Под этим заглавием могут быть объединены различные, примечательные изменения реакций, которые бывают двух родов, если их брать просто как явления: переходы от одной реакции к другой и колебания в продуктивности реакций. Сдвиги происходят при би­нокулярной борьбе полей, при рассматривании двухзначных фигур и при обыкновенных перемещениях внимания от одного объекта к другому. Колебания представляют собой отход от высокого уровня продуктивности во время непрерывной работы или наблюдения. Об­щее для всех этих явлений — то, что реакции изменяются, хотя раз­дражители остаются теми же. Изменения реакций вызываются внутренними, а не внешними причинами. Каковы могут быть эти внут­ренние причины — сложная проблема.

Обычные сдвиги внимания. Имея перед собой сложное поле зрения, вы, как правило, смотрите вокруг, отмечая сначала один объект, потом другой. Если вы начнете следить за кожными ощущениями, то заметите, что сильнее выступает то одно ощущение, то другое. Если вы закроете глаза и будете наблюдать за своими мыслями, то вы найдете постоянную смену одной мысли другой. Если даже вы намеренно думаете о какой-либо проблеме, частные идеи приходят и уходят.

Биллингс (1914) попытался выяснить, насколько быстрой мо­жет быть эта последовательность реакций. Он помещал перед испы­туемым картину с инструкцией следить за одной особенной точкой на ней и нажимать телеграфный ключ каждый раз, когда его внима­ние отклоняется от этой точки. При помощи электроотметчика была получена запись на закопченном барабане рядом с отметками времени. В среднем для нескольких испытуемых во многих эксперимен­тах расходовалось около 2 сек. на один объект или мысль до их смены. Это время варьировало от момента к моменту. У одного и того же испытуемого и в одном и том же коротком эксперименте оно могло варьировать от 0,1 до 5 сек. или больше. Пиллсбури (1913) при анализе этих результатов (полученных в его лаборато­рии) указал, что полученное среднее слишком высоко, потому что испытуемые всегда забывали отмечать некоторые сдвиги. Он также настаивает на том, что каждый отмеченный сдвиг обозначает факти­чески два сдвига: 1) от наблюдаемой точки к какому-нибудь друго­му объекту или мысли и 2) от этого объекта к нажатию ключа. Поэтому он полагает, что для длительности простой пульсации вни­мания 1 сек. будет более верным средним, чем 2 сек. Он подчерки­вает далее значение минимумов времени как показателей максималь­ного темпа сдвигов и заключает, что колебания вроде 0,1 —0,2 сек. на объект представляют наибольшую подвижность внимания.

Эту максимальную скорость сдвигов внимания можно сравнить с максимальным темпом ударов пальцем, который приблизительно ра­вен 9—11 ударам в секунду. Однако испытуемый не может, конеч­но, следить каким-либо образом за каждым последовательным ударом.

Один из наиболее быстрых процессов, которые происходят в человеческом мозгу, — это чтение про себя. Фотографии глаз: по­казывают около 4 фиксаций в секунду при средней быстроте чте­ния и 6 в секунду у некоторых лиц. Если бы мы могли считать каждую фиксацию за акт внимания, мы имели бы, таким образом, 0,16 — 0,26 сек. как время каждого акта внимания. Однако представляется вероятным, что процесс восприятия и осмысливания при чте­нии не распадается на отдельные единицы соответственно фиксаци­ям глаза. Если мы измерим скорость чтения через количество слов, то найдем, что очень быстрый чтец покрывает 10—13 слов в секун­ду, но отдельные слова не читаются при помощи стольких же актов внимания. Хотя мы не можем провести точного измерения скорости внимания по этим экспериментам с чтением, мы считаем правдопо­добным, что движение может быть очень быстрым — приблизительно таким, как вычислено Пиллсбури в эксперименте другого типа.

Если мы поставим вопрос не о том, как быстро может передви­гаться внимание, а о том, как долго оно может оставаться фиксиро­ванным, то от Биллингса мы получаем ответ — 5 сек. На сложном объекте можно сосредоточивать внимание гораздо дольше, однако внимание сдвигается от одной части объекта к другой. Можно пре­следовать цель гораздо дольше, но в это время выполняется одно частное действие за другим. Чтение — это другой случай, где мы не теряем нити вопреки быстрому следованию отдельных актов.

Колебания внимания при восприятии двухзначных фигур. Одна двухзначная фигура (или рисунок) может быть видима как представляющая два или больше различных объекта. Более известны ри­сунки с обратимой перспективой. При постоянном рассматривании такая фигура кажется попеременно перевертывающейся. Колебания могут быть до некоторой степени управляемы путем направления глаз на ту часть фигуры, которую мы желаем видеть выступающей. Если к этому управлению не прибегают, то темп колебаний очень изменчив. Вначале один ее вид может оставаться постоянным на несколько секунд и даже минут, но если изменения однажды нача­лись, они повторяются все чаще во время непрерывной фиксации глаз на рисунке. После отдыха изменения могут снова стать более медленными. Билле (1931), научив испытуемого управлять восприя­тием такой фигуры, предложил ему сменять фазы как можно чаще и получил среднее — 72 фазы в минуту, когда испытуемый был бодр. Среднее снижалось до 60 фаз в минуту после 5 мин. постоянного напряжения.

Подобные колебания происходят и при рассматривании точечных фигур, хотя число фаз (различных группировок) не ограничи­вается при этом только двумя. Темп колебаний варьирует и, по неко­торым подсчетам, в среднем равен 20 — 30 фазам в минуту.

Из всех этих разновидностей колебаний внимания лучше всего изучена борьба полей зрения. Это очень специфический род коле­баний внимания, зависящий от физиологических особенностей бино­кулярного аппарата.

Ни одну из этих форм изменений нельзя отождествлять с обыч­ными смещениями внимания. Легко наблюдать следующий факт: в то время как одна из фаз держится устойчиво, внимание может совершенно отвлечься от рисунка. Такое блуждание внимания не вы­зывает каких-либо изменений в восприятии рисунка. Смены фаз при рассматривании двухзначных фигур или при бинокулярной борьбе полей зрения не являются поэтому простыми смещениями внимания.

Колебания внимания. Врач-ушник Урбанчич (1875), применяя часы для проверки слуха, отметил, что если они удалены на расстоя­ние, с которого едва слышно их тиканье, то последнее не остается постоянно слышимым, а периодически то «исчезает», то «возвращается». Подобные колебания уже наблюдались при восприятии сла­бых зрительных и тактильных раздражителей (см. рис.). Если пред­ставить себе внимание растущим и убывающим, поднимающимся и падающим в виде «волн внимания», то едва воспринимаемые раздражители будут ощущаться на гребнях и не ощущаться во впадинах волн.

Вместо часов может быть применен аудиометр для лучшего кон­троля слабых звуков. При зрении раздражитель будет едва воспри­нимаем в том случае, когда он очень мал по площади, как черная точка на белой поверхности, видимая на расстоянии, или когда он очень мало отличается от фона по яркости. Последнее условие мо­жет быть получено путем нанесения бледного сероватого рисунка на часть поверхности или проектирования слабого добавочного све­та на часть поверхности, равномерно освещенной другим источником све­та, или, удобнее всего, путем приме­нения цветной вертушки. В качестве кожных раздражителей чаще всего применяются слабые электрические токи или кусочки пробки, которые кладут на кожу.

Темп колебаний широко варьиру­ет у разных лиц. Среднее время одного испытуемого для полной «вол­ны», включающей как положительную фазу (когда раздражитель восприни­мался), так и отрицательную, было только 3 сек., тогда как некоторые испытуемые в той же самой лаборатории показали среднее около 26 сек.

Типичное время равно примерно 8—10 сек. Темп далек от постоянства даже у одного и того же лица, как можно видеть в следующей непрерывной серии длин волн, полученных Марбе от одного испы­туемого, наблюдавшего маленькую черную точку на белом фоне. Вре­мя в секундах было таким:

17, 4, 14, 14, 3, 9, 8, 6, 11, 13, 9, 8, 13, 6, 7, 8, 7, 9, 19, 12, 4, И, 3, 10,10.

Положительные и отрицательные фазы обычно нерегулярны, как можно видеть в следующей непрерывной серии Экснера:

Положительная фаза: 2,4; 4,0; 4,0; 2,9; 3,7; 8,1;

Отрицательная фаза: 6,8; 0,6; 4,1; 5,2; 4,3; 11,5.

Эксперимент Вирсма обнаружил один существенный фактор, определяющий относительную длительность положительных и отрица­тельных фаз. Он держал часы иногда так далеко от уха испытуемо­го, что их тиканье едва ли могло быть когда-либо слышно, иногда так близко, что оно могло быть слышно большую часть времени. Каждое измерение продолжалось по 300 сек., и приведенная табли­ца показывает общее время, в течение которого тиканье часов было слышно.

Продолжительность положительных фаз возрастает с силой раздражителя. Подобные же результаты были получены для зрительных и слуховых раздражений.

Эти колебания объясняются при предположении, что для вос­приятия очень слабых раздражителей весь рецептивный аппарат от органов чувств до мозга должен функционировать в совершенстве; любой мгновенный изъян в продуктивности прерывает ощущение. Из частей рецептивного аппарата менее всего вероятны колебания продуктивности зрительного нерва. Место колебаний может быть или в органах чувств, или в мозге, или в том и другом.

Мускульная неустойчивость. Чтобы ухо имело максимум чувствительности к тиканью часов, слуховая мембрана должна, по-види­мому, поддерживаться точно в предельном натяжении при помощи мелких мускулов в среднем ухе; если эти мускулы периодически рас­слабляются, звуки могут становиться неслышимыми. Но значение этого фактора было отвергнуто, когда Урбанчич (1875) нашел, что лица, у которых слуховая мембрана была удалена, все еще имели типичные колебания внимания при слушании тиканья часов. Подоб­ным же образом предположения о том, что причиной колебаний вни­мания при зрительном восприятии является неустойчивость цилиарного мускула, управляющего хрусталиком глаза, было опровергнуто открытием, что колебания внимания происходят даже тогда, когда цилиарная мышца парализована атропином, и даже у пациентов с удаленным хрусталиком.

При осязании эксперименты с хорошо контролируемым воздействием раздражителей, по-видимому, не дали колебаний внимания, так что колебания внимания, отмеченные в менее точных измерениях, вызваны, вероятно, быстрой адаптацией (характерной для этого ощу­щения), приводящей к отрицательной фазе, а также движениями в процессе изменения раздражителей, которые у неутомленных рецеп­торов восстанавливают ощущение.

Адаптация сетчатки. Более вероятным фактором колебаний внимания при зрительных восприятиях является «утомление» некоторых частей сетчатки, подвергшихся непрерывному раздражению. Не­прерывно фиксируемый рисунок из черного и белого цветов посте­пенно сходит на нет. Лучшим показателем такой адаптации сетчатки являются отрицательные последовательные образы, которые видны после замены рисунка-раздражителя равномерным серым полем. Пейс (1902) пользовался этим показателем. Испытуемый пристально смотрел на слабые полосы света, которые исчезали и снова становились видны, а экспериментатор устранял объективные полосы в различ­ных фазах колебаний внимания. Отрицательные последовательные образы появлялись в том случае, если объективные полосы устранялись в начале отдельной фазы, но не появлялись, если они устраня­лись в начале положительной фазы. Адаптация сетчатки, таким об­ разом, приходилась на начало положительной фазы. Положительная фаза является временем прогрессирующей адаптации, а отрицательная фаза - временем восстановления. Это истолкование проблемы было подкреплено разнообразными экспериментами Ферри (1906; 1913), который обнаружил далеко идущий параллелизм между условиями, благоприятствующими колебаниям внимания и адаптации.

Против принятия адаптации органов чувств в качестве полного объяснения имеется два веских довода: 1) она не может объяснить колебания внимания при слуховых ощущениях, так как периферическая адаптация или утомление почти отсутствуют у уха, и 2) если иметь в виду глаз, то адаптация объясняет только исчезновение ощу­щения, но не появление его. Как может сетчатка избавиться от сво­ей адаптации? Ответ заключается в указании на то, что для устране­ния адаптации должно измениться раздражение.

Движения глаз. Имеется один надежный способ для изменения раздражения сетчатки, если даже внешняя ситуация остается неизменной: просто двигать глазами. Как только они переменят точку фиксации, конфигурация раздражений попадает на другие части сет­чатки и, вероятно, на части, не адаптированные к этому особенному рисунку света и тени. При помощи немногих последовательных дви­жений глаз сетчатка обычно остается в благоприятном равномерном состоянии и, таким образом, в готовности воспринимать какую-ни­будь конфигурацию раздражений.

Некоторые доказательства того, что движения глаз способству­ют повторному появлению слабых зрительных раздражителей, най­дены экспериментами Гуилфорда (1927), который одновременно от­мечал движения глаз и колебания внимания. В то время, когда ис­пытуемый следил за слабым квадратным пятном света на черном фоне, движения его глаз фотографировались, а движения его паль­цев, сигнализировав об исчезновениях и появлениях пятен света, регистрировались на том же фильме. Анализ данных показал, что дви­жения глаз не ограничивались какой-либо отдельной фазой колеба­ний, но были более часты как раз перед появлением светлого пятна и более редки как раз перед его исчезновением. Относительно по­стоянная фиксация во время положительной фазы благоприятствует адаптации и исчезновению ощущения, а движения глаз в течение от­рицательной фазы благоприятствуют ее снятию и появлению ощущения.

Центральные факторы. Другой эксперимент того же автора показал, что адаптация может происходить в зрительных областях коры точно так же, как и в сетчатке, и что кортикальная адаптация также принимает участие в колебаниях внимания. Когда испытуемый сиг­нализировал об исчезновении пятна света, аппараты производили над раздражителями одну из следующих операций:

1. Раздражитель оставался неизменным. В обеих сетчатках и в зрительных областях коры продолжали раздражаться те же самые части, что и раньше (пока не происходило движения глаза). Испытуемый сигнализировал о появлении светлого пятна через 10—12 сек. —обычная продолжительность его отрицательной фазы.

2. Раздражитель немедленно сдвигался на другую часть сетчат­ки. Раздражались неутомленные части обеих сетчаток и зрительных областей. Испытуемый сигнализировал о появлении светлого пятна примерно через 1 сек.

3. Раздражитель немедленно предъявлялся соответственной ча­сти другой сетчатки. Таким образом, раздражались неутомленные части сетчатки, но, по предположению, подвергалась воздействию та же самая часть зрительной области коры, что и раньше, по причине проек­ции соответственных точек обеих сетчаток на одни и те же точки коры. Испытуемый сигнализировал о появлении светлого пятна при­близительно через 3 сек.

Сравнительно медленное появление пятна в последнем случае может, вероятно, быть приписано некоторому роду церебральной адап­тации. Слуховые колебания внимания при восприятии менее всего объяснены. Их подлинность была подтверждена тщательными экс­периментами с современными звукопродуцирующими аппаратами. На слуховую адаптацию, которой, по-видимому, не существует, здесь ссы­латься невозможно, и мускульные движения, по-видимому, также не являются имеющим значение фактором. Наблюдения затрудняются субъективными ощущениями (звон в ушах), которые могут быть важ­ной причиной колебаний внимания.

Факторы, зависящие от кровообращения. Кровяное давление, а с ним и кровоснабжение мозга подвержены слабым, периодичес­ким колебаниям, которые иногда называются волнами Траубе — Ге­ринга. Их можно видеть на плетизмограммах руки. Их период, правда лишь до некоторой степени изменчивый, согласуется в среднем с пе­риодом еще более изменчивых «волн внимания», и это соответствие наводит на мысль, что колебания внимания могут зависеть от этих небольших изменений в кровяном давлении, которые могут влиять на деятельность мозга. Первые экспериментаторы (Боузер, 1903), регистрируя те и другие волны одновременно, нашли, что между ними наблюдалось прекрасное соответствие, фаза в фазу. Позднее крити­ческая проверка показала так много исключений, что они скорее ис­ключали правило. Большое количество таких одновременных запи­сей было изучено Гриффитсом и Гордоном (1924), которые отмеча­ли совпадения появлений и исчезновений слабых зрительных раз­дражителей с различными фазами волн Траубе — Геринга. Они про­исходили почти независимо, хотя имелось слабое (и статистически достоверное) преобладание появлений во время подъема волн Траубе — Геринга и слабое преобладание исчезновений на гребнях волн. Во время падения и во впадинах таких преобладаний не было. Для такого распределения трудно найти какую-нибудь физиологическую причину, однако эти данные согласуются с заключением, что измене­ния в мозговой циркуляции имеют некоторую, хотя и небольшую, роль в рассмотренных нами колебаниях.

Колебания производительности при непрерывной работе. Подходя к вопросу о колебаниях с совершенно различных точек зрения, исследователи, изучающие работу и утомление, отметили короткие снижения продуктивности, рассеянные на всем протяжении исполнения однообразных заданий. Испытуемый время от времени делает паузу, и его деятельность в этот момент кажется задержан­ной или заторможенной. Эксперимент по изучению этих задержек («блоков») (Билле, 1931) требовал быстрой серии легких реакций, таких, например, как называние 6 цветов (предъявляемых в беспорядке в виде неограниченного ряда маленьких квадратов), замена определенных букв цифрами (которые были предъявлены в виде длинной серии) и попеременное прибавление и вычитание 3 из длин­ной серии чисел. Испытуемый отвечал устно, а экспериментатор на­жимал ключ при каждом ответе испытуемого, отмечая, таким образом, время на кимографе, однако с некоторой возможностью ошибок, поскольку невозможно было соблюдать точный темп при быстрой и нерегулярной серии звуков. Блок определялся как интервал между двумя последовательными ответами, по крайней мере вдвое превос­ходивший средний интервал у испытуемого в ту же самую минуту работы.

В реальности таких блоков не приходится сомневаться. Работа продолжается некоторое время на высшей скорости, а затем наступает срыв. Это лучше всего можно видеть по отметкам нажатий. Срывы не происходят с ритмичной регулярностью, хотя при про­смотре записей может создаться такое впечатление. Билле приводит 17 сек. в качестве среднего промежутка между блоками, однако он находит, что средние промежутки у разных лиц варьируют от 10 до 30 сек. и что упражнение уменьшает, а утомление увеличивает час­тоту блоков. Даже у того же самого лица в одном и том же корот­ком отрезке работы как длина этих блоков, так и промежуток вре­мени между ними могут колебаться в широких пределах.

Это явление может быть родственно тому, что мы назвали обыч­ными сдвигами внимания. Когда выполнение задания требует точ­ного согласования нескольких сложных мозговых механизмов, ка­кое-нибудь отвлечение внимания или смещение интереса на что-нибудь, не относящееся к задаче, нарушает это согласование и преры­вает исполнение.

В аналогичном эксперименте (Стерзингер, 1924) задачи были бо­лее сложными и допускалось много ошибок. Перед испытуемым был лист, содержащий длинные ряды и группы букв, наподобие следующих:

абв фг х лнм ноб раб едиф гло р уа ца амн о ло гм но е л бб бан

ав ха хо у ее аб в д н ерах фгх абв пм х офм н о орр ел и у к шп рфаб кам нобс фгх сгх б емнр фан нич вца бв

абв сал т ра о ео н у с е фгх ра бг фл абв цид ах а абв вса абв

Три задания, выученные сначала по отдельности, были затем пред­ложены вместе:

1) вычеркнуть все буквы, которые стоят отдельно и между двумя гласными;

2) вычеркнуть все буквы, которые одинаковы со стоящими не­ посредственно перед ними;

3) вычеркнуть все группы из двух букв, которые следуют не­посредственно за другой группой из двух букв.

В этом эксперименте испытуемый делал много ошибок и про­пусков, и в этих ошибках и пропусках Стерзингеру представилась некоторая периодичность. Правильные реакции осуществлялись в периодической последовательности, причем последняя не носила характера случайной. Некоторые испытуемые имели тенденцию ошибаться в одном случае из каждых трех, другие — в одном случае из каждых четырех, как если бы они имели привычку отдыхать че­рез определенное количество актов внимания.

Можно ли эти колебания называть колебаниями внимания? Когда перестают следить за объектом, объект обычно не исчезает совершенно из поля сознания, как слабый раздражитель в отрицательной фазе колебания или как в эксперименте на борьбу полей, где раздражитель, направленный на одну сетчатку, исчезает в тот момент, когда раздражитель, направленный на соответственную часть другой сетчатки, появляется в поле зрения. Смены в соперничестве сетчаток — это нечто большее, чем сдвиги от фокуса к периферии внимания, т. е. от ясности к неясности. Это переходы от осознания к неосознанности.

Известно также, что внимание может переходить от слабого раздражителя и обратно к нему, в то время как раздражитель остается в положительной фазе колебания. Один из испытуемых Гуилфорда сообщает после эксперимента, в котором от него требовалось наблюдение за слабым светом:

«В первой части эксперимента я замечал, что в тот момент, ког­да раздражитель находился в поле зрения, я мог направлять свое внимание в сторону без того, чтобы это повлияло на восприятие раздражителя. Я направлял свое внимание на стол экспериментато­ра, на подставку для головы, на свет, который падал, как казалось, с левой стороны комнаты, но которого я до тех пор не замечал. Несмотря на то что все эти вещи захватывали мое внимание, раздражитель оставался... После того как он исчезал, я мог, наоборот, отвлечь свое внимание от всех этих вещей и направить все свои усилия целиком на ожидание раздражителя, но безуспешно».

При соперничестве сетчаток происходит конкуренция между раздражениями левого и правого глаза; при рассматривании двухзначных фигур происходит подобная же конкуренция, а именно: двух­значная фигура является адекватным раздражителем для одной из двух реакций в зависимости от восприятия фигуры одним из двух различных способов. Эти реакции взаимно исключают друг друга; они не могут быть выполнены в одно и то же время. Аналогичный тип соперничества имеет место между некоторыми рефлексами (Шеррингтон, 1906). Стоя, животное не может почесаться одновременно обеими задними ногами. Одна из задних ног должна поддерживать туловище в тот момент, когда другая чешет его. Если раздражения наносятся с обоих боков, то животное некоторое время чешется од­ной ногой, затем — другой, и так попеременно. Таков результат у децеребрированной собаки; нормальная собака с центральным конт­ролем над спинным мозгом имеет в своем распоряжении большее разнообразие реакций и ведет себя менее стереотипно. Соперниче­ство между спинно-мозговыми рефлексами более родственно сопер­ничеству сетчаток; то, что происходит при рассматривании много­значных фигур, несколько более сложно, потому что существует бо­лее чем два альтернативных способа видеть такую фигуру.

При обычном смещении внимания, так же как и при обычном переходе от одной двигательной реакции к другой, происходит соперничество между альтернативными реакциями, но поведение в этом случае более сложно и более подвижно, чем при соперничестве сет­чаток, так как альтернативы здесь более многочисленны и не являются взаимно исключающими друг друга.

Для понимания динамики поведения большое значение имеют по крайней мере два главных факта, которые были обнаружены при изучении внимания: 1) передвижение внимания, находящее типичное про­явление в его сдвигах, и 2) ширина поля одновременной активности—ширина, которая реальна и, как обнаружено при изучении объе­ма и отвлечении внимания, не беспредельна по своим размерам.