Рис. 10.5. Что происходило в эксперименте, когда участники оценивали принадлежность некоторого свойства животному, воображаемому в паре с квадратами различной величины. Адаптировано из: Kosslyn, 1975

Рис. 10.6. Время, требуемое для определения наличия у животного некоторого свойства, в эксперименте, изображенном на рис. 10.5. Источник: Kosslyn, 1975

В сумме эксперименты Косслина и Шепарда показывают, что зрительные образы, по-видимому, отражают внутренние репрезентации, функционирующие аналогично восприятию физических объектов. С другой стороны, не были исследованы все или хотя бы значительное число характеристик образов.

Наш анализ мысленных образов касался психологических исследований этого явления, и на данный момент мы можем сделать осторожный вывод, что мысленные образы и восприятие реального стимула во многих отношениях подобны. Однако чтобы аналогия восприятия и воображения была полной, требуются ее дополнительные подтверждения в форме нейрофизиологических данных. К счастью, в ходе нейрофизиологических исследований получено достаточное количество данных (например, Gazzaniga & Sperry, 1967; Corballis, 1989; Milner, 1968). Клинические наблюдения пациентов с мозговыми расстройствами, проведенные Лурия (Luria, 1976) и Фарах (Farah, 1988, 1995), показывают, что поражение левого полушария мозга связано с нарушениями вербальной памяти, в то время как поражение правого полушария связано с памятью на визуальный материал. Эти результаты подтверждают теорию двойного кодирования: одна система ответственна за кодирование и обработку зрительной информации, другая — за кодирование и обработку вербальной информации.

Логическое обоснование многих экспериментов, касающихся активности мозга и образов, таково: активизация когнитивного процесса, например воображения или вербального мышления, проявляется в локальной активности мозга, которая может быть измерена путем регистрации локального церебрального кровотока (более детальную информацию см. в главе 2).

В течение нескольких десятилетий психологи прилагали отчаянные усилия, пытаясь найти ответ на вопрос о функциональной эквивалентности образов и воспринимаемых визуальных объектов. Возможно, ответ находится в области нейрокогнитологии. Логика этих поисков проста. Если измерения локального церебрального кровотока (ЛЦК) указывают, что при восприятии объекта активны те же области мозга, что и при воспроизведении из памяти образа этого объекта, это подтверждает гипотезу функциональной эквивалентности (хотя не полностью, так как каждая область мозга может выполнять более чем одну функцию). Наоборот, если при восприятии активизированы иные области мозга, чем при воспроизведении образа, то гипотеза эквивалентности не подтверждается.

Сначала мы рассмотрим проблему уникальности образов и активности мозга, Были получены веские объективные доказательства того, что при воображении испытуемыми объекта или использовании образов для решения задачи активизируются все части зрительной коры. Например, в исследовании Роланда и Фрайберга (Roland & Friberg, 1985) измерялся ЛЦК во время решения испытуемым следующих трех когнитивных задач:

1. Счет в уме (вычитание по 3 начиная с 50).

2. Поиск в памяти слухового стимула (мысленное перепрыгивание через каждое второе слово в известном музыкальном фрагменте).

3. Зрительные образы (визуализация прогулки по окрестностям от двери своего дома с чередованием поворотов направо и налево).

Каждая задача активизировала различные части коры, но наиболее важным для нашего обсуждения является открытие того факта, что во время решения зрительной задачи кровоток был наиболее очевиден в задних областях мозга, включая затылочную долю и височную область, важные для высокоуровневой зрительной обработки и памяти. По-видимому, такого рода мысленные образы задействуют не только области зрительной обработки, но также и области памяти.

В исследовании на близкую тему Голденберг, Подрека, Стайнер, Сьюэсс, Дик и Уилмз (Goldenberg et al., 1990), используя для отслеживания активности мозга лишь ПЭТ-снимки, просили испытуемых отвечать на вопросы, требовавшие создания зрительных образов и не требовавшие таковых. Например:

Результаты показывают, что вопросы первого типа вызывали повышение уровня кровотока в затылочной области и в задней теменной и височной областях, ответственных за зрительную обработку, тогда как второй вопрос, не требующий участия образов, не вызывал такой реакции.

Косслин с коллегами (Kosslyn et al., 1993, 1995) провели непосредственную детальную проверку гипотезы о восприятии и образах, используя распространенный тест на воображение и ПЭТ-сканирование. В этой задаче, изобретенной Подгорным и Шепардом (Podgorny & Shepard, 1978), испытуемых просили рассмотреть букву (например, букву F), образованную из затененных квадратов сетки (условие восприятия), или вообразить букву в пустой сетке (условие воображения). Затем предъявлялась метка и испытуемые должны были указать, попадает ли метка на букву или нет (рис. 10.7).

Рис. 10.7. Пример фигуры, используемой в задаче 1 на восприятие и воображение

В первоначальном эксперименте Подгорный и Шепард обнаружили, что испытуемым требовалось больше времени для принятия решения, когда метки были ближе к букве, чем в случаях, когда они были дальше. Исследователи сделали вывод, что оценить, попадает ли метка на букву, легче, если метка находится далеко от буквы. Однако главный вывод из этого эксперимента состоял в том, что для группы, выполнявшей задание на восприятие, и для группы, выполнявшей задание на воображение, были получены похожие результаты; это подтверждает гипотезу функциональной эквивалентности.

Открытие Косслина и его коллег было несколько неожиданным. Хотя они выдвигали гипотезу, согласно которой зрительная кора (структура, расположенная в задней части мозговой коры и ответственная за зрение) будет активизироваться при решении перцептивной задачи и, вероятно, при решении задачи на воображение, результаты ПЭТ-сканирования ясно показали большую активизацию зрительной коры при генерации образа, чем при восприятии. Создавалось впечатление, что эта структура, а возможно, и другие структуры, участвующие в зрительной обработке, должна была работать более напряженно при генерации образа, чем при его восприятии. Одно из возможных объяснений этого факта состоит в том, что при восприятии зрительная кора получает подробную зрительную информацию из внешнего мира (своего рода стимул «снизу вверх») и поэтому оперирует объектом в поле зрения, что требует небольшого усилия. Напротив, при генерации образа испытуемый должен воссоздать зрительный стимул из памяти (своего рода стимул «сверху вниз»), что вынуждает его работать напряженнее.