Контроль слуховой информации


Обратная связь — одна из основных особенностей организации биологических систем. Хорошо известно, что чем сложнее система, чем больше составляющих ее компонентов, тем более выражены ее функциональная неустойчивость и собственный «биологический шум».

И только посредством специальных механизмов саморегуляции и самоконтроля, реализуемых с помощью систем обратной связи, преодолеваются неустойчивость и внутренний шум системы, а функциональная точность ее работы поддерживается на высоком уровне даже в присутствии шумов.

Функция контроля различных процессов, протекающих в мезге как на уровне отдельных клеточных единиц, так и на уровне целостных структур, занимает ведущее место в нормальной деятельности мозга.

Известный нейрофизиолог Дж. Экклс подчеркивал, что чем больше мы изучаем действие торможения на каждом уровне сенсорных систем, тем больше убеждаемся в том, что негативный обратный контроль на каждом уровне является наиболее важным механизмом в сенсорных информационных процессах.

Параллельно системе восходящих связей, идущих от улитки к слуховой коре, проходит эфферентная слуховая система, обеспечивающая влияние высших отделов слухового иути на нижележащие. Было показано, что электрическое раздражение волокон, входящих в ее свстав, вызывает торможение активности нейронов, относящихся к классической слуховой системе. Схема эфферентных слуховых путей показана на рис. 20.

Схема афферентных слуховых путей

Рис. 20. Схема афферентных слуховых путей. 1 — слуховой нерв, 2 — кохлеарное ядро, 3 — верхняя олива, 4 — нижний холм, 5 — медиальное коленчатое тело, 6 — слуховая зова коры больших полушарий мозга, 7 — ядра боковой петли, 8 — ретикулярная формация, 9 — ядра таламуса и базальные ганглии.

Эффективные точки, раздражение которых вызывает подавление активности, вызванной слуховым раздражителем, находятся вблизи, но не в самой слуховой афферентной системе.

Обнаружены также эфферентные тракты, идущие не только с первичной слуховой коры, в которой оканчиваются прямые слуховые афференты, но и от нижневисочной (височно-инсуллярной) области. Считается, что существует кольцевая система с обратной афферентацией, причем акустический ввод в височно-инсулярную кору, которая получает афферентацию от различных сенсорных систем, создает предпосылки для интермодального взаимодействия в системах обратной связи.

Кроме этой, так называемой экстраретикулярной специфической системы обратной афферентации, существуют и другие системы обратной регуляции акустического входа. Одна из них относится к системам регуляции непосредственно структур среднего уха и самых низших уровней системы. Она включает в себя системы черепно-мозговых нервов и, по-видимому, координируется не только слуховыми, но и тактильными раздражителями.

Регулирующее влияние на акустический вход оказывают также те зоны мозга, которые обусловливают сложную координированную активность звукопродуцирующего аппарата животных (вокализацию). Подобная регуляция, соответственно, обусловлена и связана с определенными формами акустического поведения.

Наконец, существует ретикулярная система обратной афферентации, активные зоны которой располагаются в ретикулярной (сетевидной) формации ствола мозга.

Система контроля слуховой информации структурно и функционально связана как со слуховыми центрами, так и с центрами, управляющими голосовыми реакциями — речью и пением. Достаточно сказать, что нарушение обратной связи, т. е. контроля звуков, поступающих в ухо, немедленно нарушает речь и ведет к искажению мелодии исполняемой песни.

Именно это явление широко используется при выявлении симуляции глухоты: • если говорящий человек слышит собственную речь через наушники с малой задержкой во времени, у него меняется произношение, появляются ошибки, а если задержка увеличивается, человек вообще не может говорить. Только при истинной глухоте качество речи не зависит от задержки во времени ее попадания в ухо.

Контроль и управление процессом слушания определяются еще одним важнейшим фактором — направленностью внимания. Несмотря на огромное значение этого психологического механизма в процессах познания н нителлектуальной деятельности, лишь в последние 15— 20 лет психологи и физиологи стали уделять должное внимание этому важнейшему и мощнейшему механизму контроля и отбора информации, в том числе и слуховой.

Процессы «направления» и «переключения» внимания изучаются не только психологическими, но и нейрофизиологическими методами. Последние используются для выявления структурно-функциональной организации зон мозга, активирующих, усиливающих или ослабляющих процессы, протекающие в различных сенсорных системах.

Несмотря на то, что ход эфферентных слуховых систем анатомически идентифицирован, их роль в поведении и в нормальном функционировании мозга неизвестна. Одно из наиболее широко принятых в литературе предположений состоит в том, что системы обратной акустической связи обеспечивают избирательность внимания посредством контроля и блокирования информации в различных отделах слуховой системы. Как и где осуществляется это блокирование, экспериментально еще не установлено.

Системы эфферентного контроля, которые участвуют в процессах организации внимания, также до настоящего времени не определены. Нейрофизиологические механизмы процесса внимания, рассмотренные подробно лишь в немногочисленных работах, и в частности в работе Ф. Уордена «Внимание и электрофизиология слуха», еще далеки от раскрытия. В этой проблеме, пожалуй, меньше ответов, чем вопросов, которые постоянно возникают как при нейрофизиологических, так и при психологических исследованиях.

Из повседневного опыта известно, например, что понимание одновременно слышимых сигналов значительно труднее, а иногда просто невозможно по сравнению с последовательно слышимыми сигналами. Попытки объяснить это явление исключительно физическими факторами, например интерференцией или маскировкой более слабого более сильным сигналом, не увенчались успехом.

Оказалось, что понимание одновременных сигналов теснейшим образом связано с инструкцией, которую получил слушатель. Любой из двух сигналов может быть понятным, если слушатель в соответствии с данной ему инструкцией не будет обращать внимание на другой.

Рассмотрим некоторые экспериментальные примеры. Если испытуемому предложить повторять речь, которую он слышит при подаче через наушники на одно ухо, он остается совершенно невнимательным к тому потоку речи, который направлен на другое ухо. Он как бы «не слышит» ее. Однако, если речь, поступающая на «игнорируемое» ухо, приобретает эффективное значение для испытуемого, например если он слышит свое имя, то он услышит ее и оценит смысл того, что ему передается. Из этого следует, что, во-первых, исключение из внимания игнорируемой речи не полное, а частичное, а во-вторых, что это блокирование осуществляется не в низших, а в высших акустических центрах мозга.

Другой экспериментальный факт. Если задание предусматривает концентрацию внимания испытуемых на цифрах, предъявляемых на одно ухо, они могут воспроизводить не только цифры, но и буквы, предъявлявшиеся на другое ухо, но рассеянные в множестве цифр, хотя по инструкции испытуемые не должны были обращать внимания на буквы.

Итак, даже при узкосфокусированном внимании периферическая информация не блокируется. Информация о поступающих стимулах обрабатывается и достигает мозга, где они оцениваются с точки зрения их приспособительного значения.

Простейший подход к пониманию внимания состоит в том, что оно представляет собой некий «переключатель», пропускающий одни сигналы и блокирующий другие. Очевидно, что такой переключатель соотносится с высшими уровнями мозговой системы обработки информации и регулируется конкретными инструкциями или биологическими задачами.

Психологические опыты свидетельствуют о том, что испытуемый замечает физические характеристики звуковых стимулов, но не интерпретирует их. Наиболее вероятно, что механизм отбора отделяет существенный материал от несущественного на основании физических параметров звукового потока. Затем срабатывает «переключатель», пропускающий для интерпретации только существенные в данной ситуации сигналы.

С учетом того, что часть поступающей на вход акустической системы информации проходит в мозг, необходимо допустить, что этот переключатель работает не по принципу «да —нет», а по принципу «больше—меньше». Последнее требует деятельного участия биологической системы в виде активного синтеза и ожидания ситуации.

© 2008 - 2017 Звук и Слух  Копирование материалов сайта запрещено. Все права на публикуемые материалы принадлежат их правообладателям.