_ ЗРИТЕЛЬНАЯ _
СИСТЕМА
УДК 159.937.3+612.843.74
ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВОСПРИЯТИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ НЕОДНОЗНАЧНЫХ ФИГУР
© 2014 г. С. В. Феоктистова, С. В. Дмитриева, С. Г. Ходырева
Российский новый университет 105005 Москва, ул. Радио, 22 E-ma.il: svetdm@mail.ru
Поступила в редакцию 29.05.2014 г
Исследовали особенности иллюзии вращения неоднозначных фигур у детей школьного возраста и взрослых. В качестве неоднозначных тестовых фигур использовали куб Неккера, при восприятии которого передняя и задняя грани эпизодически меняются местами, и схематический силуэт человека, который с равным успехом может восприниматься как вид спереди или сзади. Испытуемым предъявляли видеоклипы, содержащие последовательности изображений тестовых фигур в разных ракурсах и создающие впечатление их вращения. Из-за неоднозначности фигур воспринимаемое направление вращения могло неоднократно меняться в процессе наблюдения в соответствии со сменой интерпретации тестового изображения. В экспериментах было протестировано 50 первоклассников (6-7 лет), 100 старшеклассников (16-17 лет) и 50 взрослых пожилого возраста. Регистрировали число кажущихся изменений направления вращения за минуту и первоначальное направление вращения - по часовой стрелке или против часовой стрелки. Было обнаружено, что вероятность изменений направления кажущегося вращения максимальна у первоклассников и минимальна у пожилых людей. Во всех возрастных группах в начальный момент фигуры чаще казались поворачивающимися против часовой стрелки, но у пожилых людей различие в частоте наблюдения противоположных направлений было незначительным. Полученные результаты свидетельствуют о том, что частота изменений во времени и вариативность образов при восприятии динамических неоднозначных фигур у детей младшего школьного возраста существенно больше, чем у взрослых.
Ключевые слова: зрительные иллюзии, неоднозначные фигуры, куб Неккера, иллюзорное вращение, возрастная динамика, школьный возраст
ВВЕДЕНИЕ
Зрительные иллюзии давно используются как тесты для исследования механизмов зрения и развития зрительной системы в процессе онтогенеза (Santostefano, 1963; Spitz et al., 1970; Holt, Matson, 1974; Рожкова, Токарева, 2001). Для многих зрительных иллюзий характерно наличие существенных изменений с возрастом: по мере взросления человека одни иллюзии становятся более сильно выраженными, другие ослабевают, у третьих обнаруживаются новые формы проявления (Медведев, Шошина, 2004; Рожкова и др., 2005; Шошина, 2005; Hanley, Zerbolio, 1965; Leibowitz, Judisch, 1967; Pressey, Sweeney, 1970; Pressey, 1974; Lo, 2011). Анализ этих изменений позволяет лучше понять общие закономерности
созревания зрительных механизмов и влияния на них жизненного опыта.
Особый класс иллюзий связан с восприятием неоднозначных фигур (рис. 1) - изображений, содержащих признаки двух или более объектов. В зависимости от того комплекса признаков, на который направлено внимание испытуемого, можно видеть тот либо другой объект, тот либо другой ракурс, причем в процессе длительного рассматривания видимые образы чередуются. В работах по истории изобразительного искусства упоминается, что неоднозначные фигуры встречались ещё в очень далёкие времена в пещерных рисунках (Wade, Melcher, 2006). Однако пристальное внимание исследователей было привлечено к ним лишь с появлением работы Неккера (Necker, 1832), в которой было представ-
а б
ш
г
I
Рис. 1. Примеры неоднозначных фигур: куб Неккера (а), лестница Шрёдера (б), утка/кролик (в), ваза/профили (г)
лено неоднозначное изображение куба (рис. 1, а), получившее впоследствии имя автора - куб Неккера. Это контурный рисунок прозрачного куба, при длительном рассматривании которого грань, казавшаяся в первый момент передней, то становится задней, то возвращается в первоначальное положение. Про фигуры такого типа принято говорить, что они "обращаются".
Позже было предложено множество других неоднозначных фигур разного типа: в 1858 г. -лестница Шрёдера (рис. 1, б), в 1900 г. - утка/ кролик Джастроу (рис. 1, в), в 1958 г. - ваза/профили Рубина (рис. 1, г).
Замечательное свойство неоднозначных фигур - возможность порождать у человека различные образы в отсутствие каких-либо изменений физического стимула - оказалось удобным для исследования взаимодействия сенсорных и когнитивных механизмов в процессе формирования видимой картины, и соответствующие стимулы нашли очень широкое применение (Leopold, Logothetis, 1999; Long, Toppino, 2004; Kornmeier, Bach, 2012). Так, например, к настоящему времени общее число публикаций, посвященных только восприятию куба Неккера, превысило сто тысяч.
До недавнего времени в исследованиях возрастной динамики восприятия неоднозначных фигур использовали в основном статические тесто-
вые паттерны. При тестировании дошкольников разного возраста было обнаружено, что младшие дети доверяют первому впечатлению, которое часто соответствует более знакомому объекту, и с трудом замечают возможность альтернативной интерпретации тестовой картинки (Reese et al., 1962; Rock et al., 1994). В результате нескольких серий экспериментов с группами детей трёх, четырёх и пяти лет Уиммер и Дохерти пришли к выводу, что способность осознать само понятие неоднозначности формируется у детей на четвёртом году жизни, а способность воспринимать фигуры как неоднозначные - на пятом году (Wimmer, Doherty, 2011). Выяснилось, что в отсутствие разъяснений и подсказок в группе четырёхлетних детей чередование воспринимаемых фигур исходно наблюдалось лишь в одной трети случаев, а после обучения - почти вдвое чаще. В группе пятилетних около половины детей также исходно не наблюдали чередования фигур, однако практически все они успешно научились этому. Естественно, что при исследовании возрастной динамики важно учитывать не только календарный возраст детей, но и особенности их интеллекта. Так, например, при сравнительном исследовании восприятия неоднозначных фигур шестилетними детьми с разным языковым опытом было показано, что дети-билингвы, говорящие в школе на одном языке, а дома - на другом, более успешно обнаруживают наличие второй интерпретации тестового изображения (Bialystok, Shapero, 2005). Что касается куба Неккера, то ещё 40 лет назад была выявлена радикальная зависимость возрастной динамики его восприятия от индекса интеллектуального развития детей IQ (Holt, Matson, 1974). Поделив детей на группы с высокими и низкими значениями IQ авторы нашли, что в семилетнем возрасте частота обращений куба в первой группе существенно больше, чем во второй (в 2 раза), а в одиннадцать лет ситуация обратная и различие тоже значительное (почти в 2 раза). Таким образом, получается, что на интервале 7-11 лет у детей с высокими значениями IQ частота обращений куба Неккера снижалась, а у детей с низкими значениями IQ - повышалась.
Неоднозначные фигуры нашли широкое применение в исследованиях пространственного зрения, внимания, памяти, управления движениями глаз и их роли в процессе зрительного восприятия (Scotto et al., 1990; Ito et al., 2003; Meng, Tong, 2004; Windman et al., 2006; Intaite et al., 2013, 2014). Однако следует отметить, что проведение экспериментов со статическими неоднозначными фигурами в детских группах затрудняется неко-
Рис. 2. Кадры из видеоклипов с неоднозначными тестовыми фигурами в разных ракурсах: схематическим силуэтом человека (а) и кубом Неккера (б)
торым однообразием процедуры тестирования. В таких экспериментах вполне вероятны пропуски смены фигур, поскольку длительное наблюдение неизменного тестового изображения может "притуплять" внимание. В связи с этим, для исследования возрастной динамики зрительного восприятия большой интерес представляют динамические последовательности неоднозначных фигур, двойственность интерпретации которых проявляется в разных направлениях вращения -по часовой стрелке и против часовой стрелки. Движущиеся, да к тому же случайным образом меняющие направление объекты, более привлекательны для испытуемых и позволяют отчётливо замечать моменты смены видимых образов.
Настоящая работа была посвящена исследованию возрастной динамики иллюзий вращения неоднозначных фигур двух типов - куба Нек-кера и силуэтного схематического изображения человека.
МЕТОДИКА
В опытах принимали участие три группы испытуемых: первоклассники (6-7 лет) - 50 человек (из них 18 мальчиков); старшеклассники (16-17 лет) -100 человек (из них 50 мальчиков) и взрослые люди (45 лет и старше) - 50 человек (из них 9 мужчин). Хотя все три возрастные группы были достаточно многочисленными, в последней из них преобладание испытуемых женского
пола было слишком велико, поэтому оценку гендерных различий в проявлении исследуемых иллюзий в этой группе не проводили. С достаточной достоверностью их можно было оценить только в группе старшеклассников, и на пределе достоверности - у первоклассников.
Тестовые зрительные стимулы. Всем испытуемым предъявляли видеоклипы, создающие впечатление иллюзорного вращения тестовых фигур. Компьютерные программы с видеоклипами были разработаны А.П. Терехиным, программистом ИППИ РАН. В видеоклипах использовались два неоднозначных изображения: силуэтная фигура человека и куб Неккера, предъявлявшиеся в разных проекциях (рис. 2, а, б). Каждое силуэтное изображение человеческой фигуры можно было интерпретировать как вид сзади или спереди. В изображениях куба, сделанных без учёта перспективных трансформаций, передняя и задняя грани не различались по величине, что создавало возможность неоднозначной пространственной интерпретации мозгом двумерной картинки: в процессе наблюдения видимое взаимное расположение граней по глубине могло многократно меняться на обратное. Такая смена интерпретации пространственной формы во всех случаях должна была неизбежно приводить к смене видимого направления вращения на противоположное, как в случае классических вращающихся цилиндров Ульмана (и11тап, 1979), у которых передняя и задняя поверхности обо-
значаются точечными паттернами и также могут "меняться местами".
Видеоклипы состояли из серий последовательных кадров статичных фигур в р
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.