ОЧИЩЕНИЕ УСЛОВИЙ

 

Исследование направленности обоняния

 

Экспериментатором, вставившим пластмассовые трубки в ноздри студента, был Георг фон Бекеши. Это известный ученый, лауреат Нобелевской премии (в области физиологии и медицины) за 1961 год. Он провел этот эксперимент (1964) в Лаборатории психофизики Гарвардского университета. Целью эксперимента было выяснить, действует ли разница во времени, с которой запах достигает рецептора каждой ноздри, на локализацию источника запаха.

 

Для проведения этого эксперимента нужен был особый исследователь. Во-первых, он должен был считать, что обоняние обязательно направлено. Во-вторых, требовался предельно аккуратный и технически искушенный человек: нужно было обеспечить очень точную разницу во времени поступления воздуха в каждую ноздрю. В-третьих, (решающее условие) — этот человек должен был верить, что эксперименты вносят основной вклад в научное понимание поведения.

 

Вы, разумеется, помните из курса общей психологии, что направление звука определяется благодаря тому, что у нас два уха. Если источник звука находится от нас справа, звук будет немного сильнее в правом ухе и, что более важно, достигнет правого уха немного раньше левого. Не тем же ли способом мы определяем и направление запаха? Бекеши варьировал как силу запаха, поступавшего в разные ноздри, так и время поступления запаха в каждую из них. Здесь мы рассмотрим только его исследование, касающееся временного различия.

Установка. Поскольку эффективность эксперимента зависит от «чистоты» независимой переменной, то решающее значение имеет аппаратура. На рис. 5.1 показана установка для введения запаха в одну ноздрю. В положении, указанном на рисунке, трубка, вставленная в ноздрю, пропущена через верхнюю из двух пластинок тефлона и соединена с трубкой, проходящей через нижнюю пластинку и соединенной, в свою очередь, с компрессором, подающим воздух без запаха. Ароматизированный воздух из смесителя также под давлением поступает в вентилятор и уходит наружу. Когда верхняя пластинка сдвигается вправо, в ноздрю сразу попадает ароматизированный воздух. Воздух без запаха выходит через крайнее левое отверстие в верхней пластинке в комнату.

 

 

Рис. 5.1. Аппарат для передачи запаха в ноздрю в эксперименте с направленным обонянием (Г. фон Бекеши, 1964)

 

Были использованы две такие системы, по одной для каждой ноздри. Верхняя пластинка передвигалась мощным электромагнитом. Перед началом опыта экспериментатор устанавливал реле времени на необходимую разницу во времени поступления ароматизированного воздуха в каждую ноздрю. Он мог это делать с точностью до одной десятитысячной секунды!

 

Ход опыта. В каждой пробе испытуемый в момент, когда начинает вдох, нажимал кнопку. Это вызывало поступление ароматизированного воздуха поочередно в каждую ноздрю с временным интервалом, заданным экспериментатором. (Испытуемый, конечно, не знал, каков этот интервал.) В ответ на стимул испытуемый проводил линию вперед, влево или вправо, в зависимости от того, откуда, как ему кажется, идет запах.

 

Результаты. На рис. 5.2 показаны временные интервалы (а) и ответы испытуемых (б). Были использованы следующие три уровня независимой переменной: стимуляция левой ноздри на 0,5 мс раньше стимуляции правой ноздри; одновременная стимуляция обеих ноздрей и стимуляция правой ноздри на 0,5 мс ранее левой ноздри. Как можно видеть, несмотря на очень небольшую разницу во времени (1/2000 с), испытуемые четко локализовали кажущийся источник запаха слева или справа. Когда же стимуляция была одновременной, они определяли источник как находящийся прямо впереди, хотя и несколько размытый.

 

Таким образом, была подтверждена гипотеза о том, что разница во времени поступления ароматического вещества в две ноздри создает впечатление направленности запаха.

 

Рис. 5.2. Временной интервал между стимуляцией ноздрей (а) и определение испытуемыми местонахождения источника запаха (б) в эксперименте с направленным обонянием, (а) На оси — различия во времени между стимуляцией левой и правой ноздри, (б) Распределения левои правосторонней локализации источника запаха (Г. фон Бекеши, 1964)

Обсуждение. Бекеши отмечает: «В этой связи интересно добавить, что свинья — животное, известное своей способностью отыскивать трюфели под небольшим слоем земли — имеет широко расставленные ноздри. В поисках этих деликатесов она постоянно двигает головой» из стороны в сторону так, как это делают люди, которые пытаются установить источник звука. Похоже, что животное тем самым определяет местоположение источника запаха» (1967, с. 105).

 

Однако эксперимент был проведен не за тем, чтобы объяснить, почему свиньи так хорошо отыскивают трюфели. Скорее, исследователь этим примером стремился показать, что способность локализовать источник стимуляции посредством оценки интервала между двумя воздействиями на разные участки тела является общей характеристикой восприятия, связанной с организацией нервной системы. Локализация с помощью слуха не уникальна. Это лишь одна из наиболее развитых способностей. Такое соображение привело Бекеши к изучению «слуха» на коже предплечья, которой он заменил крошечный орган слуха, расположенный в глубине среднего уха! Это дало ему прекрасную большую рецепторную поверхность и интактного испытуемого, от которого он получал субъективные отчеты.

Особая точность эксперимента иногда очень важна

Для корректного проведения эксперимента на направленное обоняние необходимо, чтобы условия независимой переменной (временные интервалы) соблюдались очень точно, а мешающие факторы были бы постоянными и желательно на низком уровне. Достоверные результаты, как это уже обсуждалось выше, могут получаться и при менее чистых условиях. Однако по поводу своих опытов Бекеши отмечает: «Интересно, что после того, как установка стала работать точнее, работа испытуемых также улучшилась, и временные интервалы, достаточные для латеральной локализации источника запаха, стали короче» (1967, с. 103). Другими словами, проводимый эксперимент должен хорошо представлять чистый эксперимент. Наушники в экспериментах Бекеши предназначались частично для предотвращения локализации стимула по щелчкам электродвигателя и шуму насоса, но главным образом для того, чтобы сосредоточить внимание испытуемого на запахе. По крайней мере в некоторых экспериментах, направленных на выделение независимой переменной, последняя должна быть исключительно «чистой»; только тогда будет достигнута внутренняя валидность в проверке экспериментальной гипотезы. Это особенно справедливо для психофизиологических экспериментов. Если используются нечистые медикаменты, то результат фактически сводится к нулю. Если операция на мозге проведена не достаточно чисто, могут быть повреждены смежные области, которые выполняют прямо противоположные функции. Вот почему мы рассмотрим теперь более тщательно эксперименты, в ходе которых вводится лекарство или разрушается часть мозга.