ТАБЛИЦА III.
№ 3, простая продолговатая фигура, казалась изогнутой, как и другие, почти таким же идеальным полумесяцем, как любая из них.
Мне пришла в голову мысль, что, возможно, все эти изменения в кривизне фигур можно объяснить, если мы предположим две вещи: Во-первых, что существует распространение возбуждения от одной части сетчатки к другой. Поэтому каждая точка будет стимулироваться не только светом, падающим непосредственно на нее, но она также будет получать определенное усиление своей стимуляции от окружающих ее точек. Таким образом, точка, лежащая ближе к центру одной из этих фигур, будет находиться в более выгодном положении для получения усиления, чем точка, расположенная ближе к периферии, где мало соседних точек, и те лежат в основном в одном направлении, а именно, к центру.
Это можно представить схематически, как на иллюстрации (Таблица IV, рис. 10), где горизонтальные координаты представляют пространственные размеры продолговатого изображения, а вертикальные координаты — интенсивность возбуждения из-за прямой стимуляции и его усиления окружающими точками в различных частях фигуры. [24] Во-вторых, я предположил, что стимуляция в одной части фигуры, будучи таким образом сделанной более интенсивной, эта часть будет появляться в сознании быстрее, чем другие, и вызывать изменение формы фигуры. [25] Например, в случае продолговатой фигуры свет будет наиболее интенсивным в центре и все менее и менее интенсивным к концам, ибо точки в центре фигуры будут иметь свою интенсивность увеличенной за счет нервного возбуждения, распространяющегося к ним от точек, лежащих ближе к концам. Те, что ближе к концам, будут усилены светом, идущим только от центра. Таким образом, интенсивность центра фигуры будет увеличена, и по мере того, как фигура движется перед наблюдателем, центр, появляясь первым в сознании, будет также казаться самым передним в пространстве, точки около центра — немного позже и так далее, пока, наконец, концы, будучи последними, которые появляются, вся передняя часть фигуры не примет форму выпуклой кривой, подобно тому, как это наблюдалось. Задняя часть фигуры также кажется изогнутой, вероятно, из-за того, что передняя часть отрицательного последовательного образа, который тесно следует за ней, имеет ту же форму, что и передняя часть положительного образа, как это было показано в случае круглой фигуры. [26]
Конечно, хорошо известный психологический факт заключается в том, что свет большей интенсивности потребует меньше времени для появления в сознании, чем свет меньшей интенсивности. В данном случае, однако, необходимо было найти какой-то способ показать такие различия между огнями, которые очень мало различались по интенсивности. Ибо человек практически не способен увидеть никакой разницы в интенсивности между частями неподвижного изображения. Поэтому, если бы нельзя было показать, что разница в интенсивности между двумя источниками освещения, настолько малая, что она незаметна для наблюдателя, тем не менее проявит свое присутствие появлением более яркого света в сознании раньше другого, объяснение, которое я предложил для кривизны изображений, пришлось бы отбросить.
Следующие эксперименты действительно показывают, как я полагаю, что из двух источников света, не заметно различающихся по интенсивности, более яркий появится в сознании раньше другого, и что в случае этих фигур кривизна изображения обусловлена повышенной интенсивностью света в центре за счет усиления присутствующего там возбуждения стимуляцией, распространяющейся от концов.
ЭКСПЕРИМЕНТ I
В первом из этих экспериментов три точки размером около трех шестнадцатых дюйма были помещены в вертикальный ряд на расстоянии около трех восьмых дюйма друг от друга (Таблица IV, рис. 1). Никаких изменений в форме фигуры тогда не наблюдалось. Ряд точек проносился поперек отверстия по совершенно вертикальной линии, одна прямо над другой (Таблица IV, рис. 2). Они, по-видимому, были слишком далеко друг от друга, чтобы между ними могла произойти иррадиация. Однако, когда между каждой концевой точкой и центральной точкой была помещена еще одна точка (Таблица IV, рис. 3), так что возбуждение могло распространяться от одной точки к другой, передняя часть ряда точек больше не казалась вертикальной, а решительно выпуклой, причем центральная точка была, возможно, на три восьмых дюйма впереди точек на концах (Таблица IV, рис. 4).
ТАБЛИЦА IV.
Абсолютно единственная разница между двумя случаями заключалась в том, что в одном иррадиация, по-видимому, не могла произойти, в то время как в другом она могла произойти.
ЭКСПЕРИМЕНТ II
Во втором из этих экспериментов наблюдалась и измерялась кривизна линии точек. Затем центральные точки были слегка затемнены (Таблица IV, рис. 5) путем легкого заштриховывания свинцовым карандашом матового стекла, которое двигалось вместе с маятником и удерживало на месте карточку, из которой были вырезаны точки, до тех пор, пока передняя часть изображения не теряла свою кривизну и не казалась вертикальной (Таблица IV, рис. 6). Затем маятник останавливали, и ряд точек внимательно осматривали, чтобы увидеть, были ли точки в центре заметно меньшей интенсивности, чем точки на концах. Никакой заметной разницы обнаружено не было.
ЭКСПЕРИМЕНТ III
Все точки были закрыты, за исключением заштрихованной центральной и двух незаштрихованных концевых точек, чтобы между ними не могла произойти иррадиация (Таблица IV, рис. 7). Маятник снова приводили в движение, и центральная точка, вместо того чтобы оставаться на одной линии с точками на концах, казалась значительно позади них (Таблица IV, рис. 3). Это показало бы, что иррадиация должна повышать интенсивность возбуждения в центре фигуры — ибо два только что упомянутых случая во всех отношениях одинаковы, за исключением того, что в первом (рис. 6), где точки были достаточно близко друг к другу, чтобы между ними могла произойти иррадиация, интенсивность центральной точки, которая была объективно слабее концевых точек, была усилена этим индуцированным возбуждением настолько, чтобы появиться в сознании так же быстро, как две концевые точки, которые были объективно большей интенсивности; тогда как во втором случае (рис. 7), где точки были слишком далеко друг от друга, чтобы между ними могла произойти иррадиация, центральная точка, будучи объективно меньшей интенсивности, чем концевые точки, казалась позади них.
Эти эксперименты показывают, что из двух источников света, очень мало различающихся по интенсивности, более яркий появится в сознании раньше другого. При прочих равных условиях разница в интенсивности может быть даже настолько малой, что она незаметна при прямом сравнении; тем не менее, она способна проявить свое присутствие порядком, в котором появляются огни. Экснер в 1868 году провел несколько экспериментов, чтобы определить время, необходимое для восприятия света различной интенсивности. Он, однако, использовал неподвижные изображения короткой длительности и пытался устранить эффекты последовательного образа, заливая поле зрения светом. Этот метод имеет свои недостатки. Он не способен измерять минутные временные различия в латентном восприятии источников света, очень незначительно различающихся по интенсивности.
Хотя мой метод не дает абсолютного времени, необходимого любому свету для входа в сознание, это гораздо более тонкий метод, чем метод Экснера, для измерения различий во времени латентного восприятия источников света, очень близких друг к другу по интенсивности. Было бы очень легко, найдя время латентного восприятия для света стандартной интенсивности, определить этим методом время для света большей или меньшей интенсивности.
Эти эксперименты также показывают, что когда иррадиация отсутствует, кривизна изображений отсутствует; когда иррадиация, по-видимому, присутствует, кривизна присутствует. Ибо я обнаружил, не только в этих, но и в ряде других экспериментов, что при всех условиях, при которых следует ожидать присутствия иррадиации, форма изображений имеет тенденцию изменяться именно таким образом, который предположение о ее присутствии заставило бы ожидать. Во всех случаях, когда иррадиация, по-видимому, отсутствует, контур передней части движущейся фигуры зависит исключительно от количества света, исходящего из ее различных частей.
Далее следует сказать что-то о физиологических причинах явлений, которые мы рассматривали.
Из того, что наблюдалось, вероятно, что в случае изогнутых фигур мы имеем дело с формой зрительной иррадиации, которая обусловлена распространением нервного возбуждения по или через слои сетчатки. Также очевидно из тесной связи между иррадиацией и интенсивностью, что она должна быть такого рода, чтобы возбуждение, произведенное в одной части сетчатки, могло легко передаваться другой части. Мы также видели в случае движущейся линии точек, что отдельные точки могли оставаться отличными друг от друга и все же могли усиливать друг друга посредством переданного возбуждения. Это также должна быть очень быстрая форма иррадиации, ибо кривизна фигур не увеличивается очень сильно за время, пока они видны.
Я думаю, что требования, предъявляемые этими различными фактами, лучше всего удовлетворяются предположением, что распространение нервного возбуждения, которое дает усиление, происходит в одном из соединительных слоев нервных клеток и волокон, лежащих под палочками и колбочками. Линия точек, которая казалась изогнутой и все же совершенно отличной друг от друга, вполне могла бы передавать возбуждение друг другу вдоль этих фибрилл, и интенсивность одной части могла бы быть повышена возбуждением близлежащих частей. Тот факт, что точки остаются отличными, не был бы противоречивым. Ибо в этом случае очень близко лежащие части могли бы передавать возбуждение друг другу, не вызывая к какой-либо очень большой активности нервы, которые ведут к мозгу от небольших нестимулированных частей, которые лежат между ними. Таким образом, интенсивность центральных точек могла быть повышена достаточно, чтобы ряд казался выпуклым, без какого-либо слияния друг с другом со стороны нескольких точек. Тот факт, что точки не сливаются, показывает, что кривизна обусловлена не просто распространением возбуждения вперед в сетчатке. Однако между точками всегда видно определенное количество света, при всех цветах. Это особенно заметно при зеленом свете.
Тот факт, что элементы сетчатки образуют своего рода сцепленный ряд снаружи внутрь, ряд палочек и колбочек, соответствующих лишь одной ганглиозной клетке, дает дополнительный кусочек доказательства в поддержку только что высказанного объяснения, поскольку иррадиированное возбуждение имело бы тенденцию «стекать» через группу ганглиозных клеток, соответствующих наиболее сильно стимулированным частям, и оставлять промежуточные пространства сравнительно свободными от центрально идущего возбуждения. Таким образом, также отдельные точки в пятиточечных фигурах могут казаться совершенно отличными друг от друга, и все же центральные могут быть усилены иррадиацией достаточно, чтобы появиться в сознании раньше других.
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ
Был сделан ряд других наблюдений, которые представляют различные примеры принципов, которые мы рассмотрели.
ЭКСПЕРИМЕНТ IV
У продолговатой фигуры, все части которой объективно одной и той же интенсивности, концы были слегка затемнены. Когда это было сделано, кривизна увеличилась с двенадцати шестнадцатых до четырнадцати шестнадцатых дюйма.
Маятник был остановлен, и была замечена очень небольшая разница между концами и центром фигуры. Эта разница в интенсивности была больше, чем в эксперименте с точками, когда изображение было достаточно затемнено в центре, чтобы сделать его кажущимся вертикальным, потому что в этом случае, когда концы были затемнены, центр все равно усиливался бы иррадиацией из значительного пространства, которое находилось между затенением и центром.
ЭКСПЕРИМЕНТ V
Центр продолговатой фигуры был значительно затемнен, чтобы противодействовать эффекту индукции. Правильно варьируя степень затенения, можно сделать переднюю часть фигуры кажущейся менее выпуклой, вертикальной или даже вогнутой. Это прекрасно показывает эффект различий в интенсивности на кривизну фигуры, но не показывает так изящно, как аналогичные эксперименты, проведенные с точками, влияние присутствия или отсутствия иррадиации на интенсивность центра фигуры и, следовательно, на кривизну.
Иллюстрация показывает случай, когда центр был слишком сильно затемнен.
Два конца были сравнительно свободны от затенения. В каждой концевой части происходила иррадиация. Точки, лежащие ближе к центрам этих концов, получали усиление как от точек, лежащих ближе к центру фигуры, так и от крайних концов, и поэтому центры концов изображения были значительно ярче, чем либо крайние концы самой фигуры, либо стороны концевых частей по направлению к сильно затененному центру фигуры. Соответственно, каждый конец казался выпуклым на коротком расстоянии. Вся фигура, однако, будучи значительно ярче на двух концах, чем в центре, из-за сильного затенения, концы появлялись в сознании первыми, а центр — позже, так что фигура в целом казалась вогнутой.
ЭКСПЕРИМЕНТ VI
Продолговатая фигура была заштрихована довольно сильно на одном конце, постепенно становясь светлее к другому, в то время как около трети фигуры было свободно от затенения. Заштрихованный конец всегда казался отстающим. Крайний передний край фигуры находился в точке на некотором расстоянии от другого конца, прежде чем начиналась заштрихованная часть. Так что передняя часть всей фигуры казалась не как сегмент круга, а как часть овала с выпуклостью по направлению к более яркому концу.
За концами всех этих изображений были видны слабые облака света, как упоминалось ранее, простирающиеся наружу и назад, постепенно уменьшающиеся по интенсивности, пока не терялись в окружающей черноте фона.
Полосы Шарпантье, иногда в большем, а иногда в меньшем количестве, были наблюдаемы во всех моих фигурах и со всеми цветами. Очень часто они казались параллельными переднему краю изображения или даже имели несколько большую степень кривизны.
ЭКСПЕРИМЕНТ VII
Хорошо известно, что вращающийся цветовой диск, имеющий цвета, которые как раз сливаются при определенной интенсивности, будет показывать мерцание при несколько меньшей интенсивности.
Цветовой диск был приведен в движение, и была найдена скорость, при которой цвета находились на грани слияния. Кусок черного картона с отверстием диаметром около дюйма держали близко к экрану.
Вокруг периферии отверстия появлялось мерцание, в то время как в центре происходило слияние. (Картон держали очень близко к диску, чтобы на диске около его краев не было теней.) Это слияние в центре диска, вероятно, обусловлено тем фактом, что центр поля имеет несколько большую интенсивность, чем края, из-за иррадиации. Эта разница в интенсивности создает разницу между слиянием в центре и легким мерцанием, видимым на периферии.
Карл Марбе в недавней статье упоминает разницу в слиянии между точкой в центре диска и точкой около его границы, и он думает, что увеличение мерцания в последней обусловлено некоторым влиянием со стороны движущегося края, который отделяет различные части диска. Казалось бы более вероятным из этого последнего эксперимента, что слияние в центре поля зрения было обусловлено усилением интенсивности иррадиацией, и что мерцание вокруг периферии поля было обусловлено отсутствием такого усиления.
ЭКСПЕРИМЕНТ VIII
Использовались три большие точки, и центральная была покрыта папиросной бумагой. Две концевые точки тогда появились впереди центральных точек. Они были больше, чем центральная точка, из-за иррадиации за их границы. Но это увеличение в размере не объясняло их положение впереди в пространстве. Центры всех точек не были на одной линии, но средняя точка была позади других, таким образом, конечно, показывая большее время, необходимое для восприятия менее светящегося объекта.
ЭКСПЕРИМЕНТ IX
Фигура наблюдалась с центром, изогнутым назад в фовеа, и концами, изогнутыми вперед из-за иррадиации.
Это было точно так же, как и предыдущее, за исключением того, что интенсивности различных точек были изменены на противоположные. Концевые точки были покрыты папиросной бумагой, вместо центральной. Тогда центральная точка появилась первой, а концевые точки — после нее.
ЭКСПЕРИМЕНТ X
Профессор Гесс обнаружил, что изображение, которое по сравнению с теми, что мы использовали, было очень длинным, охватывающим угловое расстояние около тридцати градусов, и которое простирается полностью через фовеа и перекрывает окружающие части сетчатки, будет казаться изогнутым назад в фовеа из-за более длительного времени латентного восприятия фовеа и макулы. Сопровождающая иллюстрация показывает модификацию одной из фигур Гесса, в которой показаны как присутствие этого явления, так и явление выпуклого изображения. Оба явления наблюдались, когда двухдюймовое изображение наблюдалось с расстояния около четырнадцати дюймов. Интенсивность света была интенсивностью восьмисвечевой лампы с тремя кусками матового стекла перед ней. (Очень многие из интенсивностей Гесса слишком велики, чтобы дать выпуклые изображения.) Таким образом, изображение было бы около 12° в высоту. Около 5/12 фигуры тогда попадало бы на макулу и фовеа и казалось бы изогнутым назад по отношению к концам. Концы, где они попадали на экстрафовеальные части сетчатки, казались выпуклыми спереди и вогнутыми сзади, как любое маленькое изображение правильной интенсивности, которое попадает на однородную часть сетчатки.
ЭКСПЕРИМЕНТ XI
Шарпантье, Бидуэлл и другие сделали наблюдение, что если небольшой источник света подвергается воздействию в течение короткого интервала, возбуждение будет распространяться во всех направлениях по сетчатке, но если свет подвергается воздействию в течение немного более длительного периода, возбуждение снова сократится, и свет появится почти своего надлежащего размера и в своем надлежащем месте в стимулированной части сетчатки. Используя фигуры различной формы, мы получили аналогичные результаты, и появился дополнительный факт, что исходящее возбуждение исходит от границ фигур и что его форма несколько определяется формой фигуры. Продолговатое изображение казалось смутно эллиптическим, ромбовидная фигура — в форме более заостренного эллипса и т. д. Эти изображения подвергались воздействию только на малую долю секунды с помощью затвора. По мере того как экспозиция становилась длиннее, истинная форма фигур проявлялась все более и более ясно. Таким образом, по-видимому, существует общее распространение стимуляции во всех направлениях по сетчатке от границ изображений. Затем, при немного более длительной продолжительности стимула, эта очень быстрая иррадиация возбуждения сокращается, и иррадиация становится ограниченной границами стимулированной части и влияет на интенсивность различных частей изображения. При сильных интенсивностях и определенных цветах она, однако, никогда не ограничивается полностью стимулированной частью даже движущихся изображений. Шарпантье говорит об «облаках света, сопровождающих его фигуры». С зеленым светом эти облака особенно заметны. Его явление «пальмовой ветви» является хорошим примером иррадиации стимуляции.