[Фишелев Я.Р., Добронравов С. Н. О кожном "зрении" у человека. "Проблемы кожно-оптической чувствительности". Ученые записки, сборник 33, Свердловский педагогический институт, 1965]

Я. Р. Фишелев, С. Н. Добронравов

Свердловский педагогический институт

О «КОЖНОМ ЗРЕНИИ» У ЧЕЛОВЕКА (1)

Нижне-Тагильский врач-невропатолог И. М. Гольберг [1], изучавший способности Р. А. Кулешовой с помощью пальцев руки читать, определять цветовые тона содержание рисунков и снимков, рассматривал это явление как результат необычной тактильной и, возможно температурной чувствительности. Его мнение разделяет A. С. Новомейский [1] и другие авторы. Не удовлетворившись такими объяснениями и представленными доказательствами, мы предположили, что у Р. А. Кулешовой процессе длительной целенаправленной тренировки развилась чувствительность кожи к световым раздражениям.

Экспериментальное исследование способностей Розы Кулешовой проводилось нами в течение октября-ноябрь месяцев 1962 г. в неврологической клинике Свердловского научно-исследовательского института курортологии и физиотерапии. Проф. Д. Г. Шефер, под руководством которого проводилось обследование и лечение Р. А. Кулешовой, диагностировал у нее генуинную эпилепсию. 22-летняя Р. А. Кулешова имела остроту глазного зрения 1,0 и нормальное цветовое зрение.

При постановке экспериментов окулярное зрение испытуемой выключалось светонепроницаемой повязкой. Основная задача нашего исследования состояла в том, чтобы выяснить, какая из высказанных выше гипотез верна: гипотеза тактильной, температурной и световой чувствительности кожи испытуемой.

1) В статье Я. Р. Фишелева и С. Н. Добронравова излагаются результаты свердловского цикла исследований Розы Кулешовой.

Исследования позволили в свое время свердловским и московским ученым выдвинуть гипотезу о фото-рецепторной природе данного номера (редакция). 

I. Экспериментальная проверка гипотезы

необычной тактильной чувствительности

Прежде всего исследовалась тактильная чувствительность кожи пальцев. Р. Кулешовой методом эстезиометрии и волосками Фрея. При этом оказалось, что тактильная чувствительность кожи третьего и четвертого пальцев правой руки выше, чем нормальная чувствительность кожи остальных пальцев рук. Это как будто подтверждало предположение о повышенной тактильной чувствительности как причине изучаемого явления.

С этой точки зрения, например, при чтении действующим агентом должен быть кожно-механический раздражитель - давление на кожу типографской краски, которой напечатаны тексты. Если же исходить из нашего предположения, то действующим должен быть световой агент - действие на кожу отраженных от текста лучей света. Для решения этого вопроса нужно было исключить либо тот, либо другой раздражитель.

При выявлении значения светового агента мы обратили внимание на то, что Р. А. Кулешова при помощи кожи пальцев читает, определяет содержание рисунков и цвета предметов лучше всего при хорошем освещении.

В поставленных нами экспериментах измерялась скорость чтения текстов при различной их освещенности в полной темноте. При уменьшении освещенности испытуемая начинала читать медленнее, с трудом, а в полной темноте читать не могла, отказывалась. Так, в одном из экспериментов при освещенности текста в 20 лк она читала его со скоростью 175 букв в минуту, при освещенности в 1 лк - со скоростью 99 букв в минуту, в полной темноте читать не могла.

Был проделан и такой опыт. На пишущей машинке, с которой предварительно сняли ленту, с большим нажимом на клавиши были напечатаны несколько строчек. Затем машинку оснастили лентой и на той же бумаге напечатали еще несколько строк равноценного по сложности текста. В первом случае получались рельефные, но «слепые» надписи, во втором случае надписи были хорошо видимы, но оставались достаточно плоскими. При

попытке прочитать слепые надписи Р. Кулешова испытывала непреодолимые трудности и смогла различить лишь точку и букву «О», Когда ее пальцы коснулись тонированных краской печатных строчек, она легко прочла всё написанное.

Таким образом, для чтения необходим световой раздражитель и если признавать верной точку зрения других авторов, то еще и кожно-механический. Но эти эксперименты явно показывают, что один кожно-механический раздражитель без светового оказывается неактивным.

Чтобы окончательно убедиться, имеет ли какое-либо значение кожно-механический раздражитель, следовал исключить его действие и оставить один кожно-световой. Для этого можно было поставить эксперименты по чтению текстов через прозрачные материалы при хорошем освещении. Но как уже говорилось выше, такие опыты ставил И. М. Гольдберг [1] и получил отрицательные результаты, а затем повторили мы и поначалу тоже без положительного эффекта. Получалось странное положение, какой-то тупик: в опытах с различной освещенностью текстов было выяснено, что действующим раздражителем является световой, а в опытах с чтением текстов или с различением цветовых тонов через прозрачные материалы свет становится недействительным раздражителем.

Вместе с тем в первых опытах недействительным оказы вался один механический раздражитель, а во вторых получалось, что он как будто совершенно необходим. Может, в опытах с прозрачными материалами главной помехой было некоторое удаление кожи от обследуемых объектов: в этом случае изображение букв на светочувствительных рецепторах должно было бы получаться расплывчатым, и чтение становилось невозможным. Но ведь испытуемая должна была и сквозь прозрачные материалы различать цвета больших окрашенных поверхностей, если действующим агентом действительно является кожно-световой раздражитель.

Решить этот вопрос помог способ, при котором вначале перед испытуемой была поставлена более простаязадача, а затем она постепенно усложнялась. Мы предлагали Р. А. Кулешовой различать через целлулоидную пленку фигуры различной формы, вырезанные из черной бумаги. При этом испытуемая с большой силой надавливала пальцами на пленку над фигурами. Пленка, изгибаясь, повторяла форму фигуры и под пальцами получалось рельефное ее изображение. В этом случае действующими раздражителями были, видимо, как световой (черные фигуры на белом фоне), так и механический (рельефные изображения фигур). После того, как испытуемая начала различать фигуры через пленку, опыт был усложнен: она должна была через пленку различать буквы. После небольшой тренировки Р. А. Кулешова смогла читать через пленку слова, напечатанные крупным шрифтом, и определять цвета окрашенных поверхностей. Таким образом, мы постепенно от комплексного раздражителя (состоящего из светового и механического компонентов) перешли к одному световому.

Однако и после этого испытуемая долго ничего не могла различить через стекло, даже если оно было тоньше целлулоидной пленки и прозрачнее ее. Прикоснувшись к стеклу, она сразу же отказывалась что-либо различать через него. Возможно, что в этом случае имел значение новый кожно-механический раздражитель, ориентировочная реакция на него, так как она раньше никогда не определяла цвета предметов через стекло. При этом механическое раздражение кожи заслоняло световое ее раздражение, возникало внешнее торможение.

В этом случае, мы, видимо, снова должны были начать с какого-то комплексного раздражителя, а затем перейти к одному световому. Комплексный раздражитель мы создали из светового и теплового компонентов. С помощью диапроектора на небольшой матовый экран проецировались изображения различных рисунков. Испытуемая, перемещая палец по экрану из матового стекла, определяла на просвет расположение светлых и темных участков и даже содержание некоторых рисунков. Светлые участки экрана при этом должны были быть теплее темных. Измерение, проведенное с помощью полупроводникового электротермометра, показало, что разность

температур светлых и темных полей составляет 0,2° С. После этого был проделан ряд экспериментов, в которых испытуемая через стекло различала в темноте содержание несложных рисунков, выполненных люминофорами. Явление люминесценции, как известно, отличается от свето-теплового излучения и носит название холодного свечения. После этих экспериментов Р. А. Кулешова начала даже через толстые прозрачные стекла различать крупные буквы, цифры и цвета окрашенных поверхностей.

Таким образом, в опытах с чтением и различением цветов предметов через прозрачные материалы нами было установлено, что действующим на кожу раздражителем является не механический, а световой. Иначе говоря, гипотеза о необычной тактильной чувствительности как причине изучаемого явления оказалась несостоятельной.

Вместе с тем, были получены важные факты, подтверждающие наличие у испытуемой чувствительности кожи к световым раздражителям.

II. Экспериментальная проверка гипотезы

необычной температурной чувствительности

Необходимо было проверить предположение о том, что P. А. Кулешова определяет цвета предметов, исходя из различной температуры разноокрашенных поверхностей.

Эксперименты по исследованию температурной чувствительности кожи кистей рук показали, что кожа третьего и четвертого пальцев руки испытуемой имеет более низкие пороги чувствительности к лучистому теплу, чем кожа других пальцев рук. Проведенные вслед за этим эксперименты должны были решить вопрос о значении повышенной температурной чувствительности при кожно-зрительных восприятиях Р. А. Кулешовой. Один из них состоял в том, что кожа третьего и четвертого пальцев правой руки освещалась лучом света. В том случае, когда на пути луча помещался теплофильтр, за ним температура освещенного датчика становилась равной 29° С, а освещенность соответствовала 460 лк. Затем вместо теплофильтра на пути луча помещался светофильтр. При этом температура повышалась до 29,5° С, а освещенность падала до 50 лк. Несмотря на то, что в первом случае кожа испытуемой нагревалась слабее, чем во втором, она правильно определяла луч света, пропущенный через теплофильтр, как более яркий. Этот опыт ясно показал, что испытуемая о световых явлениях судит не по тепловым показателям. Другой эксперимент состоял в следующем. Кисть правой руки испытуемой освещалась то более яркими, то менее яркими лучами диапроектора. Р. А. Кулешова правильно определяла, какой из лучей более яркий. На вопрос о том, какой из лучей теплее, испытуемая правильно отвечала, «какой светлее, тот теплее». После этого в отсутствие испытуемой была собрана установка, состоящая из двух диапроекторов и теплоизлучателя. Рядом с диапроектором, дающим менее яркий луч света, был расположен теплоизлучатель, который излучал тепло по ходу луча света. Кисть правой руки испытуемой освещалась то одним, то другим диапроектором. В первом случае в пространстве, где располагалась кисть руки, освещенность была равна 500 лк, а температура 23° С, в другом - 100 лк и 24 С°. Таким образом, кожа руки сильнее освещалась, но меньше нагревалась, либо наоборот освещалась менее ярким лучом света, но сильнее нагревалась. В результате Р. А. Кулешова правильно ответила, что в первом случае «светит больше, а греет меньше», а во втором «теплее, но не так светло». Из этого эксперимента следует вывод: испытуемая отличает кожно-световые и кожно-температурные раздражения.

Был проведен еще опыт из этой серии экспериментов. В нем были использованы светящиеся составы (люминофоры), которые после возбуждения их светом сами начинают светиться. Люминофоры были нанесены на бумажные полосы, наклеенные на лист черной бумаги. Светящиеся составы активировались путем засвечивания электролампой мощностью 500 вт. После этого лампа гасилась, и они начинали в темноте ярко светиться. Затем люминофоры и черная бумага, находящаяся между ними, закрывались обычным прозрачным стеклом. Испытуемая третьим и четвертым пальцами правой руки прикасалась к стеклу и легко определяла местоположение светлых и темных участков. Но, может быть, в этом опыте Кулешова о светлоте разных участков стекла судила по степени их нагретости? Люминофоры и черная бумага, находящаяся между ними, при засвечивании в течение 15 секунд неизбежно нагревались. Однако измерение температуры светлых люминофоров и черных

участков между ними, проведенное при помощи полупроводникового электрического термометра, показало, что последние нагреваются сильнее первых. После того, как засвеченные люминофоры закрываются стеклом, оно начинает нагреваться (до такого нагревания температура поверхности стекла была равна 18,5° С), причем над светлыми и менее нагретыми люминофорами оно нагревается меньше (до 21° C), чем над черными, более нагретыми участками (до 22,8° C). Значит, если бы Кулешова о светлоте разных участков стекла судила бы степени их нагретости (чем теплее, тем светлее), то он каждый раз ошибалась бы и светлое называла бы темным, и наоборот. Но этого не было ни в одном из экспериментов со светящимися составами. Испытуемая всегда отвечала правильно. То же самое было ясно показано на таком простом эксперименте. На металлическую пластинку были наклеены полосы бумаги красного, голубого и желтого цветов. Один конец пластины нагревался. Кулешова прикасалась пальцами к нагретым и холодным участкам полос и правильно называла их цвета. Таким образом, эта серия экспериментов показывает, что гипотеза о температурной чувствительности как причине изучаемого явления оказалась также несостоятельной.

III. Исследование необычной световой

чувствительности кожи

Из сказанного выше ясно, что рецепторный аппарат кожи Р. А. Кулешовой обладает чувствительностью как к ахроматическим, так и к хроматическим цветам. В проведенных нами исследованиях по различению испытуе мой при помощи кожи пальцев хроматических цветов мыпользовались полихроматическими таблицами Е. Б. Рабкина. «Рассматривая» их с помощью кожи 3 и 4-го пальцев правой руки, Кулешова правильно определяла содержание всех таблиц. Иначе говоря, у нее обнаруживается нормальное цветовое «кожное зрение». С самого начала исследований мы предположили, что если кожа Кулешовой обладает светочувствительностью, то испытуемая с помощью кожи должна реагировать на обычные и цветовые лучи света. Своими экспериментами И. М. Гольдберг [1] такую возможность отрицал. Это было связано, видимо, с тем, что он работал с подпороговыми раздражителями. Мы же начал с воздействия на кожу ярких лучей, обладающих еще тому же и довольно значительным тепловым воздействием, а затем перешли к лучам гораздо менее ярким с тепловой характеристикой, лежащей ниже порога тепловой чувствительности кожи испытуемой. Так, в одном из экспериментов изображение слабо светящегося окно с помощью системы линз было спроецировано на кожу ладонной поверхности ногтевых фаланг пальцев правой руки. Несмотря на то, что изображение было едва видимо глазом, испытуемая чувствовала его, правда, лишь с помощью кожи ногтевой фаланги третьего пальца правой руки.

В экспериментах с цветовыми лучами свет диапроектора проходил через желтый, оранжевый, красный, синий и зеленый светофильтры. Цветовые лучи и обычный луч в темноте направлялись на кисть правой руки испытуемой. При первом наведении разноцветных лучей света на кисть руки Р. А. Кулешова чувствовала, что они отличаются друг от друга, но цвета лучей назвать не могла. Однако достаточно было направить лучи света на кожу кисти 3-4 раза, называя их цвета, как испытуемая в дальнейшем безошибочно определяла цвета лучей при помощи рецепторов кожи.

Известно, что если окрашенная поверхность освещается цветными лучами, то цвет этой поверхности изменяется. Важно было выяснить, какими «видит» P. А. Кулешова с помощью кожи окрашенные тела, освещенные цветными лучами: такими же, какими их видит глаз, или как-то по другому.

Для решения этого вопроса мы проводили, в частности, эксперименты по определению испытуемой цветных тонов полихроматических таблиц Е. Б. Рабкина, освещенных различными цветными лучами. В этих и других экспериментах испытуемая называла цветовые тона такими, какими их видит глаз. В ряде опытов она не могла при красном освещении прочесть надпись, сделанную буквами красного цвета. Эта надпись не могла быть прочитана и с помощью глаза, так как при красном свете надпись обесцвечивалась. После того, как вместо красного включался обычный свет, Кулешова, пользуясь пальцами, легко прочитывала надпись и говорила, что она красного цвета. В этих фактах проявилось сходство «кожного зрения» с глазным. Сходство между ними проявляется еще и в том, что как тому, так и другому зрению присуще явление светлотного контраста. В проведенных нами опытах Р. А. Кулешова прикасалась вначале к серому полю и светлому фону, а затем к такому же серому полю и черному фону. При этом серое поле в первом случае казалось ей темнее, чем во втором. При переходе от яркого света к сумеркам, равно как и при переходе от слабого освещения к очень яркому, кожно-зрительные возможности испытуемой на 20-40 секунде заметно ухудшались. Это явление аналогично световой и темновой адаптации глаза.

При исследовании «остроты кожного зрения» мы вы.

яснили способность испытуемой различать буквы разной величины. Она читала тексты, напечатанные разными по величине шрифтами. Освещенность текстов была равна 150 лк. В одном из экспериментов испытуемая название газеты «Правда» (высота букв 23 мм) прочла за 4 секунды (скорость чтеңия - 90 букв в минуту). Заголовки статей (высота букв 6 мм) она читала со скоростью 156 букв в минуту. Тексты, напечатанные основным для газеты шрифтом - шрифт кегль 9 (высота букв от 1,58 мм до 2,58 мм) - со скоростью 170 букв в минуту. С помощью глазного зрения тексты, напечатанные шрифтом кегль 9, грамотным человеком читаются примерно в 5 раз скорее. «Рассматривая» буквы кожей пальцев. P. А. Кулешова, правда, с трудом, но все же читала и наиболее мелкий газетный шрифт - петит (самые мелкие буквы его имеют высоту 1 мм). В процессе проведения некоторых экспериментов по чтению мы замечали, что испытуемая изредка читает, не прикасаясь пальцами к буквам, а перемещая их по нижнему краю читаемой строчки текста. Это наблюдение и ряд проведенных нами опытов говорят о том, что испытуемая читает и различает цвета предметов не затемненными участками кожи пальцев (которые приводятся в непосредственный контакт с обследуемыми объектами), а освещенными участками кожи.

IV. Обсуждение полученных данных 

Изложим кратко содержание фактов, говорящих о несостоятельности гипотез повышенной тактильной и температурной чувствительности и о наличии светочувствительности кожи у испытуемой:

1. Р. А. Кулешова с помощью кожи может читать тексты, определять содержание рисунков и цвета предметов лишь в том случае, если тексты, рисунки и предметы в достаточной степени освещены.

2. После проведенной нами тренировки у испытуемой появилась способность при помощи кожи пальцев определять цвета предметов, содержание рисунков и текстов,находящихся под прозрачными материалами; цвета действующих на кожу световых лучей; узнавать об изменении окраски предметов при изменении цвета лучей, освещающих эти предметы.

3. В серии специально поставленных экспериментов выяснено, что в основе изучаемого феномена лежит способность Р. А. Кулешовой воспринимать световые раздражители с помощью кожи.

Таким образом, проведенные нами эксперименты устанавливают, что «зрительный» анализатор Р. А. Кулешовой, рецепторный аппарат которого находится в коже, возбуждается световыми раздражителями.

Центральные механизмы изучаемого нами явления пока недостаточно ясны. Несомненно лишь, что исследуемый феномен является прежде всего результатом определенных сдвигов, происходящих в центральных отделах анализаторов. Это подтверждается, например, наличием индукционных межцентральных отношений, которые постоянно проявлялись у испытуемой в следующем факте. Для повышения кожной светочувствительности она стремилась как можно полнее выключить зрение с помощью светонепроницаемой повязки. То же самое подтверждается еще более важными фактами сравнительно быстрого совершенствования способностей испытуемой. О них уже говорилось выше.

Выводы

1. Способность Р. А. Кулешовой с помощью кожи пальцев читать, различать цвета окрашенных поверхностей, определять содержание рисунков и снимков до настоящего исследования объяснялись наличием у нее необычной тактильной или температурной чувствительности. Установленные нами факты опровергают эти гипотезы.

2. Проведенные нами эксперименты доказывают, что в основе изучаемого феномена лежит способность рецепторного аппарата кожи Р. А. Кулешовой возбуждаться под влиянием световых раздражений. Ее своеобразный «зрительный» анализатор, рецепторный аппарат которого находится в коже, обладает световой чувствительностью и различительной чувствительностью как к ахроматическим, так и к хроматическим цветам.

3. Благодаря совместному действию светочувствительных кожных рецепторов и мышечного аппарата руки испытуемой создается возможность для определения форм и величин светящихся объектов, их взаимного расположения: возможность определять содержание рисунков, снимков, читать печатные и рукописные тексты.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гольдберг И. М. К вопросу об упражняемости тактильной чувствительности. «Вопросы психологии», 1963, № 1.

2. Добронравов С. Н., Фишелев Я. Р. Феноменальная чувствительность кожного анализатора человека. Сборник материалов научной сессии вузов Уральского экономического района, Свердловск 1963.

3. Леонтьев A. H. Проблемы развития психики. АПН РСФСР, М., 1959.

4. Новомейский А. С., Смирнов М. и др. Снова о тагильской загадке. «Наука и жизнь», 1963, № 2.

5. Нюберг Н. Д. «Зрение» в пальцах. «Природа», 1963, № 5.

6. Познанская Н. Кожная чувствительность к видимому и инфракрасному облучению. Физиологический журнал СССР, 1938, т. XXIV, В. Ч.