Подходы к изучению зрения слепорожденных. Эксперименты с животными
Трудности формирования механизмов зрительного восприятия у людей, лишенных зрения с момента рождения или с младенческого возраста, свидетельствуют, что в раннем детстве происходит важнейший процесс созревания системы восприятия и опознания. 3 чем заключаются эти процессы, каковы их интимные механизмы? Немногие имеющиеся на сегодня знания об этом получены в основном при изучении животных, методами деривации. Это, вообще говоря, жестокий метод, оправданием которого является только то, что эксперименты ведутся не из любопытства, не из целей, так сказать, «чистой науки», а для решения насущных практических задач.
Смысл метода таков: новорожденных животных лишают зрения (зашивают веки или ставят на глаза рассеивающие свет линзы) на различные сроки. Затем производится тщательное изучение зрительных возможностей животных. Изучают, как подопытное животное ориентируется в окружающей его обстановке, как реагирует на препятствия, различает ли свет и тьму, какова разрешающая способность зрения. Очень часто регистрируются случаи, когда собственно зрительный тракт — оптика глаз, острота зрения, зрительные проводящие пути — в полном порядке. Однако способности узнавать окружающие объекты нарушены самым кардинальным образом.
Немного о том, как проводят такие исследования. В основном и врачи, и нейрофизиологи используют те же методы диагностики, которые применяются при исследовании людей. Но есть, конечно, и специфика, которая в основном связана с тем, что животное не спросишь, т. е. спросить-то можно, но ответа не будет. Поэтому при изучении оптики глаза, например, применяют методы непосредственного наблюдения — при помощи офтальмоскопа рассматривают изображения объектов непосредственно на сетчатке глаза. Интересно отметить, что при этом «испытуемым», если они плохо видят, даже прописывают корректирующие средства: очки, ясное дело, не надевают, но контактные линзы — обязательно.
Для изучения остроты зрения используют другие методы. Стимулирующая часть, т. е. предъявляемые изображения могут быть любые, в частности, те же, что используют в кабинетах офтальмологии — буквы разного размера или кольца Ландольта. (Эти кольца, имеющие разрыв сверху, снизу, сбоку, применяют при исследовании зрения маленьких детей, еще не знающих алфавит.)
Способ задания вопросов и получения ответов, т. е. способ диалога с подопытными животными, достоин особого разговора. Ведь этот способ дает общую возможность «разговора» человека и животного. Можно сказать, что он основан на механизме условных рефлексов. Это будет правда, но неинтересная, я бы сказал, упрощенная правда. Точнее и в то же время романтичнее считать, что разговор о животными основан на их способности, к ассоциативным умозаключениям. Происходит же следующее: вначале животное обучают тому, что некоторое изображение (буква, треугольник, кольцо Ландольта и т. д.) связано с пищей. Например, всякий раз, когда появляется это изображение, животному дают кусочек мяса. Этот тип ассоциаций и есть условный рефлекс. Здесь мясо — безусловный, а изображение — условный раздражитель. Выработка рефлекса или ассоциации—это такое поведение, когда животное реагирует на изображение так же, как и знак или объект на пищу (рис.3).
Р и с. 3. Схема ассоциативного обучения, в процессе которого животное обучается выбирать сигнальную фигуру
Другой вариант ассоциативного обучения, когда животное обучается связывать изображение с безусловным раздражителем (мясом, например) в процессе самостоятельного игрового или исследовательского поведения. В этих случаях обычно говорят об инструментальном обучении. Как бы, однако, ни шло обучение, но в результате таких манипуляций исследователь может спросить у животного: «Знаешь ли ты, что это?» И обученное животное отвечает: «Да, это треугольник», или: «Это круг», или: «Не знаю». Действительно, если мы организовали у собаки, кошки или крысы четкую ассоциацию «треугольник — мясо» и выпустили ее из клетки в комнату, где перед животным для выбора расположены дверцы с изображением круга, треугольника, букв и других объектов, то животное побежит к дверце с треугольником.
Подтверждением этого является эффект переучивания. В следующем цикле обучения мы можем у той же крысы связать изображение треугольника с ударом тока, а изображение круга — с мясом. И тогда крыса покажет нам своим поведением, что способна узнавать также и круг. Таким образом, хотя и не совсем высокоинтеллектуальный, но все же какой-то диалог с экспериментальными животными возможен. В частности, в такого рода беседе можно узнать, какова острота зрения животного после различных сроков и способов депривации. В таких исследованиях животных обычно пытаются научить отличать друг от друга решетки разной пространственной частоты. Другими словами, им предъявляют одинаковые по размеру области, которые заполняют параллельно расположенными темными и светлыми полосами,
Различаемое животным число темных полос (т. е. их частота в пределах области неизменного размера) прямо определяет остроту зрения. Если животное в результате обучения может отличить тестовую область, содержащую 7 полос на угловой градус от области, содержащей 10 полос, и не может отличить область, содержащую 10 полос, от большего количества, то ясно, что его предельная острота зрения находится где-то вблизи 10 полос на градус. Для изучения остроты зрения можно, естественно, использовать и такие классические для «человеческой» офтальмологии стимулы, как уже упоминавшиеся кольца Ландольта или буквы разного размера. Ну и, конечно, следует отдать должное терпению и энтузиазму ученых — проверка остроты зрения, занимающая у человека считанные минуты, требует недель в экспериментах с животными. Недели идут в основном на обучение, выработку условных или инструментальных рефлексов. Так что диалог с животным возможен, но не прост.
Глава 5