторный анализ, они нагружают одни и те же факторы. С другой стороны, объективные результаты выполнения тестов на пространственную способность не показывают сколько-нибудь стабильной связи с субъективными оценками яркости переживаемых образов, полученными с помощью специальных опросников, примеры которых были описаны в главе 2. Кроме того, результаты факторного анализа показывают, что эти два инструмента обычно нагружают разные факторы (см. McKelvie, 1995; J.T.E. Richardson, 1980b, p. 130–131). Но хотя, как мы помним из главы 2, мужчины превосходят женщин по выполнению тестов на пространственную способность, женщины сообщают о переживании более ярких и четких образов, по сравнению с мужчинами. Эти результаты говорят о том, что функциональная ценность, или эффективность мысленных образов в тестах на пространственную способность, вероятно, не связана с яркостью переживаемых образов.

Но если, как утверждает Харрис (Harris, 1978), выполнение тестов на пространственную способность требует участия мысленных образов, то фокус внимания исследователей должен быть обращен не на качество переживаемых образов в целом, а на качество переживаемых образов при выполнении конкретных пространственных заданий. Это впервые сделал Беттс (Betts, 1909), предложив 28 студентам-психологам решить задачи, представленные ниже в рамке. После выполнения каждой задачи он просил оценить ясность и яркость любых переживаемых ими образов с помощью 7-балльной шкалы, разработанной для опросника Беттса (ОМО), описанного в главе 2. Большинству испытуемых удалось решить эти задачи, и почти все утверждали, что в ходе решения они активно использовали образы. Так как при выполнении других заданий отчет об использовании образов встречался намного реже, Беттс заключил, что мысленные образы используются только в тех ситуациях, «где мы бы очень хотели опереться на перцептивный образ, но не можем этого сделать из-за его отсутствия» (Betts, 1909, р. 98).

Задачи Беттса (Betts, 1909, p. 70–71)

1. Белка сидит на одной стороне дерева, а напротив, по другую сторону дерева, стоит человек. Он начинает обходить дерево, но белка также перемещается вокруг ствола, чтобы спрятаться от человека. Они продолжают двигаться, пока каждый не проходит полный круг вокруг дерева. Обошел ли человек вокруг белки в том смысле, что он:

а) побывал перед белкой, позади нее, справа и слева?

б) побывал с востока, запада, севера и юга от нее?

2. Куб стороной три дюйма, окрашенный красной краской, распилили на однодюймовые кубики.

а) Сколько кубиков стороной в один дюйм окрашено с трех сторон?

б) Сколько – с двух?

в) Сколько – с одной?

г) На скольких кубиках нет краски?