Исследование нервной системы психология

В настоящее время проблема исследования свойств нервной системы и определение на их основе индивидуально-психологических особенностей личности - темперамента, является важной и актуальной задачей для множества прикладных областей, связанных с подбором персонала, оценкой профессиональной пригодности, профориентации, подготовкой высококвалифицированных кадров. Среди совокупности свойств нервной системы в качестве основных принято выделять силу, подвижность и лабильность нервной системы. Наибольший интерес в аспекте профпригодности представляет исследование индивидуальной подвижности и лабильности нервной системы операторов технических систем, механизмов и транспортных средств, пилотов военной и гражданской авиации и других групп специалистов, в профессиональной деятельности которых временной фактор имеет определяющее значение.

Подвижность нервной системы является одним из основных свойств нервной системы и проявляется в быстроте перехода одного нервного процесса в другой. Анализ литературных источников показывает, что подвижность нервных процессов в настоящее время определяют с использованием психологических тестов-опросников Стреляу [1], психофизиологических методов определения скорости сенсомоторной реакции [2], оценки реакции на движущийся объект [3], оценки критической частоты световых мельканий (КЧСМ) и критической частоты слияния звуковых щелчков (КЧЗ) [3, 4], с использованием словесных сигналов [5], на основе дифференцирования по трем категориям коротких слов [6], определения концентрации внимания по невербальному тесту "перепутанных линий" и переключения внимания с использованием двухцветной цифровой таблицы Шульте-Платонова с учетом количества сделанных ошибок [7] и др.

Другое основное нервной системы характеризуется скоростью возникновения и прекращения нервного процесса и называется лабильностью нервной системы. Лабильность нервной системы принято определять с использованием электрофизиологических методов: методом фосфена [8], с использованием электроэнцефалограммы [9], и с помощью психофизиологических методов: КЧСМ [10], КЧЗ [11] и метода парных световых импульсов [12] и т.д.

Анализ экспериментальных данных, полученных различными тестами по исследованию подвижности и лабильности, показывает, что эти данные не всегда коррелируют между собой, что свидетельствует о том, что они отражают различные стороны проявления подвижности и лабильности. Установлено, что психофизиологические методы обладают в сравнении с электрофизиологическими методами рядом преимуществ, что обуславливает удобство использования именно психофизиологических методов.

Ряд методов определения подвижности нервной системы основанных на дифференцировании словесных сигналов и команд обладают низкой точностью и достоверностью, так как основаны на применении словесной информации, требующей использования мнестических функций, в частности обращения к долговременной логико-смысловой памяти. При этом наблюдается зависимость полученных результатов от культурных, языковых, образовательных и профессиональных приобретенных навыков испытуемых.

Кроме того, в частности, установлено, что такие различные свойства нервной системы как подвижность и лабильность определяют одними и тем же методами КЧСМ и КЧЗ. В то же время следует отметить, что, так как КЧСМ и КЧЗ наблюдается в условиях воздействия раздражителей с постоянным ритмом, то данные методы в большей степени оценивают лабильность нервной системы, а не подвижность. С другой стороны недостатком метода КЧСМ является низкая точность определения лабильности, обусловленная отсутствием четкого перехода от различения световых мельканий к их слиянию [13].

Таким образом, очевидно, что, несмотря на большой интерес к данной теме и многочисленные исследования, значительный методический и инструментальный аппарат, многие вопросы, касающиеся свойств нервной системы, остаются на сегодняшний день изученными не в полной мере. Нет теоретически обоснованного психофизиологического метода исследования данных свойств нервной системы, отличающегося достаточной точностью и достоверностью. Отсутствуют простые и удобные, комфортные для испытуемого методы оценки подвижности и лабильности нервной системы, а также технические средства для их практической реализации. Все это определяет актуальность разработки современных психофизиологических методов исследования свойств нервной системы, в частности подвижности и лабильности нервной системы человека.

1. Стpеляу Я. Роль темперамента в психическом развитии. - М.: Пpогpесс, 1982. - 231 с.
2. Щербатых Ю.В. Вегетативные проявления экзаменационного стресса: Автореф. дис. . доктор. СПб., 2001. - 32 с.
3. Методы и портативная аппаратура для исследования индивидуально-психологических различий человека / Н.М.Пейсахов, А.П.Кашин, Г.Г.Баранов, Р.Г.Вагапов; Под ред. В.М.Шадрина. - Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1976. - 238с.
4. МакароваГ.А. Практическое руководство для спортивных врачей. - Краснодар: Кубанпечать, 2000. - 678 с.
5. ЛукьяненкоГ.Ф., ВитковаГ.П., КобаВ.П. Методика определения силы и подвижности мыслительно-речевых процессов у детей // Физиология человека. - 1979. - Т.5. - №2. - С.360-364.
6. ХильченкоА.Е. Методика исследования подвижности основных нервных процессов у человека // Журн. высш. нервн. деятельности. - 1958. - Т. VIII. - Вып. 6. - С. 945-948.
7. Правило В.С. Факторы риска развития гипертонической и язвенной болезни у молодых мужчин: Автореф. дис. . доктор. Челябинск. 2006. - 16 с.
8. Кравков С.В. Глаз и его работа. Психофизиология зрения, гигиена освещения. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. -Л.: Изд-во АН СССР, 1950. - 531 с.
9. Пейсахов, Н.М. Саморегуляция и типологические свойства нервной системы / Н.М. Пейсахов. - Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1974. - 253 с.
10. Макаренко Н.В. Критическая частота световых мельканий и переделка двигательных навыков // Физиология человека. - 1995. - Т. 21. - № 3. - С. 13-17.
11. Голиков Н.В. Функциональная лабильность и ее изменения при основных нервных процессах. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1950. - 240 с.
12. Патент 2251959 РФ, МПК7 А 61 В 3/10. Способ определения лабильности зрительной системы человека / В.В. Роженцов, М.Т. Алиев, А.Г. Масленников, И.В. Петухов (РФ). - Опубл. 20.05.2005, Бюл. № 14.
13. Роженцов В.В. Измерение дифференциальной чувствительности зрения к частоте световых мельканий // Проектирование и технология электронных средств. - 2005. - № 2. - С. 50-53.

Лекция 1

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕГУЛЯТОРНЫХ СИСТЕМ

План:

1. Современные методы исследования нервной системы.. 1

2. Современные методы исследования эндокринной системы.. 7

Современные методы исследования нервной системы

В последнее время очень распространенными стали заболевания, связанные с нервной системой. Причин тому масса, и часто больные, приходящие с жалобами к специалистам, долго не смогут получить ответ на вопрос, что с ними. К сожалению, человеческий мозг до сих пор до конца не исследован, и возможность возникновения тех или иных отклонений в работе нервной системы и ее последствия часто находятся на стадии изучения.

Обычно постановка диагноза и назначение лечения при заболеваниях нервной системы процесс довольно длительный. Именно поэтому было изобретено множество методов, которые направлены на исследование нервной системы. Цель создания таких методов – это в первую очередь помощь специалисту в быстрой и четкой установке диагноза. Ведь множество заболеваний поддаются лечению только на ранних стадиях. Так давайте рассмотрим, в чем состоят современные методы исследования нервной системы.

Современная инструментальная диагностика всех видов заболеваний занимает очень важное место в процессе профилактики и лечения различных заболеваний, в том числе и нервной системы. Как известно болезнь легче предупредить, чем лечить, именно поэтому, разрабатываются приборы, которые способны выявить малейшие отклонения и дать возможность не допустить прогрессирование и развитие болезни.

Что касается методов исследования нервной системы, то принято подразделять их на следующие разделы: – нейровизуализационные методы; – нейрофизиологические методы; – методы исследования деятельности головного мозга; – исследование сосудистой системы человека; – другие методы. К нейровизуальным методам принято относить: МРТ головного мозга, компьютерную томографию, эхоэнцефалоскопию. Такие, методы предназначены для исследования структуры головного мозга, диагностике при образовании гематом, объемных образованиях головного мозга или внутричерепной гипертензии. Нейрофизиологические методы исследований – направлены на определения работы и полноценного выполнения функций нервных клеток (нейронов), нервов, нервных центров, спинного и головного мозга. К ним относятся: – ЭНМГ (электронейромиография) – определяет уровень поражения нервно-мышечного аппарата; – термография – определяет болезни Коновалова – Вильсона, а так же Паркинсона; – ЭЭГ; – Магнитная стимуляция (МС) – направлена, на исследования потенциалов головного мозгла, выявить отклонения, и оценить эффективность применения лечения при некоторых заболеваниях. Методы лечения с помощью электродов.

К таким методам можно отнести методы исследования головного мозга, которые основываются на наружном применении электродов, для регистрации электрической активности. Такие процедуры являются безболезненными и не длительными, а так же безвредными для пациента. В процессе исследования больной обычно находится в расслабленном состоянии, и выполняет определенные задания, данные врачом, соответственно тому какие исследования проводятся.

Это могут быть простые реакции на световые сигналы, глубокое дыхание или его задержка, пребывание пациента с открытыми или закрытыми глазами и другие дополнительные пробы. Обычно причиной для направления пациента на подобные исследования стают частые судороги, потери сознания, обмороки, вариации кризисов. Это единственный метод точного определения причины заболеваний. Соответственно результатам исследований дальше подбирается правильное лечение, выписывается курс медикаментов, выявляются противопоказания к определенным методам лечения. Также данный способ исследования помогает определить сохранность функций структур головного мозга у больных находящихся в реанимации в коматозном состоянии.

При подозрении на эпилепсию и тики обычно для исследования очага патологии применяется видео ЭЭГ. Это метод, основанный на синхронной записи видеоизображения пациента и проведении ЭЭГ. Таким образом, можно выявить методом сопоставления двигательную активность пациента и электродную активность мозга, что помогает поставить точный диагноз.

Множественная запись сна. Множественная запись сна или как ее еще называют полисомнография – это метод, основанный на наблюдении за состоянием и деятельностью головного мозга в период сна. Обычно сон занимает больше третьей части нашей жизни, и очень часто патологии сна вызывают проблемы со здоровьем. Обычно такими становятся бессонница, головная боль, храп, раздражительность, дневная сонливость и другие.

Результаты данных исследований в комплексе всех факторов определяют первопричину патологии, и соответственно дают возможность правильно установить лечение.

Для определений патологий функций нервной системы также применяется метод, который называется вызывание потенциалов головного мозга. Метод основывается на записи мозговой активности, которая вызвана различными раздражителями. Таким способом обычно исследуются зрительная система, и слух, а также вестибулярная система. Это дает возможность исследовать рассеянный склероз, ретробульбарный неврит, травматическое поражение зрительных нервов, а также нарушения утреннего уха, слуховой нерв, нарушения в стволе головного мозга. Обычно таким методом также определяется причина тугоухости, степень поражения ствола головного мозга при травмах, а также деформации шейного отдела позвоночника. Данное исследование применяется к пациентам, у которых выявлены такие симптомы как частое головокружение, посторонние звуки в ушах, такие как шум или звон, а также диагностирование отита.

Рентгенография позвоночника (спондилография) используется для диагностики переломов, смещений опухолей, пороков развития позвонков, остеохондроза, поражения спинного мозга и корешков. Спондилография производится в прямой и боковой проекциях.

Миелография – метод, заключающийся во введении в спинно-мозговой канал рентгеноконтрастного вещества с последующим производством спондилограмм. На фоне введенного вещества хорошо контурируются опухоли спинного мозга, спайки оболочек спинного мозга (арахноидит), грыжи межпозвонковых дисков.

Рентгенография черепа (краниография) производится в двух проекциях – в фас и профиль. Обращают внимание на размеры и контуры черепа, черепные швы, состояние родничков. С помощью краниограммы выявляют врожденные дефекты костей, пороки развития мозга, гидроцефалию, переломы, опухоли, признаки повышения внутричерепного давления. По показаниям производят прицельные снимки фрагментов черепа, например, турецкого седла при опухолях гипофизарной области.

Пневмоэнцефалография – метод рентгенологического исследования головного мозга, основанный на введении в спинно-мозговой канал воздуха. Воздух поднимется к головному мозгу, заполняет субарахноидальное пространство и желудочки мозга; в результате они становятся видимыми на рентгенограммах. Метод используется для диагностики последствий воспалительных заболеваний оболочек головного мозга, гидроцефалии, эпилепсии.

Ангиография – рентгенологический метод визуализации сосудистого русла головного мозга. В сонную артерию вводят рентгеноконтрастное вещество и через короткие интервалы времени производят серийные краниограммы. Получается четкое изображение распространения крови по сосудам головного мозга. Метод используют для диагностики гематомы, аневризмы (патологическое расширение сосуда с резким истончением его стенки), опухоли, абсцесса, кисты.

Реоэнцефалография – метод изучения показателей мозговой гемодинамики, основанный на измерении электрического сопротивления мозга переменному току высокой частоты. Дает информацию об эластичности и степени кровенаполнения мозговых сосудов. Используется для диагностики мигрени, дистонии, атеросклероза, гипертонической болезни.

Ультразвуковая допплерография сосудов головного мозга – метод исследования мозгового кровотока, основанный на эффекте Доплера – изменении параметров ультразвука при отражении от движущейся жидкости (крови). Позволяет измерять линейную скорость кровотока; используется для диагностики сосудистых заболеваний головного мозга.

Эхо-энцефалография – метод исследования головного мозга, основанный на способности ультразвука отражаться от границ раздела сред, обладающих различной акустической плотностью. Ультразвуковой луч подается с височно-теменной области, проходит через мозг, отражаясь от боковых желудочков и срединных структур, а затем воспринимается датчиком на противоположной стороне головы. Сигнал регистрируется на экране прибора в виде симметричных пиков. Этот метод выявляет смещение срединных структур мозга при опухоли, абсцессе, гематоме, а также расширение желудочков мозга вследствие повышения внутричерепного давления.

Электроэнцефалография – метод регистрации электрических потенциалов мозга с множества электродов, приложенных к поверхности головы. Это суммарная характеристика электрической активности мозга. В норме регистрируются ритмичные колебания правильной формы частотой 10 Гц с затылочно-теменных отведений (альфа-волны) и 20 Гц с лобно-височных отведений (бета-волны). При патологии головного мозга эти волны изменяются по частоте, амплитуде, форме, появляются медленные волны частотой 2 Гц (дельта-волны) и 5 Гц (тета-волны). Для выявления скрытой патологической активности используют функциональные нагрузки в виде вспышек света, форсированного дыхания, введения химических препаратов. Наиболее информативна электроэнцефалография для диагностики эпилепсии, опухоли и других очаговых поражений головного мозга.

Электромиография – метод оценки состояния мышцы и нерва на основе регистрации и анализа мышечных биопотенциалов. Позволяет произвести дифференциальную диагностику болезней нерва (неврит), мышцы (миопатия), нарушения нервно-мышечной передачи (миастения), а также различных уровней поражения пирамидного пути (проводящие пути, передний рог, корешок, периферический нерв).

Компьютерная томография. Тонкий рентгеновский луч сканирует головной или спинной мозг под разными углами с шагом в 3 мм. Непоглощенная тканями часть луча регистрируется датчиками. После обработки результатов компьютером воссоздается пространственное соотношение тканей по их плотности, хорошо визуализируются эпидуральное пространство, вещество головного мозга, желудочки, а также различные патологические образования внутри черепа. Компьютерная томография используется для диагностики опухолей, кровоизлияний, рассеянного склероза, грыжи межпозвонковых дисков.

Магнитно-резонансная томография. Метод основан на том, что при облучении электромагнитным полем молекулы воды принимают направление поля. После снятия внешнего магнитного поля молекулы возвращаются в исходное состояние, при этом возникает магнитный сигнал, который улавливается специальными датчиками, обрабатывается компьютером и графически отображается на мониторе. Особенностью метода является возможность получать о головном мозге не только анатомические, но и физико-химические данные. Это позволяет более четко отличать здоровые ткани от поврежденных. Метод используется для диагностики ранних стадий опухолей головного мозга, рассеянного склероза, а также для анализа мозгового кровотока.

Исследование спинно-мозговой жидкости (ликвора) широко применяется в невропатологии. Ликвор получают путем пункции: производят прокол между третьим и четвертым поясничными позвонками и берут из спинно-мозгового канала на исследование 3 мл жидкости. В норме она бесцветная, прозрачная. При менингите ликвор вытекает под повышенным давлением, при гнойном менингите он мутный. При кровоизлиянии в головной мозг или под его оболочки ликвор содержит примесь крови. В лаборатории ликвор центрифугируют, а осадок исследуют под микроскопом. В осадке определяют содержание белка и клеток. Число клеток повышено при менингите, количество белка – при опухоли. Характерные изменения ликвора отмечаются при туберкулезном менингите.

Достижения ранней физиологии

Исследования нервных импульсов росли числом и были такими убедительными, что к середине XIX века электрическая природа импульсов стала общепринятым фактом. Ученые полагали, что нервная система по существу является проводником электрических импульсов, а центральная нервная система функционирует подобно коммутатору, переключающему импульсы на сенсорные или двигательные нервные волокна.

Такой взгляд был значительным шагом вперед по сравнению с теорией нервных Декарта и теорией вибраций Гартли, но концептуально они похожи. Все эти подходы были рефлекторными. При таком подходе предполагается воздействие внешнего мира (в виде стимула) на орган чувств, вследствие чего происходит возбуждение нервного импульса, который перемещается к соответствующей точке мозга или центральной нервной системы. Там, в ответ на импульс, возникает новый импульс, который передается через двигательные нервы и вызывает определенную реакцию организма.

В XIX веке проводились изыскания и анатомической структуры нервной системы. Ученые установили, что нервные волокна состоят из отдельных структур, нейронов, которые определенным образом соединены между собой в точках, называемых синапсами. Эти выводы последовательно вытекали из механистического, материалистического представления человеческой сущности. В то время считалось, что нервная система, как и мозг, состоит из , соединение которых приводит к появлению нового качества.

Физиология XIX столетия была проникнута духом распространенной в то время философии механицизма. Нигде дух этот не был столь явным, как в Германии. В 40–х годах прошлого столетия группа ученых, многие из которых были в свое время студентами Иоганнеса Мюллера, организовали Берлинское физическое общество. Этих молодых (всем до тридцати) ученых объединяло убеждение, что любые явления можно объяснить, руководствуясь законами физики. Они надеялись соединить физиологию с физикой, развивать физиологию в рамках механистических представлений. Окрыленные своими идеями, четверо ученых (включая Гельмгольца, о котором вскоре пойдет речь) приняли торжественную клятву, подписав ее, согласно легенде, собственной кровью. В клятве говорилось: жизнь есть результат физико — химических реакций и только. Итак, в XIX столетии в физиологии пересеклись все нити: материализм, механицизм, эмпиризм, экспериментальный и измерительный методы.

Эти достижения ранней физиологии указывают на методы исследования и открытия, которые способствовали формированию научного подхода к психологическому исследованию мышления. Философы расчистили дорогу для применения экспериментальных методов в изучении мышления: физиологи уже начали ставить эксперименты для исследования механизмов, лежащих в основе психических процессов, — следующим шагом должно было стать применение экспериментальных методов непосредственно к мышлению.

Британские эмпирики доказывали, что единственным источником знания является ощущение. Астроном Бессель продемонстрировал важность факторов ощущений и восприятия в науке. Физиологи определяли структуру и функцию чувств. Пришло время подходить к оценке ощущений с количественной мерой. Уже были доступны методы исследования человеческого тела: теперь возникла необходимость разработки методов изучения мышления. Почва для возникновения экспериментальной психологии была подготовлена.

Исследования нервных импульсов росли числом и были такими убедительными, что к середине XIX в. электрическая природа импульсов стала общепринятым фактом. Ученые полагали, что нервная система по существу является проводником электрических импульсов, а центральная нервная система функционирует подобно коммутатору, переключающему импульсы на сенсорные или двигательные нервные волокна.

Boakes R. From Darvinism to Behaviourism. Cambridge University Press, 1984. P.96.

Физиология XIX столетия была проникнута духом распространенной в то время философии механицизма, и нигде дух этот не был столь явным, как в Германии. В 40-х годах группа ученых, многие из которых были в свое время студентами Иоганнеса Мюллера, организовали Берлинское физическое общество. Этих молодых ученых, которым не было и тридцати, объединяло убеждение, что любые явления можно объяснить, руководствуясь законами физики. Они надеялись соединить физиологию с физикой, развивать физиологию в рамках механистических представлений. Окрыленные своими идеями, четверо ученых, включая Гельмгольца, дали торжественную клятву, в которой говорилось: жизнь есть результат физико-химических реакций, и только. Итак, в XIX столетии в физиологии пересеклись все нити: материализм, механицизм, эмпиризм, экспериментальный и измерительный методы.

Эти достижения указывают на методы исследования и открытия, которые способствовали формированию научного подхода к психологическому исследованию мышления. Философы расчистили дорогу для применения экспериментальных методов в изучении мышления: физиологи уже начали ставить эксперименты для исследования механизмов, лежащих в основе психических процессов. Следующим шагом должно было стать применение экспериментальных методов непосредственно при изучении мышления.

Британские эмпирики доказывали, что единственным источником знания является ощущение. Астроном Бессель продемонстрировал важность факторов ощущений и восприятия в науке. Физиологи определяли структуру и функцию чувств. Пришло время подходить к оценке ощущений с количественной мерой. Уже были доступны методы исследования человеческого тела, и возникла необходимость разработки методов изучения мышления. Почва для возникновения экспериментальной психологии была подготовлена.

Впервые экспериментальные методы изучения мышления, которое, собственно, и является предметом исследования в психологии, применили четверо немецкий ученых: Г. фон Гельмгольц, Э. Вебер, Г. Фехнер и В. Вундт. Все они получили образование в области физиологии и были в курсе последних достижений науки. В XIX столетии психология как наука развивалась в большинстве стран Западной Европы — особенно успешно в Англии, Франции и Германии. Общеизвестно, что ни одна из стран не имеет монополии на энтузиазм, добросовестность или оптимизм, которые нужны, чтобы двигать науку. И тут возникает вопрос: почему же тогда экспериментальная психология зародилась в Германии, а не в Англии или Франции или где-либо еще? Не исключено, что ответ кроется в тех уникальных особенностях, которые сделали немецкую науку самой плодородной почвой для новой психологии.

К XIX столетию немецкое мышление проложило путь к экспериментальной психологии. Экспериментальная физиология уже заняла там прочное место и получила более широкое признание, чем во Франции и Англии. Так называемый немецкий характер хорошо подходил для кропотливой работы по описанию и классификации, необходимым в биологии, зоологии и физиологии. Во Франции и Англии предпочтение отдавали дедуктивному и математическому подходам к науке, в то время как в Германии, где большое значение придавалось тщательному и полному сбору исследуемых фактов, был принят подход индуктивный.

Поскольку в биологии и физиологии не практиковались итоговые обобщения, из которых затем могут быть выведены факты, в научных кругах Англии и Франции биологию признали далеко не сразу. Но в Германии, с ее верой в таксономическое описание и классификацию, биология сразу заняла достойное место в семье наук. Кроме того, немцы трактовали понятие науки довольно широко. Во Франции и Англии науками считались лишь физика и химия, в которых применялся количественный анализ; в Германии же к наукам относили фонетику, лингвистику, историю, археологию, эстетику, логику и даже литературную критику. Французские и английские ученые сомневались в правомочности применения научных методов исследования к такому сложному предмету, как человеческий разум. Но свободные от подобного скептицизма немцы с энтузиазмом взялись за исследование мыслительной деятельности.

В начале XIX столетия немецкие университеты охватила волна образовательной реформы, направленной на получение академической свободы как для профессоров, таки для студентов. Профессорам разрешили самостоятельно выбирать темы для преподавания и исследований и работать без опеки со стороны. Студенты были вольны посещать любые курсы лекций по своему выбору без ограничений жесткого учебного плана. Эта свобода распространялась и на новые науки, каковой была психология. Такая университетская атмосфера обеспечила идеальные условия для процветания научных изысканий. Профессора могли не только читать лекции, но и направлять экспериментальные исследования студентов в хорошо оборудованных лабораториях. Ни в какой другой стране не было столь благоприятного отношения к науке.

К числу наиболее известных исследователей можно отнести Германа фон Гельмгольца (1821 — 1894) — одного из величайших ученых XIX столетия. Хотя психология занимала лишь третью строчку в списке его научных интересов, все же именно работы Гельмгольца, а также исследования Фехнера и Вундта положили начало новой психологии. Г. Гельмгольц чрезвычайно успешно работал в самых различных областях. В ходе исследований по физиологической оптике он изобрел офтальмоскоп — устройство для исследования сетчатки гла- зо

Для психологии представляют интерес изыскания Гельмгольца по вопросам определения скорости нервных импульсов, а также исследования в области зрения и слуха. В те времена считалось, что скорость нервного импульса мгновенна или по крайней мере так велика, что не поддается измерению. Г. Гельмгольц был первым, кто эмпирически измерил скорость прохождения нервного импульса, фиксируя моменты возбуждения двигательного нерва ножной мышцы лягушки и последующей мышечной реакции. Экспериментируя с нервами разной длины, он определял разницу во времени между моментом стимуляции нерва рядом с мышцей и моментом мышечной реакции, а затем проделывал то же самое, но уже стимулируя нерв в другом месте, дальше от мышцы. Эти опыты позволили определить скорость прохождения нервного импульса, которая в среднем оказалась равной 90 футам в секунду (примерно 27 м/с). Г. Гельмгольц проводил подобные эксперименты и на людях, но полученные результаты — даже относящиеся к одному человеку — настолько различались, что в конце концов он отказался от подобных исследований.

Опытным путем Гельмгольц установил, что прохождение нервных импульсов происходит с определенной скоростью. Это подтвердило, что процессы мозговой и мышечной деятельности протекают не одновременно, как считалось ранее, а следуют друг за другом через некоторое время. Однако его интересовали не психологические аспекты, а лишь сама возможность измерения данного параметра. Заслуги Гельмгольца для новой психологии были признаны позднее: результаты его экспериментов положили начало перспективному направлению в области изучения протекания нейропроцессов. Его работы заложили основу для будущих экспериментов по определению количественных характеристик психофизиологических процессов.

Работы Г. Гельмгольца по изучению механизма зрения также оказали заметное влияние на психологию. Он исследовал внешние мускулы глаза и механизмы, с помощью которых внутренние мускулы глаза перемещают хрусталик при фокусировании зрения. Он пересмотрел и расширил теорию цветовидения. Научный труд, посвященный этой теории, был опубликован в 1802 г. Томасом Юнгом; в наши дни это теория цветовидения Юнга — Гельмгольца. Не менее важными были исследования Г. Гельмгольца, посвященные механизму слуха, а именно восприятию тонов, природе согласованности звучания, а также вопросам резонанса. Труды ученого, касающиеся механизма зрения и слуха, включены в современные учебники по психологии, что свидетельствует о выдающемся значении его исследований. Гельмгольц не был физиологом, психология также не являлась его главным интересом, но большую часть своей работы он посвятил изучению человеческих ощущений и тем самым способствовал укреплению экспериментального подхода при изучении психологических проблем.

К числу выдающихся ученых можно отнести и Эрнста Генриха Вебера (1795—1878). В 1815 г. он получил докторскую степень в Лейпцигском университете, в котором с 1817 по 1871 г. изучал анатомию и физиологию. Главным предметом его научных интересов стала физиология чувств, именно в этой области он сделал самые выдающиеся открытия. До него изучение органов чувств ограничивалось исключительно зрением и слухом. Э. Вебер раздвинул границы науки, начал изучать чувствительность мышечных и кожных покровов. Особенно важным явился его перенос в психологию экспериментальных методов физиологии.

Один из вкладов Вебера в новую психологию заключался в экспериментальном определении точности тактильных ощущений, а именно расстояния между двумя точками кожного покрова, при котором человек ощущает два отдельных касания. Испытуемых, которые не могут видеть специальный прибор, просят сообщить, сколько касаний они ощутили. Когда две точки раздражения находятся близко друг от друга, испытуемые отмечают только одно касание. По мере увеличения расстояния между двумя источниками раздражения, участники эксперимента начинают испытывать неуверенность относительно того, почувствовали ли они одно или два касания. На определенном, достаточно большом расстоянии между двумя точками, испытуемые уверенно сообщают о двух разных касаниях. Этот эксперимент продемонстрировал наличие так называемого двухточечного порога — некоего момента, в котором можно распознать два независимых источника. Опыты Вебера стали первым экспериментальным подтверждением теории порога, согласно которой существует момент начала возникновения физиологической и психологической реакции. Эта теория популярна и в наши дни.

Еще один существенный научный вклад Э. Вебера заключается в разработке математических методов измерения в психологии. Ученый поставил перед собой цель установить величину едва заметного различия — наименьшую разницу в весе двух грузов, которую способен распознать человек. Он попросил участников эксперимента поднять два груза и определить, какой из них тяжелее. Вес одного был одинаковым на всех этапах эксперимента, вес другого все время менялся. Если различие было незначительным, вес признавался одинаковым, но на определенном этапе увеличения разницы она распознавалась. Затем Вебер исследовал способность различать вес по мышечным ощущениям. Он обнаружил, что испытуемые точнее различают разницу в весе грузов, когда поднимают их сами (получая мышечные ощущения через кисти рук, плечо и предплечье), нежели когда груз вкладывают им в руки.

На основе этих экспериментов Э. Вебер пришел к выводу, что, по всей вероятности, способность различать зависит не от абсолютной разницы в весе двух грузов, а от относительной. Он проводил опыты и по визуальному определению различий и обнаружил, что здесь соотношение величин меньше, чем в случае мышечных ощущений. Ученый предположил, что для определения едва заметного различия между двумя раздражителями можно ввести некий постоянный коэффициент — свой для каждого из чувств. Его исследования доказали отсутствие прямого соответствия между физическим раздражителем и нашим восприятием этого раздражителя. Однако, как и Гельмгольц, Вебер интересовался только физиологическими процессами и не задумывался о значении своих изысканий для психологии. Его работа проложила путь исследованиям взаимосвязи между телесными ощущениями и мышлением, между раздражителем и последующим восприятием раздражения. Это был настоящий прорыв в науке. Теперь единственное, что было необходимо, — это достойно, соразмерно важности вновь разработанного метода, применить его. Работа Вебера была экспериментальной в самом строгом смысле слова. Она проводилась в специально созданных условиях, предлагаемые участникам эксперимента раздражители многократно варьировались, при этом фиксировался каждый полученный результат. Опыты Вебера вдохновили многих исследователей на использование экспериментального метода в качестве средства изучения психологических явлений. Исследования ученого в области измерения порога ощущений имели первостепенное значение; его доказательство измеримости ощущений оказало влияние практически на все аспекты современной психологии.

Густав Теодор Фехнер (1801-1887) был ученым с удивительно разносторонними научными интересами. Его активная карьера длилась более 70 лет. Из всех занятий наибольшую известность ему принесли работы по психофизике, хотя он и не считал ее главным делом своей жизни. 22 октября 1850 г. — важная дата в истории психологии. Утром

того дня Фехнера осенило, что существует закон, устанавливающий связь между мозгом и телом: этот закон может быть выражен через количественное отношение между психическим ощущением и физическим раздражителем. Он пришел к выводу, что повышение уровня раздражения не вызывает идентичного роста интенсивности ощущения — с увеличением интенсивности раздражения в геометрической прогрессии интенсивность ощущений возрастает лишь в арифметической. Например, звук колокольчика, добавленный к звучанию еще одного колокольчика, сказывается на ощущениях гораздо в большей мере, чем звук того же колокольчика, добавленный к звучанию десяти колокольчиков. Следовательно, интенсивность раздражения влияет на количество вызванных ощущений не абсолютно, а относительно.

Простое, но гениальное открытие Г. Фехнера показало, что количество ощущений (психическое качество) зависит от количества раздражения (телесное или физическое качество). Чтобы измерить изменения в ощущениях, необходимо измерять изменения при разных уровнях раздражения. Таким образом, появилась возможность соотнести психический и физический миры в количественных показателях. Фехнеру удалось эмпирическим способом преодолеть барьер, разделяющий душу и тело. Хотя в концептуальном плане все было ясно, но как осуществить измерения в реальности? Исследователю надо было точно определить количество субъективных и объективных ощущений, а также физического раздражения. Измерить физическую интенсивность раздражителя — уровень яркости света или, скажем, вес разных грузов — не представляет сложности, но как измерить ощущение — то сознательное переживание, которое испытывает субъект в ответ на раздражение?

Опираясь именно на психофизические исследования Г. Фехнера, В. Вундт разработал свой план экспериментальной психологии. Методы Фехнера позволили решить огромное число психологических проблем, о чем их автор мог только мечтать. Эти методы с небольшими изменениями применяются до настоящего времени. Фехнер дал психологии то, без чего не может быть науки: точные и удобные методы измерения.

Основоположник психологии как формальной академической дисциплины, он организовал первую лабораторию, учредил первый журнал, положил начало экспериментальной психологии как науки. Сферы его научных интересов — включающие ощущения и восприятие, внимание, чувства, реакцию и ассоциации — стали основными главами во всех учебниках по психологии. То, что взгляды В. Вундта относительно психологии не во всем оказались верными, ни в коей мере не умаляет его достижений как основателя этой науки.

Дух времени второй половины XIX в. подготовил почву для применения экспериментальных методов к проблемам психики, и Вундт был энергичным и решительным проводником уже существовавших идей.