А. Б. Леонова Психодиагностика функциональных состояний человека

Описанная закономерность проявляется и при анализе других состояний человека. В качестве иллюстрации можно привести результаты нашего исследования о влиянии умерен­ных доз алкоголя на выполнение описанного класса задач.

В опытах, проведенных на небольшом числе испытуемых (5 че­ловек), изучалась динамика эффективности кратковременного запоминания по методикам полного воспроизведения (при МСИ=120 и 150 мс), опознания (при МСИ=100 и 120 мс), поиска сигнала в шуме (при МСИ = 80 и 100 мс). Длина зри­тельно предъявляемых последовательностей во всех случаях равнялась пяти цифрам, время экспозиции одного стимула со­ставляло 20 мс. Техническое обеспечение и процедура прове­дения опытов полностью соответствовали описанным выше. Анализ результатов проводился отдельно для каждого испы­туемого. Эксперимент состоял из двух серий — тренировочной и основной. Целью тренировки являлось достижение каждым испытуемым стабильного и достаточно высокого уровня выпол-нения по каждой из методик. Затем с каждым испытуемым проводилось по два экспериментальных сеанса, включавших фоновый замер, принятие определенной дозы разведенного спирта (из расчета 0,52 г алкоголя на 1 кг веса тела) [14; 214] и последующее (через 20 мин) тестирование измененного состо­яния субъекта.

По мере обучения наблюдалось улучшение точностных и временных характеристик ответов. Это обусловлено формиро­ванием некоторых устойчивых внутренних способов обработки, обеспечивающих полноценное сохранение и извлечение инфор­мации. При этом, несмотря на разнообразие индивидуально вырабатываемых стратегий выполнения, типичным является: увеличение объема кратковременной памяти за счет более эффективного повторения;

освоение относительно постоянной стратегии поиска в па­мяти по типу последовательного исчерпывающего поиска [339];

выполнение операций по подготовке ответа до начала мо­торной реакции, что проявляется в отсутствии спорадиче­ских колебаний на позиционных кривых латентных времен (рис. 9 и 10).

Влияние алкоголя на характер ответов также индивидуаль­но. Однако для каждого испытуемого существуют временные режимы предъявления информации, при которых эффектив­ность решения каждой из задач значимо ухудшается. Это в большей степени выражено для методик полного воспроизве- • дения и опознания, выполнение которых определяется сохран­ностью материала в кратковременной памяти. Отмеченное об­стоятельство, а также характер изменения позиционных кри­вых правильных ответов (см. рис. 9, а и 10, а) свидетельствуют о нарушениях выполнения операции повторения — механизма удержания информации в кратковременной памяти и перевода ее в долговременную. Полученный факт хорошо согласуется с данными относительно клинических проявлений корсаковского синдрома и его психофизиологических механизмов [75; 123; 214].

«2

Рис. 9. Динамика опознания в процессе тренировки и под влиянием незначительных доз алкоголя: начало тренировки

алкоголя (-------)

а) Позиционные кривые процента правильных ответов (ППО), б) По­зиционные кривые латентного времени ответов (ЛВО). Данные испы­туемого Д О., длина последовательности — 5 цифр, величина меж-стимульного интервала — 150 мс, п — номер позиции.

Рис. 10. Динамика полного воспроизведения в процессе трени­ровки и под влиянием незначительных доз алкоголя: начало тренировки (-------- ), конец тренировки (--------) и после при­нятия дозы алкоголя (-------)

а, 0 — то же, что на рис. 9.

Данные испытуемого Ф. Е., длина последовательности — 5 цифр, величина межстимульного интервала — 150 мс, п — номер позиции.

Не менее важным является существенное ухудшение опера-щий, обеспечивающих подготовку ответа: восстановления ив-■формации из памяти, принятия решения и формирования отве­та. При этом характерно не столько увеличение времени, за­трачиваемое на их реализацию, что проявлялось бы в стойком возрастании латентного времени ответа, сколько нестабиль­ность их выполнения. У тренированных испытуемых в нор­мальных условиях форма позиционных кривых латентных вре­мен постоянна и соответствует определенным стратегиям вос­произведения. Появление резких «выбросов» в значениях ла­тентных времен на средних позициях воспроизводимого ряда свидетельствует о ломке этих стратегий под влиянием алкоголя (см. рис. 9,6 и 10,6). Создается впечатление, что при этом когнитивные компоненты блока организации ответа включа^ ются непосредственно в процесс реализации моторного акта.

Интересне, что алкоголь приводит как бы к деградации ■способа выполнения заданий — характер позиционных кривых обоих типов идентичен на начальных этапах тренировки и по­сле принятия алкоголя (см. рис. 9 и 10). Их особенности сви­детельствуют об использовании неупорядоченных стратегий за­поминания и воспроизведения материала. Локализация нару­шений, приводящая к такому типу дезорганизации процесса решения задач, указывает на подверженность неблагоприятным воздействиям в первую очередь контролирующих операций, направленных на активное удержание и упорядочение храня­щейся в памяти информации.

Результаты описанных исследований задали ориентацию дальнейшему развитию предложенного подхода. Представля­лось целесообразным с помощью специализированных методик детализировать представления о структурных изменениях на уровне тех звеньев системы переработки информации, которые оказались в наибольшей степени подверженными неблагопри­ятным воздействиям. Описанный комплекс методик не дает возможности расчленить операции, обеспечивающие удержание и извлечение информации из памяти, которые выше анализи­ровались преимущественно в контексте операции повторения, определить роль активных преобразований образной информа­ции, выделить разные уровни семантической обработки инфор­мации. Экспериментальная разработка указанных проблем по­требовала привлечения других методических средств. Парал--лельно с этим ставилась задача расширения номенклатуры диагностических методик, пригодных для использования в различных ситуациях трудовой деятельности.

3.2. АНАЛИЗ СТРАТЕГИЙ ПОИСКА ИНФОРМАЦИИ В КРАТКОВРЕМЕННОЙ ПАМЯТИ

В описанном выше цикле экспериментальных иссле­дований получены факты, свидетельствующие о воздействии утомления непосредственно на процессы извлечения информа-

•44

из кратковременной памя-В результатах методик «опознание» и «поиск сигнала в шуме» обнаружены тенден­ции к уменьшению скорости сканирования и изменению стратегии поиска информации в кратковременной памяти [80]. Однако эти данные тре­буют более пристального рас­смотрения. Для этого мы об­ратились к методу аддитивных факторов С. Стернберга и разработанной на его основе модели опознания [77; 338]. Экспериментальная проце­дура Стернберга состоит в предъявлении испытуемому не­большого по объему списка элементов (положительного множества) и тестового стиму­ла. Испытуемый должен опре­делить, принадлежит ли пос­ледний к положительному мно­жеству, и дать ответ по типу «да» или «нет». Одно из ос­новных методических требова­ний состоит в том, чтобы вре­менной режим предъявления информации обеспечивал прак­тически безошибочное решение задачи [30]. Главной регистри­руемой переменной при этом яв­ляется время реакции испы­туемого. Анализ ее изменения под влиянием ряда факторов послужил для С. Стернберга основанием для расчленения процесса опознания на четыре основные стадии: кодирование поступившей информации,

А. Б. Леонова

65

В исследованиях С. Стернберга, проведенных главным об­разом на цифровом материале, получена линейная зависимость между величиной времени реакции и объемом положительного множества, что интерпретируется как следствие использования стратегии последовательного сравнения при извлечении ин­формации из кратковременной памяти. Она аппроксимируется уравнением ВР= (397,2+37,9 п) мс, где п — объем положитель­ного множества. Свободный член функции соответствует сум­марной длительности однократно реализуемых операций: коди­рования, организации ответа и моторной реакции. Угол накло­на прямой определяет продолжительность многократно (в со­ответствии с величиной положительного множества) повторяе­мых операций — сравнение элементов списка с тестовым сти­мулом и переключение с одной единицы списка на следующую.,

66

ляется использование стратегии последовательного исчерпы­вающего поиска [238]. Она, несмотря на кажущуюся избыточ­ность, более эффективна с точки зрения затрачиваемого вре­мени и когнитивных усилий [334; 339].

ВР

Исчерпывающий поиск ВР

отрицательные ответы

положительные ответы

1 2 3 ... п Длина списка

1 2 J ... п Номер позиции

ВР

Самооканчиванщийся поиск

ВР

втрицательные ответы

I I

\ обратный поиск

I I I I_____________________

7 2 J .- я

Длина списка

1 2 3 ... п Номер позиции

Рис. 12. Гипотетические зависимости времени реакции от объема

положительного множества (а, б) и позиционные кривые (б, г)

для исчерпывающего и самооканчивающегося типов поиска

факты [77], заставляет современных исследователей относиться к модели С. Стернберга как весьма информативному и надеж­ному средству объяснения процесса решения достаточно узко­го класса задач — опознания небольших массивов хорошо зна­комой (главным образом буквенно-цифровой) информации. Простота и возможность детализированной интерпретации по­лучаемых данных привлекают к ней внимание специалистов для решения прикладных задач. Она использовалась в пато­психологических работах [236], при оценке индивидуальных и возрастных различий [215; 245; 276] и изучении влияния нар-

67

котических препаратов [247]. В нашем исследовании с ее по­мощью анализировалось воздействие утомления на процессы поиска информации в кратковременной памяти.

Исследование проводилось в условиях автоматизированного эксперимента на базе ЭВМ ЕС 10—10. Цифровая информация предъявлялась на светодиодном индикаторе. Ответы регистри­ровались с помощью переносного кнопочного пульта. Про­граммное обеспечение эксперимента включало блоки управле­ния и обработки, работавших в мультипрограммном режиме. Блок управления осуществлял предъявление информации в со­ответствии с заданными параметрами, а также регистрацию типа ответа и времени реакции в каждой пробе. С помощью блока обработки производился отсев ошибочных ответов.

Время экспозиции одного стимула составляло 200 мс, вели­чина межстимульного интервала равнялась 500 мс, период между окончанием предъявления цифровой последовательности и показом тестового стимула занимал 1000 мс. Использован­ные временные параметры были меньше, чем в оригинальной методике С. Стернберга4. Они соответствовали минимальному уровню, обеспечивающему практически безошибочное выполне­ние задачи при всех значениях п. Мы предполагали, что при более жестком режиме предъявления информации эффекты утомления проявятся ярче.

В исследовании приняло участие 6 человек, мужчины и женщины в возрасте от 18 до 35 лет. Предварительно с каж-> дым из них проводилась тренировочная серия опытов, в ходе которой достигался стабильно высокий уровень правильности ответов. Основная серия опытов состояла из двух замеров — утром (в начале) и вечером (после окончания 8-часового ра­бочего дня). В промежутке между тестовыми замерами испы­туемые занимались своими обычными профессиональными обя-

4 В этих исследованиях скорость предъявления информации составляла 1—2 с на цифру [338].

48

данностями. Предполагалось, что в течение этого периода у ис-пытуемых развивалось утомление. Опыты проводились индиви­дуально. С каждым испытуемым тестирование осуществлялось дважды.

Рис. 13. Изменение стратегии поиска в памяти под влиянием утом­ления

Усредненные данные выполнения методики С. Стернберга: в а) утренних и

б) вечерних опытах; 1 — положительные ответы, 2 — отрицательные ответы

для вечерних замеров, что соответствует последовательному типу поиска. Значения коэффициентов, указывающих на ско­рость последовательных сравнений, существенно отличаются от данных С. Стернберга. По-видимому, это связано с различия­ми во временных режимах предъявления информации. Исполь­зовавшиеся в наших опытах более жесткие условия повышали трудность задания, что могло привести к снижению скорости сканирования. С другой стороны, для повышения надежности ответов испытуемые прибегали к повторному просматриванию внутренней репрезентации стимульного ряда, особенно в утрен­них опытах. Вследствие этого удваивалось время, затрачивае­мое на сравнение одного элемента. В вечерних опытах подоб-5 Аппроксимация проводилась по методу наименьших квадратов.

69

ный компенсаторный прием использовался реже. Высказанное предположение подтверждается данными самоотчетов.

Под влиянием утомления значимо возрастала величина сво­бодного члена уравнения, характеризующая продолжитель­ность стадий кодирования и организации ответа (критерий Стьюдента, р<0,05). Но более ярко эффект утомления прояв­лялся в качественных изменениях способа выполнения задания. Как видно из приведенных данных (рис. 13), в утренних заме­рах прямые, аппроксимирующие зависимости времени реакции для положительных и отрица­тельных ответов, расположены параллельно. Это характерно для стратегии исчерпывающего поиска. В вечерних замерах уг­лы наклона этих прямых разли­чаются в два раза, что полно­стью соответствует стратегии са­мооканчивающегося поиска. О смене способа выполнения за­дачи под влиянием утомления свидетельствуют и различия по­зиционных зависимостей време­ни реакции (рис. 14). Для ве­черних замеров характерно выраженное падение времени ре­акции на последних позициях ряда (критерий Стьюдента, р<0,01), что соответствует стратегии обратного самооканчи­вающегося поиска. В утренних опытах позиционные кривые расположены практически горизонтально. Достоверных разли­чий между значениями времени реакции на отдельных пози­циях не обнаружено. Можно считать, что выделенные страте­гии поиска в памяти осуществляются в чистом виде, посколь­ку разброс частных значений времени реакции вокруг средне­го незначителен. Не было обнаружено и тенденции к измене­нию дисперсий между утренними и вечерними замерами.

Переход к использованию стратегии самооканчивающегося поиска демонстрирует нарушение оптимального способа реше­ния задачи под влиянием утомления. Исчерпывающий поиск представляет собой высокоавтоматизированный процесс, в ко-_ тором компоненты сознательного контроля присутствуют толь-' ко на завершающих стадиях переработки информации — при­нятия двоичного решения и организации ответа (см. рис. 11, а). При смене стратегии происходит включение осознаваемых опе­раций в протекавшие ранее автоматически процессы. Исполь­зование самооканчивающегося поиска связано с «укрупне­нием» блока последовательных сравнений за счет осуществле­ния операции двоичного решения после выполнения каждого отдельного сравнения (см. рис. 11,6). Такая перестройка структуры когнитивной деятельности, сопряженная с привле-

70

Рис. 14. Позиционные зависимости времени реакции при выполнении методики С. Стенберга в утрен­них (1) и вечерних (2) опытах

чением дополнительных внутренних ресурсов [334], отражает включение в работу компенсаторных механизмов, направлен­ных на поддержание высокого уровня выполнения в условиях деавтоматизации навыков.

Результаты проведенного исследования позволили уточнить представления о механизмах влияния утомления на структуру процессов, обеспечивающих извлечение информации из крат­ковременной памяти. Кроме того, на данном примере нам хо­телось показать, что такие характеристики, как тип внутрен­него способа решения задачи и его трансформации, являются весьма информативными качественными показателями, позво­ляющими проанализировать динамику функционального со­стояния при внешне стабильной успешности деятельности.

3.3. ПРОЦЕССЫ МАНИПУЛИРОВАНИЯ ЗРИТЕЛЬНЫМ ОБРАЗОМ

Ранее был отмечен факт увеличения продолжитель­ности сенсорного хранения информации под влиянием утомле­ния. Это наблюдение подтверждается в феноменологическом плане данными об усилении продолжительности и яркости по­следовательных образов в этом состоянии [13], снижением кри­тической частоты слияния мельканий [227; 261], на физиологи­ческом уровне — повышением инерционности процессов в зри­тельной системе [121; 168]. В наших исследованиях подобные эффекты проявлялись в результатах выполнения методики «поиск сигнала в шуме», а также в задаче опознания при вы­соких скоростях предъявления информации (80—100 мс на знак). При этом они выражались не столько в изменении ус­пешности выполнения соответствующих заданий, сколько в ка­чественных проявлениях увеличения продолжительности хра­нения сенсорных следов [80; 115]. Внешне парадоксальный «облегчающий» эффект утомления на самом деле не является благоприятным. Искаженные взаимной интерференцией сенсор­ные следы стимулов затрудняют своевременное и адекватное кодирование воспринятой информации, селекцию релевант­ных признаков, т. е. нарушают нормальное протекание процес­сов переработки информации. Чем же можно объяснить воз­никновение таких эффектов?

Очевидно, что сенсорный след стимула не является полно­ценным зрительным образом [28; 78]. Процесс построения зри­тельного образа можно рассматривать как своеобразное «ико­ноборчество», что в свою очередь предполагает наличие влия­ний, своевременно прекращающих или подавляющих процессы чисто сенсорного хранения следа [27; 92; 233]. Наблюдаемое при утомлении «высвобождение» следа может быть следствием нарушения психологических операций, обеспечивающих актив­ные преобразования поступившей информации. Проверка этой гипотезы требует специального исследования. Помимо соб­ственно научных целей такая работа имеет и непосредственно

71

■"1

Наиболее детализированные представления о содержании процессов активного преобразования зрительной информации в образной форме относятся к механизмам распознавания раз­ноориентированных объектов [19; 20; 272; 303]. В исследова­ниях, начатых с работ И. Рока [324], было показано, что ус­пешность идентификации по-разному ориентированного в про­странстве объекта определяется не деятельностью специфиче­ских детекторов ориентации, а возможностью выполнения ряда умственных трансформаций образа. Характер этих манипуля­ций в соответствии с данными Р. Шепарда и Дж. Метцлера [303] можно квалифицировать как осуществление «мысленного вращения» внутренней репрезентации объекта. Предполагается, что подобное вращение (или умственный поворот) реализуется путем элементарных пошаговых преобразований образа [303], по своему содержанию тождественных моторным операциям, которые могли бы осуществляться во внешнем пространстве [20; 285]. Существуют данные о влиянии сложности и особен­ностей формы объекта [19; 272], а также типа стимульного ма­териала [241] на операции мысленного вращения. Так, напри­мер, особенности конфигурации объекта могут ускорять вы­полнение умственного поворота, задавая ориентиры для опре­деления направления его осуществления [272]. С другой сто­роны, идентификация разноориентированных объектов, отно­сящихся к классу хорошо знакомых стимулов (буквы и циф­ры), не требует мысленного вращения. В данном случае зна­ние об ориентации объекта является скорее предпосылкой, чем следствием умственного поворота [241]. Однако для самого разнообразного материала: сложных геометрических форм, различных объемных фигур, плоскостных изображений пред­метов, поворот образа является необходимой операцией в за­дачах узнавания, различения, идентификации и др.