Н. И. Чуприкова
Психика и психические процессы. Система понятий общей психологии
Словесные инструкции и условные рефлексы у человека
Возможность выработки у человека условных рефлексов не подлежит сомнению. В пору увлечения физиологов и психологов теорией И. П. Павлова проводилось немало исследований по выработке и угашению у человека самых разных условных рефлексов: мигательных, оборонительных, слюнных, сосудистых, кожно-гальванических, сенсорных (условно-рефлекторные изменения чувствительности). Сам И. П. Павлов к известным ему работам такого рода отнесся весьма неодобрительно. Неодобрение было связано с тем, что экспериментаторы пытались полностью воспроизвести на человеке всю процедуру выработки условных рефлексов у животных, игнорируя наличие у него второй сигнальной системы. На одном из заседаний «Клинических сред» он говорил о том, что нельзя представить, что когда человека поставили в положение собаки, чтобы он по-собачьи и держался, ни о чем не рассуждая, не задавая себе вопросов, и не поступал бы так, как он на эти вопросы отвечает. В связи с этим имеет смысл рассмотреть результаты исследований, прямой целью которых стало изучение роли второй сигнальной системы в процессах выработки и угашения условных рефлексов у человека. Одной из первых демонстративных работ такого рода является выполненная в 1936 г. работа А. И. Богословского.
А. И. Богословский вырабатывал у испытуемых условно-рефлекторное повышение электрической чувствительности глаза. Безусловным подкреплением служил засвет глаза, который либо регулярно применялся через каждые 10 минут после начала темновой адаптации (первая серия опытов), либо после ударов метронома (вторая серия).
После того как у двух испытуемых было выработано отчетливое повышение электрической чувствительности глаза, наступающее через каждые 10 минут после темновой адаптации (условный рефлекс на время), экспериментатор, начиная очередной опыт, сделал предупреждение: «Сегодня засвета не будет, можете к нему не готовиться». Эффект такого сообщения состоял в том, что в обычный срок у испытуемых не обнаружилось каких-либо изменений электрической чувствительности глаза по сравнению с ее фоновым уровнем.
Аналогичные результаты были получены также в отношении условных рефлексов, выработанных на удары метронома. Когда испытуемым сообщили, что метроном больше не будет сопровождаться засветом глаза и что они могут не обращать на него внимания, условные сенсорные рефлексы в виде повышения электрической чувствительности глаза сильно ослабели и исчезли.
В 30–50-х гг. прошлого века отечественными и американскими авторами проводилось много подобных исследований, специально направленных на выяснение роли инструкций и разного рода словесных указаний экспериментатора на процессы выработки угашения и дифференцирования самых разных условных рефлексов – мигательных, двигательно-оборонительных, слюнных, сосудистых, сенсорных, кожно-гальванических.
При значительном разнообразии конкретных процедур исследований их общий методический принцип во всех работах был одинаковым. Если одним испытуемым не давалось никаких словесных инструкций и разъяснений относительно применяемых раздражителей и их собственных возможных реакций, то другие испытуемые такие инструкции и разъяснения получали. Их могли информировать о характере применяемых раздражителей и о порядке их следования. Испытуемые могли получать речевые инструкции в отношении их поведения в опыте: нейтральную («Будьте естественны, и пусть ваши реакции совершаются сами собой»), тормозящую («Не совершайте реакцию на условный стимул») или стимулирующую («Реагируйте как можно быстрее на условный сигнал»). При угашении условных рефлексов одни испытуемые ничего об этом не знали, а других информировали о прекращении подкреплений. При выработке дифференцировок одним испытуемым сообщали, какие раздражители не будут подкрепляться, а другим – нет.
Обобщение большого числа исследований, авторы которых изучали влияние разного рода словесных указаний и инструкций на выработку положительных и тормозных (угасание, дифференцировка) условных рефлексов у человека, приводит к следующим выводам:
1. Вторая сигнальная система может оказывать значительное влияние на протекание всех условно-рефлекторных реакций человека: двигательных, вегетативных, связанных с изменениями чувствительности и т. д.
2. При помощи словесных воздействий в ряде случаев можно получить с места любой условно-рефлекторный эффект, получающийся в других условиях в результате совпадения во времени условного и безусловного сигналов.
3. Словесная инструкция и словесные воздействия экспериментатора могут значительно ускорить выработку положительных условных рефлексов.
4. Словесная стимуляция, предписывающая задерживать проявление условно-рефлекторных реакций, может приводить к их полному или частичному торможению.
5. Словесное предупреждение об отмене безусловного подкрепления либо сразу приводит к исчезновению выработанной условной реакции, либо заметно способствует скорости ее угасания.
6. При помощи словесной инструкции можно либо с места получить дифференцировку к условному рефлексу, либо значительно ускорить процесс ее выработки.
7. При помощи словесной конструкции можно ускорить переделку условных рефлексов либо даже получить ее с места.
8. Степень стимулирующей и тормозящей роли второй сигнальной системы при выработке дифференцировок варьирует у разных людей в достаточно широких пределах. Подчиненность замыкательной функции мозга человека на уровне первой сигнальной системы словесным воздействием экспериментатора относительна, а не абсолютна.
В этот цикл исследований вписываются также результаты известных экспериментов А. Н. Леонтьева по выработке у человека условного двигательного оборонительного рефлекса на световое раздражение кожи руки, исходно не вызывавшее никаких ощущений. Как известно, в эксперименте А. Н. Леонтьева, если вслед за исходно неощущаемым освещением кожи руки следовал удар электрическим током, такое освещение начинало ощущаться и становилось условным сигналом снятия руки с ключа, на который подавался электрический ток. Однако необходимым условием выработки такого условного рефлекса было информирование испытуемых об условиях и задачах эксперимента. Если испытуемые ничего не знали о том, что их ладонь будет подвергаться воздействию света и что они смогут избежать неприятных ударов электрическим током, если начнут как-то ощущать действие света, то даже после 350–400 сочетаний света и тока ни у одного испытуемого двигательный оборонительный условный рефлекс не образовался. Когда же другой группе испытуемых соответствующие разъяснения были даны, то у 16 из них после 40–140 сочетаний в 50–80 % случаев имело место возникновение определенных ощущений при световом освещении ладони и условно-рефлекторное снятие руки с ключа в ответ на это освещение.
Влияние словесных предупреждений и инструкций на сенсорные, перцептивные и ассоциативные процессы
Целый ряд наблюдений и экспериментальных данных свидетельствует о том, что процессы обнаружения и опознания сигналов, процессы актуализации ассоциаций испытывают влияние управляющей функции второй сигнальной системы.
• Пороги абсолютной чувствительности могут быть понижены, если испытуемые предупреждаются о характере, месте и времени появления слабых сигналов и если их просят работать «с максимальным напряжением внимания».
• Пороги абсолютной и различительной чувствительности зависят от того, с какой долей уверенности предписывается испытуемым отвечать о наличии слабых сигналов или о наличии слабых различий между ними.
• Время опознания стимул-объектов значительно сокращается, если испытуемые предупреждаются об их категориальной принадлежности. Например, в одном из исследований испытуемым в одних случаях предъявлялись вперемешку для опознания разные цвета, формы, буквы и цифры, а в других случаях они заранее предупреждались о категориальной принадлежности стимулов, которые будут предъявлены. Время опознания стимулов было значительно короче во втором случае.
• Одно и то же изображение, представляющее собой нечто промежуточное между двумя хорошо известными предметами, воспринимается по-разному в зависимости от предшествующих словесных сообщений экспериментатора.
• Эффективность расшифровки загадочных картинок существенно возрастает, если испытуемым заранее сообщается, какие именно изображения замаскированы на рисунке.
• В экспериментах И. Н. Волкова по изучению константности восприятия размера и формы объектов показано, что в зависимости от словесно сформулированной задачи испытуемые могут успешно видеть как истинный размер объекта и его истинную форму, так и их проекционный размер и проекционную форму.
• В воспринимаемом объекте или их совокупности в зависимости от словесной инструкции могут быть выделены, вербализированы и запечатлены в памяти самые разные их свойства и отношения – цвет, форма, величина, местоположение, взаимное расположение. При этом другие свойства тех же объектов могут остаться незамеченными, не представленными в словесных отчетах.
• Если определенные слова-понятия ассоциативно связаны со многими другими словами-понятиями, то актуализация конкретных ассоциаций детерминируется словесно сформулированным предписанием, какого рода ассоциации должны быть актуализированы. Например, одно и то же слово «дерево» вызовет ответ «растение», если предписано отвечать родовым понятием, ответ «ветка» или «корень», если предписано отвечать по схеме «целое – часть», и ответ «дуб» или «береза» при инструкции реагировать названием видового понятия к заданному родовому.
Принцип второсигнального вербально-смыслового управления афферентацией в актах сознательной когнитивной деятельности человека
Восприятие взрослого сознательного человека и его действия в отношении окружающих его объектов характеризируются высокой избирательностью и гибкостью. В одних и тех же совершенно тождественных внешних условиях человек может сознательно сделать предметом своего внимания, восприятия, памяти, словесного отчета и действия самые разные объекты. Именно такие объекты будут находиться в поле сознания, тогда как другие будут игнорироваться. При этом выделяемые сознанием объекты и объекты действия могут быть очень слабыми в физическом отношении, а игнорируемые, наоборот, достаточно сильными. Такого рода факты общеизвестны, но в общей психологии они обычно не рассматриваются в контексте высшей управляющей роли второй сигнальной системы в восприятии и поведении человека. Между тем такой контекст напрашивается буквально «сам собой», если обратиться к анализу детерминации избирательности и гибкости восприятия человека и избирательности его поведения, направленного лишь на немногие из наличных и действующих на его органы чувств объектов.
Психологи редко обращают внимание на тот факт, что типичной для человека формой избирательности восприятия и связанных с ним актов избирательного поведения являются действия, выполняемые по словесным просьбам и указаниям других лиц. Например, по чьей-либо просьбе человек может взять со стола какой-нибудь определенный предмет, принести из соседней комнаты ту или иную определенную вещь, прочитать и запомнить определенный фрагмент большого текста и т. п. В словесной инструкции может содержаться просьба перечислить объекты какого-либо одного определенного класса, сообщить о наличии или отсутствии в комнате (на столе, в шкафу) какого-либо объекта, просьба описать свойства какой-либо определенной вещи и т. д. и т. п.
Ясно, что выполнение такого рода действий, характерных и типичных для человека, предполагает в качестве их необходимого компонента избирательное отношение к окружающей действительности, выбор в качестве актуальных объектов отражения (объектов внимания, восприятия, памяти, мышления) только некоторых определенных предметов из множества других, воздействующих в данный момент на его органы чувств. Вместе с тем такой выбор в типичных случаях определяется не чем иным, как полученными человеком словесными инструкциями и указаниями (а также самоинструкциями).
Значит, любое такое действие предполагает взаимодействие и синтез приходящих в кору первосигнальных и второсигнальных раздражителей.
В 50-х гг. прошлого века идеи И. П. Павлова о второй сигнальной системе и ее взаимодействии с первой были широко известны в отечественной психологии и стимулировали целый ряд экспериментальных исследований.
В этом контексте в коллективе под руководством А. Р. Лурия изучалось возрастное развитие способности словесных инструкций детерминировать избирательность поведения детей в отношении воспринимаемых объектов. Суть экспериментов состояла в том, что перед ребенком выкладывался ряд объектов разной степени яркости, красочности и эмоциональной привлекательности. Ребенка просили совершить определенное действие с каким-либо наименее бросавшимся в глаза, наименее красочным или наименее привлекательным объектом – дотронуться до него, взять себе, передать экспериментатору и т. п.
Оказалось, что способность выполнения такого рода произвольных действий складывается у ребенка в полной мере лишь к 4–5 годам. До этого возраста словесная инструкция остается более слабым побудителем и регулятором поведения, чем непосредственные первосигнальные, более сильные, более эмоционально значимые и привлекательные раздражители. Были продемонстрированы также серьезные нарушения речевой регуляции поведения у умственно отсталых детей и у пациентов с поражением лобных отделов мозга. Между тем, как уже говорилось, выполнение избирательных актов поведения по словесным просьбам других лиц, недоступное маленьким детям, является типичной, можно сказать, повседневной формой поведения взрослого нормального человека.
Однако возникает законный вопрос. Как объяснить тот факт, что только какой-то один определенный объект из многих других, находящихся в поле зрения, становится сигналом саккадических движений глаз в его сторону, сигналом направленных по отношению к нему произвольных движений (взять предмет, дотронуться до него), становится объектом внимания, словесного описания, произвольного запоминания и т. д., если именно об этом объекте говорится в соответствующих словесных инструкциях и указаниях?
Этот вопрос стал одним из центральных в исследованиях, проводившихся в 50–60-х гг. прошлого века в лаборатории Е. И. Бойко в институте общей и педагогической психологии АНН РСФС (ныне Психологический институт РАО).
В экспериментах со зрительными стимулами перед испытуемым находилась панель с 36 маленькими электрическими лампами, образующими 6 вертикальных и 6 горизонтальных пересекающихся рядов. Зажигаемые экспериментатором лампы служили сигналом определенных когнитивных операций, содержание которых задавалось предварительной словесной инструкцией. Испытуемый мог выделять вниманием определенные лампы панели, согласно их признакам, указанным в инструкции, запоминать их местоположение, сравнивать между собой и т. д. Цель проводившихся экспериментов состояла в том, чтобы выявить, что происходит в корковых проекциях ламп, в отношении которых испытуемый осуществляет ту или иную деятельность, а также в проекциях других ламп панели. Для этого был разработан метод тестирующего стимула или метод тестирующих реакций. Его суть кратко состоит в следующем.
После зажигания ламп, служащих объектами заданной в инструкции когнитивной деятельности с ними, экспериментатор повторно зажигает одну из ламп панели, подавая ее либо на место какой-то уже вспыхивавшей лампы, либо на месте какой-либо другой из них. В ответ на повторно зажигаемую вспышку лампы испытуемый нажимает «как можно быстрее» на реактивный ключ, на котором находится его правая рука. Фиксируется время осуществления этих реакций (ВР). Оно служит показателем функционального состояния, которое было «оставлено» в корковых проекциях данной лампой предыдущим сигналом и которое «встретило» там повторную (тестирующую) вспышку. Более короткие ВР свидетельствуют о более высокой локальной возбудимости тех пунктов зрительного анализатора, куда поступают тестирующие вспышки, а более продолжительные ВР – о более низкой локальной возбудимости.
Результаты исследований показали, что под влиянием содержания словесных сигналов предварительной инструкции в мозговых проекциях точечных зрительных раздражителей (в мозговом зрительном экране, воспроизводящем в общих чертах топологию внешнего объективного экрана – панели пульта) происходят кардинальные и закономерные изменения локальной возбудимости. В проекциях ламп, которые служат объектами заданных в инструкции когнитивных операций, локальная возбудимость существенно повышается и, следовательно, вызываемые ими афферентации усиливаются. А в проекциях ламп, вспышки которых «мешают» успешной когнитивной деятельности, локальная возбудимость, наоборот, понижается, что ведет к ослаблению и подавлению таких «мешающих» афферентаций. Опишем два демонстративных эксперимента.
В первом эксперименте испытуемым предъявлялись четыре парных комплекса из двух вспыхивающих ламп, расположенных вертикально или горизонтально так, что между ними оставалась одна незажженная лампа. Именно эти лампы испытуемые должны были выделить вниманием, запомнить и затем показать экспериментатору их местоположение. Тестирование показало, что в данных условиях в проекциях незажигавшихся ламп имеет место самая высокая локальная возбудимость, хотя никаких дополнительных по сравнению с фоном зрительных афферентаций к ним не поступало.
Функционально-психологическое и поведенческое значение локального повышения возбудимости в мозговых проекциях ламп, которые, согласно инструкции, становились объектом когнитивной деятельности, но к которым не поступало решительно никаких новых афферентаций, кроме фоновых, по-видимому, очевидно. Только благодаря такому локальному избирательному повышению корковой возбудимости «нужные» лампы могли быть выделены на окружающем фоне в восприятии испытуемых и связаться между собой в их памяти.
Во втором эксперименте испытуемым предъявлялись четыре пары ламп, составленные одной яркой и одной тусклой вспышкой. Когда испытуемых просили запоминать местоположение либо всех зажигавшихся ламп, либо только ярких вспышек, локальная возбудимость в пунктах адресации ярких ламп была повышенной по сравнению с возбудимостью других пунктов мозгового зрительного экрана. Но если испытуемые должны были запоминать местоположение только тусклых ламп, то локальная возбудимость в пунктах адресации ярких вспышек оказалась локально пониженной. Следовательно, можно говорить о подавлении, блокировании возбуждений, вызванных вспышками этих ламп в мозговом зрительном экране человека. Функциональная роль такого подавления сильных возбуждений, по-видимому, очевидна. По инструкции, только четыре из всех предъявляемых сигналов, причем наиболее слабые, должны были быть выделены вниманием и связаться в последовательный комплекс (местоположение тестирующих вспышек, которые были тусклыми, также требовало запоминания). Одновременно возникающие сильные очаги возбуждения, вызываемые в зрительном экране вспышками ярких ламп, могли бы серьезно препятствовать эффективности выполнения данного задания. Но мозг человека в процессе осуществления целенаправленной когнитивной деятельности, как следует из полученных фактов, работает так, что такие очаги подавляются.
В результате обобщения данных, полученных в описанных и аналогичных экспериментах, Е. И. Бойко был сформулирован принцип второсигнального управления афферентацией, принцип второсигнального управления потоками, приходящими в кору афферентных импульсов со стороны непосредственных перво сигнальных раздражителей. Согласно этому принципу, афферентация, необходимая для осуществления избирательных целенаправленных актов восприятия и поведения, не является результатом прямых внешних первосигнальных воздействий, но складывается как итог их взаимодействия со структурами второй сигнальной системы. Именно вторая сигнальная система регулирует, контролирует и организует «в своих интересах» потоки возбуждений, складывающиеся в проекциях непосредственных сенсорных первосигнальных раздражителей. Возбуждения, отвечающие содержанию поставленных в словесной инструкции когнитивных задач, усиливаются, а возбуждения, препятствующие их решению, подавляются. Таким образом, чувственное отражение действительности перестает быть прямым и непосредственным следствием наличных сенсорных афферентаций. Оно гибко и разнообразно изменяется, подчиняясь требованиям задач, сформулированных в словесных инструкциях и указаниях.
В настоящее время принцип второсигнального управления афферентацией может принять более современную форму. Он может звучать как принцип второсигнального вербально-смыслового управления афферентацией.
Возьмем за основу структуру актов сознательного поведения, предложенную Е. Н. Соколовым. Она включает в себя следующие функциональные блоки: локальные детекторы, гностические нейроны, семантические единицы, командные нейроны, связанные с движением. К ним добавляется блок модуляторных нейронов активирующего и инактивирующего типа. Первые увеличивают эффективность синапсов, в результате чего сигналы, поступающие от детекторов, усиливаются. Вторые снижают эффективность синапсов, из-за чего детекторы отключаются от командных нейронов, реализующих данное поведение. На основе этой схемы второсигнальное управление афферентацией как смысловое управление процессами чувственного отражения, придающее им избирательный характер, может быть представлено следующим образом.
1. Предварительная словесная инструкция и разного рода словесные указания активируют соответствующие словам семантические единицы, в которых в обобщенной форме представлены характеристики тех перво сигнальных раздражителей, которые должны стать актуальными объектами умственной деятельности и афферентировать предписанные действия. Например, «книга, которая лежит на столе», «стакан, который стоит на полке», «бабушкины очки», «лампы, сигнализируемые только тусклыми вспышками», «незажигающиеся лампы, расположенные между двумя горящими», и т. д. и т. п.
2. Часть возбуждений, возникающих в коре мозга при действии наличных первосигнальных раздражителей, совпадает по своим содержательным характеристикам с содержанием характеристик целевых объектов, представленных в семантических единицах, активированных словесными инструкциями и указаниями. Другая часть с этим содержанием не совпадает.
3. Когда первосигнальные возбуждения достигают блока семантических единиц, происходит их категоризация. При этом некоторые возбуждения совпадают с категорией уже возбужденной в семантических единицах предварительной словесной инструкцией. Приходящие возбуждения подходят к возбуждениям, уже имеющимся в семантических единицах, «как ключ к замку». Другие возбуждения по своему содержанию с содержанием заготовленной категории не совпадают.
4. Совпадение определенных перво сигнальных и второсигнально-семантических возбуждений ведет к включению активирующих систем мозга и связанных с ними модуляторных нейронов. Модуляторные активирующие нейроны повышают эффективность синапсов в проекциях тех перво сигнальных раздражителей, возбуждения со стороны которых совпали с возбуждениями, заготовленными инструкцией в определенных семантических единицах. В результате возбуждения в проекциях таких раздражителей усиливаются. А первосигнальные возбуждения, содержательные характеристики которых не совпадают с заготовленными возбуждениями в семантических нейронах и которые могут «отвлекать на себя» и тем самым мешать ходу сознательных когнитивных процессов, блокируются модулирующими нейронами инактивирующего типа.
