Промежуточная память и механизмы сна
Как мы уже упоминали, после обработки в кратковременной памяти информация в конце концов попадает в долговременное хранилище,где время и объем хранения практически неограниченны. Однако при этом информация проходит через некоторую промежуточную инстанцию. Дело в том, что объем кратковременной памяти так мал, что для нормального взаимодействия человека с окружающей средой это хранилище необходимо каждые несколько минут освобождать для вновь поступающих сведений. Кроме непрерывного потока сигналов из внешней среды кратковременная память загружается еще и сигналами из долговременной памяти для проверки выдвигаемых гипотез при узнавании.
Современные представления позволяют утверждать, что из кратковременной памяти информация вначале попадает в промежуточную. Промежуточная память обладает существенно большей емкостью и длительностью хранения — информация может находиться в ней уже несколько часов. Вместе с тем временное накопление информации в промежуточной памяти не заменяет долго-временного хранения — ведь через несколько часов информацию следует перевести в долговременную память, чтобы промежуточная не переполнялась. Рассматривая предыдущие этапы сохранения информации в мгновенной и кратковременной памяти, мы уже акцентировали внимание на том, что она все время преобразуется, тем не менее главные этапы категоризации еще впереди.
Создается впечатление, что время ночного сна отводится организмом для очищения промежуточной памяти и категоризации информации, накопленной за прошедший день в этой памяти [86, 353]. Создав себе максимально безопасные и спокойные условия, организм отключается от приема внешней информации (не контролирует внешнюю среду) и, погрузившись в сон, переходит к решению упомянутых неотложных задач. По окончании сна промежуточная память опять готова к приему новой информации.Не противоречит ли такое представление накопленным фактам о функциональной роли сна?
Давно известно, что сон совершенно необходим для поддержания жизни, если лишить человека сна, то через несколько дней наступит смерть. Для человека жизнь без
сна может продолжаться значительно меньше, чем без воды и пищи,—не более 12 суток [378]. Лишение сна вызывает отчетливые изменения в поведении. У человека, который спит менее трех часов в сутки, понижается уровень бдительности, нарушается выполнение вычислительных операций и ухудшается кратковременная память. Существенно изменяется внимание: человек временами как бы отключается. Так, например, в процессе длительного экспериментального бодрствования наблюдалось периодическое исчезновение альфа-ритма в электроэнцефалограмме испытуемых, что всегда является показателем снижения уровня внимания и бдительности [153]. Одновременно с его исчезновением наблюдались галлюцинации, которые отличались такой яркостью и отчетливостью, что могли изменить поведение испытуемых, например, некоторые испытуемые спотыкались о несуществующие предметы [56]. При недосыпании нарушается мышление и речь становится бормочущей, смазанной, с повторениями и ошибками. Изменения наступают и в эмоциональной сфере: наблюдаются экспансивность, эпизодические припадки ярости.
Необходимость сна не вызывает сомнений. Каковы функции сна, зачем мы тратим на сон одну треть каждых суток? Предложен ряд гипотез, каждая из которых акцентирует внимание на одной из сторон сложного феномена сна.
Согласно гипотезе И. П. Павлова [206], сон — это разлитое активное корковое торможение, отдых нейронов коры. В последнее время установлено, что во время сна мозговой кровоток не только не ослабляется, но даже усиливается, а потребление кислорода поддерживается на том же уровне, что и во время бодрствования. Активность нейронов в условиях сна остается в целом мало измененной, а в зрительной коре даже усиливается. Таким образом, сон необходимо рассматривать как активное достояние мозга.
Согласно другой гипотезе — гуморальной, сон — это состояние без мышечной активности. Он нужен для того, чтобы вывести из организма химические вещества, которые, накапливаясь в крови во время бодрствования вследствие мышечной активности, отравляют мозг [369]. Полнота такого представления о сне была поставлена под сомнение, когда выяснилось, что имеются такие заболевания,
при которых больные малоподвижны (инфаркт миокарда, паралич и т. п.), но по-прежнему нуждаются во сне.
В настоящее время считается, что расслабление мышц способствует сну, так как при этом уменьшается возбуждение двигательных центров мозга вследствие сокращения притока сигналов от мышц. Предполагалось также, что сон необходим для выведения из организма токсинов, возникающих вследствие активности не мышц, а самой нервной системы. Однако наблюдения, проведенные П. К. Анохиным [20] над двумя парами сросшихся близнецов, доказали преобладание у человека нервного механизма сна над гуморальным. Несмотря на общую кровеносную систему, когда один из близнецов спал, другой мог бодрствовать.
Еще одна гипотеза, которая кажется нам наиболее правдоподобной состоит в том, что отключение человека от внешней среды во время сна необходимо для содержательной обработки накопленной за день информации [353]. В период ночного сна информация малыми порциями в соответствии с ограниченным объемом кратковременной памяти поступает из промежуточной в кратковременную память, которая отключается для этого от внешней среды. Каждая порция обрабатывается последовательно в две фазы. Первая фаза — это логическая обработка порции информации, сопоставляемая с обнаруженной фазой «медленного» сна. Здесь информация обобщается и оценивается. Вторая фаза — обработанная информация пересылается в определенные участки структуры долговременной памяти, где связывается с хранящимся там материалом. Здесь новая информация включается в структуры двигательной, чувственной и словесной долговременной памяти, что сопоставляется с обнаруженной фазой «быстрого» сна. За время ночного сна основные фазы — медленный и быстрый сон — повторяются периодически 4—5 раз. Чередование указанных фаз и нормальная продолжительность сна (6—8 часов) — обязательные условия здоровья человека.
Однако известны существенные отклонения от обычной длительности сна как в сторону его уменьшения, так и в сторону увеличения. Есть люди которые вообще не спят. Так. известен югославский крестьянин, который получив в детстве черепно-мозговую травму перестал спать. Сообщалось и об одной женщине из Одессы, которая пе-
ренесла грипп и после этого перестала спать. Что же это такое? Пьерон писал о людях, которые не спят: «Не спит никогда тот, кто спит всегда» [369]. Действительно, показано, что те, кто не спит, фактически имеют очень дробный сон, продолжающийся всего несколько секунд в течение каждой минуты. Подобный дробный сон, как было экспериментально обнаружено, исключает определенные виды обработки информации во сне. Поэтому это не шаг вперед, в то «лучезарное» будущее, когда мы сможем не тратить треть жизни на сон, а эволюционный регресс (известно, что такой дробный сон, например, является обычным для волков).
Если разбудить испытуемых в фазе медленного сна и спросить, видели ли они сон, то в 80% случаев ответ будет отрицательным. Остальные 20% испытуемых сообщали о переживании психической активности, которая в большей мере носила характер логических построений и в меньшей содержала эмоциональную окраску и зрительные элементы. Такие переживания не имели характера непосредственного чувственного восприятия. Их содержание было непосредственно связано с реальными событиями прошедшего дня и скорее напоминало продумывание ситуации. В медленной фазе нет глазодвигательной активности, но наблюдается двигательная активность другого рода: именно с этой фазой связаны периоды снохождения (лунатизм) и сноговорения. Интересно обратить внимание на то, что фармакологическое подавление фазы медленного сна ведет к нарушению и быстрого сна, т. е. эти фазы глубинно связаны. Было обнаружено, что при высокой нагрузке на зрительный анализатор у человека удлиняется медленный сон; это подтверждает участие медленного сна в процессах переработки информации, поступившей в период бодрствования.
Идея о том, что во сне происходит обдумывание прошедшего в предыдущий день, высказывалась еще в древности. Так, Лукреций Кар [172] в трактате «О природе вещей» писал: «Если же кто-нибудь занят каким-либо делом прилежно или отдавался чему-нибудь долгое время и увлекало наш ум постоянно занятие это, то и во сне представляется нам, что делаем то же». По мнению Демокрита [24], сущностью сна является продолжающаяся деятельность ума при отсутствии восприятия. Более поздние данные, почерпнутые преимущественно из анализа биогра-
фий, не противоречат этой гипотезе (открытие Кеккуле структуры бензольного кольца, создание Тартини сонаты «Трель дьявола», завершение Г. Р. Державиным оды «Бог», создание Д. И. Менделеевым Периодической системы элементов и др.).
В многочисленных современных исследованиях также установлено, что после сна улучшается свободное воспроизведение менее осмысленных элементов заученного материала, требующих, по-видимому, для успешного усвоения и извлечения некоторой дополнительной переработки информации. В экспериментальных работах Л. П. Латаша [154], например, показано, что во время естественного ночного сна происходит такое преобразование мозгом полученной информации, которое способствует лучшей организации и использованию следов памяти.
После фазы медленного снаследует быстрый сон, который связан со сновидениями. В этой фазе чувствительность к внешним воздействиям продолжает понижаться, т. е. сон становится еще более глубоким. Однако по характеру преобразования информации быстрый сон оказался более похожим на бодрствование, чем на сон, и поэтому получил еще одно название — парадоксальный сон. В чем парадоксальность? С одной стороны,— это глубокий сон, поскольку пороги чувствительности к внешним стимулам при быстром сне выше, чем при медленном. Кроме того, в быстрой фазе сна наблюдается резкое угнетение мышечного тонуса. Это показатели пассивного состояния. С другой стороны,— это активная деятельность, поскольку наблюдается усиление электрической активности мозга, учащение пульса и дыхания, подъем давления и выраженная глазодвигательная активность. Если разбудить испытуемых сразу после завершения фазы быстрого сна, они в 80% случаев утверждают, что видели эмоционально окрашенные сны. Организованный характер сновидений с отражением их в сознании, разнообразие сюжетов и иногда их повторяемость свидетельствуют о содержательности соответствующих процессов переработки информации мозгом в фазе быстрого сна.
Исследования сна подтверждают, что быстрый сон особенно значим для адаптации к необычной, эмоционально значимой ситуации. Если количество таких ситуаций велико, то продолжительность фаз быстрого сна увеличивается. Исключение фазы быстрого сна нарушает адап-
тацию человека, а также ухудшает запоминание личностно значимых фактов, вызывающих эмоциональное напряжение.
Особенно таинственным кажется человеку не сам акт сна, а содержание сновидений. С глубокой древности люди пытались понять смысл сновидений. Несмотря на седую древность интереса к сновидениям, первый существенный шаг в направлении их понимания сделал Фрейд. Согласно его гипотезе [277], сновидения обеспечивают психологический комфорт, уменьшая возникшую в течение дня эмоциональную напряженность и вызывая этим чувство удовлетворенности. С этой точки зрения, сновидение служит для символической реализации нереализованных желаний человека (рис. 8). В этом смысле сновидения охраняют наш сон.
Рис. 8. Пример реализации в сновидениях желания, не исполнимого
наяву.
(Эликсир для волос — Из кн.: Херлуф Бидструп Львов, 1960.)
Они до некоторой степени разряжают очаги возбуждения, возникающие из-за неоконченных дел и тревожных мыслей. Приведем пример. 18 участникам эксперимента в Нью-Йоркском университете в течение восьми часов не давали ни пить, ни есть. Когда они после этого явились в лабораторию, им предложили ужин из острых блюд. В результате в последующую ночь по меньшей мере одно сновидение у каждого было связано с темой жажды. На протяжении следующей ночи магнитофон мучил их бесконечно повторяемой фразой: «Ни с чем не сравнимый освежающий глоток холодной воды». Это соблазнительное предложение отразилось в сновидениях, и число снов, в которых фигурировала жидкость, возросло. Некоторые испытуемые «утоляли» жажду в своих снах, другие — нет. Важно подчеркнуть, что тот, кто достаточно «пил» во сне и, следовательно, «утолил» свою жажду, утром пил меньше, чем остальные, которые во сне не смогли «удовлетворить» своего желания.
Таким образом, cновидение не нарушает сон, а оберегает его, включая в фабулу сна то, что мешает нам спать, хотя нам кажется, что мы спали бы лучше, если бы некоторых сновидений не было. При этом сновидение не просто отражает какое-нибудь определенное желание, а устраняняет, уничтожает его при помощи особого рода переживания. Это представление созвучно древней позиции Платона, который писал, что хорошие люди довольствуются сновидениями о том, что дурные совершают на самом деле [219].
Сновидения возникают как бы в результате конфликта антагонистических тенденций: вытесненных переживаний, с одной стороны, и бдительного контроля сознания, приобретающего характер «цензуры»,— с другой. В период ночного сна контроль ослабевает, хотя и не настолько, чтобы неприемлемые мотивы могли осознаваться в их истинном виде. Для того чтобы иметь возможность проникнуть в сознание, такие мотивы и представления трансформируются, маскируются в непонятные для сознания образы сновидений, и таким путем обходят цензуру. Проникновение преобразованных мотивов в сознание ведет к частичному снятию эмоционального напряжения. Функция сновидeния c этoй точки зpeния сocтоит в псиxичecком уравновешивании человека: при сновидении он отчасти, в символической форме удовлетворяет желания, реализация
которых наталкивается на этические или физические препятствия [353].
Причудливость сновидений, их алогичность различные исследователи объясняют по-разному. Фрейд считал, что особый и непонятный язык сновидений связан с тем, что побуждение, вытесненное в подсознание, извращает способ своего выражения во сне для преодоления цензуры моральных и социальных табу. Согласно представлениям Ф. Б. Бассина, причудливость снов связана с тем, что во сне происходит возврат к форме мышления, свойственной детям на ранних этапах развития, к оперированию конкретными зрительными представлениями. В этом смысле сновидение носит характер символических подстановок, где зрительные образы заменяют собой абстрактные понятия, логические и языковые формы, которыми обычно пользуются взрослые [28]. С этой позиции в сновидениях совершается как бы обратный, регрессивный переход от абстрактных символов к наглядным формам. Например, трудные жизненные решения у взрослых могут реализоваться сном о школьном экзамене. При неврозе, когда, человек испытывает особые трудности в принятии решения, типичным является сон о длинном гостиничном коридоре с бесконечным рядом одинаковых дверей, среди которых он никак не может отыскать свои двери.
По концепции «фрагментарности» И. Е. Вольперта [66], сновидение — это осколок переживаний, который приобретает характер символа только потому, что в нем в силу закономерностей физиологического порядка оказалась воспроизведенной та или другая черта или деталь, относящая человека к сложному переживанию. Такой пример показан на рис. 9.
Необходимо отметить, что изложенные гипотезы о языке сновидений не имеют пока прямых и однозначных экспериментальных доказательств, они опираются главным образом на наблюдения и аналогии.
Новые сведения о свойствах и состояниях нервной системы в период сна породили гипотезы его механизмов, учитывающие и другие грани этого сложного явления. Интересен подход, согласно которому предполагается, что человеку, необходима определенная информационная нагрузка, а дефицит ее восполняется сновидениями, поставляющими недостающую информацию [312]. Эта гипотеза основана на экспериментах, выявивших специфику восприятия и преобразования информации в условиях различных форм сенсорной изоляции, показавших, как мы уже упоминали, что недостаток информации порождает яркие сны и зрительные галлюцинации.
Рис. 9. Пример включения в сновидения различных воздействий реальных физических раздражителей.
(На лоне природы.— Из кн : Херяуф Бидструп. Львов, 1960 )
Известный спелеолог Сиффр пробыл в одиночестве в глубинах земли (в пещере)
более двух месяцев. С течением времени он все хуже переносил одиночество и стал замечать, что просыпается с трудом и ему снятся особо яркие и необычайно приятные сны [244].
Допускают, что во время быстрого сна, при сновидениях происходит синтезирование текущей информации и прошлого опыта и функционируют характерные для данного человека формы психологической защиты. Коль скоро конфликтная или трудная ситуация вновь переживается после сновидений, то человек относится к ней спокойнее и разумнее, испытывая меньшую тревогу. К представлениям Ф. Б. Бассина близка гипотеза Френча и Фромма [341], согласно которой в сновидениях используются механизмы так называемого первичного (образного) мышления для решения мотивационных конфликтов, которые не удается разрешить с помощью логического анализа во время бодрствования. Конфликт устраняется в сновидении с помощью языка образов, а не на основе логического анализа и не путем трансформации или псевдообъяснения человеком своего поведения, что характерно для психологической защиты (о последней мы будем говорить подробно в разделе о сознании). Сновидения, согласно упомянутой гипотезе, представляют собой самостоятельный механизм психологической защиты, и ухудшение самочувствия в связи с лишением быстрого сна можно объяснить тем, что выключается один из важных механизмов защиты, нарушая баланс психологической стабилизации человека [350].
Все люди видят сны, но не все помнят о них. Количество запоминающихся сновидений увеличивается при возрастании психологической нагрузки. Само содержание сновидений, особенно если оно повторяется неоднократно, может указывать на начальные этапы функциональных нарушений. Так, например, для начинающихся сердечных заболеваний характерны специфические сны. Человеку снится, что его преследуют, догоняют, убивают и т. д. Он просыпается в холодном поту, с сильным сердцебиением обычно около трех часов ночи. Чем обусловлено такое содержание сна? Дело в том, что сновидения — охранители сна. Травмирующее воздействие трансформируется таким образом, что входит в сюжет сновидения, утрачивая иногда свое пробуждающее значение [362].
Поскольку сон защищает нас от перенапряжения и перевозбуждения, то лучший способ избавиться от тяжелого беспокойства или значительно уменьшить его — это выспаться. Винер называл сон «непатологическим очищением». Наблюдения показали, что если введено правило, по которому жалобы можно подавать только на второй день после происшествия, то количество поданных жалоб уменьшается на 60%. Такой эффект, возможно, объясняется тем, что после ночного сна человек меньше возбужден и способен более разумно отнестись к возникшему конфликту.
В последние годы много писали о способе обучения во время естественного сна — гипнопедии [234, 392]. Как представить себе механизм этого способа обучения и проникновения новой информации в мозг спящего человека? Мы уже отмечали, что обработка информации во сне носит фазный, периодический характер и медленный сон связан с переводом информации из промежуточной памяти в кратковременную. Поскольку эта фаза сопровождается отключением памяти от приема информации извне, то обучение в этой фазе маловероятно. Быстрый сон сопоставляется с переводом информации в структуры долговременной памяти. В этой фазе кратковременная память освобождается, и в нее может быть введена информация либо из промежуточной памяти, либо из внешней среды. В последнем случае может происходить обучение, при этом на долговременное хранение будут передаваться не накопленные в предыдущий день сведения из промежуточной памяти, а только что введенные. Перевод процессов обработки информации на новые рельсы может приводить к тому, что обычной продолжительности ночного сна не хватит на обработку всей информации, накопленной за предыдущий день. Обучение во сне при большой информативной нагрузке днем может приводить к накоплению усталости и таким тяжелым последствиям, как невроз. Таким образом, с одной стороны, действительно можно ввести в память информацию и во сне. Мало того, она вводится практически без помех, фона, смешения с другими событиями дня и без личностных, не всегда положительных оценок, т. е. при весьма благоприятных условиях. С другой стороны, нежелательно прибегать к этому виду обучения без особой необходимости, поскольку, как было показано, во время ночного сна происходит очень важная
и совершенно необходимая для нормального самочувствия человека обработка информации. Поэтому не следует рассматривать обучение во сне как перспективный метод, а только как возможность обучения в особых обстоятельствах.
Оперативная промежуточная память страдает при недосыпании —человек помнит старую информацию, но с трудом вспоминает содержание новых сообщений. Сон — очень чувствительный процесс, он связан с механизмами психологической защиты, поэтому потребность во сне у людей с повышенной чувствительностью большая.
Существенна непрерывность сна, многократно прерываемый сон не приносит должного чувства отдыха, поскольку нарушается нормальная структура фаз сна (соотношение фаз). Хроническое утомление хорошо знакомо матерям с грудными детьми и всем, кто по роду профессиональной деятельности имеет дробный сон, хотя общая продолжительность сна у них может даже превосходить норму. Полезно согласовывать распорядок сна и бодрствования с динамикой своих физиологических ритмов. С этой позиции всех людей можно грубо разделить на две группы: сов и жаворонков. Жаворонками называют тех, кто рано и легко встает поутру, имеет большую работоспособность утром и в первую половину дня, а совами — тех, кто просыпается и встает утром с трудом, имеет лучшую работоспособность вечером и даже ночью. Учет индивидуальной динамики сна позволяет эффективнее распределять нагрузку в течение рабочего дня и уменьшить психологическую напряженность.
Обычно при нормальном сне, как уже говорилось, происходит общее расслабление, расслабляются мышцы, сердечный ритм замедляется, а дыхание становится глубже. У страдающих бессонницей не наблюдается релаксации, и поскольку они не могут расслабиться, они ближе к состоянию бодрствования. Как следует из рассмотренного, засыпанию способствует уменьшение потока поступающих в мозг импульсов, что может быть достигнуто и с помощью полноценного мышечного расслабления — релаксации. Она позволяет научиться быстро засыпать и полноценно спать, а также оказалась полезной не только людям с нарушениями сна, но и лицам, которые в связи с особенностями профессии вынуждены спать короткими интервалами и в промежутках интенсивно работать [395].
Долговременная память
Информация, накопленная в течение дня в промежуточной памяти, поступает в долговременную память после преобразования в кратковременной памяти. Долговременная память, в отличие от других видов памяти, практически не ограничена по объему и времени сохранения. Несмотря на эти ценные качества долговременного хранилища, человек часто не получает доступа к хранящимся там знаниям, когда в них возникает необходимость. Доступность информации определяется в значительной мере организацией хранения. Память — не стационарное хранилище информации. Она включает управляющие процессы, влияющие на восприятие. Непрерывность восприятия обеспечивается схемами предвосхищения, которые формируются и хранятся в памяти. Каждый цикл восприятия включает в себя гипотезу, предвосхищение с помощью памяти некоторой конкретной информации, обследование реальной картины, выделение в ней значимых компонентов и, наконец, корректировку исходной схемы.
Здесь следует провести разграничение между двумя типами долговременного хранения. К первому хранилищу человек имеет произвольный доступ, там информация непрерывно преобразуется (обобщается, группируется, классифицируется) в соответствии с целями и решаемыми задачами. По мере обучения и накопления жизненного опыта человек овладевает разнообразными способами организации воспринимаемого материала и тем самым облегчает себе запоминание информации и ускоряет произвольный доступ к ней при решении задач. Ко второму хранилищу произвольного доступа нет, и информация хранится в нем непреобразованная — в исходном виде.
Вначале рассмотрим способы организации хранения, способствующие произвольному вспоминанию, а затем кратко остановимся на свойствах второго типа хранения.
Исследование факторов, влияющих на скорость реакции, может дать косвенные данные о структуре связей в долговременной памяти. Обратимся к анализу экспериментов по времени реакции.
При исследованиях скорости реакции испытуемому известны и объекты, на которые он должен реагировать (класс альтернатив), и действие, сопоставляемое каждому объекту. Задача состоит в том, чтобы как можно быстрее
отреагировать на предъявленный объект. Это, в свою очередь, зависит от того, как скоро человек вспомнит, что надо сделать, т. е. произведет выбор из класса альтернатив, хранящихся в долговременной памяти. Для человека значима не информация сама по себе, а эффективность действий и поступков, реализуемых на ее основе. Чем быстрее человек отыщет в памяти нужную информацию, тем быстрее он сможет реагировать на жизненную ситуацию, поэтому скорость реакции может служить индикатором организованности материала в памяти. Перечислим факторы, от которых зависит скорость реакции.
Величина класса. Показано, что по мере увеличения числа альтернатив, из которых производится выбор, время реакции и число ошибок монотонно растут до некоторого предела при условии равновероятности альтернатив [354]. Вопрос о характере связи между временем реакции и числом альтернатив эквивалентен вопросу о том, как идет сопоставление предъявленного объекта со следами, находящимися в памяти: последовательно с каждым следом или параллельно со всеми. В первом случае связь должна быть линейной, во втором — нелинейной: время реакции не должно расти с увеличением числа альтернатив. В экспериментах наблюдаются отклонения от линейной функции. Там, где испытуемый мог установить связи между объектами, соотносимыми с одинаковой ответной реакцией, или найти их общие признаки, время выбора зависело не от числа альтернатив, а от числа категорий, объединенных общими признаками. Например, разные альтернативы выступают для человека одинаковыми в случае, когда они названы одним и тем же именем. Время выбора возрастает с увеличением числа альтернатив только тогда, когда эти альтернативы не рассматриваются испытуемым как входящие в одну категорию.
Сформулирована математическая зависимость времени реакции от числа возможных альтернатив (закон Хика):
Т == a log N, где Т — среднее время реакции на один объект, а N — число альтернатив. Линейное возрастание времени реакции наблюдается до определенного числа категориально различных альтернатив (6—10), затем рост существенно замедляется или прекращается [354].
В процессе обучения в памяти человека фиксируются вероятности отдельных альтернатив, определяя поведение
в сходных ситуациях. Далее формула учитывает влияние вероятности отдельных альтернатив:
Т = а + b log N,
где а учитывает условную (временную) вероятность, b — вероятность данного объекта [357].
Влияние вероятностной структуры сигналов видно из экспериментов Брунера [46]. Шести испытуемым предъявлялись в дефиците времени для распознавания одновременно два бессмысленных слова, образованных как статистические приближения к английскому языку первого и четвертого порядков. Испытуемые правильно определяли 43% букв первого слова и 93% второго (с учетом их места в слове). Несмотря на то, что возможности предсказания отдельных букв в обеих последовательностях равноценны, различие в результатах распознавания зависело от того, что испытуемые «знали» вероятность следования букв друг за другом в родном для них английском языке.
Человек нередко допускает ошибки, пытаясь оценить частоту событий, причем те из них, которые легче воспроизводятся его памятью (вспоминаются), кажутся ему более частыми. Испытуемым прочитали список из одинакового числа мужских и женских фамилий и спросили, каких больше? Большинство испытуемых ответило, что женских, поскольку женские фамилии принадлежали только знаменитостям, а среди мужских фамилий таких не было.
Таким образом, использование все более разнообразных видов предынформации об объекте позволяет сделать предсказание более глубоким и эффективным. Осуществляя преднастройку к действиям, человек принимает во внимание только те ситуации, которые прогнозируются с вероятностью, большей некоторого порога. Смысл такой стратегии очевиден: при практически необозримом числе возможностей человек упрощает сложную картину среды, учитывая лишь малое число высоко вероятных событий. Можно было бы предположить, что уменьшение времени реакции, связанное с уменьшением числа альтернатив, опосредовано сопутствующим увеличением вероятности появления каждого объекта. Однако, как показывают исследования [328], время реакции на объект, имевший место в 75% всех предъявлении, было большим, когда он
предъявлялся в опыте с четырьмя альтернативами, чем когда с двумя. Этот факт говорит о том, что число альтернатив влияет на время реакции независимо от вероятности появления стимула.
Стратегия случайного перебора человеком обычно не используется. Многие поступки, которые кажутся человеку случайными, далеко не таковы. Например, если предложить раскрасить клетки на бумаге в произвольной последовательности пятью цветными карандашами, то окажется, что раскрашенные одинаково клетки будут соседствовать друг с другом значительно реже, чем это диктует случай. Такое поведение становится понятным, если обратить внимание на то, что, изучив вероятностную природу окружающего мира и пользуясь этой информацией, человек может выходить за пределы непосредственно воспринимаемых свойств предметов и предсказывать свойства, недоступные восприятию.
Ценность информации. Возможна ситуация, когда наибольшее значение в решении конкретной задачи имеет не самый вероятный стимул. Тогда на первый план выдвигается его информативность (ценность).
Ценность сигналов для человека может определяться различными факторами: характером получаемого подкрепления, возможностями сигнала способствовать выбору и предсказанию, ролью сигнала в достижении цели деятельности. А. А. Харкевич [284] определил понятие ценности информации в сообщении через увеличение вероятности достижения цели. Он предложил меру ценности, являющуюся функцией отношения вероятностей достижения цели до получения этого дополнительного сообщения и после его получения. М. М. Бонгард [40] характеризовал понятие полезной информации в сообщении изменением трудности некоторой задачи, решаемой человеком. В качестве меры трудности использовались логарифмы среднего числа проб, сделанных в процессе решения задачи до и после поступления этого сообщения. А. Н. Колмогоров [130] вообще исключил использование вероятности при определении ценности информации. Им предложен подход, согласно которому ценность информации определяется через длину программы, потребной для ее извлечения. Информативностью обладают сигналы, снижающие неопределенность и трудность задачи и повышающие вероятность достижения цели. Если найден способ
отыскания таких ценных стимулов, то можно упорядочить их по этому новому критерию, вновь сократить исходный класс объектов и ускорить время выбора. Выяснилось, например, что придание одному из альтернативных сигналов «аварийного» значения ускоряет реакцию на этот сигнал относительно других, равновероятных с ним сигналов [164].
Установка. Избирательность памяти в значительной мере определяется субъективной ценностью события — установкой. Скорость реакции зависит не только от объективной вероятности события, но и от установки человека на ожидание именно этого события. Роль непосредственной установки и априорного знания в распознавании продемонстрировали исследования, в которых испытуемым предлагали прослушать сильно зашумленную запись беседы двух лиц [342]. После первого проигрывания записи слушатели ничего не поняли, тогда им сообщили, что собеседники обсуждают вопрос о заказе нового костюма, о портных, ценах на одежду и фасонах. Затем запись была проиграна вторично, и большинство слушателей оказалось в состоянии проследить за всем разговором. Слова как бы сразу «всплыли наружу». Полученный результат можно объяснить тем, что, не имея никаких предварительных сведений относительно обсуждаемого предмета, слушатели выдвигали гипотезы относительно любых тем. Получив установку «о портном», они смогли сузить диапазон гипотез, сконцентрировать свое внимание только на них и правильно распознать содержание беседы.
У человека формируется особая система, ожидания на основании знакомства с ситуацией. Если эта система не оправдывает себя на практике, то производится ее замена. Впечатления от повторяющихся ситуаций формируют состояние внутренней готовности, которая проявляется как тенденция воспринимать вновь встречающийся предмет определенным образом, обусловленным особенностями предшествующих восприятии. Установка облегчает восприятие и опознание, повышая их скорость и точность, но иногда может привести и к ошибкам. Например, если рассматривать изображения в верхнем ряду рис. 10, двигаясь слева направо, то последнее воспринимается как фигура сидящей женщины. Если рассматривать изображение второго ряда в том же порядке, то последнее воспринимается как лицо мужчины. Так под влиянием
разных установок одно изображение соотносится с различными категориями.
Экспериментально исследовалось влияние непосредственной установки на выдвигаемую гипотезу. С помощью интрукции у испытуемых двух групп создавали установку на появление слов, относящихся к определенным категориям: животных или кораблей [391]. Затем испытуемым предъявлялось бессмысленное слово «sael» в дефиците времени. При установке на животных это слово воспринималось как «seal»— тюлень, если на корабли, то как «sail» — парус. Затем испытуемым обеих групп предлагалась другая задача — заполнить пробелы в словах с пропущенными буквами. Оказалось, что все испытуемые заполнили пробелы в соответствии с выработанной установкой. Следовательно, установка продолжала существовать и после выполнения задания, при котором она была сформирована, влияя на последующее решение сходной задачи.
Ожидание определенного контекста обусловливает предварительное повышение активности определенного набора категорий в памяти. Избирательное приспособление к будущим событиям сохраняется у человека в виде установки. Оно обусловливается стоящей перед человеком задачей, направленностью его интересов, представлениями о вероятностных характеристиках и признаках объектов [275]. Установка определяет и изменяет даже характеристики зрительного восприятия (см. рис. 10).
В одном из экспериментов [393] детей просили нарисовать Деда Мороза в разные дни декабря: 5, 21 и 31. Чем ближе был праздник, тем больше места занимал Дед Мороз на листе бумаги и тем больше набухал его мешок с подарками. Таким образом, не только вероятность появления события переоценивалась ребенком, но и образ, извлекаемый из памяти, трансформировался под влиянием напряженного ожидания.
Склонность человека воспринимать сигналы от внешнего мира в наиболее доступных и желательных для него категориях блокирует его способность использовать иные, менее доступные категории и может породить ошибки неправильного восприятия. Оценка вероятности события всегда завышается в случае его желательности. Так, например, экспериментально выявлено, что размер монет (социально ценного объекта) оценивался выше, чем размер равных им по диаметру серых кружков. С увеличением достоинства монет росло отклонение кажущегося размера от действительности [46].
Рис. 10. Влияние установки на восприятие и узнавание.
(Из кн.: Kagan I., Havemann E. Psychology, an introduction. New York, 1972.)
Можно сказать, что установка во многом определяет наши взгляды. Биографы Эйнштейна приводят такой поучительный разговор. Когда молодой физик Вернер фон Гейзенберг поделился с Эйнштейном планами создания физической теории, которая целиком будет основываться на наблюдаемых фактах и не будет содержать никаких вымыслов, Эйнштейн с сомнением покачал головой: «Сможете ли вы наблюдать данное явление, зависит от того, какой теорией вы пользуетесь. Теория определяет, что именно можно наблюдать» [по 142].
Логическая категоризация. Мы уже упоминали, что если человек может объединить одним названием несколь-
ко альтернатив в группу, то время реакции определяется не числом альтернатив, а числом групп. По-видимому, классификация и обобщение информации существенно облегчают работу памяти в процессе запоминания. Развитие у детей способности группировать, классифицировать объекты резко увеличивает объем непроизвольно запоминаемого материала. Многочисленные данные говорят о том, что в процессе запоминания информации происходит укрупнение и обобщение сведений по некоторым логическим принципам. В качестве правил группировки используются различные ассоциации. В дальнейшем последовательность и характер воспоминаний определяют в значительной мере эти ассоциации.
Различают ассоциации по сходству, по смежности (по времени и месту) и причинно-следственные. Предполагают, что поступающие сигналы о свойствах объекта вступают в связь именно с теми следами памяти, которые с ними сходны (ассоциация по сходству). Допускают, что между стимулами, часто появляющимися вместе, также образуется какая-то связь (ассоциация по месту). На важность таких ассоциаций указывал еще Спиноза: «...всякий переходит от одной мысли к другой, смотря по тому, как привычка расположила в его теле образы вещей. Солдат, например, при виде следов коня на песке тотчас переходит от мысли о коне к мысли о всаднике, а отсюда — к мысли о войне и т. д. Крестьянин же от мысли о коне — к мысли о плуге, поле и т. д., точно так же всякий от одной мысли переходит к той или другой сообразно с тем, привык ли он соединять и связывать образы вещей таким или иным способом» [252, с. 424].
Значимость ассоциаций отмечали и другие исследователи. Видроу [62] вошел в аудиторию и произнес: «Вчера я видел кита с сигарой и цилиндром». Затем исследователь попросил слушателей рассказать, какое представление возникло у них. Свыше 80% испытуемых описывали зрительные образы, сходные в деталях: сигара обычно находилась во рту кита, а цилиндр — на его голове. По-видимому, отмеченные сочетания считались более вероятными, чем любые другие, вследствие сильной ассоциации по месту между ртами и сигарами и между шляпами и головами, хотя эта ассоциация и не относится к ртам и головам китов. Однако приведенное выше устное высказывание само по себе не содержит ни одной из этих деталей.
Такое влияние высоковероятных сочетаний на представление уже рассматривалось нами при обсуждении влияния на время реакции объективной и субъективной вероятности и значимости событий.
Сведения, хранящиеся в памяти, связаны между собой невидимыми нитями — ассоциациями, поэтому быстрее опознается и лучше всего запоминается информация, содержание которой позволяет установить наибольшее число различных ассоциаций с информацией, хранящейся в структуре памяти. Любое понятие, поступающее в долговременное хранилище, обязательно активизирует целую систему других понятий, близких к первому в том или ином отношении (смежности, сходства, причинности). Привычные ассоциации могут ввести человека в заблуждение. Отвечая на вопрос, насколько часто совпадают два события, он ориентируется на силу их ассоциативной связи в своей памяти. Но эта сила определяется не только частотой совпадения событий, но и их эмоциональной значимостью и актуальностью. В романе Богомолова «Момент истины» ярко описано подобного рода заблуждение. Представление о том, что матерый враг должен иметь непривлекательное лицо с тяжелым подбородком и бегающими глазами подвело одного из действующих лиц. Он заплатил жизнью за стереотипную ассоциацию: в эпизоде «засада на живца с подстраховкой», увидев перед собой человека с добрым, располагающим лицом, не поверил, что это враг [35].
Следы в памяти не сохраняются в исходной форме: под влиянием вновь поступающей информации они постоянно вступают во все новые и новые отношения и приобретают тем самым новые значения. Для того чтобы добраться до конкретной информации в своей памяти, надо осуществить выбор. Естественно, чем меньше нужно перебирать, тем скорее найдется искомое. Поэтому главная переменная в скорости поиска — это величина класса, из которого приходится осуществлять выбор. Можно упростить процедуру поиска за счет сокращения перебора, отсекая те альтернативы, которые либо редко встречались ранее, либо малоценные с позиции решаемой задачи, либо не актуальные, т. е. не поддерживаемые непосредственной установкой. Далее остается проблема организации перебора в уже усеченном тем или иным способом пространстве поиска. В качестве путеводной нити могут быть использо-
ваны ассоциации. Они образуют специфические связи в полях памяти. Это ассоциации либо по месту («...это случилось рядом с нашей школой...»), либо по времени («...это произошло еще до переезда в новый дом...»), либо по сходству («...собака у него точь-в-точь как у меня в детстве...»), либо причинно-следственные («...если машины сильно столкнулись—должны быть битые стекла...»).
В долговременной памяти обнаружена такая форма сохранения, где информация хранится в исходном, непереработанном состоянии и недоступна произвольному вспоминанию. Однако при некоторых исключительных условиях механизмы памяти вновь «проигрывают» эту информацию, например при диагностическом раздражении электрическим током коры больших полушарий головного мозга. В этих условиях воспоминания появляются в сознании человека принудительно, независимо от его желания и независимо от того, куда в данный момент направлено его внимание, и прекращаются сразу же после снятия раздражения. Вызванные таким способом воспоминания более реальны, чем обычные воспоминания и сны, отличаются большей красочностью и необычной детальностью. У человека создается иллюзия, будто он вновь присутствует в знакомых местах и видит угол улицы, реку, фургоны бродячего цирка, конторки в учреждении и т. д.
Следует отметить, что при неоднократном раздражении одной и той же точки в коре возникает одно и то же или непосредственно за ним следующее во времени воспоминание, т. е. раздражение всегда вызывает отдельные воспоминания, а не их смесь или обобщение. Два различных отрезка времени никогда не воспроизводятся вместе. При таком принудительном воспоминании происходило как бы раздвоение сознания, человек находился как бы в двух состояниях одновременно: в настоящем и где-то в прошлом. Воспоминание о каждом состоянии сохранялось и после прекращения раздражения. Воспроизведение событий при раздражении проходило в реальном масштабе времени. Отличие вызванных воспоминаний от произвольных было тем больше, чем больше времени прошло после события: как известно, произвольные воспоминания со временем тускнеют и преобразуются, а вызванные принудительно были свежи, как будто сразу после восприятия. Особенностью этой формы долговременного сохранения, по мнению Пенфилда [209], является отсутствие обобще-
ний, характерных для произвольной памяти. Иными словами, это не реконструкция по правилам, а как бы повторное восприятие, «вспышка» прошлого.
Принудительное выведение информации из хранения в долговременной памяти обнаружено и в других особых ситуациях — в отдельных случаях лихорадочных состояний и в состоянии гипноза. Известна история неграмотной женщины, жившей в XVIII в., которая заболела лихорадкой и в бреду заговорила на греческом, латинском и древнееврейском языках. Врач, лечивший ее, был очень удивлен и произвел расследование. Он установил, что еще девочкой эта женщина жила у пастора, который любил читать вслух книги на этих языках. Разыскали даже те места в его книгах, которые в бреду цитировала больная, они были там специально помечены [ИЗ].
Некоторые гипнотические эксперименты заключаются во внушении испытуемому более раннего возраста, как бы возвращая его на уже пройденный этап жизни. При этом наблюдаются соответствующие внушенному возрасту изменения интонации голоса, характера речи, почерка и рисунка. Можно внушить даже состояние младенческого и грудного возраста, когда вновь проявляются рефлексы новорожденных — сгибательный, подошвенный и хватательный (225).
Итак, главной особенностью данного типа долговременной памяти является недоступность произвольному считыванию хранящейся в ней информации. Вместе с тем следует отметить, что обнаружены, хотя и весьма редкие, случаи, когда у отдельных личностей произвольная память обладает похожими чертами: необычным объемом и длительностью хранения. Что это? Шаг вперед в развитии психических способностей человека или шаг назад? Приведем несколько примеров.
Исключительная память была у Наполеона. Однажды, еще будучи поручиком, он был посажен на гауптвахту и нашел в помещении книгу по римскому праву, которую прочитал. Спустя два десятилетия еще мог цитировать выдержки из нее. Он знал многих солдат своей армии не только в лицо, но и помнил, кто храбр, кто стоек, кто пьяница, кто сообразителен. Математик Леонард Эйлер помнил шесть первых степеней всех чисел от 2 до 100. Академик А. Ф. Иоффе пользовался таблицей логарифмов по памяти, а великий русский шахматист А. А. Алехин мог
играть по памяти «вслепую» с 30—40 партнерами одновременно. Несколько лет назад во Франции в Лилле в присутствии авторитетного жюри математик Морис Дабер соревновался с ЭВМ. Он заявил, что признает себя побежденным, если машина решит 7 арифметических задач раньше, чем он 10. Дабер решил 10 задач за 3 минуты 43 секунды, а ЭВМ 7 задач — за 5 минут 18 секунд. Наш современник — феноменальный счетчик Чикашвили легко вычисляет, например, сколько слов и букв произнесут за определенный промежуток времени. Был поставлен специальный эксперимент: диктор комментировал футбольный матч. Требовалось посчитать число слов и букв, произнесенных им. Ответ последовал, как только диктор закончил: 17427 букв, 1835 слов, а на проверку по магнитофонной записи ушло 5 часов. Ответ был правильный.
Несколько подробнее остановимся на случае, описанном А. Р. Лурия,— феномене Шеришевского. Как показали эксперименты, он мог повторить без ошибок последовательность из 400 слов через 20 лет. Один из секретов его памяти состоял в том, что у него восприятие было комплексным, синестетическим. Образы — зрительные, слуховые, вкусовые, тактильные — сливались для него в единое целое. Шеришевский слышал свет и видел звук, он воспринимал на вкус слово и цвет. «У вас такой желтый и рассыпчатый голос»,— говорил он. Композитор А. Н. Скрябин также обладал синестезией: звук порождал у него переживание цвета, света, вкуса и даже прикосновения. У. Диамонд, обладавшая уникальными способностями к счету, также считала, что запоминать цифры и оперировать ими ей помогает их цвет. Процесс вычисления представлялся ей в виде бесконечных симфоний цвета.
В многолетнем исследовании А. Р. Лурия [174] выявил как силу, так и слабость интеллектуальной деятельности Шеришевского, вытекающие из особенностей организации его памяти. С одной стороны, Шеришевский мог произвольно и точно вспомнить все, что ему предъявлялось для запоминания много лет назад. Помогало ему в этом умение ярко, зрительно представить себе каждое запоминаемое слово (например, цифру 7 он воспринимал как человека с усами), но это же создавало и особые затруднения для него при чтении, поскольку каждое слово порождало яркий образ, а это мешало пониманию читаемого. Кроме того, его восприятие было очень конкретным, слова, выра-
жавшие абстрактные понятия, например «вечность», «ничто», представляли для него особые трудности, так как их сложно сопоставлять со зрительным образом. Вместе с тем у него было сильно затруднено обобщение. Вот пример, демонстрирующий слабые стороны его феноменальной памяти. Шеришевскому в большой аудитории прочитали длинный ряд слов и попросили воспроизвести их. С этим он справился безукоризненно. Затем его спросили, было ли в ряду слово, обозначающее инфекционное заболевание. Все присутствующие в аудитории зрители с обыкновенной памятью мгновенно вспомнили это слово (тиф), а Шеришевскому потребовалось целых две минуты, чтобы выполнить задание. Оказывается, в течение этого времени он перебирал в уме по порядку все заданные списком слова, что свидетельствовало о слабости обобщения в его памяти [по 166].
А. Р. Лурия обнаружил, что запоминание у Шеришевского подчинялось скорее законам восприятия и внимания, чем законам памяти: он не воспроизводил слово, если плохо видел его, припоминание зависело от освещенности и размера образа, от его расположения, от того, не затемнился ли образ пятном, возникшим от постороннего голоса. Чтение было пыткой для Шеришевского. Он с трудом пробирался через зрительные образы, которые помимо его воли вырастали вокруг каждого слова, что очень утомляло его. Необходимо также отметить, что у Шеришевского были большие трудности с забыванием. Ему приходилось изобретать специальные приемы, чтобы забывать!. Понимание сложных и отвлеченных логико-грамматических структур часто протекало у него не легче, а значительно труднее, чем у людей, не обладавших столь сильной наглядно-образной памятью [166].
Мы затронули очень любопытную и мало изученную проблему свойств той формы долговременной памяти, к которой, как правило, нет произвольного доступа. Создается впечатление, что известные случаи феноменальной памяти и уникальных счетных способностей связаны как раз с осуществлением доступа к этому типу памяти. Гипотеза основана отчасти на сходстве некоторых характеристик указанной памяти и особенностей запоминания и удержания информации у людей с феноменальными способностями. В чем это сходство? Информация восстанавливается после продолжительного хранения (десятилетия)
в том же виде и с теми же подробностями, как в тот день, когда она была воспринята. Это свидетельствует об отсутствии в такой памяти процессов преобразования и обобщения. Неподверженность следов трансформации при хранении, видимо, связана и с неспособностью к забыванию. Ярко выраженная синестезия у лиц с феноменальной памятью позволяет допустить существование у них и морфологических особенностей структуры и памяти. Возникает вопрос, как же использует эту особую форму памяти подавляющее большинство людей, не обладающее описанными феноменальными способностями? Пока определенного ответа нет. Можно лишь предположить, что долговременная память без произвольного доступа служит базой нашей интуиции.