Психофизиологические основы восприятия и оценки времени человеком

Существующие представления о психофизиологических механизмах, лежащих в основе восприятия времени человеком, можно объединить в 3 гипотезы. Первая их них связывает субъективную способность воспроизведения временных интервалов с длительностью внешних воздействий, запечатленной в памяти. Вторая гипотеза связывает воспроизведение временного интервала с его измерением на основе уже имеющихся в нервной системе эталонов. Третья сводится к тому, что в зависимости от длительности воспроизведение временного интервала может осуществляться первым или вторым способом.

Первая гипотеза наиболее последовательно развивалась в работах Павловской школы, в которых воспроизведение временного интервала рассматривалось как условный рефлекс на время. В ее основу положено представление о том, что для деятельности человека по воспроизведению отрезка времени определяющее значение имеют внешние сигналы, в частности, их длительность. Показано, в частности, что произвольный темп двигательной активности обследуемых ускоряется, если ускоряется ход часов, находящихся перед ними (K.Craik, ll.Sarbin, 1963). Воспроизводимый временной интервал изменяется, если при этом включается внешний сигнал (J.Goldfarb, S.Goldstone, 1963). Исключительная роль внешних воздействий для субъективной оценки времени была показана в исследованиях с так называемой "ложной" информацией (Л.С.Дмитриева, Г.С.Карпова, 1967).

Вторая гипотеза имеет значительно большее число сторонников, которые полагают, что в основе воспроизведения отрезка времени лежит его оценка на основе имеющихся в нервной системе внутренних стандартов или эталонов (С.Н.Гольдбурт, 1964, И.К.Самойлова, 1974, Г.А.Садов, 1978, П.Д. Багрова, 1980). Предполагается, что человек обладает несколькими внутренними шкалами времени, различными по своему масштабу, и способен быстро переключаться с одной шкалы на другую, что приводит к компрессии или, наоборот, растяжению времени как субъективной характеристики объективной реальности. Решение вопроса о механизме восприятия времени заключается в поиске таких процессов в ЦНС, которые могли бы служить шкалой отсчета интервала. Принято считать, что эту роль выполняют ритмические процессы. Заданный отрезок времени соотносится с различной ритмикой, начиная от годового ритма активности и заканчивая высокочастотной ритмикой. Однако в настоящее время отсутствуют сколько-нибудь отчетливые представления о физиологической природе этих процессов. Полагают, в частности, что отсчет времени связан с циркуляцией нервных импульсов в нейронных сетях мозга с периодом 100, 50 или 30 мс (N.Wiener, 1958, А.В.Пасынкова, Ю.А.Шпатенко, 1980).

Экспериментально показано (А.Н.Лебедев и др., 1980), что гапотеза N.Wiener о нейронном механизме измерения времени элементарными отрезками, соизмеримыми по длительности с периодом альфа-ритма, хорошо объясняет эксперименгальные данные при оценке малых временных длительностей (до 500 мс). Для оценки более длительных временных интервалов могут быть использованы эталоны, соизмеримые по длительности не с единичными волнами, а с группами альфа-волн.

Другие исследователи (М.М.Митина, 1977, Н.И.Чуприкова, Л.М.Митина, 1979) полагают, что воспроизведение коротких временных интервалов осуществляется на основе специальных временных паттернов, связанных с соотношением процессов возбуждения и торможения в нейронных сетях мозга. Воспроизведение более длительных интервалов осуществляется на основе временных эталонов, которые также представляют собой специфические мозговые паттерны активности.

Поскольку характер функциональной межполушарной асимметрии мозга существенно влияет на отмеривание средних по длительности (от 2 до 12 с) временных интервалов и не имеет существенного значения при оценке коротких (500 мс), высказывается предположение о возможности существования системных временных эталонов, хранящихся в памяти и актуализирующихся в соответствующей ситуации (А.В.Пасынкова, Ю.А. Шпатенко, 1980).

Таким образом, вероятно, в памяти хранятся сформированные на основе жизненного опыта эталоны различной длительности. Носителями соответствующей информации являются системы взаимосвязанных колебаний (А.Н.Лебедев, В.А.Луцкой, 1973), которые могут представлять собой паттерны мозговых волн. Оценивая заданный интервал, человек каждый раз сравнивает его с различными эталонами, которые представляют собой результат взаимодействия различных ритмов ЭЭГ (А.В.Пасынкова, Ю.А.Шпатенко, 1980). Сверхмедленные электрические колебания также могут иметь отношение к механизму оценки временных интервалов (Н.А.Аладжалова, 1979).

Экспериментально обнаружено, что интервалы длительностью менее 1 с (в частности, задаваемые звуковыми щелчками) действительно воспроизводятся в соответствии с внутренними эталонами времени, тогда как более длительные тесно связаны с внешними его задатчиками (М.А.Алексеев и др., 1965). Это позволило высказать предположение о том (Г.С.Шляхтин, 1980), что различение длительностей до 500 мс осуществляется на основе внутренних эталонов, связанных с процессами формирования образа, а более 500 мс - на основе сенсорно-перцептивной информации, воспринимаемой за оцени­ваемый интервал времени.

Согласно представлениям Н.А.Рокотовой с соавторами (1971), ход информационного процесса оценки времени можно гипотетически представить себе следующим образом:

В блоках, обозначенных как "нормативы внешнего мира" и "способы решения задач", хранятся эталоны длительности, с одной стороны, внешних событий (на основе которых формируются оценки типа мгновение, секунда, долгий или короткий звук), а с другой - собственных состояний (в связи с ними формируются оценки типа быстрое или медленное действие). Если отрезок времени, который нужно оценить, задается внешними сигналами, в работу включается блок "общая оценочная функция", который связан с памятью через блок "оценка образов внешнего мира" (в данном случае - образов внешних сигналов с описанием их временных свойств) и блок "оценка образов собственных состояний". В случае совпадения во времени действия внешних сигналов и собственной моторной активности оба оценочных блока производят обработку информации, что улучшает результат оценки.

Экспериментально показано (Н.Н.Корж и др., 1969, М.С.Шехтер, 1974, 1980, Ю.А.Идлин, 1981, В.Алкарас и др., 1982), что при отсутствии подкрепления правильных ответов имеет место рост эффективности опознания эталонного временного интервала. Как полагают (М.С.Шехтер, 1980), последнее связано с тем, что в процессе опознания повышается точность оценок. На первой фазе опознания имеет место грубая оценка, тогда как на второй - более тонкая.

Согласно другой точке зрения, рост эффективности опознания связан с явлением реминисценции самопроизвольного улучшения памяти (Н.Н.Корж и др., 1969, В.Алкарас и др., 1982). Предполагается, что плохое опознание в начале обусловлено тормозньм действием стимулов на след от эталона. По мере привыкания тормозное действие стимулов ослабевает, и след от эталонного стимула приобретает большую четкость. Такая интерпретация основывается на предположении, что с первого предъявления стимула вся информация о нем сразу же фиксируется в долговременной памяти.