научная статья по теме ВЛИЯНИЕ ВОЗРАСТА НА ПРОЯВЛЕНИЕ ЗРИТЕЛЬНОЙ ИЛЛЮЗИИ ПОГГЕНДОРФА Биология

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ ВОЗРАСТА НА ПРОЯВЛЕНИЕ ЗРИТЕЛЬНОЙ ИЛЛЮЗИИ ПОГГЕНДОРФА»

СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ, 2004, том 18, № 4, с. 325-329

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

УДК 612

ВЛИЯНИЕ ВОЗРАСТА НА ПРОЯВЛЕНИЕ ЗРИТЕЛЬНОЙ ИЛЛЮЗИИ ПОГГЕНДОРФА

© 2004 г. Л. Н. Медведев, И. И. Шошина

Красноярский государственный педагогический университет 660049, Красноярск, ул. Лебедевой, 89 Поступила в редакцию 07.10.03 г.

Впервые количественно изучена зависимость зрительной иллюзии Поггендорфа от возраста испытуемых. Установлено, что у лиц обоего пола с возрастом относительная величина искажения уменьшается, но динамика изменений у разных полов неодинакова. У мальчиков между 7.5-9 годами происходило резкое уменьшение зрительного искажения с последующим плавным понижением. У девочек между 7.5-9 годами, наоборот, имелась тенденция к небольшому его увеличению с последующим резким уменьшением величины иллюзии в промежутке от 9 до 12.5 лет. У взрослых мужчин точность зрительного восприятия была выше, чем у женщин. Предполагается, что период интенсивного онтогенетического созревания механизмов, обеспечивающих восприятие сложных объектов, у мальчиков короче и начинается примерно на 1.5 года раньше, чем у девочек.

Ключевые слова: зрительные иллюзии, иллюзия Поггендорфа, возраст, половой диморфизм.

ВВЕДЕНИЕ

Внимание исследователей к развитию зрительных функций в онтогенезе обусловлено, среди прочего, стремлением глубже понять механизмы их осуществления, выявить роль генетических факторов, влияния внешней стимуляции и обучения. Формирование геометрических зрительных иллюзий (Артамонов,1961; Толанский, 1967), т.е. искаженного восприятия размеров и соотношения частей объектов, может быть для этих целей весьма информативным. Однако в литературе имеются разрозненные и немногочисленные данные о зрительных иллюзиях как функции возраста, не говоря уже об их детальной количественной характеристике с учетом пола и типа межполушарной асимметрии. В полной мере это относится к хорошо известной иллюзии Поггендорфа, давно изучаемой у взрослых испытуемых (Leibowitz, Gwozdecki, 1967; Girgus, Coren, 1987; Declerck, De Brabander, 2002). Поэтому, на наш взгляд, представляет интерес возрастная динамика проявления иллюзии Поггендорфа, начиная с самого раннего возраста, когда она надежно выявляется инструментально, и до состояния полной половой зрелости.

ОБЪЕКТ И МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ

Для создания зрительной иллюзии использовали фигуру Поггендорфа, модифицированную Джастроу в 1890 г. (Толанский, 1967). В отличие от классической она имеет справа от вертикально ориентированных параллельных линий Д, Е не

один, а два параллельных отрезка прямых В и С, вплотную примыкающих к вертикали Е. При этом левый одиночный отрезок А лежит на одной прямой с правым нижним отрезком В (рис. 1, а). Иллюзия смещения отрезка А относительно отрезка В в сторону верхнего отрезка С возникает в том случае, когда угол а, т.е. угол наклона отрезков, превышает 90° = 1.5708 рад (рис. 1, б).

Количественную регистрацию возникающей зрительной иллюзии проводили при помощи разработанной нами компьютерной программы, позволяющей выводить на экран монитора (14'') монохромное изображение изучаемой фигуры. Программа позволяет произвольно изменять следующие параметры тестового изображения: угол а по часовой стрелке от 1.5708 рад в сторону

Д Е Д Е

а б

Рис. 1. Положение элементов фигуры Поггендорфа, модифицированной Джастроу.

а - а = 90° (1.5708 рад.): отрезок А находится на одной прямой с отрезком В и воспринимается как его продолжение; б - а > 90°: возникает иллюзия смещения отрезка А относительно отрезка В в сторону отрезка С.

увеличения с первым шагом 0.042 рад и последующим пошаговым уменьшением примерно на 0.001 рад; расстояние между линиями Д и Е в пределах от 0 пикселей с шагом изменения 5 пикселей; расстояние между отрезками В и С от 0 пикселей с шагом изменения 2 пикселя. Для выбранных фиксированных расстояний Д-Е и В-С при помощи кнопки "мыши" осуществлялся синхронный поворот элементов А, В и С, т. е. изменялся угол а при полном сохранении коллинеарности А, В и С. В нашей модели абсолютная величина иллюзии представляет величину смещения А относительно В, выраженную в пикселях, а относительная величина - это отношение величины абсолютного смещения (s) к углу поворота а. Во всех экспериментах и для всех расстояний В-С испытуемый должен был выбрать такой угол поворота а, при котором, по его мнению, отрезок А располагался максимально близко к середине между В и С. Иначе говоря, для выбранного расстояния между В и С абсолютная величина иллюзии для всех испытуемых задавалась одинаковой, т.е. составляла 0.5 этого расстояния. Поэтому фактически проводили определение склонности испытуемых к иллюзии, количественно выраженное в изменении угла поворота а относительно его начального положения (рис. 1, а). Естественно предположить, что при фиксации угла а (а не величины смещения s), у людей с большей склонностью к иллюзии смещение s будет больше, поэтому вычисляемое отношение s/а (при s = const) столь же правомерно использовать для оценки величины иллюзии, сколь и традиционное измерение s (при а = const). Исходным считали положение элементов А, В и С тест объекта, когда они были расположены строго перпендикулярно линиям Д и Е. Поскольку у испытуемых всех возрастов в исходном положении искажение восприятия фигуры отсутствовало, то, следовательно, чем меньше для определенного расстояния В-С был угол а или соответственно больше отношение смещения к углу s/а, тем выше была склонность к иллюзии у конкретного испытуемого.

Исследования проводили в помещении с приглушенным естественным освещением. Изображение фигуры выводилось на экран монитора в виде белых линий на черном фоне. Центр экрана монитора для всех испытуемых располагали на уровне глаз на расстоянии 50 см. Длина вертикальных параллельных линий Д и Е составляла 480 пикселей (~14 см), каждого из отрезков А, В, С - 228 пикселей (~6 см), толщина всех линий тест-объекта была одинаковой и составляла

2 пикселя. Рассматривание проводилось монокулярно (другой глаз прикрывался непрозрачным экраном) через квадратное отверстие размером

3 х 3 см в непрозрачной панели, закрепленной в подвижной стойке, имеющей подставку для фиксации головы. При указанных условиях поле зрения

испытуемого было ограничено размерами тестового объекта. Изменение угла поворота элементов фигуры производилось экспериментатором и останавливалось при сообщении испытуемым, что отрезок А встал против середины между отрезками В и С. Время экспозиции фигуры для каждого нового угла поворота не регламентировалось и в среднем для всех испытуемых составляло 5-10 с.

В эксперименте участвовало 212 соматически здоровых испытуемых четырех возрастных групп: школьников 7.5 лет - 57 человек (мальчики - 27); 9 лет - 66 (мальчики - 36); 12.5 лет - 63 (мальчики - 30) и студентов 18.5 лет - 26 человек (юноши - 7). Острота зрения испытуемых составляла не менее 0.9. Обследование проводили в учебное время. Результаты представлены без подразделения испытуемых по типу межполу-шарной сенсомоторной асимметрии. Статистическая оценка достоверности данных эксперимента произведена с помощью i-критерия Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Известно, что для классической фигуры Пог-гендорфа и ее модификаций увеличение расстояния между параллельными прямыми Д и Е сопровождается усилением кажущегося отклонения отрезков А и В от коллинеарности (Jones-Buxton, Wall, 2001). Использованная в наших экспериментах фигура, в отличие от классической, имела дополнительный элемент - отрезок С параллельный В, поэтому было целесообразно оценить влияние на относительную величину иллюзии и расстояния В-С. Линии зависимости относительной величины иллюзии от расстояния В-С для различных расстояний Д-Е были параллельны или очень близки к такому расположению. Поэтому для сопоставления хода кривых в целом для лиц мужского и женского пола данные по всем расстояниям Д-Е были усреднены. При этом установлено, что для всех испытуемых различного возраста увеличение расстояния В-С вызывало повышение относительной величины иллюзии (рис. 2, а, б, в, г).

Возрастная динамика проявления иллюзии Пог-гендорфа имела некоторые особенности, вызванные влиянием полового диморфизма (рис. 3, а, б). Учитывая, что возрастные изменения в проявлении иллюзии при различных расстояниях В-С имели примерно одинаковый характер, для большей наглядности половозрастных различий было сочтено возможным, усреднить исходные данные по всем расстояниям (рис. 3, в).

Обращают внимание особенности изменения величины иллюзии на относительно ранних этапах онтогенеза. В группе испытуемых 7.5 лет между мальчиками и девочками различия практи-

рх/рад 70

60 50 40 30

70 60 50 40 30 20

50 40 30

20 30

20

10

Девочки Мальчики

_|_I_1_

_|_I_I_I_1_

6 8 10 12 14 16 18 20 22 рх

Рис. 2. Влияние пола на проявление иллюзии Погген-дорфа в различные возрастные периоды (суммарно для всех расстояний Д-Е).

а - 7.5 лет; б - 9 лет; в - 12.5 лет; г - 18.5 лет. По оси ординат - указана относительная величина иллюзии рх/рад, где рх - величина абсолютного смещения отрезка А относительно отрезка В в пикселях, рад - угол поворота элементов А, В и С в радианах; по оси абсцисс -расстояние между отрезками В и С в пикселях; здесь и на рис. 3, в указаны статистические ошибки среднего.

рх/рад 70

60 50 40 30 20 10

70 60 50 40 30 20 10

60 50 40 30 20 10

6+8+10+12+14+16+18 20 22

6 + 8 +10+12+14+ 16+ 18 20 22

7.5 9 10.5 12.5 14 Возраст, лет

15.5 17 18.5

Рис. 3. Возрастная динамика проявления иллюзии. а - мужчины, б - женщины, в - сравнительная возрастная динамика проявления иллюзии у мужчин и женщин усреднена для всех расстояний В-С. По оси ординат (смотри примечание рис. 2); по оси абсцисс - возраст испытуемых в годах. Цифрами: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20 и 22 обозначены тестовые расстояния В-С.

чески отсутствовали (рис. 2, а; 3, в). Однако в промежутке от 7.5 до 12.5 лет они были налицо. Это проявилось в том, что у мальчиков в период от 7.5 до 9 лет происходило достаточно резкое снижение относительной величины искажения с последующим плавным ходом кривой (рис. 3, в). Девочки

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