WWW.DISUS.RU

БЕСПЛАТНАЯ НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     || 2 |
-- [ Страница 1 ] --

В.А.БАРАБАНЩИКОВ, М.М.МИЛАД

МЕТОДЫ ОКУЛОГРАФИИ В ИССЛЕДОВАНИИ ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ И ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Москва 1994

ББК 88.2 Б 24

Барабанщиков В.А., Л илад М.М.

Б 24 Методы окулографии в исследовании познаватель-

ных процессов и деятельности. М.: Институт психологии

РАН, 1994 - 88 с.

ISBN 5 - 02 - 13318 - 3

Проводитсясравнительный анализ методов регистрации окуломоторной активности человека. Рассматриваются их возможности, ограничения и перспективы использования в исследовании познава­тельных процессов и деятельности человека.

Книга предназначается психологам, физиологам, эргоно­мистам, офтальмологам и может быть рекомендована студентам психологических факультетов ВУЗов в качестве пособия по курсам «Психология восприятия». «Методы психологического исследования».

Рецензенты:

Д.Н.Завалишина, доктРр психологических наук

В.И.Козлов, кандидат психологических наук

На обложке испольэ-ован графический этюд художника-втерналиста АЛ.Неумыеакина

ISBN 5-02-13318-3

Барабанщ5иков Владимир Александрович, Милад Махмуд Мухамад

Издание книги поддержано Российски*«Фондом фунАаментальных исследований (код проекта 94-(06-193Ю, гранд № 18)

ВВЕДЕНИЕ

Широкое увлечение «личностным инструментарием» (опросникaми, тестами и т. п.), охватившее российскую психологию в последнее десятилетие, оттеснило на задний план аппаратурные методы, традиционно связанные с изучением познавательной сферы человека и его деятельности. Между тeм, аппаратурный эксперимент имеет в отечественной науке не только глубокие кopни, но и мощный методический «задел», способный обеспе-чить достижения самого высокого уровня. В его состав по праву входят и методы окулографни.

Окулография - сравнительно молодая область знания и практики, занимающаяся разработкой средств и процедур регис­трации (измерения) движений глав. Она имеет междисциплинар­ный характер, обслуживая комплекс наук, изучающих ориенти­ровку индивида в среде и организацию форм его активности (психологию, физиологию, кибернетику, механику и Др.). В рамках психологии методы окулографии используются при анализе процессов зрительного восприятия, внимания, представ­ления, наглядно-действенного мышления, координации движе­ний и регуляции деятельности. При этом они выступают не только как средство исследования, но и как средство диагностики и обучения.

Задача измерения позиции или перемещения глаз в орбитах была осознана в России еще в прошлом веке и первоначально решалась с помощью субъективных процедур: о характере окуломоторной активности испытуемого судили по косвенным признакам - изменению восприятия относительного положения или величины объектов, смещению послеобраза или особенное-

тям энтоптнческих явлений (Шляхтин, 1866; Янский, 1866;г Воинов, 1873). Непосредственно перед Великой Отечественной > войной проводились аппаратурные наблюдения за движениями глаз (Гассовский, Никольская, 1941). Объективные методы регистрации (собственно окулография), позволяющие вести измерения глазодвигательной активности в ходе выполнения испытуемым различных задач, стали разрабатываться в 50-х годах и уже в 60-70-е годы получили широкое распространение (Ярбус, 1965; Запорожец, Венгер, Зинченко, Рузская, 1967; Гуревич, 1971; Ломов, Вергилес, 1975; Гиппенрейтер, 1978 и др.). В настоящее время можно выделить пять базовых способов регистрации движений глаз человека: (1) киносъемку, (2) электроокулографию, (3) фотооптический, (4) фотоэлектричес­кий и (5) электромагнитный методы, каждый из которых вносит свой вклад в решение психологических проблем, имеет как положительные, так и отрицательные стороны и реализует различный методический потенциал. Их дальнейшая разработка ведет к модификации арсенала средств психологической науки и получению нового более глубокого знания о природе человечес­кой психики.

Цель данной работы - познакомить читателей (особенно молодых) с основными методами окулографии и теми возмож­ностями, которые они предоставляют исследователям познава­тельных процессов и деятельности. Она написана на материале экспериментальных исследований глазодвигательной активности человека, выполненных в России за последние десятилетия, и, является попыткой обобщения (по методическому основанию) того, что сделано и делается в данной области.

Книга не претендует на роль практического руководства по окулографии или сборника конкретных методик регистрации движений глаз. Скорее, это «путеводитель» по основным методам окулографии, призванный сориентировать читателя в средствах измерения и оценки глазодвигательной активности и ввести его в проблематику исследований движений глаз. С решением данной задачи связано использование большого ил-

люстративного материала, включая оригинальные примеры оку-
лограмм, н относительно полного списка литературных источни­
ков, опубликованных по теме на русском языке.,

Работа адресуется психологам, физиологам, эргономистам, офтальмологам н может быть рекомендована студентам психо­логических факультетов ВУЗов в качестве учебного пособия по соответствующим разделам курсов «Психология восприятия», «Методы психологического исследования».

ГЛАЗОДВИГАТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ

В процессе эволюции глаза формировались как органы зрения, обеспечивающие организмам днстантную ориентацию в оптически разнородной среде. По своему строению и способу функционирования это - уникальное устройство преобразования светового потока в активность нервной ткани, которая лежит в основе разнообразных психических явлений: зрительных ощуще­ний, восприятий, представлений и т.п.

Рис.1. Внешний вид глаза человека

Внешний вид глаза человека изображен на рис. 1. Конъюн­ктива - белая соединительная ткань, пронизанная мелкими кровеносными сосудами, в передней части глазного яблока переходит в более изогнутую и прозрачную роговицу. Позади роговицы располагается пигментированная (серая, синяя или каряя) радужная оболочка, обрамляющая зрачок. В зависимости от интенсивности светового потока диаметр зрачка может меняться. Конъюнктива и роговица покрыты тонкой пленкой слезной жидкости, которая равномерно распределяется при

движении век (мигании). Слезная жидкость улучшает оптичес­кие свойства поверхности роговицы, выполняет роль смазки и защищает глаз от проникновения инфекции.

Рис. 2. Строение глаза (Грюссвр, Грюссвр-Корнвльс, 1984)

Оптическая система глаза представляет собой неточно цен­трированную систему линз, которая формирует перевернутое, сильно уменьшенное и искаженное изображение (ретинальный образ) источников света. Отраженный свет проникает в глаз сквозь роговицу, проходит через хрусталик, обладающий спо­собностью менять свою преломляющую силу, стекловидное тело (желеподобную жидкость, заполняющую глаз), сложную сеть кровеносных сосудов, дендритов и аксонов нейронов, попадая, наконец, на светочувствительную поверхность сетчатки (рис. 2). Именно здесь происходит первичная обработка оптической информации и посылаются соответствующие сигналы в вышеле­жащие отделы центральной нервной системы.

Светочувствительные клетки (рецепторы) расположены на поверхности сетчатки неравномерно. Наиболее плотно они сосредо­точены в небольшой (1,3 угл.град.) области около пересечения

плоскости сетчатки с оптической осью глаза. Данная область - fovea central» - обеспечивает наивысшую разрешающую способность глаза. С увеличением эксцентриситета плотность рецепторов посте­пенно падает, а разрешающая способность глаза -уменьшается. Исключение составляет небольшая область вхождения зрительного нерва в глазное яблоко - слепое пятно (16-18 угл.град. по горизонтальному меридиану назальной части сетчатки). Она лишена фоторецепторов и неспособна вызвать зрительный процесс. Сетчат­ка каждого глаза обеспечивает возможность восприятия ахромати­ческих объектов в зоне —150 угл.град. (по горизонтали) н —130 угл.град. (по вертикали), при этом центр поля зрения смещен к назальной части примерно на 15 угл.град.

С неоднородностью разрешающей способности тесно связано другое свойство - мобильность, или изменение местоположения глаза в орбите. Глаз - не только орган зрения, но и орган движения. Каждый зрительный акт предполагает окуломоторную активность, посредством которой осуществляется поиск необходимого объекта, его выделение из фона, рассматривание или «мысленное преобра­зование». Это обстоятельство и позволяет использовать параметры движений глаз в качестве индикаторов перцептивного процесса и связанных с ним форм деятельности.

Глаз человека приводится в движение шестью наружными мышцами, укрепленными в глазной впадине (рис. 3). Несмотря на отсутствие центра подвеса или физической оси вращения, глазное яблоко вращается относительно постоянного центра, расположенного внутри глаза на зрительной оси. Расстояние между вершиной роговицы н центром вращения глаза приблизи­тельно равно 13,5 мм.

Известны восемь основных видов движений глаз: тремор, дрейф, микро- и макросаккады, прослеживающие, вергентные. торзионные движения и нистагм. Каждый из них обладает характерными биомеханическими свойствами (амплитудой, скоростью, частотой, траекторией и т.д.) и подчинен соответствующей системе контроля (Ярбус, 1965; Леушина, 1971; Шахнович, 1974; Alpern. 1973; Bach-Y-Rita, Collins, 1971; Ditchbum, 1973 и др.).

8

Рис. 3. Мышечный аппарат глаз

Тремор - мелкие, частые колебания глаз (рис. 4). Средняя амплитуда - 20-40", частота - до 250-270 Гц. В результате тремора ось глаза описывает аллипсоподобные фигуры. Тремор - естественный двигательный фон окуломоторной активности, неподдающийся произвольному контролю. Дрейф - медленное, плавное перемещение глаза, прерыва¬ емое микроскачками (рис. 5, А). Скорость дрейфа меняется от 0 до 40 угл.град./с, длительность - от 30 до 5000 мс. При фиксации объекта на дрейф приходится 97% времени. Счита¬ ется, что дрейф создает наиболее благоприятные окуломоторные условия для приема и переработки оптической информации.

3. Микросаккады - быстрые движения продолжительностью 10-20 мс. Диапазон амплитуды • 2-50', скорость от 3 до 12 угл.град./с. Микросаккады плохо поддаются произвольному контролю и возникают при фиксации объектов. Периодические «сплывы» глаз, компенсируемые мнкросаккадами, образуют. самостоятельную двигательную единицу - физиологический ни¬стагм (рис.. 5, Б).

Рис. 4. Тремор глаз в Корме (Шахнович, 1974)

1 - тремограмма правого глаза; 2 - тремограмма левого глаза; внизу гистограмма тремора правого (черные столбики) и левого (белые столбики) глаз; по оси ординат - процентное соотношение отдельных частот в спектре тремора; по оси абсцисс - в логарифмическом масштабе частота тремора в Гц.

Тремор, дрейф и малоамплитудные саккады обычно относят к категории микродвижений глаз, противопоставляя их макрод­вижениям: крупноамлитудным саккадам, прослеживающим и вергентным движениям. Если микродвижения связаны преиму­щественно с сохранением, то макродвижения - с изменением местоположения глаз в орбите.

4. Макросаккады - резкие изменения позиции глаза, отлича­ющиеся высокой скоростью и точностью (рис. 6). Амплитуда саккад варьирует в широких пределах от 40-50 угл.мин. до 50-

10

6 0

Рис. 5. Записи горизонтальной составляющей:

А - движений двух глаз на фотокимографе в процессе фиксации неподвижной точки испытуемых. На записи хорошо видна асинхрон-ность дрейфов глаз и тремор (Ярбус. 1965). Б - фиксационного нистагма у трех различных испытуемых: а - «правосторонний», б -«левосторонний», в -«центральный» (Гиппенрейтер, 1978).

60 угл.град., но в естественных условиях восприятия не превы­шает 20 угл.град. Продолжительность, скорость и ускорение движения находятся в степенной зависимости от его амплитуды. Скорость саккады плавно достигает максимума (примерно в середине пути) и затем плавно убывает до 0. Максимальная скорость двадцатиградусного скачка - 450 угл.град./с, его продолжительность - 70 мс. Средняя частота саккадических движений - 2-3 Гц. Как правило они совершаются по кратчайшей прямой между смежными точками фиксации, но в принципе их

11

Рис. 6. А - запись скачков глаз между углами квадрата на неподвиж­ную светочувствительную бумагу (Ярбус, 1965). Б - электроокулог-рамма фиксационного поворота глаз: последовательная фиксация верхней и нижней светящихся точек (Гуревич, 1971).

траектория может иметь синусоидальную, крючкообразную и другие неправильные формы. Сяккады возникают при смене точек фиксации, например, во время рассматривания картины, поиска заданного объекта, пересчета элементов и др., и обычно носят произвольный характер (имеется в виду произвольность выбора наблюдателем нового объекта фиксации; произвольно изменить продолжительность, скорость или ускорение макросак-кады невозможно). В момент скачка складываются наименее благоприятные условия для получения оптической информации. 5. Прослеживающие движения - плавные перемещения глаз, возникающие при движении объектов поля зрения (рис. 7). Они обеспечивают сохранение изображения фиксируемого объекта в зоне наилучшего видения. Прослеживающие движения глаз появляются непроизвольно через 150-200 мс после начала движения объекта и продолжаются в течение 300 мс после его остановки или исчезновения. Основной диапазон скоростей -5'/с - 90 угл.град./с. Амплитуда движений ограничивается пределами моторного поля глаза (плюс-минус 60 угл.град. по горизонтали и плюс-минус 40 угл.град. по вертикали). За

12

Рис. 7. Режим плавного слежения за перемещающейся точкой: А - предсказуемая траектория; Б - непредсказуемая траектория (часть параболы) (Милсум, 1968).

13

небольшим исключением вызвать прослеживающие движения произвольно (например, по представлению движущегося объ­екта) невозможно. Прослеживающие движения глаз сущес­твенно расширяют диапазон скоростей движения объектов, при котором сохраняется их эффективное восприятие. Другим источником плавных движений являются повороты головы. Однако в атом случае параметры движений глаз могут вообще не зависеть от свойств оптической стимуляции (они сохраня­ются и в темноте).

Рис. 8 Вергентные движения глаз при смене точек фиксации (Ярбус, 1965)

6. Вергентные движения - сведение (конвергенция) или разведение (дивергенция) оптических осей глаз (рис. 8). Они включены в процесс стереоскопического зрения, обеспечивая необходимое соответствие проекций объекта на сетчатках обоих глаз. При фиксации зрительные оси пересекаются на наблюда­емом объекте. Стимулом вергентных движений является диспа-ратность и диплопия (раздвоение) изображений нового объекта фиксации вследствие раздражения несимметричных областей сетчаток. Движеиия возникают через 200 мс после появления объекта и продолжаются несколько сот миллисекунд. Они носят преимущественно плавный характер с максимальной скоростью

14

в несколько десятков угловых градусов в ~екунду. В момент конвергенции (дивергенции) зрительная способность глаз сохра-

няется.

Рис. 9. Записи ротационных движений глаз (вверху) при наклонах головы из стороны в сторону (внизу). Стрелки указывают направле­ние против часовой стрелки (Белопольский, Вергилес, 1990)

Рис. 10. Оптокинетический нистагм. Три верхние кривые - запись горизонтальных движений глаз: для правого глаза, для левого глаза, обоих глаз одновременно: две нижние кривые - запись вертикальных движений правого и левого глаза. Видна четкая синхронность всех 3 кривых записи горизонтальных движений глаз. На вертикальные каналы горизонтальные движения глаз почти не передаются. Ампли­туда нистагма колеблется в пределах 18-16-5 утл. град. Ритм 22 удара за 10 сек. Соотношение быстрой и медленной фаз 1 : 7; 1 : 4 (Благовещенская, 1968).

15

Торяионные, или ротационные движения - вращательные перемещения глаз относительно огпическои оси (рис. 9). Они содержат как саккадический, так и плавный компонент; ампли¬ туда движений ограничена 10 утл. град. Основное назначение - частичная компенсация наклонов головы относительно гравита¬ ционной вертикали. Нистагм - устойчивая окуломоторная структура, включа¬ ющая чередование саккад и плавных прослеживающих движений (рис. 10). Амплитуда, частота и форма нистагма широко варьируют в пределах параметров базовых видов движений и зависят от его природы; нистагм может иметь оптическое (например, оптокинетический нистагм), эхоическое (вестибуляр¬ ный нистагм), центральное (виды врожденного нистагма) про¬ исхождение. Функция нистагма -компенсация нарушений зри¬ тельной и вестибулярной систем или сохранения эффективности восприятия элементов движущейся среды, имеющей регулярную структуру.

Рассмотренные виды окуломоторнон активности скоордини­рованы в пространстве и времени и реализуются параллельно (за исключением тремора и дрейфа) каждым из глаэ. Более того, они согласованы с другими моторными процессами, протекающими как в самом глазу (изменение кривизны хрусталика, диаметра зрачка, ширины глазной щели), так и в других системах организма (движения головы, рук, локомоции). За каждым видом движений и их синтезами всегда стоит некоторое целое, включающее наряду с эффекторами рецепторные аппараты (сетчатка, лабиринт, мышечные веретена) и контролирующие инстанции центральной нервной системы (верхние бугорки четверохолмия, ядра наружного коленчатого тела, мозжечок, зрительная и лобная области коры) (рис. 11). Подобное объединение на основе общей функции - изменения либо сохранения положения глаз в орбитах - получило название глазодвигательной системы (ГДС) (Леушина, 1972; Владими­ров, Хомская, 1981; Alpern, 1972). По способу функционирова­ния она относится к системам управления с отрицательной обратной

16

Лабиринт

Рис. 11. Схематическое изображение глазодвигательной системы человека

связью, т.е. реагирует на рассогласование между требуемым и действительным положением или скоростью смещения глаз (Милсум, 1968; Андреева, Вергнлес, Ломов, 1975; Fender, Nye, 1961; Robinson, 1975). В зависимости от каналов афферентно-

17

эфферентного взаимодействия и ведущего принципа управления в рамках ГДС дифференцируются субсистемы, ответственные за выполнение отдельных видов движений. К ним относятся, в частности, саккадическая и плавная прослеживающая субсисте­мы; первая стимулируется «позиционной ошибкой» локализации объекта относительно глаз, вторая - векторной скоростью воспринимаемого объекта (Rashbass, 1961; Robinson, 1964, 1965; Fuch, 1971). Очевидно, что анализ окуломоторной актив­ности - путь, ведущий к пониманию принципов и механизмов биологических систем регулирования, разновидностью которых является ГДС, роли движений глаз в процессе зрения, а также к диагностике функционального состояния различных отделов зрительной системы и ее межсистемных связей.

На уровне психической организации индивида движения глаз включены в осуществление процессов познания и деятельности. Человек не только принимает и перерабатывает зрительную информацию, но так или иначе относится к ней. Активное познавательное отношение к воспринимаемому находит выраже­ние в феномене взора - визуальной направленности субъекта на определенный элемент или отношение наличной ситуации, кото­рая проявляется в соответствующей ориентации оптических осей глаз. В зависимости от степени включенности человека в ситуацию взор может быть «осмысленным» или «отсутствую­щим»; в зависимости от площади предмета зрительного воспри­ятия - «тупым» или «острым»; в зависимости от степени информационной загруженности -«пристальным» или «скользя­щим»; в условиях невербального общения он может выполнять функцию знака: указывать партнеру направление движения либо предмет, свойства которого необходимо учесть. В любом случае это показатель некоторой внутренней работы человека, его актуального состояния или намерения.

Участвуя в реализации взаимодействия человека с миром (деятельности, общения, учения, игры) движения глаз приобре­тают статус операций и действий, т.е. оформляются в целостные окуломоторные образования (структуры), которые побуждают -

18

ся определенным мотивом, ориентированы на достижение кон­кретной цели, соотносятся с условиями выполнения деятельности (Запорожец, Венгер, Зинченко, Рузская, 1967; Гиппенрейтер, 1978). Сохраняясь лишь доли секунды, глазодвигательный акт подчиняется тем же самым законам, по которым строится любое произвольное движение (Бернштейн, 1990). По-существу, це­ленаправленное перемещение либо сохранение позиции глаз в орбитах выражает решение двигательной (окуломоторной) зада­чи (Шахнович, 1974; Гиппенрейтер, 1978; Гиппенрейтер, Рома­нов, 1990). Ее предметное содержание, с одной стороны, определяет состав и структуру сенсорных коррекций, моторные единицы, ведущий уровень организации и способ выполнения движений глаз, с другой - определяется характером взаимодей­ствия индивида со средой, человека с миром. Познавательная потребность, схема ситуации, пространство зрительно восприни­маемых отношений, план действия, установка и состояние наблюдателя, перцептивные и интеллектуальные операции вхо­дят в окуломоторный акт в качестве его психологического содержания (Барабанщиков, 1990).

Анализируя движения глаз, исследователь получает возмож­ность раскрыть закономерности организации психических (пре­жде всего познавательных) процессов, диагностировать степень их развития или деструкции (в случае патологии) и определить место в структуре деятельности. Обращение к движениям глаз особенно аффективно при изучении познания и деятельности человека в визуально данной или визуализируемой ситуации: при выполнении задач зрительного восприятия, пространственных представлений, наглядно-действенного и наглядно-образного (визуального) мышления, которые имеют отчетливо выражен­ную развернутую во времени ориентировочную, или исследова­тельскую, фазу. Типичными здесь являются решение лабирин­тных н шахматных задач, графическая (вообще изобразитель­ная) деятельность, процессы чтения, поиска заданного объекта. на фоне других, рассматривания изображений, пересчета элемен­тов, установление отношений.

19

Включаясь в разные системы связен и отношений, движения глаз несут полезную информацию о процессах ЦНС, способах регулирования движении, организации познавательных процес­сов, состояниях человека и его деятельности. Чтобы получить ее, необходимо уметь регистрировать окуломоторную активность.

В настоящее время известно много способов измерения и оценки движений глаз человека (Ярбус, 1965; Запорожец, Венгер, Зинченко, Рузская, 1967; Зинченко, Вергилес, 1969; Владимиров, 1972; Шахнович, 1974; Крищунас, 1981; Смир­нов. 1984; Bach-Y-Rita, Collins, 1971; Lennerstrand, Bach-Y-Rita, 1975; Monty, Senders, 1976; Fisher, Monty, Senders, 1981; Groner, Menz, Fisher, Monty, 1983; Gale, Johnson, 1984; O'Regan, Levy-Schoen. 1987; Luer et al., 1988 и др.), среди которых наиболее разработаны киносъемка, алектроокулогра-фия, фотооптический, фотоэлектрический и электромагнитный методы. Рассмотрим их подробнее, обращая внимание на (1) физический (технический) принцип, лежащий в основе каждого из методов, (2) их возможности и недостатки, (3) научные проблемы, решаемые с их помощью, а также (4) характер получаемых данных.

20

КИНОРЕГИСТРАЦИЯ

Метод кинорегистрации включает три взаимосвязанные про­цедуры: (1) киносъемку положения глаз испытуемого в процессе решения зрительных, мнемических и интеллектуальных задач, (2) покадровый анализ пленки и (3) наложение траектории перемещения глаз на экспонируемый объект или тестовую ситуацию. Во время съемки объектив кинокамеры устанавлива­ется против лица испытуемого в плоскости экрана, на который экспонируется объект, на расстоянии 50-80 см. Скорость съемки выбирается в зависимости от целей эксперимента: чем точнее необходимо определить пространственно-временные ха­рактеристики окуломоторной активности, тем более высокая скорость (частота кадров в секунду) должна быть использована (рис. 12). Абсолютное положение глаз испытуемого реконстру­ируется экспериментатором по окончании опытов в ходе покад­ровой обработки пленки (на специализированном проекторе). Источником информации об окуломоторной активности служит смещение изображения контролируемого элемента глаза (край или центр зрачка, кровеносный сосуд склеры, роговичный блик и т.п.) относительно неподвижной части лица или оборудования. Траектория движений глаз устанавливается путем сопоставле­ния относительного положения контролируемого элемента в смежных кадрах, а длительность движений - по соответствую­щему ему числу кадров. Построенная на масштабной бумаге циклограмма движений глаз при помощи пантографа переносит­ся на копию экспонируемого объекта.

Метод ориентирован на измерение макродвижений глаз. Обеспечиваемая точность измерений - 1-2 утл. град. Возможна

21

моно- и бинокулярная регистрация. Метод позволяет определить маршруты движений глаз относительно поверхности объекта, число и длительность фиксаций элементов стимульной ситуации больших угловых размеров (свыше 2-3 угл. град.), направление и скорость прослеживающих движений глаз, смену фиксаций разноудаленных объектов и некоторые другие характеристики окуломоторной активности.

Рис. 12 Акт конвергенции в норме (Шахнович, Шахнович, 1964). Скорость кинематографической записи - 10 кадров в секунду. Слева кинокадры. 1-й, 13-й, 36-й. Справа последовательные отпечатки диаметров зрачков с кинокадров. Сведение зрительных осей правого (I) и левого (II) глаза приводит к сужению зрачков (уменьшение столбиков на кривой) На столбиках в виде вертикальных линий отпечатывается шкала-масштаб, по которой можно определить абсо­лютные значения диаметра зрачка. Расстояние между двумя линиями соответствует 2 мм

Киносъемка является достаточно удобным (а в некоторых случаях единственным) средством измерения окуломоторной активности у детей, отдельных категорий больных, а также у операторов различных систем управления. Ее главное достоин­ство -прямая запись и связанные с этим безынерционность и достоверность регистрации. Это позволяет, в частности, прово­дить исследования без предварительной калибровки, вычисляя

22

измеряемую позицию глаз на основе несложной формулы (Шахнович, Шахнович, 1964). К достоинствам относится и бесконтактность метода, а также возможность сохранения испытуемым естественной позы и небольших смещений головы. Вместе с тем, он чувствителен к условиям освещения поверхнос­ти лица испытуемого (что сужает круг решаемых задач) и отличается высокой трудоемкостью покадровой обработки мате­риала. Основное предназначение рассматриваемого метода -лабораторный и естественный эксперимент.

Конкретные методики кинорегистрации движений глаз с указанием аппаратуры, стимульного материала, процедуры полу­чения и обработки данных описаны в работах В.П.Зинченко (1956), Д.Н.Завалишиной (1965) и О.К.Тихомировым (1969).

В России киносъемка движений глаз использовалась с середины 50-х до начала 70-х годов. Уже первые исследования окуломоторной активности (Зинченко, 1956; 1958) позволили установить, что движения глаз не только разнообразны по форме (пространственно-временным характеристикам), но и выполня­ют в познавательном процессе различные функции: ориентиров­ки, поиска, установки в оптимальное положение, измерения, контроля. К числу функций движений глаз были отнесены также построение зрительного образа н опознавание.

Сравнительный анализ исследовательских движений глаза и руки, в том числе в условиях их параллельной регистрации (Зинченко, 1956; Зинченко, Ломов, 1960) показал, что выде­ленные функции характерны и для движений рук. Более того, в процессе формирования образа эти функции меняются. При построении нового образа и движения глаз, и движения рук осуществляют как бы развертку контура предмета. Однако, изоморфность контура и траектории движений оказывается относительной. Органы чувств как бы постоянно «отвлекаются» от линий контура: возвращаются в предшествующую позицию, переходят к элементам, лежащим на противоположной стороне воспринимаемого объекта и т.п.; движения органов чувств дискретны и неравномерны, а перевод взора очень часто

23

оказывается «неточным». При повторных предъявлениях того же объекта двигательные компоненты перестраиваются; сокра­щается время «ощупывания» и амплитуда движений, а паттерны фиксаций приобретают стабильный характер. В конце концов возникает такая ситуация, в которой для адекватного восприятия сложного, но хорошо известного объекта, достаточно одной-двух фиксаций. В отличие от осязательной, зрительная ориентировка в новой ситуации приводит к более широкому, но менее детальному ознакомлению и связана с исполнительным действи­ем скорее косвенно. Глаз оказывается более свободным в выборе маршрута своего движения, сохраняя «привязку» к информаци­онно значимым областям объекта. Маршруты движений глаз при решении задачи зрительного поиска представлены, на рис. 13.

Рис. 13 Зрительный поиск и последующее зрительное прохождение лабиринта а, б, в - поиск выхода из лабиринта, г -первое прохожде­ние лабиринта, д - второе прохождение лабиринта (Эинченко, 1967)

24

В работе В.Э.Мильмана (1962; 1964) было показано (на примере задач прохождения лабиринта), что с увеличением неопределенности выбора последующего шага в решении задачи продолжительность зрительной фиксации возрастает. Это поз­воляет рассматривать временные характеристики фиксаций как показатель напряженности испытуемого при решении зритель­ных задач.

Пожалуй, наиболее эффективно метод кинорегистрации был использован при изучении развития перцептивных действий (Зинченко, 1964; 1967; Зинченко, Ван Чжи-Цин, Тараканов, 1962). Объектом исследования служили дети четырех возраст­ных групп (от трех до шести лет); предметом - зрительное восприятие формы. Было обнаружено, что развитие перцептив­ного действия идет по линии все более адекватного (задаче и предъявляемому материалу) выделения информационного содер­жания объекта и совершенствования способов его обследования. Каждому возрастному «срезу» соответствуют свой временной режим и фиксационные маршруты глаз. Общая тенденция развития состоит в постепенной редукции объема движений и снижении степени изоморфности структуры воспринимаемого предмета и пространственного распределения точек фиксации. Данные, полученные в атих исследованиях, легли в основу моторной, или, вернее, праксеологической теории восприятия (Зинченко, 1964,1967), ядро которой составляет предложенная А.Н.Аеонтьевым гипотеза уподобления динамики процессов в реципирующей системе, в частности, движений глаз, свойствам внешнего воздействия (Леонтьев, 1972).

Д.Н.Завалишина (1964, 1965, 1968) использовала киноре­гистрацию движений глаз при анализе структуры интеллектуаль­ной деятельности (на материале решения оперативных задач дискретного типа - игра «5»). Согласно ее данным, интеллекту­альная деятельность развертывается на двух уровнях : перцеп­тивном и собственно мыслительном, каждый из которых по-разному отражается в характеристиках окуломоторной активнос­ти. Этапам процесса решения интеллектуальной задачи (озна-

25

комлеиие с проблемной ситуацией, разработка вариантов реше­ния, формирование окончательного решения) соответствуют характерные маршруты движений глаз, разные длительности и число зрительных фиксаций.

По мнению В.Н.Пушкина (1965,1971), метод кннорегистра-ции является достаточно эффективным средством психологичес­кого анализа процесса решения оперативных (шахматных) задач. Он позволяет, в частности, дифференцировать проблемные участки ситуации, проследить процесс укрупнения информаци­онных единиц оперирования материалом и выявить момент подготовки испытуемым верного решения. В этом смысле глаз выступает как «орган мышления».

Более детально анализ окуломоторной активности в ходе решения шахматных задач выполнен О.К.Тихомировым и Э.Д.Те­легиной (Тихомиров, 1969; Поэнанская, Тихомиров, 1969; Телегина, 1970). Согласно этим авторам, маршруты зрительных фиксаций отражают смысловую структуру процесса решения задачи (рис.14), а исследовательская активность глаз необходи­ма для установления функциональных отношений между элемен­тами проблемной ситуации.

Рис 14. a - позиция на шахматной доске перед выбором 17-го хода черных, последний ход противника С дЗ; б - движения глаз испыту­емого (Тихомиров, 1969)

26

Проведенные эксперименты позволили специфицировать зону ориентировки испытуемого в конкретной ситуации и факторы, определяющие ее объем (новая гипотеза, перенос результатов исследовательской деятельности из одной ситуации в другую и т.п.), описать тактики поиска решения, проанализировать соот­ношение средств и целей в процессе решения мыслительной задачи, охарактеризовать функциональное развитие механизмов зрительного поиска решения задачи. Как следует из данного цикла работ, при выполнении наглядно-действенных и/или Наглядно-образных задач глазодвигательная активность являет­ся более информативным индикатором мыслительного процесса, чем словесный отчет - один из основных методов традиционного исследования мышления.

В практическом плане метод кинорегнстрации применим для решения задач оптимизации конкретных видов операторского труда, например, зрительной ориентировки летчиков в процессе полета. Согласно данным Н.Д.Заваловой и В.А.Пономаренко (в кабине самолета киносъемка глаз ведется с помощью зеркала либо светопровода) маршруты движений глаз и длительность фиксаций приборов могут служить критерием эффективности выполняемой деятельности. На основе анализа окуломоторной активности исследователи уточнили роль парафовеального зре­ния в контроле параметров полета; выявлены преимущества режима смешанного (ручного и автоматического) управления самолетом (Береговой, Завалова, Ломов, Пономаренко, 1978; Доброленский, Завалова, Пономаренко, Туваев, 1975; Завало­ва, Пономаренко, 1977; Завалова, Пономаренко, Сиволап, Юровицкий, 1966).

Таким образом, метод кинорегистрации позволяет раскрыть макроуровень организации окуломоторной активности Человека и ее наиболее общую связь с процессами познания и деятельнос­ти: функции движений глаз в познавательных процессах, соот­ветствие маршрутов движений глаз стратегии и тактике решения задач, дифференциацию на основе глазодвигательных критериев перц*НТИ8НОГО И интеллектуального уровней деятельности, свер-

27

тывание окуломоторнои активности в ходе формирования пер­цептивных действий и др. Эти закономерности обосновывают практическую полезность метода. Вместе с тем, он мало применим для изучения собственных механизмов окуломоторнои активности, анализ которых выносится за рамки исследования.

Рис 15 Схема фотосканирующего пупиллографа (Шахнович, Шах-нович, 1964). 1 - глаз, 2 - полупрозрачная пластинка, через которую на глаз наносится световое раздражение от стимулятора 11; 3 -объектив, фокусирующий изображение глаза в плоскость целевой диафрагмы 7, за которой перемещается кинопленка 8; 4 зеркальце для наводки на резкость, которое отклоняет световые лучи, идущие от глаза к матовому экрану 10, 5 - нерабочее положение зеркальца во время записи, 6 - сканирующая призма, 13 • звездочка для протяжки пленки, вращение звездочки и призмы производится с помощью мотора и редуктора, которые на схеме не изображены; 9 -лампочка, дающая световую отметку раздражителя на перфорации пленки, 12 - фоновый софит

Существенный недостаток кинорегистрации - трудоемкость покадровой обработки пленки - в какой-то степени может быть преодолен с помощью устройства автоматического сканирования изображения зрачков на кинокадрах (Шахнович, Шахнович, 1957). Более того, киносъемка лица испытуемого может быть заменена сканирующей съемкой диаметров зрачков глаз (пупил-лографией) (см. рис. 15). Фотосканирующий пупиллограф (Шахнович, Шахнович, 1964) позволяет вести регистрацию

28

движении глаз как на свету, так и в темноте (в инфракрасных лучах), хорошо сочетается с другими методами регистрации физиологических характеристик человека, дает возможность одновременно регистрировать макродвижения глаз (включая вергентные) и реакции зрачков. Сохраняя достоинства метода киносъемки в целом, пупиллография воспроизводит и часть его недостатков: низкую точность, дискретность, необходимость пересчета пространственной траектории движений и некоторые другие. Примеры пупиллографической записи движений глаз приведены на рис. 16 и рис. 12 (справа).

Рис. 16. Пупиллографическая запись движений глаз (Шахнович, Шахнович, 1964). А • саккадические движения глаз при поочередной фиксации двух точек, расположенных под углом 80 град.; изменению состояния между отдельными столбиками соответствует изменение скорости движений глаз. Б -движения глаз при чтении. В - оптокине­тический нистагм. Скорость записи - 25 измерений в секунду

Определенным развитием метода кинорегистрации является телерегистрация движений глаз (Macworth. 1967; Young, Sheena, 1975; Lambert, 1976 и др.), возможности которой продемонстри­рованы В.П.Смирновым (Смирнов, 1985; Мирошников, 1989).

29

ФОТООПТИЧЕСКИЙ МЕТОД

Данный метод базируется на принципе «оптических рыча­гов»: узкий пучок света, направленный на глазное яблоко, отражается от установленного на нем миниатюрного зеркальца и поступает на вход фоторегистрирующего устройства, напри­мер, шлейфового осциллографа или фотопластинку (рис. 17). Таким образом, перемещение глаза преобразуется в соответству­ющее перемещение светового луча, который может быть развер­нут как в пространстве, так и во времени.

Ключевым звеном данного метода является способ крепления зеркальца к глазному яблоку. В распространенной методике А.Л.Ярбуса (1954, 1958, 1965) в качестве посредника исполь­зуется легкая (несколько сот миллиграмм) вакуумная присоска, которая крепится либо к височной части склеры (боковая присоска), либо к ее центральной части, не касаясь роговицы (центральная присоска). Корпус присоски обычно делается из резины, дюралюминия или пластмассы и имеет внутри гофриро­ванную поверхность, препятствующую скольжению по глазному яблоку. Устойчивость присоски на глазу обеспечивается путем создания (с помощью специального баллончика) пониженного давления в камере, образованной корпусом присоски и внешней поверхностью глаза (рис. 18). Установка присосок требует предварительного анестезирования глазного яблока (1-2 /о-ным раствором днканна); предельная продолжительность ношения присоски 20-30 мин. Как показывает многолетний опыт, присо­ски безвредны для глаз человека и в худшем случае вызывают незначительное снижение внутриглазного давления или разрыв поверхностного кровеносного сосуда в конъюнктиве. Более

30

Рис. 17. Схема установки для фотооптической записи движений глаз, 1 - присоска о зеркалом, 2 - осветитель, 3 -экран регистра­ции, 4 - фотоаппарат, 5 • тестовый экран, 6 - проектор (Зинченко, Вергилес, 1969)

31

щадящий, но менее точный режим регистрации движений глаз может быть достигнут с помощью контактных линз; их исполь­зование значительно увеличивает и длительность измерений (Ditchburn, 1973).

Рис. 18. Схематическое изображение боковой (Л1) и центральной (П2) присосок (Ярбус, 1965). 1 - корпус присоски, 2 - баллончик для отсоса воздуха, 3 - зеркальце

Фотооптический метод обладает наивысшей «разрешающей способностью» (до нескольких угловых секунд) и в принципе может быть использован при изучении всех известных видов окуломоторной активности. Применение различных конструкций присосок и насадок к ним позволяет существенно расширить методические возможности исследования.

Вместе с тем, данный метод требует жесткой фиксации головы испытуемого, может использоваться лишь в отношении взрослых, предполагает высокие профессиональные навыки экспериментатора и некоторую долю мужества людей, согласив­шихся на участие в опытах. К недостаткам метода можно отнести искажения записей при больших угловых размерах рассматрива­емого объекта и/или искажения, вносимые ротационными дви­жениями глаз. Определенные ограничения накладывают и необ­ходимость проведения работы в затененном помещении.

Фотооптическая регистрация - сугубо лабораторный метод исследования, рассчитанный на использование очень ограничен­ного круга испытуемых (как правило, постоянных).

Методика фотооптической регистрации окуломоторной актив­ности, ее модификации и особенности использования при изучении

32

процессов зрительного восприятия, внимания, представления и действия изложена в работах А.Л.Ярбуса (1965), В.П.Зинченко и Н.Ю.Вергилеса (1969) и Ю.Б.Гиппенрейтер (1978).

Фотооптический (присосочный) метод регистрации дви­жений глаз был разработан А.Л.Ярбусом (1954,1956,1958) в середине 50-х годов и длительное время поддерживал энтузиазм исследователей зрительного восприятия. А.Л.Яр-бус зарегистрировал и описал основные виды окуломоторной активности человека, исследовал особенности движений глаз при восприятии сложных объектов и в процессе чтения, показал взаимосвязь различных видов движений, зависимость паттернов фиксаций от поставленной наблюдателю задачи, характеристик воспринимаемого объекта и других условий (см. рис. 19). Особое место в этих исследованиях занимает проблема восприятия объектов, стабилизированных относи­тельно сетчатки. Применяя оригинальные устройства, уста­навливаемые на присоску, А.Л.Ярбус выявил основные особенности восприятия стабилизированных изображений в зависимости от их величины, цвета, яркости, окружающего фона. Согласно полученным данным, в процессе зрительного восприятия движения глаз выполняют служебную функцию, создавая оптимальные условия работы зрительной системы. Они необходимы для дезадаптации стимулируемых участков сетчатки (в противном случае, изображение исчезает спустя 1-3 секунды) и наиболее аффективного отражения значимых элементов среды (Ярбус, 1965).

Исследование восприятия изображений, стабилизированных относительно сетчатки, с применением фотооптического метода регистрации движений глаз получило развитие в работах Н.Ю.Вер­гилеса (Вергилес, 1967; Зинченко, Вергилес, 1969). Он пред­ложил метод (поочередное освещение объекта источником света разной длины волны), позволяющий испытуемому воспринимать стабилизированные изображения сколь угодно долго. Оказа­лось, что в этих условиях несмотря на значительное сокращение репертуара возможных движений глав, испытуемые способны

33

Рис. 19. Запись движений глаз при рассматривании геометрических фигур (Ярбус, 1965). а - геометрические фигуры, которые предлага­лись испытуемому для рассматривания; б - запись движений глаз во время которой испытуемый старался плавно, без скачков, обвести взглядом линии геометрических фигур; в - запись движений глаза при свободном (без инструкции) рассматривании фигур в течение 20 сек; г -запись движений глаза при рассматривании фигур в течение 20 сек. после инструкции «рассмотрите фигуры и сосчитайте число прямых линий»

выполнять широкий круг заданий (ознакомление с объектом, поиск, пересчет штрихов, мысленное прохождение лабиринта и др.) и имеют полное впечатление перемещения собственных глаз (взора) по объекту. Задачи не решались лишь тогда, когда испытуемые получали инструкцию, запрещающую двигать гла-

34

зами. Эти данные позволили В.П.Зинченко и Н.Ю.Вергилесу выдвинуть гипотезу о функциональном фовеа, смещение которо­го относительно сетчатки меняет состояние ее рецептивных полей. В развитие праксеологической трактовки восприятия было высказано предположение, что при стабилизации изобра­жения объектов относительно сетчатки, а в обычных условиях - при опознании объектов, процесс восприятия обеспечивается викарными (замещающими) перцептивными действиями (Зин-ченко, Вергилес, 1969).

Соответствие параметров макродвижений глаз свойствам воспринимаемого объекта и поставленной испытуемому задаче изучалось Ю.Б.Гиппенрейтер (1964). Было показано, что эффективность выполнения зрительных задач зависит от плот­ности однородных элементов поля зрения и ограничено двига­тельными шумами глаз. Несмотря на морфологическую неодно­родность сетчатки, вызывающую необходимость фиксационных установок глаз, орган зрения представляет собой многоканаль­ный вход, обеспечивающий одновременный прием информации из разных участков поля зрения. Поэтому одноактное осущес­твление зрительных функций связано не столько с узкой областью fovea centralis, сколько с зоной оперативного поля зрения, размеры которой являются функцией многих перемен­ных: задачи, колебаний внимания, пространственных свойств объекта. На основании этих и других исследований (Гиппенрей-тер, Седакова, 1970; Бороздина, Гиппенрейтер, 1969), выпол­ненных с помощью фотооптического метода, Ю.Б.Гиппенрейтер пришла к заключению, что роль движений глаз состоит не в том, чтобы снабжать более высокие инстанции зрительной системы проприоцептивной или иннервационной импульсацией, а в обес­печении направленных изменений оптической стимуляции.

Особенно интересным представляется цикл работ Ю.Б.Гип­пенрейтер и ее сотрудников, направленный на изучение тонической формы окуломоториой активности, т.е. собствен­но фиксаций. При помощи специально разработанной мето­дики детально исследовался фиксационный оптокинетический

35

нистагм (ФОКН), возникающий во время фиксации непод­вижного объекта на фоне движущихся черно-белых полос. Оказалось, что параметры ФОКНа (частота, амплитуда) чувствительны к внутренним формам зрительной активности (рис. 20) и могут быть использованы как индикатор зритель­ной «загрузки» наблюдателя и единиц выполняемого действия (Гиппенрейтер, 1978; Гиппенрейтер, Романов, 1970, 1990; Гиппенрейтер, Романов, Самсонов, 1975; Конькова, 1973; Фейгенберг, 1986 и др.). Сходные отношения демонстрирует гальванический микронистагм, вызываемый гальванической стимуляцией вестибулярной системы (Дормашев, Романов, 1983; 1989). Выявленная зависимость прослеживающих дви­жений глаз (динамической фиксации) от характера решаемой задачи (Гиппенрейтер, Смирнов, 1971; Романов, 1973; Смир­нов, 1973, 1985) позволяет специфицировать уровни постро­ения (Бернштейн, 1990) окуломоторной активности.

Направленные исследования механизмов микродвижений глаз, выполненные с помощью фотооптического метода, показывают, что соотношение параметров дрейфа и микросак-кады широко варьирует, определяя тип зрительной фиксации (Проскурякова, Шахнович, 1968; Шахнович, 1974). В отличие от неуправляемого дрейфа, мнкросаккады контроли­руются центральными структурами и обеспечивают необходи­мую для адекватного восприятия дискретность поступления оптической стимуляции (Филин, Сидоров, 1972; Филин, 1975).

При регистрации движений глаз оператора в процессе ручного слежения за зрительной целью получены данные, позволяющие дифференцировать (по характеристикам окуло­моторной активности) «тактики» ручных действий в разных режимах, описать микроэтапы деятельности в рамках одного и того же режима, а также развить представления о строении и функциях оперативного поля зрения человека (Буякас, 1973, 1975; Буякас, Гиппенрейтер, 1973; Любимов, 1973).

36

Рис. 20. Фиксационный оптокинетический нистагм при настройке внимания на квадраты различной площади: а - квадрат 50 угл. мин.; б - квадрат 4 угл. град.; в - квадрат 8 угл. град. Разрывы на записях в связаны с выходом луча за пределы регистрирующего устройства (Романов, 1973)

Таким образом, в отличие от киносъемки, фотооптический. метод позволяет раскрыть микроорганизацию окуломоторнои активности и более тонкие опосредствованные связи движе-

37

ний глаз с процессами познания и деятельности. Смысловой акцент исследований смещается в сторону миниатюрных форм окуломоторной активности, которые сопровождают зритель­ную фиксацию (динамика ФОКНа), восприятие изображе­ний, стабилизированных относительно сетчатки (викарные перцептивные действия) или зрительно-двигательные коорди­нации (сопряженные движения глаза и руки). Соответственно меняются и регистрируемые характеристики движений, в число которых включаются амплитуда, направление, скорость дрейфа; амплитуда, скорость и ускорение микросаккад; ам­плитуда и частота физиологического нистагма и ФОКНа и некоторые другие; при этом, конечно, сохраняется возмож­ность детального анализа макродвижений глаз. Речь идет о глазодвигательных механизмах стабилизации (а не перемеще­ния) взора и структуре его зрительно-окуломоторных отноше­ний. В этой связи приоритетное значение приобретают натуральные функции движений глаз: обеспечение дезадапта­ции сетчатки, переключения рецептивных полей, направлен­ного изменения или дискретизации оптической стимуляции. Существенно (и априори неочевидно) что миниатюрные формы окуломоторной активности не остаются безразличны­ми к характеристикам познавательных процессов (например, к величине оперативного поля зрения или информационной загрузке взора) и структурным единицам деятельности. Сфе­ра объективных индикаторов этих процессов значительно расширяется.

Наконец, фотооптический метод демонстрирует высокую эффективность в клинических исследованиях (Лурия, Праэ-дина-Винарская, Ярбус, 1961; Лурия, Карпов, Ярбус, 1965; Карпов, 1975; Карпов, Карпова, 1978; Корчажинская, По­пова, 1977; Кузьмина, 1980). Они показывают, что движения глаз душевнобольных несут полезную информацию для диаг­ностики психопатологических синдромов и дают дополнитель­ные сведения о патогенезе психозов (рис. 21).

38

Рис. 21. Запись горизонтальной составляющий движений глаз в процессе фиксации взором неподвижной цели (Карпов, Карпова, 1975). А - «скачковый» тип патологии фиксации при двустороннем травматическом повреждении лобных долей; Б, В и Г - «дрейфовый» тип патологии фиксации (Б и В -случаи внутримоэговых опухолей левой лобной доли, Г -случай локального кистозно-слипчивого арах­ноидита лобных отделов, особенно справа); Д - «скачковый» тип патологии фиксации при выраженной оптической агнозии (двусто­роннее нарушение мозгового кровообращения в бассейне задних мозговых артерий)

Являясь эталонными в плане точности и диапазона выполняемых измерений движений глаз, рассмотренный метод довольно трудое­мок и не приспособлен для оперативной обработки и представления получаемых в эксперименте данных. По-видимому, перспектива его развития во многом будет зависеть от применения устройств Преобразования оптического выходного сигнала в электрический и использования на линии эксперимента современных ЭВМ.

39

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Основу метода составляет возможность преобразования от­раженного от внешней поверхности глаза направленного пучка света (как правило, инфракрасного диапазона) в электрический сигнал. Обычно на фотоэлектрический датчик проецируется изображение переднего участка глаза, имеющего резкий перепад отражающей способности (например, край зрачка, лимб рогови­цы). При перемещении глаз меняется количество отраженного света и соответственно величина фототока или фотосопротивле-ння. Усилив выходной сигнал, можно получить запись глазод­вигательной активности на ленте самописца или иного регистра­тора данных.

Хотя конкретные способы описанного преобразования весьма разнообразны (Ярбус, 1965; Смирнов, 1984; Young, Sheena, 1975), все они обеспечивают, как правило, невысокую точность (около 1 угл. град.), чувствительны к перепадам освещенности тестового объекта, ярким источникам света в помещении, слезоотделению и предполагают жесткую фиксацию головы. Главное достоинство метода - бесконтактность и возможность вести длительные измерения окуломоторной активности. Метод предназначен для лабораторных и клинических исследований.

Подробное описание аппаратуры, техники регистрации, про­цедуры и условий проведения исследований даны в работах А.Д.Владимирова (1972) и В.П.Смирнова (1984, 1985).

В методике А Д.Владимирова (Владимиров, Хомская, 1961; Владимиров, 1972) изображение глаза при помощи оптической системы проецировалось на матовый экран, за которым помещались два горизонтально расположенные фоторегистратора, чувствитель-

40

ные к инфракрасному свету. При фиксации точки, расположенной на уровне глаз прямо перед испытуемым изображение устанавлива­лось симметрично относительно фоторезисторов; горизонтальные же движения вызывали его перемещение, меняя освещенность фоторезисторов. Последние были включены в схему, выходное напряжение которой изменялось прямо пропорционально углу поворота глаз (рис. 22). «Разрешающая способность» метода - 1-2 утл.град., диапазон линейности - плюс-минус 18 угл.град.

Рис. 22. Установка для фотоэлектрической регистрации движений глаз (Владимиров, 1972): а - общий вид; б - ход лучей в установке; 1 - глаз; 2 • осветитель с инфракрасным фильтром; 3 - объектив; 4 - фоторезисторы; 5 • матовое стекло с изображением радужки глаза; в - электрическая схема включения фоторезисторов (ФР1, ФР2)

Для одновременной регистрации горизонтальной и вертикаль­ной составляющих окуломоторной активности А.Д. Владимиров (Владимиров, Хомская, 1962; Владимиров, 1972) разработал методику, в которой в качестве индикатора движений использо­вался роговичный блик*. Вследствие того, что центр вращения

* Регистрация движений глаз на основе смещении роговичного блика. Нередко выделяется в качестве самостоятельного метода (Долбищева, 1961; Смирнов, 1985 и др.).

41

глаза и центр кривизны роговицы не совпадают, угол, под которым отражается неподвижный источник света на роговице во время движения глаза, изменяется. Смещение блика, таким образом, дает информацию о перемещении глаз. В сконструиро­ванной установке отраженный от роговицы блик проецировался в центр круглого матового экрана, разделенного на четыре сектора, за каждым из которых располагался фотоэлектронный умножитель. Перемещение изображения блика меняло распреде­ление количества света, попадающего на катоды отдельных фотоэлектрических умножителей, и вызывало соответствующие изменения луча на экране электроннолучевой трубки. Платой за двухкоординатную запись движений глаз является сужение диапазона линейности измерений более чем в двое (плюс-минус 5-7 угл.град.). Типичные записи движений глаз при прослежи­вании контура фигуры и чтении приведена на рис. 23.

Рис. 23. Фотоэлектрическая запись движений глаз при рассматрива­нии контура фигуры (б) и чтении слова «путешествие» (в) (Владими­ров, 1972)

42

Фотоэлектрический метод разрабатывался параллельно с другими методами регистрации движений глаз (Шахнович, 1960; Владимиров, Хомская, 1961; Шахнович, Шахнович, 1964; Ананьин, 1965) и наибольшее применение получил в сравнительных исследованиях окуломоторной активности у здо­ровых испытуемых и больных с локальными поражениями мозга. Особый интерес здесь представляет изучение процессов предна-стррйки (экстраполяции) в глазодвигательной системе. Опира­ясь на большой объем экспериментальных данных А.Д.Влади­миров и Е.Д.Хомская (Владимиров, 1970; Хомская, 1973; Владимиров, Хомская, 1981) выделили две формы экстраполя­ции: пространственную (экстраполяция траектории движения объекта*) и временную (экстраполяция момента появления цели), раскрыли условия их проявления и связь с различными отделами мозга. Полученный нейропснхологический материал указывает на сложный характер соотношения параметров движений глаз и процесса восприятия: далеко не все виды зрительных агнозий непосредственно связаны с нарушениями окуломоторной актив­ности и наоборот.

Сравнительно простой способ фотоэлектрической регистра­ции предложил Л.Митрани (Митрани, 1973; Якимов, 1973; Козлов, Подлеснова, 1992). Глаз освещался расщепленным пучком инфра- или темно-красного света, который, отражаясь, попадал на поверхность фотодиодов, установленных на очковой оправе. Движения глав вызывали изменение освещенности фотодиодов (они были связаны «в мост») и, соответственно, изменение напряжения выходного электрического сигнала. Точ­ность измерения « 30', диапазон линейности - 10-12 утл.град. Недостатками метода являются: сложность и длительность настройки устройства регистрации, ограниченность поля зрения очковой оправой и конструктивными элементами устройства, возможность регистрации преимущественно одной составляю­щей движений глаз. Как показали исследования Л.Митрани и его коллег, данный метод достаточно продуктивен при изучении параметров саккадических движений глаз и процесса зрения во

43

время саккад. Он позволяет, в частности, изучат» феномены саккадического и парасаккадического подавления, маскировки, смазывания и др.; цикл исследований' выполненных с помощью данного метода, расширил представления о механизмах стабиль­ности зрительного восприятия чело&к&-

В принципе фотоэлектрический метод позволяет регистриро­вать и микродвижения глаз с амплитудой до 1 угл. мин. (Глезер, Загорулько, 1956). Пользуясь »т©й методикой В.Д.Глезер (1959) обнаружил «зону нечувствительности сетчатки», величи­на (4-6 угл. мин.) которой определяет точность поддержания фиксации. Регистрация роговичного блика как индикатора позиции и перемещения глаз использована В.П.Смирновым (Смирнов, 1984,1985; Мирошников. 1989). В качеств* преоб­разователя оптического сигнала в электрический применялась стандартная телевизионная передакнй311 камера (фокусированное изображение роговичного блика передавалось приемнику по гибкому стекловолоконному жгуту). Учет полученных законо­мерностей смещения роговичного бли*а процессе поворота глаз позволил автору увеличить точность регистрации окуломоторной активности (до 40') и расширить диапазон ее линейности (до плюс-минус 26-30 угл.град.), а применение ЭВМ на линии эксперимента - автоматизировать регистрацию и обработку данных о макродвижениях глаз и головы испытуемого. Описан­ный метод позволяет изучать деятельность операторов-наблюда­телей оптических приборов и оценивать качество изображений, может быть полезным при офтальмологических измерениях, а также при разработке биотехнических систем управления. Его недостатки -высокая себестоимостр исследовательского ком­плекса, необходимость жесткой фиксации головы или регистра­ции ее перемещений, а также невозможность вести записи движений закрытых глаз.

Фотоэлектрический способ напкл применение и в комбини­рованных системах регистрации и измерения окуломоторной активности типа NAC. Использование кино- или видеосъемки (миниатюрная камера устанавливается на голове испытуемого)

44

позволяет как бы накладывать изображение позиции глаз на изображение воспринимаемого предмета. Эта процедура дает возможность вести исследования независимо от смещений на­блюдателя и существенно облегчает анализ окуломоторной активности. Погрешность регистрации плюс-минус 1,5 угл.град., рабочий угол - 30 угл.град. Закономерности организации деятельности оператора-технолога, выявленные данным мето­дом, подробно рассмотрены в работе А.И.Галактионова (1978). В качестве показателей эффективности деятельности он исполь­зовал маршруты движений глаз, частоту н длительность фикса­ций оператором контролируемых приборов.

Принцип фотоэлектрической регистрации эффективен при изучении торзнонных движений глаз (Левашов, Дмитриев, 1981; Белопольский, Вергилес, 1990). В методике, предложенной В.И.Белопольским и Н.Ю.Вергилесом, на глазное яблоко с помощью центральной присоски устанавливались поляроиды, соединенные с фотоэлектрическими датчиками. При засветке глаза равномерным потоком поляризованного света его ротация вызывала изменение интенсивности светового потока, которое улавливалось фотоэлементами, преобразовывалось в соответ­ствующий электрический сигнал, усиливалось и подавалось на вход регистратора данных. Установка имеет небольшие габари­ты, причем измерительное устройство укрепляется с помощью специального шлема на голове испытуемого. Точность регистра­ции - не менее плюс-минус 10 угл.град. в диапазоне - плюс-минус 30 угл.град. Описанная методика позволила авторам провести записи ротационных движений глаз в процессе выполнения испытуемым различных задач.

Таким образом, фотоэлектрический способ регистрации оку­ломоторной активности представляет своего рода гибрид, соче­тающий свойства кинорегистрации и фотооптического метода. Он обеспечивает монокулярное измерение как статических (длятельность, последовательность ш частоту фиксаций), так и динамических (скорость, ускорение, частоту колебаний) пара­метров преимущественно макродвижений глаз (чаще всего их

45

горизонтальную составляющую). Метод полезен при анализе механизмов управления движениями глаз, зрительных эффектов, сопровождающих окуломоторную активность, и особенностей деятельности операторов-наблюдателей. Несмотря на большое разнообразие конкретных форм реализации, в исследованиях познавательных процессов и деятельности фотоэлектрическая регистрация движений глаз не получила широкого распростра­нения.

Перспектива фотоэлектрического метода регистрации движе­ний глаз зависит от использования разработчиками современной элементной базы (стекловолоконная оптика, миникамеры и др.), автоматизации процедуры калибровки и подключения к линии эксперимента компьютерных систем. Это позволит не только существенно повысить точность и расширить диапазон выпол­няемых измерений движений глаз, но и сделать процедуру регистрации более простой, надежной и удобной.

46

ЭЛЕКТРООКУЛОГРАФИЯ

В основе этого метода лежит использование собственных электрических свойств глазного яблока. По своей физической природе оно является диполем, в котором роговица относительно сетчатки электроположительна. Электрическая ось глазного яблока примерно совпадает с оптической осью и, следовательно, может служить индикатором направления взора.

Изменение разности потенциалов между роговицей и сетчат­кой (корнео-ретинальный потенциал), сопровождающее переме­щение глаз, обнаруживается через изменение потенциала в тканях, прилегающих к глазнице (рис. 24).

Движения глаз регистрируются с помощью электродов, которые устанавливаются крестообразно вокруг глазной впади­ны. Электроды, расположенные около височного и носового угла глазной щели, регистрируют горизонтальную составляющую; электроды, расположенные около верхнего и нижнего края глазной впадины -вертикальную составляющую движений глаз. Когда глаз находится в «позиции покоя», электроды расположе­ны примерно одинаково как от положительного роговичного полюса, так и от отрицательного. При повороте глаза один из электродов оказывается ближе к переднему положительному полюсу, а другой - к заднему; соответственно, первый электрод становится электроположительным, а второй -электроотрица­тельным. Знак потенциала отражает направление, величина изменения разности потенциалов - угол поворота глаз; при этом величина изменения корнео-ретинального потенциала и угол поворота глаз связаны прямо пропорциональной (линейной)

47

зависимостью (Лурье, 1965). Согласно имеющимся данным, линейность сохраняется в диапазоне плюс-минус 20 угл.град., причем существует некоторое рассогласование между значения­ми вертикальной и горизонтальной составляющих.

Рис. 24. Принципиальная схема метода электоокулографии и элек-троокулограмма оптокинетического нистагма (Грюссер, Грюссер-Корнельс, 1984)

48

Электрический сигнал, возникающий в ходе поворота глаз, может быть усилен с помощью усилителей переменного или постоянного тока. Первые целесообразны при изучении скорос­ти саккадических движений, вторые - при изучении паттернов глазодвигательных фиксаций, или маршрутов осмотра объектов. Обычно усиленный (и преобразованный) сигнал выводится либо на экран осциллоскопа (дисплея), либо на ленту самопишущего регистрирующего устройства (в том числе и на двухкоординат-ный самописец).

Точность электроокулографии во многом зависит от времени регистрации. Чем дольше длится измерение, тем больше смеще­ния нуля, связанные с использованием усилителей постоянного тока и наличием внешних биоэлектрических или фотоэлектричес­ких влияний. При записях отдельных скачков глаз точность регистрации колеблется в пределах 1-1,5 угл.град. Непрерывное время разового измерения - 5-7с; каждое последующее измере­ние предполагает корректировку дрейфа нуля. Как показывает практика, электроокулография аффективна при изучении мар­шрутов обзора объектов, имеющих большие угловые размеры (15-20 угл.град.); точность дифференцировок мелких деталей -3-5 угл.град. (Митькин, 1974). Существенными факторами, влияющими на точность измерений, являются анатомия лица и индивидуальные особенности окуломоторного аппарата, время адаптации к условиям проведения эксперимента, плохой контакт электродов с поверхностью кожи, общее состояние человека (например, повышенная возбудимость), повышенное потоотде­ление, частота моргания и другие. Необходимо отметить, однако, что совершенствование усилительной техники, разработка соот­ветствующих способов выделения биоэлектрического сигнала из шума, применение аналоговых и дискретных преобразований биоэлектрических процессов на линии эксперимента позволяет преодолевать отрицательное влияние внешних факторов регис­трации, повышать точность и надежность выполняемых измере­ний (Владимиров, 1972; Назаров, Романюта, 1972).

49

Несмотря на сравнительно невысокую точность, электро-ркулография обладает рядом существенных преимуществ: она ие требует прикосновений к глазному яблоку, допускает незначительные движения головы, проводится как на свету, так и в темноте, может осуществляться дистанционно. Глав­ное состоит в том, что она не нарушает естественных условий зрительной активности и в принципе может продолжаться неограниченное время; этим определяется полезность исполь­зования электроокулографии как в лабораторном, так и в естественном эксперименте, например, в кабине самолета или на рабочем месте оператора АЭС.

Методики электроокулографического исследования, тех­ника регистрации движений глаз и соответствующая аппара­тура подробно описаны в работах А.А.Митькина (1970; 1974), А.Д.Владимирова (1972), А.И.Назарова и В.Г.Рома-нюты (1972).

Разработка метода электроокулографии началась в 30-40-х годах в США и в странах Западной Европы. С середины 50-х годов он получил распространение в России (Леушина, 1955, 1958; Загорулько, 1959).

Используя электроокулографию, Л.И.Леушина (1955,1958) обнаружила связь амплитуды и латентного периода саккад со зрительной оценкой расстояния и дифференцированием форм. Систематический экспериментальный анализ этой связи позво­лил заключить, что в процессе восприятия движения глаз выполняют установочную, а не измерительную или построитель-ную функцию (Леушнна, 1965, 1966).

Б.Х.Гуревич исследовал особенности саккадических дви­жений глаз в условиях зрительного восприятия объектов и в темноте (Гуревич, 1961, 1971). Он показал, что независимо от характера оптической афферентации фиксационные пово­роты глаз подчинены заданной цели, причем процесс целевого регулирования имеет иерархическую (двухуровневую) струк­туру. На основании полученных данных автор предложил принципы построения новой модели пространственного зре-

50

ния. Типичная электроокулограмма фиксационных поворотов глаз приведена на рис. 25.

Рис. 25. Электоокулограмма целенаправленных фиксационных пово­ротов глаз в полной темноте (Гуревич, 1971): а - поворот одним скачком, б - двумя скачками, в -тремя скачками, г - четырьмя скачками

Метод электроокулографии был положен Ю.Б.Гиппенрейт«р (1964) в основу исследования временных характеристик процес­сов обнаружения и идентификации объекта в зрительном поле. Эти исследования выявили связь латентного периода саккады с ее направлением, а также зависимость продолжительности фиксационной саккады от эксцентриситета вновь пояаляющегося объекта.

Маршруты движений глаз при выполнении различных клас­сов познавательных задач изучались Р.Н.Лурье (1963, 1965), А.Д.Владимировым (1965), Э.С.Бобровой и Е.Д.Хомской (1968), А.И.Подольским (1978) и др.

Обоснованию методов электроокулографии в инженерно-психологических исследованиях посвящена монография А.А.Митькина (1974). В этой же работе показано влияние направленности саккад на утомляемость глазодвигательного аппарата, особенности биомеханики глаз при изменении

51

маршрута движения взора, а также влияние формы панели информации на процесс зрительного поиска сигнала. Соглас­но Ю.Я.Голикову и А.Н.Костину (1991), анализ межсакка-дических интервалов (длительностей фиксаций) позволяет специфицировать структурные единицы операторской дея­тельности. Динамика длительности фиксаций в зависимости от типа задачи и структуры информационного поля оператора прослежена в исследовании Л.Д.Чайновой-Воскресенской, С.Т.Сосновской и А.С.Афанасьева (1973).

Большой объем исследований движений глаз в норме и патологии (в частности, при офтальмоплегии) выполнен А.Р.Шах-новичем (1964, 1965, 1974). По его мнению, собранный материал позволяет дифференцировать два механизма управле­ния движениями: один связан с формированием и реализацией жестких программ, которые не корректируются в ходе поворота (саккады), другой - с функционированием непрерывной зритель­ной обратной связи, корректирующей выполняемое движение (дрейф, прослеживающие движения). В атих исследованиях электроокулография сочеталась с использованием глазных при­сосок и регистрацией электрической активности глазных мышц. Особый интерес представляет анализ механизмов экстраполяции в управлении следящими движениями глаз и их связи с высшими корковыми функциями (Шахнович, 1974; Шахнович, Джане­лидзе, Инаури, 1965).

Применяя электронистагмографию - одну из разновиднос­тей электроокулографии, Н.С.Благовещенская (1968) иссле­довала параметры различных видов нистагма у здоровых людей и больных с поражениями отдельных видов областей мозга. Эта работа позволяет конкретизировать физиологичес­кие механизмы управления движениями глаа и связи ГДС со зрительной и вестибулярной системами. Результаты направ­ленного изучения вестибуло-окуломоторных взаимодействий, а также представления о роли вестибулярной системы в формировании зрительного образа пространства, описаны А.Е.Курашвили и В.И.Бабняком (1974).

52

Рис. 26. Окулограммы прослеживающих движений глаз при раэличт ных частотах следования цели (Курашвили, Бабияк, 1975): а. -отсутствие маленьких разнонаправленных скачков; б - отсутствие корригирующих скачков в сторону движения цели; в - компенсатор­ное снижение амплитуды движений глаз; г - нарушение плавности слежения; д - полная декомпенсация слежения

Анализ движений глаз в процессе формирования перцептив­ных действий выполнен А.И.Подольским (Лернер, Подольский., 1974; Подольский, 1978). Он показал, что в основе симуль­танного (одномоментного) опознания лежит сукцессивно развер­нутое зрительное действие; выявлены закономерности становле­ния симультанного опознания и условия планомерного перехода от сукцессивного восприятия к симультанному.

53

Рис. 27, Типичные глазодвигательные реакции младенцев различно­го возраста на оптокинетическую стимуляцию (Митькин, 1988)

Достаточно эффективно метод алектроокулографни применя­ется при изучении раннего (начиная с двухнедельного возраста) онтогенеза зрительных функции человека (см. рис. 27). Он позволяет проследить становление окуломоторнои системы в онтогенезе, роль в этом процессе перемещения объектов и их антиципации (Сергиенко, 1992), особенности развития функци­ональной структуры поля зрения (Митькин, Сергиенко, Ямщи­ков,1978), бинокулярного восприятия (Козлова, 1978), законо­мерности зрительно-вестибулярных взаимодействии у младенцев (Митькин, 1988). Результаты этих исследований показывают, что в раннем онтогенезе зрительные функции проходят два этапа. На первом (от рождения до 6 недель) - реализуются генетически

54

заданные формы зрительной и окуломоторной активности, которые обеспечивают глобально-адекватную оценку простран­ственных свойств и отношений среды; она осуществляется на субкортикальном уровне ЦНС. На втором этапе (начиная с 3-4 месяцев) зрительные функции подстраиваются к условиям жизнедеятельности, а генетические программы «обрастают» вновь формируемыми связями; подключение кортикальных уровней обеспечивает детальную оценку зрительно восприни­маемой среды. Стратегии поиска заданного элемента у детей младшего, среднего и старшего дошкольного возраста иссле­дована Л.А.Венгером (1969).

Возможность последующего преобразования биоэлектричес­кого сигнала о движении глаз является одним из условий проведения управляемого эксперимента - такого, в котором его ход определяется не только заданной программой предъявления стимульного материала и регистрации ответов, но и состоянием испытуемого (в частности состоянием его окуломоторного аппа­рата) в текущий момент времени. Способ экспозиции теста в зависимости от положения глаз наблюдателя, описан в работах А.И.Назарова (Назаров, Романюта, 1972; Логвиненко, Наза­ров, Мещеряков, 1979). Разработанная им методика позволила специфицировать закономерности зрительного восприятия до, во время и после выполнения саккады и сформулировать представ­ления о природе эфферентных регуляций в зрительной системе (Назаров, Гордеева, Романюта, 1972; Гордеева, Назаров, Романюта, Яровинский, 1972). Подключение преобразованного биоэлектрического (окуломоторного) сигнала к устройству фор­мирования стимульного изображения на экране телевизора делает возможным трансформацию зрительной обратной связи глазодвигательной системы и изучение ее свойств.

Наконец, отметим сравнительно легкую сочетаемость элекро-окулографии с другими методами и экспериментальными проце­дурами. В частности, в исследованиях В.М.Гордон (Зинченко, Вдовина, Гордон, 1975; Гордон, 1976) наряду с движениями глаз регистрировались энцефалограмма затылочной области с

55

выделением альфа-ритма, электромиограмма мышц нижней губы, речевые ответы испытуемого. Комплексная регистрация динамики различных параметров индивида (полиграфия) позво­ляет раскрыть тонкие механизмы функциональной структуры решения комбинаторных задач, в частности, соотношение внеш­них и внутренних (викарных) перцептивных действий.

В отличие от фотоэлектрического метода электоокулография относится к категории самых распространенных средств иссле­дования глазодвигательной активности человека в процессах познания и деятельности. Благодаря относительной простоте, удобству для испытуемого и невысокой стоимости оборудования она имеет широкую сферу применения, которая включает ранний онтогенез перцептивных функций, нарушение гнозиса и моторики у больных с поражением центральной нервной системы и деятельность операторов АСУ. Данный метод позволяет изме­рять все основные параметры окуломоторнои макроактивности, но не очень приспособлен для оценки точной координатной «привязки» глаза к позиции элементов зрительного поля и анализа торзионных движений. Регуляция саккадических и плавных прослеживающих движений глаз, взаимосвязь зритель­ного восприятия пространства н окуломоторнои активности наблюдателя, структура зрительного поля, становление зритель­ных функций и действий, динамика обнаружения и идентифика­ции объектов, вестибуло-окуломоторные отношения, аффекты саккадического и парасаккадического подавления, структура и динамика решения наглядно-действенных задач - основные предметные области, допускающие активное использование методов алектроокулографии.

56

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МЕТОД

В основу метода положен принцип изменения напряженности электромагнитного поля при изменении расстояния между излу­чателем и приемником. Излучатель крепится на глазном яблоке (с помощью центральной присоски, контактной линзы или кольца), создавая переменное электромагнитное поле у прием­ных катушек, установленных неподвижно относительно головы. Сигнал, вызываемый перемещением излучателя, усиливается и передается на регистрирующее устройство (осциллограф, коор­динатный самописец, регистратор данных н др.). Таким образом, любой поворот глаз преобразуется в эквивалентное напряжение в приемных катушках, становясь доступным для тонкого изме­рения, магнитной фиксации и преобразований.

Возможен и обратный вариант: приемная катушка индуктив­ности крепится к глазу, а горизонтальные и вертикальные пары излучающих катушек создают вокруг глазного яблока перемен­ное магнитное поле. Ось приемной катушки совпадает со зрительной осью глаза, а магнитное поле ее ориентировано так, чтобы в «позиции покоя» электродвижущая сила (ЭДС), наводимая от излучающих катушек, равнялась нулю. При изменении направления взора в приемной катушке наводится ЭДС, величина и фаза которых связаны с углом поворота глаз.

В методике Н.Ю.Вергилеса (Зинченко, Вергилес, 1969) в качестве излучателя используется катушка диаметром 6 мм, состоящая из 5 витков тонкого привода; катушка крепится на присоске на расстоянии 10 мм от глаза, соединяясь тонким проводом с генератором низкой частоты (8 кГц). Приемные катушки (две горизонтальные и две вертикальные) располагают-

57

ся на расстоянии 100 мм от излучателя перпендикулярно его плоскости. Для каждой пары катушек используются два несим­метричных нереэонансных усилителя, настроенные на частоту излучения (рис. 28).

Рис. 28. Схема установки для электромагнитной регистрации движе­ний глаз: 1 - приемные катушки-антенны; 2 - индукционный излуча­тель-датчик; 3 - экран с тестовым изображением; 4 • усилители сигналов; 5 - регистрирующий осциллограф (Андреева, Вергилес, Ломов, 1975)

Линейность системы - около плюс-минус 25 угл.град., точность регистрации - 20-30'. Это дает возможность изучить не только макро-, но и микродвижения глаз (в ограниченном диапазоне). Электромагнитный метод предполагает сравнитель­но простую калибровку, проводимую лишь в начале эксперимен­та, исключает необходимость перманентной корректировки дрей' фа нуля, обеспечивает высокую точность дифференцировок мелких деталей воспринимаемого объекта. Напряжение, возни-кающее на выходе усилителей, может быть использовано для подключения вспомогательных устройств и их управления опре­деленными положениями глаз. Возможность электромагнитной записи полезного сигнала на ленту магнитофона и его последу-

58

ющего воспроизведения на пониженных скоростях создает условия для более детального и глубокого анализа быстротеку­щих окуломоторных процессов. Достоинством метода является и возможность быстрого переключения с одного масштаба регистрации к другому, а также независимая запись движений правого и левого глаза в отдельности.



Pages:     || 2 |
 




<
 
2013 www.disus.ru - «Бесплатная научная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.