Шмидт, Тевс (ред.) - Физиология человека - т.1 (947488), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Методы определения порогов В предыдущем разделе было показано, что абсолютные и дифференциальные пороги относятся к фундаментальным психофизическим понятиям. Теперь вернемся к вопросу о том, как их измерять. Примеры относятся к абсолютным порогам, но применимы и к дифференциальным. Реакции биолопгческих систем неустойчивы, поэтому цри тестировании слабыми стимулами испьпуемый иногда их воспринимает, иногда -нет. Следовательно, нельзя определить порог как интенсивность стимула, ниже которой он никогда не ощущается, а выше — всегда заметен. Стимул нужно цредьявлять несколько раз, после чего, обработав результаты статистически, оценить е истин ныю>, средний порог.
Есть несколько методик определения порога„некоторые из которых разработаны еще Фехнером. К классическим относится метод пределов. Исходный стимул здесь далек от предполагаемого порогового значения. Например, интенсивность сначала устанавлива>от такой высокой, что испытуемый легко воспринимает стимул„а затем снижают до тех пор, пока она не окажется подпороговой. Затем тестирование начинают снова-на этот раз с очень слабых стимулов, которые усиливают до досппкеиия порога. Такие восходящие и нисходящие последовательности повторяк>т несколько раз и берут среднее значение полученных пороговых величин. Интенсивность стимула можно записывать автоматически на миллиметровой бумаге, так что для выявления колебаний порога во времени необходимо будет лишь провести линию. соединяющую концы отрезков получаемых кривых.
Субыктявная сенсорная фвэволопзя и поведенческие эксперименты ив животных. Метод пределов, как и другие способы измерения порогов, можно использовать и в экспериментах на животных. О 10 И> ЗО 40 00 60 Време лелле затемнения, нин Рнс. 8ЛО. Измерение зрительного пороге голуоя в поведенческом эксперименте. А. Схема зкспернменгапьнай установки. Голубь клюет ключ А, если видит сает, е результате чего сила света уменьшается. Клеванне ключа Б, когда света не видно, увепнчнваег интенсивность псспедующего светового стимула.
Б. Поете- пенное снижение порога после выключения яркого фонового освещення. Поп>ченв кривая темиоеой одолтоции голубя (по (8, 9) с изменениями) Пример показан на рис. 0.10. Ъ' голубя выработан условный рефлекс (см. гл. 6) получать пищевое вознаграждение после клевания ключа А, если он видит свет, и ключа Б. если света не замечает. При этом ключ А снижает интенсивность светового стимула, а ключ Б увеличивает ее. В ходе такого поведенческого эксперимента получаются восходящие и нисходящие кривые силы света, точки перегиба на которых соответствуют зрзпельному порогу. Если клетку с голубем изолировать от света, то непрерывное измерение порога таким способом даст кривую темновой адаптации (см.
с. 255), сходную с получаемой для человека. Этот пример ГЛАВА 8. ОБЩАЯ СЕНСОРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ясно показывает, что методы субъективной сенсорной физиологии применимы н в поведенческих экспериментах на животных. Подобные эксперименты упоминаются здесь в разделе а субъективной сенсорной физиологии, поскольку своими и«толами они очень сходны с психофизическими опытами ва людях. Мат«на, естественна, считать, чта измеренные параметры поведения отражают субъективные ощущения животных, которые вовсе не обязательна сравнимы с сознательными переживаниями человека. В одной из модификаций метода пределов испытуемый сам управляет стимуляцией (например, поворачивая рукоятку), усиливая ее до тех пор, пока ана не станет ощущаться, или ослабляя да не- воспринимаемого уровня. Преимущества данного метода настройки в более активной роли испытуемого по сравнению с другими психофизическими процедурами, при которых неизбежна усталость, вызываемая монотонностью эксперимента.
Недостаток его — в невозможности выдержать адно и то же время стимуляции. Психометрическая фунтщяя. Гораздо сложнее процедура предъявления различных по интенсивности стимулов в случайном порядке. Однако она позволяет получить более точные данные.
Это так называемый метод постоянных стимулоа. Они подбираются таким образом, что самый слабый почти никогда не замечается, а самый сильный с«цушается почти всегда. После каждого предъявления стимула испытуемый отвечает, почувствовал он его или нет, и регистрируется процент обнаруженных стимулов каждой интенсивности. На рис.
8.! 1 показаны примеры полученных таким способом результатов. Точки соответствуют относительным частотам выявления стимулов разных интенсивностей. У большинства испьпуемых проходящая через них кривая — пснхеметрическвя функция — Б- образная. Порогом считается величина стимула, при которой он обнаруживается в 50% случаев. На рис. 8.11 порог не совпадает ни с алним из прелъявленных стимулов и определяется путем интерполяции.
Б-абразива психометрическая фуикпия часто аа форме совпадает с кумулятивной кривой нормального расцрелепения (интегралом тзуссава распределения). Если относительные частоты обнаружения случайно предъявляемых стимулов наносятся на график «ак вероятности отклонения ат срслнега (величина х па правой аси ординат), эксцериыеатальвые тачки абраэут примерна прямую линию (рис. 8.11, Б). То, что психометрическая функция зачастую списывается Б-образной кривой, вызывает определенный тсорстичес«ий интерес. Значит, в основе флуктуаций в аасцриятии лежат статистический процесс (см. также следующий раздел). Статистический анализ порогов. Сеткарння теория кркнятня решений В предыдущем разделе мы гипотетически определили абсолютный порог как интенсивность сти- Об«арус«смыл стнмулы 2 3 99 2 (в] ба о -1 1 -2 -3 абнаруманныа стимулы 1 аа РВ ность ость ! А ПоР .Б Порот Рнс.
8Л1. Психометрическая функция, получаемая цри измерении пороговой интенсивности посредством случайного предъявления стимулов (метод «постоянных стыыуловр). Порог определяется как таина не кривой, соответствующая обнаружению стимуле е БО)8 спучаев. А. Зависимость относительной частоты успешных попыток различения (ась ординат) от интенсивности стимуляции (ась абсцисс). Б. Зачастую Б-образная психометрическая фун«ция соответствует интегралу нормального (гауссова) распределения. Если относительную частоту успешных аопыта«преобразовать в величины 2 (ат«аонение ат среднего), психометрическая функция принимает вид пармой пинии (па (1) с изменениями) мула, приводную к возбуждению сенсорного канала, едва заметно превышающему уровень спонтанной активности сто нейронов.
Если предположнть, что флуктуации этой активности и изменчивость ответов на слабый (постоянный н повторяющийся) стимул описываются кривой нормального распределения, то получается частотный график типа показанного на рнс. 8.12, А. Из него ясно, что наблюдатель, у которого возникает нейронное возбуждение на уронне «а», не может с уверенноспю судить, соответствует ли оно спонтанной активности или же воздействию слабого спп. В случае сильных стимулов такой проблемы нет, посколъку распределение ответов на них не перекрывается со спонтанной активностью.
Проблемы идентификации околопораговых стимулов на фоне шума рассматриваются «сенсорной теорией принятии решений» (»теорией обиарузкенил сигналов) Г15, 2)з. В соответствии с ней, наблюдатель, пытающийся выделить слабый сигнал из шума, должен принять решение. Оно может, например, состоять в том. что все уровни нейронного возбуждения, превышающие «б», нужно считать стимулом, а все более низкие — спонтанной активностью. Разделительная линна, соответствующая такому решению, назынается критерием илн отклонением. В примере, иллюстрируемам рнс.
8.12,А, решения, исключающие ошибку, невозможны. В случаях, соатветстнукпцих равномерно закрашенным (красным цветом) эолам, стимулы не обнаруживаются, а в заштрихованной области справа от критерия спонтанная активность ошибочно воспринимается как ответ на стимул. !92 ЧАСТЬ П!. ОБЩАЯ И СПЕЦИАЛЬНАЯ СЕНСОРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ л л л л е Б ййй -улу лл" О и! ййй По«мал трелагл !Пт! л Стимул леюаъллллл Отлеты да нм Пснхофнз;кв Стнвенса С,мул нл лялхъллллл пп- ппо ап - ппт Рис. В.12. Схема предъявления окопопорогового стимула, иллюстрирующая сенсорную теорию принятия ращений. Я. Распределения спонтанной активности 1«шума») в сенсорной системе и нейронных ответов на мнсгократное предъявление постоянного околопорогонш'о стимула. Б. Возможное сочетание правильных н нвпрааильных отав~он.