Методы определения порогов

В предыдущем разделе было показано, что абсолютные и дифференциальные пороги относятся к фундаментальным психофизическим понятиям. Теперь вернемся к вопросу о том, как их измерять. Примеры относятся к абсолютным порогам, но применимы и к дифференциальным.

Реакции биологических систем неустойчивы, поэтому при тестировании слабыми стимулами испытуемый иногда их воспринимает, иногда-нет. Следовательно, нельзя определить порог как интенсивность стимула, ниже которой он никогда не ощущается, а выше-всегда заметен. Стимул нужно предъявлять несколько раз, после чего, обработав результаты статистически, оценить «истинный», средний порог. Есть несколько методик определения порога, некоторые из которых разработаны еще Фехнером.

К классическим относится метод пределов. Исходный стимул здесь далек от предполагаемого порогового значения. Например, интенсивность сначала устанавливают такой высокой, что испытуемый легко воспринимает стимул, а затем снижают до тех пор, пока она не окажется подпороговой. Затем тестирование начинают снова-на этот раз с очень слабых стимулов, которые усиливают до достижения порога. Такие восходящие и нисходящие последовательности повторяют несколько раз и берут среднее значение полученных пороговых величин. Интенсивность стимула можно записывать автоматически на миллиметровой бумаге, так что для выявления колебаний порога во времени необходимо будет лишь провести линию, соединяющую концы отрезков получаемых кривых.

Субъективная сенсорная физиология и поведенческие эксперименты на животных. Метод пределов, как и другие способы измерения порогов, можно использовать и в экспериментах на животных.

Рис. 8.10. Измерение зрительного порога голуоя в поведенческом эксперименте. А. Схема экспериментальной установки. Голубь клюет ключ А, если видит свет, в результате чего сила света уменьшается. Клевание ключа Б, когда света не видно, увеличивает интенсивность последующего светового стимула. Б. Постепенное снижение порога после выключения яркого фонового освещения. Получена кривая темновой адаптации голубя (по [8, 9] с изменениями)

Пример показан на рис. 8.10. У голубя выработан условный рефлекс (см. гл. 6) получать пищевое вознаграждение после клевания ключа А, если он видит свет, и ключа Б, если света не замечает. При этом ключ А снижает интенсивность светового стимула, а ключ Б увеличивает ее. В ходе такого поведенческого эксперимента получаются восходящие и нисходящие кривые силы света, точки перегиба на которых соответствуют зрительному порогу. Если клетку с голубем изолировать от света, то непрерывное измерение порога таким способом даст кривую темновой адаптации (см. с. 255), сходную с получаемой для человека. Этот пример

ГЛАВА 8. ОБЩАЯ СЕНСОРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ 191

ясно показывает, что методы субъективной сенсорной физиологии применимы и в поведенческих экспериментах на животных.

Подобные эксперименты упоминаются здесь в разделе о субъективной сенсорной физиологии, поскольку своими методами они очень сходны с психофизическими опытами на людях. Можно, естественно, считать, что измеренные параметры поведения отражают субъективные ощущения животных, которые вовсе не обязательно сравнимы с сознательными переживаниями человека.

В одной из модификаций метода пределов испытуемый сам управляет стимуляцией (например, поворачивая рукоятку), усиливая ее до тех пор, пока она не станет ощущаться, или ослабляя до невоспринимаемого уровня. Преимущество данного метода настройки в более активной роли испытуемого по сравнению с другими психофизическими процедурами, при которых неизбежна усталость, вызываемая монотонностью эксперимента. Недостаток его-в невозможности выдержать одно и то же время стимуляции.

Психометрическая функция. Гораздо сложнее процедура предъявления различных по интенсивности стимулов в случайном порядке. Однако она позволяет получить более точные данные. Это так называемый метод постоянных стимулов. Они подбираются таким образом, что самый слабый почти никогда не замечается, а самый сильный ощущается почти всегда. После каждого предъявления стимула испытуемый отвечает, почувствовал он его или нет, и регистрируется процент обнаруженных стимулов каждой интенсивности. На рис. 8.11 показаны примеры полученных таким способом результатов. Точки соответствуют относительным частотам выявления стимулов разных интенсивностей. У большинства испытуемых проходящая через них кривая - психометрическая функция Sобразная. Порогом считается величина стимула, при которой он обнаруживается в 50% случаев. На рис. 8.11 порог не совпадает ни с одним из предъявленных стимулов и определяется путем интерполяции.

S-образная психометрическая функпия часто по форме совпадает с кумулятивной кривой нормального распределения (интегралом гауссова распределения). Если относительные частоты обнаружения случайно предъявляемых стимулов наносятся на график как вероятности отклонения от среднего (величина ζ по правой оси ординат), экспериментальные точки образут примерно прямую линию (рис. 8.1 \,Б). То, что психометрическая функция зачастую описывается S-образной кривой, вызывает определенный теоретический интерес. Значит, в основе флуктуаций в восприятии лежит статистический процесс (см. также следующий раздел).