научная статья по теме ОСОБЕННОСТИ ВОСПРИЯТИЯ ДЛИНЫ ОТРЕЗКОВ В УСЛОВИЯХ ИЛЛЮЗИИ ПОНЦО И МЮЛЛЕРА-ЛАЙЕРА ПРИ ШИЗОФРЕНИИ Биология

Текст научной статьи на тему «ОСОБЕННОСТИ ВОСПРИЯТИЯ ДЛИНЫ ОТРЕЗКОВ В УСЛОВИЯХ ИЛЛЮЗИИ ПОНЦО И МЮЛЛЕРА-ЛАЙЕРА ПРИ ШИЗОФРЕНИИ»

ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2011, том 61, № 6, с. 697-705

ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ (ПСИХИЧЕСКОЙ) ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

УДК 612.821.89

ОСОБЕННОСТИ ВОСПРИЯТИЯ ДЛИНЫ ОТРЕЗКОВ В УСЛОВИЯХ ИЛЛЮЗИИ ПОНЦО И МЮЛЛЕРА-ЛАЙЕРА

ПРИ ШИЗОФРЕНИИ

© 2011 г. И. И. Шошина1, 3, И. Н. Перевозчикова1, С. А. Конкина2, С. В. Пронин3, Ю. Е. Шелепин3, А. П. Бендера2

1 Кафедра психического здоровья Сибирского федерального университета, Красноярский государственный медицинский университет, 2 Краевой психоневрологический диспансер, Красноярск, 3Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург, e-mail: shoshinaii@mail.ru, yshelepin@yandex.ru Поступила в редакцию 08.02.2011 г.

Принята в печать 13.04.2011 г.

С целью изучения механизмов восприятия длины в условиях геометрических зрительных иллюзий исследовали чувствительность к иллюзии Понцо и Мюллера-Лайера у психически здоровых испытуемых и больных шизофренией. Установлено, что больные шизофренией более чувствительны к иллюзии Мюллера-Лайера, величина которой возрастает с увеличением длительности заболевания. Величина иллюзии Понцо на начальном этапе клинических исследований шизофрении меньше, чем в группе контроля. Однако у больных страдающих шизофренией продолжительное время, иллюзия Понцо более выражена, чем в норме. Повышенная чувствительность больных шизофренией к иллюзии Мюллера-Лайера и Понцо свидетельствует в пользу гипотезы о роли в формировании данных иллюзий глобального анализа изображения при обработке информации о его низкочастотной составляющей.

Ключевые слова: зрительное восприятие, шизофрения, иллюзия Понцо, иллюзия Мюллера-Лайера, длина отрезков, глобальный анализ, пространственно-частотная фильтрация.

Features оf Perception оf Length оf Segments under Conditions of Ponzo and Muller-Lyer Illusions in Schizophrenia

I. I. Shoshina, I. N. Perevozchikova, S. A. Konkina, S. V. Pronin, Yu. E. Shelepin, A. P. Bendera

Department of Mental Health, Siberian Federal University, Krasnoyarsk; Krasnoyarsk Regional Psycho-Neurological Clinic;

Pavlov Institute of Physiology, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, e-mail: shoshinaii@mail.ru, yshelepin@yandex.ru

In order to better appreciate the neurophysiology mechanisms of perception of length under conditions of geometrical visual illusions, we studied sensitivity of mentally healthy subjects and schizophrenic patients to Ponzo and Muller-Lyer illusion. Patients with schizophrenia estimated length of segments of Muller-Lyer figure less precisely. Accuracy of perception of length of segments in Ponzo figure was ambiguously connected with the duration of the disease. Persons suffering from schizophrenia for a short time were less inclined to Ponzo illusion than mentally healthy subjects. On the contrary, patients who suffered from schizophrenia for a long time were more sensitive to this illusion. Ponzo illusion can be used as a marker of schizophrenia which is found out during the specific period of development of the disease. High sensitivity of patients with schizophrenia to Muller-Lyer and Ponzo illusions supports a hypothesis about the role of the global analysis of an image during processing of its low-frequency component in formation of the illusions under study.

Keywords: visual perception, schizophrenia, Ponzo illusion, Muller-Lyer illusion, length of segments, global analysis, spatial-frequency filtration.

698 ШОШИНА и др.

А, У,

Рис. 1. Фигуры Понцо, использованные в эксперименте. Цифрами 1, 2, 3, 4 показан порядок выведения на экран монитора фигур с разной ориентацией в пространстве.

Fig. 1. Ponzo figures we used in the research. Numbers 1, 2, 3, 4 shows the order of display on the screen of figures with different orientation in space.

аб в

Рис. 2. Изображения фигуры Мюллера-Лайера. а — нефильтрованное изображение; б — изображение, полученное путем цифровой фильтрации, содержащее высокие частоты; в — изображение, полученное путем цифровой фильтрации, содержащее только низкие пространственные частоты. Fig. 2. Images of Muller-Lyer figure. а — unfiltered image; б — the image received by digital filtration, containing high frequencies; в — the image received by digital filtration, containing only low spatial frequencies.

I

Шизофрения — одно из самых распространенных психических расстройств, сопровождающееся характерными нарушениями сенсорно-когнитивной сферы. Недавние исследования показали, что дефициты ранней визуальной обработки и высших ин-тегративных функций у больных, страдающих шизофренией, могут быть оценены с помощью зрительных геометрических иллюзий [4, 9, 12, 22, 26—28]. Предполагается, что восприимчивость к иллюзиям больных шизофренией может быть маркером, обнаруживаемым на начальной стадии заболевания, но

исчезающим или, наоборот, более выражен-но проявляющимся с прогрессированием болезни. Кроме того, подобные исследования имеют важное общетеоретическое значение в плане более глубокого понимания общих принципов переработки зрительной информации.

Стимулом к настоящему исследованию послужили данные о том, что зрительное восприятие больных шизофренией характеризуется повышенной перцептивной "точностью" [16]. Авторы предположили, что при шизофрении имеет место так называемое кон-

текстное подавление. Иначе говоря, больные шизофренией не рассматривают тестовый объект в контексте предъявляемого изображения.

Исследуемые нами иллюзия Понцо (рис. 1) и Мюллера-Лайера (рис. 2) — яркие примеры геометрических зрительных иллюзий [2], являющихся неотъемлемой частью зрительного восприятия. Обе они связаны с реализацией одной и той же базовой зрительной функции — оценкой размера, в частности длины отрезков. Только сравниваемые отрезки в фигурах, вызывающих эти иллюзии, расположены в различном контексте. В условиях иллюзии Мюллера-Лайера контекст представлен стрелками, примыкающими к отрезкам, и является по сути частью фигуры. В условиях иллюзии Понцо отрезки расположены между сходящимися наклонными линиями, которые расположены очень близко к сравниваемым отрезкам.

Одна из наиболее проработанных гипотез о механизме возникновения зрительных иллюзий — теория пространственно-частотной фильтрации — предложена Артуром Гинзбургом [17, 18]. Согласно модели А. Гинзбурга искаженной является низкочастотная составляющая самого исходного изображения. Вследствие низкочастотной фильтрации исходного изображения в зрительной системе наблюдателя эта искаженная составляющая становится видимой наблюдателю. Очень близка к модели Гинзбурга центроидная теория, которая по существу является ее частным случаем [1].

В пользу теории фильтрации свидетельствуют результаты наших предыдущих исследований среди психически здоровых испытуемых [10]. Анализ полученных данных позволил предположить, что иллюзия Мюллера-Лайера в первую очередь является результатом глобального анализа изображения при обработке его низкочастотной составляющей нейронами внестриарных областей коры головного мозга, так как при предъявлении фильтрованных изображений фигуры Мюл-лера-Лайера (рис. 2, б, в) порог иллюзии был достоверно ниже в ответ на изображение, содержащее только низкие пространственные частоты.

В пользу предположения о роли глобального анализа в возникновении зрительной иллюзии Мюллера-Лайера свидетельствуют результаты исследований Т. Вековиц и Г. Уит-ни [30], показавшие, что зрительное воспри-

ятие больных шизофренией менее дифференцированно и аналитично, чем в норме. Поэтому вполне вероятно, что больные шизофренией будут более чувствительны к тем геометрическим иллюзиям, которые в большей мере являются результатом глобального анализа зрительного поля.

С целью получения дополнительных сведений о механизмах восприятия длины в условиях зрительных иллюзий и оценки возможности использования зрительных иллюзий как индикатора шизофрении было предпринято настоящее исследование, посвященное изучению чувствительности больных шизофренией к иллюзии Понцо и Мюллера-Лайера.

МЕТОДИКА

Чувствительность к иллюзии Понцо и Мюллера-Лайера определяли в ходе двух исследований. Исследования проводили в помещении с уровнем освещенности 8 кд/м2. Стимулы предъявляли на экране монитора 17' "Samsung Samtron 76Е" (с яркостью 90 кд/м2).

В исследованиях участвовали 43 здоровых испытуемых (средний возраст 40 лет, женщин — 23) и 32 пациента Краевого психоневрологического диспансера № 1 г. Красноярска, страдающих шизофренией, с диагнозом F20.F по классификации МКБ-10 (средний возраст 40 лет, женщин — 18). Для оценки влияния длительности заболевания на величину регистрируемых иллюзий пациенты были подразделены на две группы: страдающие шизофренией менее 10 лет (14 человек) и более 10 лет (18 человек). Больные, принимавшие участие в исследовании, получали лечение преимущественно аминозином, 4 человека принимали галоперидол. Показатель интеллекта испытуемых не учитывали, основываясь на данных литературы об отсутствии либо низком уровне корреляции интеллекта и величины исследуемых иллюзий [20, 24, 30]. Ни один из испытуемых не страдал хроническим алкоголизмом или наркотической зависимостью.

Для фиксации положения головы испытуемого использовали стандартную лобно-под-бородную подставку, называемую в офтальмологической литературе "лицевой установкой". Наблюдение осуществляли бинокулярно. Каждый испытуемый проходил пробное тестирование, чтобы убедиться в том, что он понял поставленную перед ним задачу.

Мужчины Женщины

2 -

1 -

Здоровые

Больные

Рис. 3. Величина иллюзии Понцо у здоровых и больных шизофренией. По вертикали — величина иллюзии Понцо, мм, вертикальные линии у каждого столбика — планки погрешностей с относительными ошибками. Fig. 3. Size of Ponzo illusion in healthy patients and patients with schizophrenia. On vertical — size of Ponzo illusion in mm, vertical lines near each column — laths of errors with relative mistakes.

Острота зрения всех испытуемых была нормальной или скорректированной до нормы. Условия проведения исследований соответствовали Хельсинкской декларации всемирной медицинской ассоциации.

Статистическую обработку данных, полученных

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком