Психическая регуляция деятельности. Избранные труды

Взаимодействие пальцев в процессе бимануального ощупывания

Анализируя процесс ощупывания предметов, мы рассматривали каждую руку как простейший элемент бимануальной координатной системы, условно принимая, что движения пальцев каждой руки тождественны как по траектории, так и по величине и скорости. Между тем в процессе бимануального восприятия (так же как и мономануального) различные пальцы выполняют различные функции. Поэтому для понимания того, как формируется осязательный образ, необходимо исследовать не только динамику взаимодействия рук, но и динамику взаимодействия пальцев каждой руки. Тщательный анализ движений каждого пальца и сопоставление их с движениями всей руки в целом позволили обнаружить следующий капитальный факт: в то время как движение руки при ощупывании каждой отдельной линии контура относительно равномерно и непрерывно (перерывы и изменения скорости отмечаются только при переходе руки от линии к линии), движение каждого пальца и неравномерно, и прерывисто. Ниже приводятся графики скорости движений пальцев правой руки при ощупывании «правой» части контура плоской фигуры (рисунок 1.44). При анализе графиков обнаруживается, что скорость движения каждого пальца постоянно изменяется, то возрастая, то уменьшаясь. Очень часто движение прерывается паузами (скорость равна 0).

Сравнивая графики, мы видим, что моменты изменения скорости движений и моменты перерывов (пауз) в движениях разных пальцев не совпадают. Таким образом, движения руки по той или иной линии контура состоят из ряда частичных, парциальных движений каждого пальца. Прерывистость движений особенно явственно обнаруживается при первичном ощупывании линий любой формы и величины.

Рис. 1.44. Графики скорости ощупывающих движений правой руки.

В графике № 1 зафиксирована скорость движения указательного пальца, в графике № 2 – среднего, № 3 – безымянного, № 4 – мизинца. На оси абсцисс отложено время движения (один миллиметр – 1/12 сек., по скорости киносъемки); на оси ординат – скорость. Штриховой линией выделены возвратные движения. Крестиками обозначены начальные и конечные точки линий (по последовательности ощупывания) и переходы между ними

По-видимому, прерывистость и неравномерность ощупывающих движений пальцев является непременным условием анализа воспринимаемого контура. Если перерывы в движениях руки при переходе от одной линии к другой обеспечивают различение двух смежных линий, то благодаря прерывистости и неравномерности ощупывающего движения по каждой отдельной линии осуществляется дробный анализ каждой этой отдельной линии. Перерывы внутри ощупывающего движения в этом случае, по-видимому, необходимы для максимально дробной дифференцировки последовательно поступающих осязательных сигналов.

Особенно тесно дискретность ощупывающего движения связана с измерительной функцией руки. Под измерением, как известно, понимается такая операция, посредством которой устанавливается количественное отношение измеряемой величины к другой, заранее выбранной величине того же порядка, служащей единицей измерения. Измерение линии состоит в ее количественном дроблении на равные более или менее мелкие отрезки. Ясно, что измерительные движения не могут не быть дискретными.

Как показывают научные данные, в тех случаях, когда перед органами чувств стоит задача измерения пространства, их движения всегда дискретны. Так, Джаваль, Ярбус и др. установили, что движение глаз по контуру воспринимаемого предмета состоит из целого ряда мелких «скачков» т. е. оно дискретно, причем общее время пауз между скачками значительно больше того, которое приходится на «скачки» [268, 99]. Дискретный характер измерительных движений был показан также Ломовым в исследовании, посвященном анализу графических навыков. В экспериментах Ломова обнаружилось, что если перед испытуемым ставится задача начертить «на глаз» и «от руки» линии определенной заданной длины (т. е. в акт начертания включается непосредственно и измерение), то графическое движение оказывается прерывистым. Эти данные совпадают с теми, которые получены при покадровом анализе процесса ощупывания.

Дискретность характерна, по-видимому, для всяких измерительных движений. Можно предположить, что те частичные, парциальные движения пальцев, из которых складывается ощупывающее движение руки, представляют собой своеобразные «чувственные единицы измерения». Но единицы измерения должны быть равны между собой, а парциальные движения часто оказываются неравными, причем разность между ними иногда довольно значительна: самое малое движение равно 2 мм, самое большое – 150 мм, т. е. второе больше первого в 75 раз. Пользование такой неустойчивой единицей приведет, конечно, к большей неточности в измерении.

Однако нужно учесть следующий ряд обстоятельств:

1) Крупные парциальные движения (свыше 15–20 мм) являются неравномерными, их скорость примерно через каждые 5–50 мм движения изменяется. Если считать, что простейшим парциальным движением является лишь то, скорость которого постоянна, а всякий момент изменения скорости есть момент начала нового движения, то окажется, что «крупные» парциальные движения состоят из ряда более мелких. Такое допущение вполне правомерно, так как основой дифференцировки движений является не только их амплитуда, но и скорость. Следовательно, отношение максимального частичного движения к минимальному равно 25:1.

2) Крупные парциальные движения появляются обычно лишь в конце процесса ощупывания и при вторичном ощупывании, т. е. тогда, когда размеры воспринимаемого предмета уже более или менее ясны, и, следовательно, задача измерения отодвигается на второй план. Наоборот, в начальный период ощупывания парциальные движения мелкие (от 2 до 15 мм), т. е. максимальное движение больше минимального всего в 7,5 раза.

3) В процессе ощупывания парциальные движения совершаются каждым пальцем, причем моменты остановок и изменений в скорости движений разных пальцев не совпадают.

Накладывая друг на друга графики движения пальцев правой руки при ощупывании одной части контура, мы получаем следующую картину (см. рисунок 1.45). При этом обнаруживается некоторое общее движение всех пальцев руки как сумма их частичных движений. Суммарное движение соответствует действительности, так как пальцы руки движутся при ощупывании предметов не порознь, а вместе. Это суммарное движение, судя по графику, является более дробным, чем движение каждого пальца. В тот момент, когда один из пальцев совершает «крупное» парциальное движение, другие совершают ряд более мелких.

Рис. 1.45. График скорости движений пальцев правой руки при первичном ощупывании части контура

Величина всех парциальных движений в результате взаимодействия пальцев более или менее уравнивается (минимальное движение оказывается равным 4–5 мм, максимальное – 8–10 мм). Очевидно, «чувственная единица измерения» представляет собой нечто среднее от суммы парциальных движений всех пальцев.

4) Процесс измерения при ощупывании контуров нельзя рассматривать как простой процесс прикладывания единиц измерения к измеряемой линии. Он более сложен и представляет собой ряд последовательных дифференцировок парциальных движений пальцев. Вместе с тем внутри измерительного движения совершается последовательный синтез кинестетических ощущений, возникающих при каждом парциальном движении.

Образ длины ощупываемого отрезка возникает как результат этого синтеза. Надо полагать, что процесс количественного синтеза «чувственных единиц измерения» совершается не как простое суммирование, а более сложными путями.

По-видимому, величина каждого нового парциального движения зависит от синтеза предшествующих. Не случайно поэтому амплитуда парциальных движений к концу процесса ощупывания, как правило, увеличивается.

Изменение величины «чувственных единиц измерения» в процессе ощупывания определяется, таким образом, самим процессом кинестетического анализа и синтеза измерительных движений.

5) Киносъемка экспериментов производилась со скоростью 24 кадра в секунду. Это позволило дать анализ ощупывающих движений лишь с точностью до 1/24 сек. Нужно думать, что при большей скорости съемки обнаружится и большая дробность движений. Возможно, ускоренная съемка выявит, что «крупные» парциальные движения разбиваются на ряд более мелких.

Все эти обстоятельства позволяют выдвинуть в качестве гипотезы положение о том, что парциальные движения пальцев в процессе ощупывания являются «чувственными единицами измерения», а соответствующие им ощущения – простейшими осязательными сигналами. Именно посредством парциальных движений и осуществляется количественное дробление пространства в осязательном восприятии. Их кинестетический анализ и синтез позволяет с большей или меньшей степенью точности отразить величину воспринимаемых предметов^[23]. Измерение линий в процессе ощупывающего движения руки представляет собой последовательный анализ и синтез парциальных движений.

При измерении той или иной линии большой палец фиксирует ее начальную точку, а указательный передвигается по линии до конца; расстояние между этими двумя пальцами, помещающимися на двух конечных точках одной и той же линии, выступает в роли своеобразного подвижного масштаба измерения. Точно так же измеряются линии и при бимануальном восприятии. Только в этом случае начало линии фиксируется пальцами одной руки, а ее конец – пальцами другой.

Сочетание последовательного количественного дробления (посредством парциальных движений) длины линии и одновременной фиксации ее начальной и конечной точек, т. е. сочетание ощущения величины движения рук по линии и ощущения расстояния между ними при одновременной фиксации начальной и конечной точек обеспечивает взаимный контроль результатов измерения.

Ощупывание, как уже неоднократно говорилось, представляет собой процесс последовательного охвата предмета. Анализ движения пальцев при восприятии плоских фигур (контуров) показывает, что их участие в последовательном охвате различно. В бимануальном восприятии по всему контуру (непрерывно контактируя с ним) движутся только указательные и средние пальцы обеих рук. Большинство движений безымянных пальцев и мизинцев совершается в воздухе – они касаются контура лишь время от времени. Большие пальцы и ладони обеих рук в процессе ощупывания плоских фигур не участвуют^[24].

Покадровый анализ киносъемок, проведенных со скоростью 24 кадра в секунду, дает временную характеристику движений с точностью 1/24 секунды. Если принять каждый кадр, в котором зафиксировано прикосновение пальца к ощупываемой фигуре, за единицу, то можно получить количественную характеристику участия каждого пальца в процессе ощупывания. Каждый кадр, в котором зафиксировано покойное положение пальца на контуре, мы принимаем за «момент покоя», каждый кадр, в котором зафиксировано его движение по контуру, – за «момент движения»^[25].

Подсчет «моментов движения» и «моментов покоя» (при ощупывании плоской фигуры) дает следующую картину (см. таблицу 1.4).

Примем, что в «моменты движений» имеет место одновременное возникновение тактильных и кинестетических ощущений (ощущений движения), а в «момент покоя» – только тактильных (движения здесь заторможены)^[26]. Подсчет «моментов покоя» и «моментов движений» позволяет заключить, что осязательный образ формируется в результате синтеза огромной массы тактильных и кинестетических сигналов. Общее количество этих сигналов тем больше, чем крупнее и сложнее ощупываемый предмет.

Таблица 1.4. Соотношение «моментов покоя» и «моментов движения» различных пальцев рук

При повторном ощупывании общее время контакта (т. е. количество «моментов покоя» и «моментов движения») каждого пальца с контуром значительно сокращается, примерно в 1,5–2 раза. Исключение в анализируемом случае представляет лишь безымянный палец левой руки. При первичном ощупывании этот палец имел 76 «моментов движения», при повторном – 77. В то же время на мизинец левой руки при первичном ощупывании приходилось 52 «момента движения», а при повторном – 0. Очевидно, та нагрузка, которая падала при первичном ощупывании на мизинец, перешла при вторичном ощупывании к безымянному пальцу. Этим-то и объясняется приведенное исключение.

В целом, однако, общая масса тактильных и кинестетических сигналов при повторном ощупывании сокращается. Чем же объяснить это сокращение, если фигура осталась той же самой? По-видимому, дело здесь в том, что многие сигналы по законам ассоциации слились, соединились в одно целое. Это предположение тем более вероятно, что движения рук при повторном ощупывании, как правило, более равномерны и менее прерывисты. Четкие перерывы обнаруживаются здесь лишь в моменты перехода руки от линии к линии, но они редки при движении по каждой отдельной линии контура.

Изменение количества сигналов позволяет считать, что первичное и повторное ощупывание – это две ступени в аналитико-синтетической деятельности. При первичном ощупывании осуществляется максимально дробный анализ контура. В связи с этим возникает масса осязательных (тактильных и кинестетических) сигналов. Благодаря ощупывающим движениям рук эти сигналы частично (но лишь частично) ассоциируются (синтез). Как уже отмечалось выше, осязательный образ, возникающий при первичном ощупывании, недостаточно устойчив.

При повторном ощупывании сложившиеся ассоциации закрепляются. В то же время на основе достигнутого синтеза при повторном ощупывании осуществляется дальнейший анализ, который приводит к новой, более высокой ступени синтеза, к формированию целостного и устойчивого образа предмета.

Сопоставление приведенных в таблице чисел показывает, что наибольшее количество «моментов покоя» и «моментов движения» приходится на указательные пальцы обеих рук, несколько меньшее – на средние. Время контакта безымянных пальцев с ощупываемым контуром в среднем в 2 раза меньше, чем время контакта указательных. Наименьшее количество «моментов покоя» и «моментов движения» приходится на мизинцы (рисунок 1.46).

Следовательно, доля различных пальцев в общем количестве осязательных сигналов различна. Основная масса сигналов поступает от указательных и средних пальцев (их доли различаются незначительно). По количественным показателям они являются ведущими в процессе формирования осязательного образа. Чтобы полнее уяснить себе роль каждого пальца в процессе ощупывания, обратимся к анализу циклограмм их движений. Как уже отмечалось, ощупывающие движения начинаются от крайней верхней точки контура и заканчиваются в крайней нижней (точка расхождения и точка схождения рук лежат на одной вертикальной линии, вторая под первой). Первым по ходу движения каждой руки является мизинец, вторым – безымянный, третьим – средний, четвертым – указательный палец (рисунок 1.47).

Мизинец идет впереди всех остальных пальцев, но по количественным показателям (количество сигналов) ведущими в процессе ощупывания оказываются указательный и средний пальцы (последние по ходу движения).

Рис. 1.46. Время ощупывания фигуры каждым пальцем (в 24-х долях секунды). На рисунке указано количество «моментов покоя» и «моментов движения» при первичном ощупывании фигуры

Рис. 1.47. Положение пальцев во время движения рук (стрелками указано направление движений рук)

Рассмотрим траектории движений каждого пальца по порядку их следования (рисунок 1.51).

Основную массу движений мизинец совершает в воздухе, около контура, но не по контуру. Если бы осязательный образ формировался на основе сигналов только от мизинца, то в нем, в лучшем случае, отражались бы приблизительно, и то весьма приблизительно, величина ощупываемой фигуры и лишь некоторые ее детали (рисунок 1.48).

К траектории движения мизинца близка и траектория движения безымянного пальца, второго по порядку следования (рисунок 1.49).

Рис. 1.48. Траектория движений мизинцев. Первичное ощупывание. Сплошной линией отмечено движение мизинца по контуру фигуры, пунктирной – движения в воздухе

Рис. 1.49. Траектория движений безымянных пальцев. Первичное ощупывание, Обозначения те же, что и на рисунке 1.48

Рис. 1.50. Траектория движений средних пальцев. Первичное ощупывание. Обозначения те же, что и на рисунке 1.48

Рис. 1.51. Траектория движений указательных пальцев. Первичное ощупывание. Обозначения те же, что и на рисунке 1.48

Очевидно, в процессе формирования осязательного образа мизинцы и безымянные пальцы играют незначительную роль. Их движения можно Рассматривать лишь как движения разведки осязательного поля, позволяющей определить границы ощупываемого контура и его деталей, т. е. как ориентировочные движения.

Траектории движений среднего и указательного пальцев почти полностью совпадают с контуром ощупываемого предмета (рисунки 1.50 и 1.51).

Действительный последовательный охват контура осуществляется, таким образом, указательным и средним пальцами. По ходу движения пальцев масса осязательных сигналов, отражающих одни и те же элементы контура, непрерывно возрастает. Сначала неустойчивые, поступающие время от времени, сигналы – от мизинцев, затем – более устойчивые и более частые – от безымянных пальцев, наконец, «основные сигналы» – от средних и указательных. Обычно сигналы от безымянных пальцев и мизинцев не осознаются^[27].

Можно предположить, что подпороговые импульсы от этих движений повышают возбудимость двигательного и кожно-механического анализаторов, что сказывается на усилении готовности к восприятию.

Ведущая роль в бимануальном ощупывании плоских фигур (контуров) принадлежит указательным и средним пальцам. Их контакт с воспринимаемым предметом почти непрерывен. Остальные пальцы касаются предмета лишь время от времени.

Обращает на себя внимание, что указательные и средние пальцы всегда действуют вместе. Такие моменты, когда на контуре остается только один из них, очень редки. Специальные эксперименты показали, что если средние пальцы искусственно выключаются, то в процесс ощупывания обязательно включаются безымянные. Заменяя средние, они в этом случае передвигаются, непрерывно касаясь контура.

Если же искусственно выключаются указательные и средние пальцы, то последовательный охват контура осуществляется безымянными и большими^[28] (рисунок 1.52).

Рис. 1.52. Положение пальцев при ощупывании контура:

а – при свободном ощупывании; б – при выключении указательных пальцев; в – при выключении указательных и средних пальцев

 

Если же на контуре остается только по одному пальцу с каждой стороны (все остальные искусственно выключаются), то процесс восприятия резко замедляется, увеличивается количество возвратных движений и повторных ощупываний. Часто в этом случае испытуемые изображают контур с большими искажениями.

Итак, в процессе бимануального ощупывания обязательным оказывается участие двух пальцев с правой и двух пальцев с левой стороны. По ходу движения руки каждая деталь контура, таким образом, ощупывается дважды: сначала средним, а затем указательным пальцами. Повторность осязательных сигналов, возникающая в этом случае, обеспечивает их взаимную проверку. Необходимость такой проверки тем более важна, что осязательные сигналы от разных пальцев, возникающие при их контакте с одним и тем же элементом контура, не являются полностью тождественными. Задачам взаимной проверки, как мы видели, служат также повторное ощупывание и возвратные движения.

Таким образом, внутренним моментом процесса ощупывания является постоянный контроль осязательных сигналов.

Сопряженное движение двух пальцев по контуру имеет, очевидно, также большое значение для анализа и синтеза осязательных сигналов.

В каждый момент движения пальцы помещаются одновременно на двух смежных участках контура. В каждый последующий момент средний палец переходит на новый участок, а указательный – на тот, которого только что касался средний. Сочетание моментов последовательности и одновременности в сопряженном движении обоих пальцев создает наиболее благоприятные условия для анализа и синтеза осязательных сигналов.

Указательные и средние пальцы являются постоянными компонентами бимануального ощупывания плоских фигур, все остальные – переменными.

Динамика взаимодействия пальцев определяется особенностями объекта, прежде всего формой линий контура. Как правило, прямые линии ощупываются только двумя пальцами (указательным и средним), в процесс же ощупывания кривых и ломаных линий включаются безымянные пальцы и мизинцы, а иногда и большие пальцы (рисунок 1.53).

В каждый момент ощупывания прямой линии одновременно различаются две точки, в каждый момент ощупывания кривой и ломаной – три или больше. Это полностью соответствует требованиям геометрии^[29].

Рис. 1.53. Положение пальцев при ощупывании линии контура:

а – прямая; б – ломаная; в – кривая: г – сложный элемент контура

Особенно интересен с точки зрении геометрии момент ощупывания сложного элемента контура (рисунок 1.53 г). В то время как четыре пальца относительно синхронно передвигаются по кривой авс, большой палец фиксирует точку d. Различение изменяющихся во время движения расстояний между точками контакта пальцев с контуром позволяет с наибольшей степенью точности оценить кривизну линии авс. Рука в данном случае действует подобно циркулю-измерителю.

Иначе складывается взаимодействие пальцев в процессе бимануального восприятия объемных предметов.

В этом случае в роли постоянных компонентов ощупывания наряду с указательными и средними выступают также большие пальцы. Их сопряженные (синхронные и асинхронные) движения необходимы для точного отражения соотношения элементов объемного тела во всех трех измерениях.

Выключение больших пальцев при ощупывании объемного тела приводит к формированию неадекватного образа (рисунок 1.54). Активную роль при восприятии объемных тел играют и ладони рук. Их участие в процессе ощупывания необходимо для отражения поверхности. Выключение ладоней приводит к резкому увеличению времени осязательного восприятия, к увеличению количества повторных ощупываний и возвратных движений. Испытуемые отмечают, что при выключении ладоней «трудно охватить всю фигуру в целом… неясно представляешь фигуру». Более активными при восприятии объемных тел становятся действия безымянных пальцев и мизинцев (положение рук при ощупывании объемных тел см. на рисунке 1.38).

Рис. 1.54. Ощупываемый предмет и рисунки испытуемого:

а – ощупываемое тело; б – рисунок исп. Б., (из процесса ощупывания выключены большие пальцы); в – рисунок исп. Б. (ощупывание производилось всеми пальцами)

Эксперименты, в которых последовательно выключались различные пальцы и ладони рук, показывают, что в процессе восприятия объемных тел большую роль играет величина площади соприкосновения руки с объектом. Чем больше эта площадь, тем быстрее протекает процесс ощупывания и тем точнее осязательный образ [249].

Итоги всех приведенных выше экспериментальных исследований позволяют выявить некоторые особенности взаимодействия кожного и кинестетического анализаторов в процессе осязательного восприятия.

Прежде всего, обнаруживается, что их взаимодействие является динамичным. Соотношение количества тактильных ощущений и ощущений движения постоянно изменяется. При ощупывании кривых и ломаных линий контура доля тактильных сигналов больше, чем при ощупывании прямых, а при ощупывании объемных предметов – больше, чем при ощупывании плоских. В процессе движения каждой руки «моменты движения» чередуются с «моментами покоя». Следовательно, тактильные ощущения то сопровождаются, то не сопровождаются ощущениями движения.

При бимануальном ощупывании симметричных элементов контура «моменты движения» и «моменты покоя» обеих рук синхронны, при ощупывании асимметричных элементов – асинхронны: «моментам движения» одной руки соответствуют «моменты покоя» другой. Следовательно, соотношение сторон тактильного и кинестетического анализаторов также изменяется.

В конечном счете динамика взаимодействия этих анализаторов определяется пространственными особенностями объекта восприятия. В процессе ощупывания количество тактильных сигналов то увеличивается, то уменьшается^[30], но их общий поток является непрерывным. Поток кинестетических сигналов, напротив, является прерывистым: ощущения движения чередуются с ощущениями покоя.

Благодаря этому соединенная деятельность тактильного и кинестетического анализаторов обеспечивает и дробление воспринимаемого контура, и отражение его непрерывности.