Итоги и перспективы исследования кожного «зрения» на Урале
[Новомейский А.С., Яковлев В.И. Итоги и перспективы исследования кожного "зрения" на Урале. В сборнике: "Итоги и перспективы советской психологии на Урале.", Пермский педагогический институт, 1967, Пермь]
Обзор (текст статьи доступен ниже)
Данная статья, опубликованная в конце 1960-х годов, представляет собой подробный отчет о состоянии исследований феномена «кожного зрения» (кожно-оптического чувства) на Урале. Авторы обобщают результаты многочисленных экспериментов, проведенных уральскими учеными, и намечают перспективы дальнейшего изучения этого малоизученного аспекта познавательной деятельности человека.
Основные моменты статьи:
Исторический контекст и методология:
Исследования кожного «зрения» активизировались после открытия феномена Розы Кулешовой в 1962 году.
Уральские исследователи внесли значительный вклад, опубликовав около 50 из 70 экспериментальных работ по теме в СССР.
Большое внимание уделялось чистоте эксперимента: исключению возможности подглядывания (темные повязки, противогазы, специальные экраны, межстенные камеры) и влияния тактильных различий (образцы под стеклом или другими твердыми средами).
С 1964 года строго соблюдались принципы «двойного незнания» (ни испытуемый, ни экспериментатор не знают предъявляемый образец) и «случайного предъявления».
Распространенность и развитие кожного «зрения»:
Элементарные задатки кожного «зрения» обнаружены у значительного процента обследованных школьников (более 29%), причем у девочек чувствительность несколько выше.
У студентов также выявлялась кожная светочувствительность, более выраженная у женщин.
Обучение позволяет развить способность к различению цветов контактным способом (ориентируясь на тактильные и температурные признаки) у большинства людей.
Способность к цветоразличению при помощи пальцев может быть выработана практически у каждого нормального человека.
Дистантная кожно-оптическая чувствительность встречается реже.
Кожное «зрение» связано с общей одаренностью человека, особенно с «художественным» типом. Наилучшие результаты показывали ученики с художественной одаренностью, музыкально-одаренные, увлекающиеся живописью.
Частота выявления кожно-оптической одаренности варьируется в зависимости от специализации студентов (чаще на художественно-графических и музыкальных факультетах, реже — на математическом).
Выявлена связь высокой кожно-оптической чувствительности со слабым типом высшей нервной деятельности.
Ярковыраженная кожно-оптическая одаренность встречается нечасто, подобно музыкальной или художественной.
Механизмы кодирования информации при кожном «зрении»:
Кожно-оптическое восприятие рассматривалось как аналог глазного зрения, но последующие исследования выявили принципиальные отличия.
Тактильный код: Осознание меры сопротивления при движении пальцев по твердой среде, покрывающей цветные образцы.
Температурный код: Преобладает при дистантном восприятии; опознание на основе ощущений тепла и холода. Обнаруживается «высота цветовых барьеров» — различие в высоте положения руки при дистантном восприятии.
Код «притяжения-отталкивания»: Цвет ощущается как притягивающий или отталкивающий ладонь.
Осязательно-графические образы: В некоторых случаях.
Возможность применения обонятельного, вкусового и слухового кодов упоминается, но кодирование в форме зрительных образов (представлений света и цвета) удавалось крайне редко.
При дневном освещении кодирование происходит по схеме цветового оптического круга.
Предполагается, что механизм кодирования основан на синестезиях, где первый, исходный член (физическое воздействие цвета) не осознается, а осознаются лишь сопутствующие вторые члены (тактильные, тепловые, кинестезические ощущения).
Исследования в условиях темноты и с непрозрачными средами:
Показана возможность распознавания цвета в полной темноте через непрозрачные материалы (ткань, стекло, металл) с достаточно высокой точностью (около 77-79%).
Кожно-оптическая чувствительность в темноте демонстрирует кривую, обратную той, что наблюдается на свету (максимум над зеленым, затем спад к краям спектра).
Обнаружена высокая отрицательная корреляция между высотой цветовых барьеров при дневном свете и в полной темноте.
Доказана возможность дистантного кожно-оптического чтения букв, цифр и слов через тонкие металлические пластины, черную бумагу и резину после соответствующей тренировки. Скорость чтения замедляется, но точность сохраняется.
Влияние монохроматического освещения и ультрафиолетового облучения:
Кожно-оптическая чувствительность изменяется в условиях монохроматического света, демонстрируя «всплески» чувствительности к цвету, дополнительному к цвету освещения.
Предварительное кратковременное ультрафиолетовое облучение ладони повышает кожно-оптическую чувствительность: увеличивается абсолютная высота цветовых барьеров и устанавливается устойчивое их соотношение по схеме цветового круга с максимумом в середине спектра.
УФ-облучение «исправляет» кривую чувствительности в условиях монохроматического света, приводя ее к виду, характерному для обычного света после УФ-облучения.
Реакция на остаточное излучение металла:
Выявлено, что кожа реагирует не только на непосредственное воздействие цветного образца через металл, но и на остаточное излучение металла, предварительно подвергшегося воздействию цветного образца.
Высказано предположение, что испытуемые реагируют не на сам цвет, а на вторичное (возможно, инфракрасное) излучение, которое цветной образец вызывает в покрывающей его металлической пластине. Инфракрасная оптика подчиняется тем же законам, что и оптика видимого спектра.
Гипотезы о физической природе кожного «зрения»:
Ни одна из выдвинутых гипотез (об ориентировке на структуру красящего вещества, фоторецепторная, электростатическая, об обратной связи с экспериментатором) не получила достаточного подтверждения.
Наиболее вероятной считается гипотеза об электромагнитной природе раздражителя, возможно, инфракрасном излучении, генерируемом цветными образцами. Это излучение может вызывать поляризацию кожного покрова, а затем, через механизм синестезий, результат поляризации осознается как признаки цвета.
Практическое значение и перспективы:
Доказана возможность развития кожного «зрения» у слепых (в том числе слепых от рождения) до уровня, не уступающего зрячим, и даже выше. Слепых можно научить распознавать цвета, графические формы и читать текст контактным и дистантным способами.
Перспективные направления исследований:
Конкретизация физической природы источника кожно-оптических ощущений.
Уточнение физиологических механизмов.
Описание индивидуальных и возрастных различий.
Выявление типологических различий и их связи с особенностями высшей нервной деятельности.
Исследование порогов чувствительности, взаимосвязи высоты и устойчивости цветовых барьеров.
Изучение влияния внешней среды (температура, свет) на проявления чувствительности.
Выявление дальнейших познавательных возможностей (например, через различные промежуточные среды).
Разработка методик обучения слепых и конструирование приборов для усиления кожно-оптических ощущений.
Исследование влияния цвета интерьеров, мебели, одежды на человека через кожную рецепцию и разработка практических рекомендаций.
Заключение:
Статья представляет собой ценный исторический документ, отражающий активный период исследований кожного «зрения» на Урале. Несмотря на то, что многие вопросы оставались открытыми, уральские ученые проделали колоссальную работу по экспериментальному изучению этого феномена, его распространенности, механизмов и практического применения, особенно в контексте помощи слепым. Акцент на строгой методологии и поиске физической природы явления делает эти исследования значимыми и сегодня. Статья подчеркивает сложность и многогранность феномена, указывая на необходимость междисциплинарного подхода к его изучению.
Итоги и перспективы исследования кожного «зрения» на Урале
Новомейский А. С., В. И. Яковлев,
Свердловский пединститут
Кожное «зрение» (кожно-оптическое чувство) — еще очень мало изученная область познавательной деятельности человека. Впервые подвергшееся строгому экспериментальному изучению А. Н. Леонтьевым в тридцатых годах настоящего столетия, это явление лишь недавно стало предметом дальнейших углубленных исследований.
Начало широких исследований в области кожного «зрения» в Советском Союзе и за рубежом связано с открытием и описанием в 1962 году т. н. феномена Розы Кулешовой (И. М. Гольдберг, М. М. Кожевников, А. С. Новомейский — Нижний Тагил; С. Н. Добронравов, Я. Р. Фишелев — Свердловск; Н. Д. Нюберг, М. М. Бонгард, М. С. Смирнов — Москва). Впоследствии, в 1963—1966 гг., к исследованиям было привлечено значительное число других испытуемых. К настоящему времени в Советском Союзе вышло в свет уже около 70 экспериментальных работ по различным вопросам кожного «зрения». Из них 50 опубликовано уральскими исследователями. В 1965 году выпущено два сборника статей, специально посвященных проблеме кожного «зрения» («Проблемы кожно-оптической чувствительности», Свердловск, «Материалы исследования кожно-оптической чувствительности», Челябинск.) Начиная с 1962 года проблемы кожного «зрения» неизменно получали освещение в докладах на зональных научных конференциях Уральского отделения Общества психологов. Сообщения по этой проблеме опубликованы в Материалах Всесоюзного съезда общества психологов в Ленинграде и XVIII Международного конгресса психологов в Москве. Многие работы уральских исследователей по этой проблеме переведены или получили обозрение в научной печати США, Англии, Франции и др. стран. Таким образом, можно считать, что проблема кожного «зрения» вышла за пределы научных интересов одних лишь уральских исследователей.
* * *
Кожное «зрение» — область новая и во многом непривычная для исследователей. Естественно, поэтому, что все экспериментаторы на Урале старались обеспечить чистоту опыта и исключить участие зрительного рецептора испытуемых. Следовало обеспечить в опыте только один канал познания цвета и света — исключительно лишь с помощью кожной чувствительности.
Первоначально исследователи отключали зрение у испытуемых с помощью темной повязки, плотно закрывающей глаза. Однако они не могли гарантировать, что такая повязка во всех случаях предотвращает. Поэтому на Урале уже в 1963 году стали применять различного рода дополнительные средства, исключающие возможность зрительных ощущений. Так, в Магнитогорске Н. И. Судаков во время контрольных опытов накладывал под повязку на веки испытуемого светочувствительную фотопленку. Если бы испытуемый пытался подглядеть, то светочувствительная пленка неизбежно засветилась бы, что сразу было бы обнаружено экспериментатором после опыта. Впоследствии Н. И. Судаков надевал на голову испытуемого противогаз, стекла которого были заклеены черной резиной. В этих условиях возможность подглядывания вообще была устранена.
Нижнетагильские исследователи (А. Н. Деменева, А. М. Кочигина, Н. Г. Свинина, Е. С. Григорьева и др.) во время опытов, кроме наглазной повязки, применяли широкий деревянный или картонный экран, который помещался параллельно плоскости стола несколько ниже подбородка испытуемого и отгораживал голову от работающих рук. Такой экран исключал возможность подглядывания.
Для того же, чтобы исключить влияние различий в осязании, во всех опытах на Урале, начиная с конца 1962 года, поверх цветных образцов накладывалось тонкое стекло или какие-либо другие твердые среды.
Позже, в 1965 году, в Свердловске для опытов в области кожного «зрения» была сооружена специальная межстенная камера. Испытуемый заходил в камеру из одной комнаты и за ним закрывались двери камеры. Экспериментатор же помещался в смежной комнате, куда выходила противоположная стена камеры. В этой стене имелась горизонтальная узкая прорезь, куда экспериментатор вставлял металлические кассеты с цветными образцами. Изнутри камеры к прорези была плотно прикреплена деревянная коробка с тонкой стальной крышкой. В ходе опыта кассеты с образцами через прорезь попадали именно в эту коробку. Таким образом, испытуемый не мог видеть кассеты даже в том случае, когда камера внутри была освещена. Через тонкую стальную крышку коробки испытуемый реагировал на воздействие вставленного в коробку цветного образца. При этом сам экспериментатор мог видеть с помощью вмонтированного в стену камеры оптического «глаза» все движения испытуемого. Применение такой камеры полностью исключало как возможность подглядывания, так и установление какой-либо непроизвольной обратной связи между испытуемым и экспериментатором на основе т. н. «идеомоторных актов», «мысленного внушения» и т. п.
Начиная с 1964 г., подавляющее большинство исследователей кожного «зрения» на Урале строго соблюдали в ходе опытов два основных принципа: принцип «двойного незнания» и принцип «случайного предъявления». Согласно первому принципу ни испытуемый, ни экспериментатор не должны были знать, какой именно цветной образец предъявляется испытуемому для распознавания. С этой целью цветные образцы заключались в металлические кассеты посторонним лицом примерно за сутки до опытов. Во время же опыта никто не знал, какой именно по цвету образец находится в той или иной кассете. Второй принцип обеспечивал случайный характер предъявления. Кассеты перед началом опыта тщательно перемешивались и порядок их предъявления каждый раз менялся. Тем самым испытуемые не могли реагировать на какой-либо устойчивый стереотип в предъявлении раздражителей.
* * *
При проведении исследований ставились задачи различного рода. Многие исследования были посвящены выяснению того, насколько распространены среди людей индивидуумы с более или менее ярко выраженными задатками в области кожного «зрения». С. Н. Добронравов (1963) обследовал около 400 мальчиков и девочек в возрасте 8—15 лет. Были приготовлены специальные альбомы — таблицы с образцами цветных поверхностей и контрастных рисунков различной сложности. Таблицы покрывались прозрачной целлулоидной пленкой, толщиною 0,1 мм, сквозь которую дети пальцами рук должны были определять цвет и содержание рисунков. Распознавание считалось положительным в тех случаях, когда школьник с первой попытки правильно определял не менее половины предъявленных ему таблиц (т. е. 10—16) и повторял или улучшал свои результаты при повторном исследовании. В результате опытов элементы кожного «зрения» были обнаружены более чем у 29% от общего количества испытуемых. Причем девочки показали несколько повышенную чувствительность в области кожного «зрения», нежели мальчики. Кроме того, были проведены опыты так же со студентами с целью выработки у них двигательных оборонительных условных рефлексов на световые раздражения руки. Заметная кожная светочувствительность обнаружилась в женской группе студентов у 17% наблюдаемых, в мужской — у 7%.
Д. К. Гилёв (1963) проводил исследование при помощи специально приготовленных, одинаковых по фактуре и составу красителей листов бумаги методом индивидуального обучающего эксперимента. Опытами было охвачено 22 испытуемых. Они распознавали цвет бумаги контактным способом, ориентируясь на тактильные и температурные признаки цвета. В ходе опытов 5 человек из 22 научились различать все десять предъявляемых образцов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый, белый, серый и черный. Цвета этими студентами различались в абсолютном узнавании, т. е. без сравнения. Экспериментатор пришел к выводу, что способность человека распознавать цвета с помощью кожных рецепторов присуща не отдельным феноменам, а многим людям.
Н. И. Судаков (1963) пытался выяснить, нельзя ли у всех людей выработать навыки цветоразличения при помощи кончиков пальцев. Им были проведены эксперименты со 150 студентами. Материалом для опытов служили цветная бумага, ленты, карандаши, цветные стекла, пробирки с красками, пластмассовые палочки. При дифференцировке цветов испытуемые ориентировались на различия в контактных кожно-оптических ощущениях. Результаты опытов показали, что почти у всех студентов после большего количества упражнений (иногда достигающего 100 и более повторений) вырабатывается способность различать пальцами два резко отличающихся друг от друга по кожно-оптическим признакам цветовых тона. Исследователь пришел к выводу, что в принципе способностью цветоразличения при помощи пальцев может овладеть каждый нормальный человек.
В опытах, проведенных с учащимися старших классов, другой исследователь — Н. Г. Свинина (1965) обнаружила ярковыраженную дистантную кожно-оптическую чувствительность у 6 человек из группы в 32 человека.
А. Н. Деменёва и А. М. Кочигина (1965), изучая способность подростков дифференцировать с помощью кожной чувствительности красный, оранжевый, синий и голубой образцы, обнаружили, что из охваченных опытами 35 учеников 8 (5 девочек и 3 мальчика) более или менее точно дифференцировали признаки цвета. При этом школьники ориентировались на температурные ощущения.
В ряде экспериментов было обнаружено, что способность распознавания цвета и графической формы с помощью кожной чувствительности существенно зависит от характера общей одаренности человека. По данным Е. С. Григорьевой (1965) в отборочном эксперименте, проведенном среди учащихся старших классов, наилучшие результаты обнаружили ученики с более высокой, чем другие учащиеся, одаренностью в области художественной деятельности. Из 40 учащихся, охваченных опытами, пять учеников проявили высокие задатки в области кожно-оптической чувствительности. Все эти ученики музыкально-одаренные, увлекаются живописью, хорошо учатся по циклу гуманитарных дисциплин. Важно отметить, что вообще все феноменальные случаи в отношении кожно-оптической чувствительности, обнаруженные на Урале (Роза Кулешова, Надя Лобанова, Таня Дайбель и пр.) указывают на связь кожного «зрения» с «художественным» типом человека.
А. С. Новомейский (1963, 1966), проводя эксперименты со студентами разных факультетов, обнаружил, что на математическом факультете кожно-оптическая одаренность выявляется примерно у одного студента на 12 человек. Среди студентов художественно-графического факультета — примерно у каждого шестого человека. Среди студентов музыкального факультета — примерно у каждого пятого человека.
Наконец, в экспериментах, проведенных со студентами А. И. Крупновым (1966), было обнаружено, что наиболее высокой кожно-оптической чувствительностью обладают те лица, у которых отчетливо проявляется слабый тип высшей нервной деятельности.
Таким образом, элементарные задатки в области кожно-оптической чувствительности проявляются у очень многих людей. Однако ярковыраженная кожно-оптическая одаренность (так же как и музыкальная одаренность или одаренность к изобразительной деятельности) встречается нечасто.
* * *
Особое внимание уральские исследователи уделяли изучению познавательных возможностей кожного «зрения». Первоначально кожно-оптическое восприятие рассматривалось в качестве аналога обычного глазного зрения. Эксперименты, поставленные в 1962 году в Свердловске (С. Н. Добронравов, Я. Р. Фишелев) и в Нижнем Тагиле (И. М. Гольдберг, А. С. Новомейский, М. М. Кожевников), указывали на аналогию между кожным и обычным глазным зрением. По многим своим качествам кожно-оптическая чувствительность напоминала зрение глазами: отражала оптические качества предметов — свет и цвет, подчинялась законам смешения цветов, испытывала влияния хроматического и светлостного контрастов, обнаруживала явление Пуркинье, проявляла устойчивую константность, оптическую перспективу и оптические иллюзии. Такая же аналогия выявилась и в опытах московских ученых (Н. Д. Нюберг, М. М. Бонгард, М. С. Смирнов и др.). Однако последующие исследования, проведенные на Урале в 1963—1966 гг., показали, что по ряду существенных качеств кожное «зрение» принципиально отличается от зрения глазами. К специфическим особенностям кожного зрения относят: а) способ кодирования признаков цвета раздражителя, б) распознавание цвета и графической формы объектов в темноте и в) определение признаков цвета раздражителя через непрозрачные среды.
Прежде всего оказалось, что сами образы кожно-оптических ощущений построены на иных принципах кодирования, нежели обычные зрительные ощущения (И. М. Гольдберг, А. С. Новомейский — Нижний Тагил; Н. И. Судаков — Магнитогорск; Д. К. Гилев — Ишим). Выяснилось, что обнаружение и опознание сигнала в кожном «зрении» осуществляется на основе кодирования цветного воздействия в чувственных образах различной модальности. При контактном восприятии обычно используется тактильный код: сигналы о цвете обнаруживаются на основе осознания меры сопротивления при движении пальцев по твердой среде, покрывающей цветные образцы. Однако, если эта среда шероховатая, то используется температурный код. При дистантном восприятии преобладает температурный код: цветные образцы опознаются на основании различий в ощущениях тепла и холода. В зависимости от цветового тона образца обнаруживаются и различия в высоте положения руки при дистантном восприятии (т. н. высота цветовых барьеров).
В отдельных случаях используется код «притяжения-отталкивания». Цвет образца опознается как притягивающий или отталкивающий с различной силой ладонь руки. У некоторых испытуемых сигналы о цвете опознавались на основе кодирования в форме осязательно-графических образцов. Имелись указания на возможность применения обонятельного, вкусового и слухового кодов. И только в крайне редких случаях удавалось добиться кодирования в форме зрительных образов - представлений света и цвета.
Во всех случаях при дневном освещении кодирование совершалось по схеме цветового оптического круга: интенсивность опознаваемых сигналов и высота цветовых барьеров нарастали от нейтрального зеленого цвета по направлению, с одной стороны, к голубому, синему и фиолетовому и, с другой стороны, к желтому, оранжевому и красному цветовым тонам. Можно предполагать, что механизм всех этих видов кодирования основан на явлении синестезий. Своеобразие синестезий в кожном «зрении» заключается в том, что первый исходный член их не осознается. Осознаются лишь сопутствующие вторые члены: тактильные, тепловые, кинестезические и прочие образы.
Важным вопросом, которому уделялось значительное число экспериментов, было распознавание испытуемыми признаков цвета в темноте (Н. И. Судаков — 1963, 1965 гг.; А. С. Новомейский и В. А. Бикард — 1966). Н. И. Судаков в одной из серий опытов, проводимых в полной темноте, предъявлял испытуемым в случайном порядке парами 100 образцов красной и желтой ткани, сверху покрытых стеклами. Из 177 различений окраски пластинок 138 были правильными и 39 оказались ошибочными. Точность определения составила 77%. Позже теми же самыми испытуемыми было проведено еще 208 определений. Результаты получились такими же устойчивыми: 165 определений оказались правильными и 43 — ошибочными. Точность определения была 79%. В другой серии опытов испытуемые сортировали в темноте красные и желтые листы бумаги, вклеенные между стеклами. Из 575 контрольных определений цвета бумаги через стекло в полной темноте 445 оказались верными и 130 — ошибочными. Точность распознавания составила 77%.
Эксперименты, проведенные А. С. Новомейским и В. А. Бикардом, имели целью выяснить изменение кожно-оптической чувствительности в условиях темноты. Опытами было охвачено 17 испытуемых. У них с помощью автоматически работающего устройства — фиксатора высоты цветовых барьеров — замерялись в темноте пороги кожно-оптической чувствительности, т. е. высота положения руки, на которой они впервые начинали чувствовать действие цветного образца на расстоянии (высота цветовых барьеров). В результате оказалось, что кожно-оптическая чувствительность в темноте дает кривую, обратную той, которая наблюдается на свету, а именно: высота цветовых барьеров в темноте дает максимум над зеленым образцом и затем понижается от него в одну сторону к голубому, синему и фиолетовому образцам, а в другую — к желтому, оранжевому и красному. Сопоставление высоты цветовых барьеров в условиях дневного света и темноты указало на ярковыраженную обратную тенденцию кожно-оптической чувствительности. Коэффициент корреляции высоты цветовых барьеров над красным, желтым, зеленым, голубым и фиолетовым образцами в условиях дневного света и полной темноты составил — 0,900 на уровне значимости 0,05. Другая серия опытов, проведенная в условиях относительной темноты (ниже 0,5 люкса), показала ту же обратную тенденцию. Коэффициент корреляции высоты цветовых барьеров над теми же цветными образцами в условиях дневного освещения и относительной темноты ниже 0,5 люкса составил — 1,00 на уровне значимости 0,01.
Много внимания уделили уральские исследователи проблеме распознавания цвета и графической формы через непрозрачные среды. При проведении этих исследований экспериментаторы исходили из того, что цвет раздражителя распознается через непрозрачные среды опосредованно, на основе косвенных признаков. По их мнению, высказанному в ряде опубликованных работ (Н. И. Судаков, В. П. Сюзев, М. М. Кожевников и др.), непосредственно ощущать цвет через непрозрачные среды невозможно, так же как нельзя это сделать и с помощью зрения глазами. Следовательно, речь идет о познании признаков сопутствующего характера, а не об ощущении кожей самих цветовых тонов. Эти сопутствующие признаки отражаются в сознании в виде тактильных, температурных и кинестезических ощущений.
Н. И. Судаков заключал цветные образцы (цветная бумага, цветная ткань) в металлические кассеты, после чего испытуемые — студенты, ориентируясь на тактильный и температурный опознавательные коды, распознавали через крышки кассет цвета заключенных в кассеты образцов. Из 432 распознаваний красного и синего образцов через металл кассет 298 распознаваний оказались правильными. Точность распознавания составила 68%. Дифференцировка в этих же условиях двух красных и одного синего образца показала точность в 71%. Из 102 распознаваний 73 были правильными. Аналогичные опыты, проведенные Н. И. Судаковым с незрячими испытуемыми, показали тоже высокую точность распознавания. Незрячие испытуемые распознавали через непрозрачные среды два цветовых тона. В результате из 120 проб 90 оказались правильными. Точность распознавания составила 75%.
А. С. Новомейский в опытах с применением металлических кассет, с заключенными в них красными и голубыми листками бумаги, получил тоже достаточно высокие показатели. Испытуемыми в этих опытах были школьники 5—7 классов. В серии на распознавание двух цветных образцов (красного и голубого) из 282 распознаваний 234 оказались правильными. Точность распознавания составила 82%. В дальнейших опытах на распознавание трех цветных образцов (двух голубых и одного красного) из 570 распознаваний 486 были правильными. Точность распознавания составила 85%. Отдельные испытуемые показывали точность распознавания до 90—92%. А двое незрячих испытуемых научились распознавать через металлические пластины (латунь 1 мм толщины) с точностью до 98% красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый, оранжевый, коричневый, черный и белый цветные образцы. Причем распознавали они цвета через металл на расстоянии, дистанционным способом и в абсолютном узнавании, т. е. без сравнения. При распознавании эти испытуемые опирались на температурный код.
В опытах, проведенных В. П. Сюзевым, две ученицы восьмого класса (зрячие) научились практически безошибочно распознавать через металлические пластины десять различных хроматических и ахроматических цветных образцов.
В этих опытах в качестве поверхностного покрытия использовались сталь и алюминий.
В опытах, проведенных А. Н. Деменёвой и А. М. Кочигиной, испытуемым школьникам предъявлялись кассеты из металла, заряженные красной, оранжевой, голубой и синей тканью. Всего было осуществлено 1411 предъявлений кассет в разных комбинациях. Из них в 976 случаев распознавание дало положительный результат, что составляет 69% точности. В серии опытов с дифференцировкой через крышки кассет двух цветовых тонов из 1081 пробы 768 оказались правильными. Это составляет 71% точности.
Положительные результаты были получены в опытах с юношами 15—19 лет И. М. Гольдбергом. Опыты проводились в осложненных условиях. Исследование осуществлялось с помощью рулетки, представляющей собой вращающийся на подшипниках деревянный диск с семью симметрично расположенными круглыми гнездами, закрывающимися сверху крышками из белой жести. В гнезда закладывались бумажные круги разного цвета в различных вариантах. Всего в опытах участвовало 1492 человека и было проведено 4563 определения. В опытах обнаружилось заметное превышение числа правильных определений над возможным случайным угадыванием. Значительное число испытуемых безошибочно определило требуемый цвет на рулетке по три раза подряд.
Специальные опыты с целью проверки возможности процесса дистантного кожно-оптического чтения через непрозрачные среды были проведены Н. Г. Свининой. Опыты показали, что после соответствующей тренировки отдельные испытуемые могут научиться читать буквы, цифры и слова через тонкие металлические пластины, черную бумагу и резину. Аналогичные опыты были проведены А. С. Новомейским с незрячими испытуемыми и тоже дали положительные результаты. Возможность чтения через непрозрачные среды обнаружилась так же в опытах, проведенных Н. И. Колесниковым, Ю. М. Филимоновым и В. Н. Белоусовым.
Опыты показали, что нет существенных различий в распознавании цвета через прозрачные и непрозрачные среды. Хотя скорость распознавания через непрозрачные среды несколько замедляется, но точность остается примерно той же. Это позволило исследователям применить кассеты для улучшения условий эксперимента. Применение кассет обеспечивало чистоту опыта, устраняло возможность подглядывания и позволяло соблюдать постоянно принцип «двойного незнания».
* * *
В 1965—1966 гг. в ходе экспериментального исследования кожного «зрения» выявились три очень важных новых обстоятельства: а) изменение кожно-оптической чувствительности в условиях монохроматического освещения, б) возможность сенсибилизации кожно-оптической чувствительности и в) возможность восприятия признаков цвета на основе остаточного излучения металла.
В опытах, проведенных группой исследователей (В. И. Яковлев, А. С. Новомейский, В. А. Биккард и др.), обнаружилось, что кожно-оптическая чувствительность изменяется в условиях монохроматического света. При наличии обычного оранжево-желтого света лампы накаливания имеет место т. н. голубой «всплеск». Кожно-оптическая чувствительность изменяется так же, как и при естественном дневном свете по схеме цветового оптического круга, однако над голубым образцом она дает «всплеск», т. е. большую высоту цветового барьера, чем над смежными по расположению в спектре с голубым образцом другими цветными образцами. В условиях красного освещения имеет место резко-выраженный голубовато-зеленый «всплеск». Наконец, в лучах синего света отчетливо обнаруживается желтый «всплеск». Иными словами, в условиях монохроматического освещения имеет место повышение чувствительности к образцу, дополнительному по цвету к характеру освещенности в помещении. Причем во всех описанных выше опытах сами образцы находились в условиях темноты — внутри кассет из белой жести. Это обстоятельство свидетельствовало о том, что изменение чувствительности было вызвано воздействием монохроматического света на испытуемого, а не на раздражитель, находящийся во время всех опытов в одних и тех же постоянных физических условиях темноты.
В. И. Яковлев в опытах, проведенных в условиях различной освещенности, нашел, что можно повысить кожно-оптическую чувствительность, если предварительно, перед опытом кратковременно облучать ладонь руки испытуемого ультрафиолетовыми лучами. Сенсибилизация кожно-оптической чувствительности под влиянием предварительного ультрафиолетового облучения ладони проявлялась в двух планах: во-первых, в повышении абсолютной высоты цветовых барьеров и, во-вторых, в установлении устойчивого соотношения между ними по схеме цветового оптического круга с максимумом высоты цветовых барьеров в области середины спектра и понижения чувствительности, с одной стороны по направлению к красному, а с другой — по направлению к фиолетовому тонам. При естественном освещении соотношение между цветовыми барьерами после ультрафиолетового облучения ладони оказалось почти обратное тому, какое имело место до ультрафиолетового облучения. Коэффициент корреляции высоты цветовых барьеров над красным, желтым, зеленым, голубым и фиолетовым образцами до и после ультрафиолетового облучения ладони составил — 0,900 на уровне значимости 0,05. Ультрафиолетовое облучение ладони «исправляет» кривую кожно-оптической чувствительности и в условиях монохроматического освещения. Так, например, после ультрафиолетового облучения ладони кривая распределения высоты цветовых барьеров, типичная для красного света (над красным, оранжевым, зеленым, голубовато-зеленым, голубым и фиолетовым образцами) изменилась и стала такой же, какой она была после ультрафиолетового облучения ладони при обычном свете лампы накаливания. При сопоставлении высоты цветовых барьеров над указанными образцами при красном свете до и после ультрафиолетового облучения ладони обнаруживается довольно высокая степень отрицательной корреляции высоты цветовых барьеров. Коэффициент корреляции высоты цветовых барьеров при таком сопоставлении составил — 0,83 на уровне значимости 0,05.
Очень важным, на наш взгляд, было обнаружение кожно-оптических реакций испытуемых на остаточное излучение металла. В ряде опытов (Ю. Г. Алексеев, А. И. Крупнов, А. С. Новомейский, В. А. Биккард) выявилось, что рецепторы кожи воспринимают раздражения со стороны цветного образца не только тогда, когда этот образец непосредственно действует через металл, но и отсроченно, спустя некоторое время после этого действия, на основе остаточного излучения металла, подвергшегося воздействию цветного образца. Испытуемым предъявлялась свинцовая пластина, предварительно облученная цветными образцами (цветной целлулоидной пленкой). Опыты проводились в условиях естественного освещения и в темноте. Цветной образец, заключенный в кассету из белой жести, накладывался сверху на свинцовую пластину и лежал на ней в течение 60 секунд. Затем кассета с образцом убиралась и испытуемый производил нахождение цветового барьера над одним свинцом. Было проведено 7 серий опытов и произведено 343 замера высоты цветовых барьеров. В результате оказалось, что испытуемые ощущают воздействие цвета на основе остаточного излучения металла примерно так же, как и при непосредственном воздействии цвета через металл. Кривые высоты цветовых барьеров при дневном свете и в темноте на основе остаточного излучения такие же, как и при непосредственном воздействии цвета. Сопоставление высоты цветовых барьеров при естественном свете по отношению к семи цветным образцам (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубовато-зеленый, голубой и фиолетовый) показало, что распределение высоты цветовых барьеров в условиях непосредственного воздействия цвета через металл и на основе остаточного излучения металла почти однозначное. Коэффициент корреляции высоты цветовых барьеров, замеренных в условиях непосредственного воздействия цвета и на основе остаточного излучения, составил 0,73 на уровне значимости <0,05. Обнаружение кожно-оптических реакций на остаточное излучение металла позволяет высказать предположение, что вообще, во всех опытах с применением поверхностных покрытий из металла испытуемые реагируют не непосредственно на цвет образца, а на то вторичное излучение, которое вызывает цветной образец в покрывающей его металлической пластине.
* * *
Основной вопрос кожного «зрения», далеко еще не решенный исследованиями — это выяснение его физической природы. В ходе исследований на Урале выдвигались различные гипотезы о физической природе раздражителя, вызывающего кожно-оптические ощущения. Однако ни одна из этих гипотез не получила достаточного подтверждения. Гипотеза об ориентировке испытуемых на тончайшие различия в структуре красящего вещества была опровергнута опытами на распознавание рукою цвета и формы через стекло и другие твердые среды. Фоторецепторная гипотеза, утверждавшая, что кожное «зрение» — это реакции кожи на лучи видимого спектра, оказалась опровергнутой опытами в темноте и с применением непрозрачных сред. Электростатическая гипотеза, согласно которой испытуемые реагируют на действие электрических цветовых зарядов, не подтвердилась опытами с заземлением кассет, внутри которых находились цветные образцы. Такое заземление хотя и влияло, но не прекращало поток кожно-оптических ощущений. Гипотеза об установлении обратной связи между испытуемым и экспериментатором на основе использования механизмов идеомоторных актов и непроизвольного внушения исключается соблюдением в опытах принципов «двойного незнания» и «случайного предъявления».
В общем плане можно считать, и на этом сходятся все уральские исследователи, что кожное «зрение» детерминировано сигналами электромагнитного порядка. В последнее время всё больше исследователей считают, что кожно-оптические ощущения вероятнее всего вызываются инфракрасным излучением, генерируемым цветными образцами. Такое излучение имеет место и в условиях полной темноты. Оно должно проявляться и внутри металлических кассет. В металлических пластинах под влиянием цветных образцов, по-видимому, возникает вторичное инфракрасное излучение, действующее так же как и сам цветной образец на рецепторы кожи руки. Наличие такого вторичного инфракрасного излучения металла позволяет понять и факт восприятия признаков цвета на основе остаточного излучения. Инфракрасная оптика подчиняется тем же законам, что и оптика видимого спектра. Если к тому же инфракрасные лучи, вызывающие кожно-оптические ощущения, по длине волны кратны лучам видимого спектра, то и отражение признаков цвета с помощью кожного «зрения» по своей форме может быть аналогично отражению их с помощью глазного зрения. Не исключено, что эти излучения приводят к поляризации кожного покрова, а затем на основе механизма синестезий результат поляризации осознается как признаки того или иного цвета. Во всяком случае одной из важнейших задач дальнейших исследований должна быть конкретизация физической природы раздражителя, вызывающего кожно-оптические ощущения.
* * *
Исследователи кожного «зрения» на Урале ставили перед собой прежде всего задачи теоретического порядка. Их в первую очередь интересовала природа кожного «зрения», его основные закономерности и познавательные возможности. Однако в ходе исследований решались и некоторые практические задачи. Важнейшей из них была проверка возможности развития кожного зрения у слепых. В ряде исследований, проведенных в городах Свердловске, Нижнем Тагиле, Магнитогорске и Верхней Пышме экспериментаторы (Я. Р. Фишелев, Н. И. Судаков, И. М. Гольдберг, А. С. Новомейский и др.) обнаружили, что способность кожного «зрения» у слабовидящих, ослепших и слепых от рождения может быть развита не хуже, чем у зрячих людей. Было доказано, что путём многократных тренировок можно научить слепых распознавать рукою цвета и графические формы (в том числе и крупный плоскопечатный текст) как контактным, так и дистантным способом.
Исследования кожного «зрения» по сути дела только начались и много вопросов в этой области не только не решены, но еще даже не поставлены. Среди перспективных вопросов исследования можно выделить следующие:
конкретизация физической природы источника кожно-оптических ощущений;
уточнение физиологических механизмов кожного «зрения»;
описание индивидуальных и возрастных различий в области кожно-оптической чувствительности;
выявление типологических различий в области кожного «зрения». Установление связи кожно-оптической чувствительности с типологическими особенностями людей в области высшей нервной деятельности (соотношение сигнальных систем; особенности типа высшей нервной деятельности).
исследование порогов кожно-оптической чувствительности. Изучение взаимосвязи высоты и устойчивости цветовых барьеров;
исследование изменений кожно-оптической чувствительности в различных условиях внешней среды; влияние температурных и световых условий на проявления кожно-оптической чувствительности;
выявление дальнейших познавательных возможностей кожного «зрения». В частности, изучение возможности познания цвета и графической формы через промежуточные среды с различными физико-химическими качествами.
разработка методики обучения слепых процессу определения признаков цвета и графической формы с помощью кожного «зрения». Конструирование приборов, позволяющих усиливать кожно-оптические ощущения у слепых;
исследование влияний через кожную рецепцию цвета интерьеров, мебели и одежды на человека. Выяснение действия на организм цвета окружающей среды помимо глазного зрения. Установление связи этих влияний с производительностью труда и учебной деятельности и разработка соответствующих практических рекомендаций.
10 января 1967 г.
ЛИТЕРАТУРА
по кожному «зрению», опубликованная уральскими авторами
Алексеев Ю. Г., Габов Г. Я. Психологическая конференция в Свердловске. «Вопросы психологии», № 6, 1964.
Белоусов В. Н., Филимонов Ю. М., Колесников Н. И. К вопросу о физической природе кожно-оптического чувства, «Вопросы психологии личности и познания». Тезисы докладов на научной конференции психологов Урала. Нижний Тагил, 1966.
Гилев Д. К. Характеристика тактильных и температурных признаков цвета. «Проблемы кожно-оптической чувствительности». Ученые записки № 33. Свердловский педагогический институт. Свердловск, 1965.
Гольдберг И. М. Руки видят. «Советский Союз», № 2, 1963.
Гольдберг И. М. К вопросу об упражняемости тактильной чувствительности. «Вопросы психологии», № 1, 1963.
Гольдберг И. М. Феномен Розы Кулешовой. «Проблемы кожно-оптической чувствительности». Ученые записки № 33. Свердловский педагогический институт. Свердловск, 1965.
Гольдберг И. М. Исследование проникающей способности кожно-оптического чувства. «Вопросы психологии личности и познания». Тезисы докладов научной конференции психологов Урала. Нижний Тагил, 1966.
Григорьева Е. С. О выявлении кожно-оптической одаренности у учащихся старших классов специальной школы. «Вопросы психологии личности и познания». Тезисы докладов на научной конференции психологов Урала. Нижний Тагил, 1966.
Деменева А. Н., Кочигина А. М. Дифференцирование цветовых раздражителей при помощи кожной чувствительности. «Вопросы психологии личности и познания». Тезисы докладов на научной конференции психологов Урала. Нижний Тагил, 1966.
Добронравов С. Н. Проблема кожного «зрения». «Вестник высшей школы», № 8, 1963.
Добронравов С. Н. К вопросу о кожном «зрении». «VI научная конференция Уральского отделения общества психологов». Тезисы докладов. Пермь, 1965.
Добронравов С. Н., Фишелев Я. Р. Феноменальная чувствительность кожных рецепторов у человека. Сб. «Материалы научной сессии вузов Уральского экономического района.» Свердловск, 1963.
Добронравов С. Н., Фишелев Я. Р. О возможности развития кожного «зрения» у человека. «Известия академии педагогических наук РСФСР», выпуск 133, 1964.
Добронравов С. Н., Фишелев Я. Р. О кожном «зрении». «Бюллетень экспериментальной биологии и медицины», № 8, 1964.
Климов Е. А., Новомейский А. С., Перов А. К. Научная конференция психологов Урала. «Вопросы психологии» № 4, 1966.
Кожевников М. М. Проблема кожно-оптической чувствительности. «Проблемы кожно-оптической чувствительности». Ученые записки № 33. Свердловский педагогический институт. Свердловск, 1965.
Колесников Н. И., Филимонов Ю. М., Белоусов В. Н. К вопросу о физической природе кожно-оптического чувства. «Проблемы кожно-оптической чувствительности». Ученые записки № 33, Свердловский педагогический институт. Свердловск, 1965.
Матвеев В. С., Судаков Н. И. Научная конференция Уральского отделения общества психологов. «Вопросы психологии», № 2, 1963.
Мяч Н. Цвет на ощупь, «Урал», № 3, 1963.
Никифорова Т. Видят ли пальцы. «Жизнь слепых», № 8—9, 1963.
Новомейский А. С., Научные изыскания психологов на Урале. «Наука и жизнь», № 11, 1962.
Новомейский А. С. Кожно-оптическое чувство — свойство многих людей. «Наука и жизнь», № 2, 1963.
Новомейский А. С. Цвет и свет на ощупь. «Техника — Молодежи», № 4, 1963.
Новомейский А. С. О природе кожно-оптического чувства у человека. «Вопросы психологии», № 5, 1963.
Новомейский А. С. Роль кожно-оптического чувства в познании. «Вопросы философии», № 7, 1963.
Новомейский А. С. Распознавшие цвета на ощупь., «Жизнь слепых», № 8—9, 1963.
Новомейский А. С. Образная память и типы познавательной информации. «Тезисы докладов на II съезде Общества психологов», Выпуск 1. Общая психология. М. 1963.
Новомейский А. С., Свет и цвет на ощупь., сб. «Эврика. 1964», М. 1964.
Новомейский А. С. Новые данные о кожном «зрении» у человека. «VI научная конференция Уральского отделения общества психологов», тезисы докладов. Пермь, 1965.
Новомейский А. С. Из опыта формирования кожно-оптического чувства у незрячих людей. «Проблемы кожно-оптической чувствительности»; Ученые записки № 33. Свердловский педагогический институт. Свердловск, 1965.
Новомейский А. С., Восприятие цветовых барьеров в условиях различной освещенности. «Вопросы психологии личности и познания»; Тезисы докладов на научной конференции психологов Урала. Нижний Тагил, 1966.
Новомейский А. С. Обнаружение и опознание сигнала в кожном «зрении». «XVIII международный психологический конгресс. П. Проблемы общей психологии», М., 1966.
Новомейский А. С., Судаков Н. И., Сюзев В. П., О распознавании признаков цвета через непрозрачные среды с помощью кожной чувствительности. «Материалы исследования кожно-оптической чувствительности». Челябинский пединститут. Челябинск, 1965.
Новомейский А. С., Гольдберг И. М., Свинина Н. Г. Личность и кожная чувствительность (о формировании кожно-оптического чувства у человека). Сб. «Вопросы психологии личности и деятельности», Свердловский педагогический институт. Свердловск. 1967. (выходит из печати).
Свинина Н. Г. К вопросу о процессе дистантного кожно-оптического чтения. «Вопросы психологии личности и познания». Тезисы докладов на научной конференции психологов Урала. Нижний Тагил. 1966.
Снова о Тагильской загадке. «Наука и жизнь», № 2, 1963.
Судаков Н. И. К вопросу о способности людей распознавать признаки окраски предметов при помощи ладоней рук в темноте. «VI научная конференция Уральского отделения общества психологов»; тезисы докладов, Пермь, 1965.
Судаков Н. И. О различении цветовых тонов с помощью пальцев. «Проблемы кожно-оптической чувствительности». Ученые записки № 33. Свердловский педагогический институт; Свердловск, 1965.
Судаков Н. И. О распознавании признаков окраски предметов через непрозрачные среды при помощи рук в условиях перемены освещения. «Вопросы психологии личности и познания». Тезисы докладов на научной конференции психологов Урала. Нижний Тагил, 1966.
Судаков Н. И. О распознавании цветовых тонов с помощью кожной чувствительности (материалы к проверке фоторецепторной гипотезы). «Материалы исследования кожно-оптической чувствительности». Челябинский педагогический институт. Челябинск, 1965.
Судаков Н. И. О распознавании признаков окраски предметов при помощи рук в темноте., «XVIII международный психологический конгресс. П. Проблемы общей психологии». М., 1966.
Судаков Н. И., Новомейский А. С. Кожно-оптическое чувство и значение его развития у слепых и слабовидящих людей. «Материалы исследования кожно-оптической чувствительности»; Челябинский педагогический институт. Челябинск, 1965.
Распознавание цвета пальцами., «Наука и жизнь», № 2, 1963.
Руки видят., «Советский Союз», № 4, 1963.
Фишелев Я. Р., Добронравов С. Н., Ориентировка слепых в световых явлениях. «Тезисы докладов на II съезде общества психологов», Вып. 4, М., 1963.
Фишелев Я. Р., Добронравов С. Н., О кожном «зрении» у человека. «Проблемы кожно-оптической чувствительности», Ученые записки № 33. Свердловский педагогический институт. Свердловск, 1965.
Фишелев Я. Р. О светочувствительности кожных рецепторов и о моделировании этого явления «VI научная конференция Уральского отделения общества психологов». Тезисы докладов. Пермь. 1965.
Фишелев Я. Р. Об ориентировке слепых в световых явлениях., «Вопросы психологии личности и познания»; тезисы докладов на научной конференции психологов Урала. Нижний Тагил, 1966.
Фишелев Я. Р. Исследование светочувствительности кожи у слепых и слабовидящих людей., «Материалы исследования кожно-оптической чувствительности»., Челябинский педагогический институт. Челябинск, 1965.
Фишелев Я. Р. Об ориентировке слепых в световых явлениях, «XVIII международный психологический конгресс. П. Проблемы общей психологии»., М. 1966.