Разработка исследований на основе теорий 103
ВСТАВКА 3.2
История — случайные открытия: эффект края
Одно из самых важных исследований второй половины XX в. по психологии зрительной си
стемы было инициировано случайным открытием, сделанным в лаборатории Гарвардского
университета Дэвидом Хьюбелем и Торсеном Уиселем (Hubel & Wisel, 1959). Они изучали
функционирование отдельных нейронов на различных участках зрительного пути с целью
определить, могут ли нейроны активироваться в соответствии с определенными стимулами.
Экспериментальная установка состояла из экрана, на который проецировались различные
образы. Голова наблюдавшей их кошки была зафиксирована в определенном положении, а в
отдельные клетки ее зрительной системы были имплантированы электроды. (Уже в начале
50-х гг. процедура была настолько точно разработана, что можно было изучить активность
отдельного нейрона.)
Хьюбель и Уисель расчитывали, что нейрон будет возбуждаться в ответ на проецирование
на сетчатку глаза кошки черных или белых точек. Их первые попытки были неудачными.
«Положение контакта микроэлектрода по отношению к коре было настолько устойчивым,
что мы могли следить за одной клеткой в течение приблизительно девяти часов. Мы пере
пробовали все, что только приходило нам в голову, чтобы заставить электрод возбудить
ся» (Hubel, 1998, р. 69).
Хьюбель и Уисель упорно продолжали эксперименты и через некоторое время сконцентри
ровались на одном определенном участке сетчатки. Их заинтересовал тот факт, что про
хождение точки через эту область иногда вызывало возбуждение нейрона, но при этом
далеко не всегда: «После приблизительно пяти часов борьбы мы внезапно заметили, что
стекло (слайд) с точкой иногда вызывает ответную реакцию, но было похоже на то, что эта
реакция никак не связана с точкой.
Постепенно мы поняли: она вызывалась четкой, но сла
бой тенью, отбрасываемой краем стекла, когда мы опускали его в щель аппарата.
Вскоре
мы убедились, что тень вызывает эффект, только если проходит через определенный не
большой участок сетчатки, и что край слайда должен занимать определенное положение в
пространстве. Самым удивительным был контраст между пулеметной очередью, которой
следовали реакции при правильном положении стекла, и полным их отсутствием, если мы
изменяли положение или просто освещали яркой вспышкой глаза кошки» (Hubel, 1988,
р. 69-70; курсив мой. -
Дж. Г.).
Неожиданное открытие того, что существуют особые клетки зрительной системы, реагиру
ющие на края и контуры, имеющие определенное положение в пространстве («детекторы
края»), было только началом. Хьюбель и Уисель разработали расширенную исследовательс
кую программу определения разновидностей стимулов, приводящих в действие клетки на всех
уровнях зрительного анализатора. Это открытие в 1981 г. принесло ученым Нобелевскую пре
мию. В их работе отразилась та страсть ученых к проведению исследований, о которой мы
говорили в главе 1 в связи с Гибсон и Скиннером. Рассказывая о годах исследований зри
тельных рецепторных полей (примерно с 1950 по 1980 г.), Хьюбель писал: «Я считаю, мне
повезло, что я пережил эту эпоху радостных волнений. Некоторые эксперименты были очень
тяжелыми, или они часто казались такими к 4 утра, особенно если шли неудачно. Но 98%
времени мы были захвачены работой. Нейрофизиологические эксперименты дают момен
тальный эффект: можно сразу наблюдать ответную реакцию клетки на использованный
стимул, а часто и одновременно понимать, какие функции мозга обеспечивают эти реак
ции» (Hubel, 1988, p. vii).