Как пример протекания опыта приведем протокол одного из последних экспериментов с этим испытуемым (табл. 1).
Таблица 1
Испытуемый К., 2/V1 1939, № 47
Вероятность роли посторонних, не учитываемых факторов, которая могла бы сказаться на результатах этой серии опытов, была сведена условиями экспериментов к минимуму: испытуемые были полностью отделены oт экспериментатора, так что какие бы то ни было непроизвольные сигналы со стороны последнего были исключены; отключение контрольных лампочек полностью уничтожало эти возможности и со стороны ассистента; наконец, переход на вакуумный замыкатель с ртутью делал совершенно бесшумной единственную техническую операцию, совпадающую во времени с подачей основного раздражителя. Оставалось исключить моменты, связанные с действием самого потока видимых лучей.
Первым вопросом и здесь оставался вопрос о возможной роли тепла. Полученная нами величина на хорошо выверенных приборах (мы пользовались двумя различными калориметрами) – 0,006 Q была, разумеется, во много раз меньше величины порога тепловой чувствительности. Оставалось выяснить, не меняется ли у наших испытуемых этот порог в ходе самих опытов. С этой целью мы измеряли порог тепловой чувствительности к инфракрасным лучам испытуемых в самом конце серии. Полученные в этих измерениях величины оказались, как и следовало ожидать, значительно выше (в десять раз), чем та, с которой мы имели дело в наших опытах (0,06—0,04 Q). Таким образом, возможность реакции испытуемых непосредственно на тепловые лучи была исключена.
Можно было, однако, допустить существование непрямого теплового эффекта облучения, возникающего вследствие преобразования энергии видимых лучей.
Для того чтобы выяснить этот вопрос, были проведены специальные измерения.
Мы полагали, что в случае если нагревание действительно имеет здесь место, то оно не может не захватить также того участка кожи, который непосредственно примыкает к облучаемому участку. Поэтому, для того чтобы уловить тепловой эффект облучения, достаточно было систематически регистрировать в ходе опытов температуру ближайшего к облучаемому участку кожи, для чего в установке была вмонтирована специально изготовленная термопара, один из элементов которой прижимался пружиной к краю поверхности ладони испытуемого, подвергавшейся действию видимых лучей. Так как шкала зеркального гальванометра, растянутая на 300 мм, покрывалась перепадом температуры около 1,2°С, то, считая отсчетной единицей деление шкалы в 0,5 мм, мы могли уловить изменения с точностью около 0,005°С.
Измерения были проведены при различных величинах интенсивности (Q) облучения. Так как в ходе опыта происходят значительные колебания температуры кожи, то сопоставлялись между собой средние величины, получаемые в конце полуминутных интервалов, приходящихся на засвет, и интервалов без засвета. Данные этих измерений показали, что: 1) при интенсивности облучения > 0,10 – < 0,16Q происходит незначительное, но закономерное повышение температуры кожи во время засвета; 2) при интенсивности облучения > 0,006 и < 0,10Q тепловая реакция, по-видимому, отсутствует; 3) при интенсивности облучения – 0,006Q (принятой в наших опытах) отсутствие тепловой реакции кожи несомненно.
Таким образом, влияние тепловой реакции кожи оказалось полностью исключенным.
С особенной уверенностью это можно утверждать в результате сопоставления полученных данных с данными об общих колебаниях температуры кожи во время опыта, которые мы получили путем систематического измерения температуры кожным электротермометром до начала опыта, в середине опыта и в конце его. Измерения производились в двух точках: в середине ладони, на облучаемом участке и на участке, с ним смежном.
Данные этих измерений показывают, что: 1) в течение опыта наблюдаются весьма значительные (до 1°С) колебания температуры кожи руки испытуемого; 2) наибольшие величины падают при этом на начало опыта, наименьшие – на середину и конец опыта и 3) существенных различий в динамике величины на облучаемом участке и на участке кожи, смежном с ним, не отмечалось.
Эти данные свидетельствуют, таким образом, о том, что наблюдаемые колебания температуры кожи испытуемого не зависят от воздействия света или во всяком случае эффект от этого воздействия полностью перекрывается влиянием других факторов; в первую очередь на понижении температуры кожи сказывается, по-видимому, тот факт, что рука испытуемого на протяжении опыта остается неподвижной и плотно прижатой к поверхности стола.
Следующий вопрос, который встал перед нами в этой серии исследования и который мы попытались разрешить, был вопрос о возможной роли конвекционного тепла.
Зажигание лампы, даже кратковременное, неизбежно вызывало разогревание окружающих их металлических сеток и, несмотря на устройство вентиляции, нагревание воздуха в установке, в частности в верхней части ее, отделенной стеклом, с которой непосредственно соприкасалась ладонь руки испытуемого. Можно было поэтому допустить, что реакции испытуемого отвечали изменениям температуры воздуха в установке. Хотя это допущение казалось нам маловероятным благодаря относительно медленному распространению конвекционного тепла, что при неравномерности засветов должно было дать исключительно сложную картину температурных колебаний, мы все же произвели специальные измерения.
Оказалось, что температура воздуха в верхней камере установки повышается (по данным более 30 замеров) в течение опыта примерно на 3°С. Это весьма важное обстоятельство. При столь резких колебаниях температуры воздуха, окружающего облучаемый участок, допустить реакции испытуемого на относительно совершенно ничтожную лучистую теплоту едва ли возможно. С другой стороны, эти данные показывают, что наблюдаемые колебания температуры кожи испытуемых не зависят от внешних тепловых воздействий (точнее говоря, что их влияние полностью перекрывается), так как температурные кривые кожи руки и воздуха и установке идут в противоположном направлении – первые падают, вторые резко поднимаются.
Чтобы проследить зависимость динамики температуры воздуха, соприкасающегося с ладонью испытуемых, от включения осветителей, мы произвели измерения (с точностью до 0,1°С) с интервалами в полминуты на протяжении 50 мин., в течение которых было дано 22 засвета. Результаты этих измерений представлены в виде кривой на рис. 9.
На этой кривой жирными линиями проведены ординаты, соответствующие полуминутам засвета; ординаты, соответствующие интервалам без включения осветителей, не проведены линиями. Подсчитав по этой кривой число случаев, когда включение осветителей совпадало с повышением температуры, число случаев, когда включение осветителей не совпадало с повышением температуры, и число случаев повышения температуры без предшествующего включения осветителей, мы получили следующие величины: 11, 10 и 12. Следовательно, возможность ориентировки испытуемых на повышение температуры воздуха в установке в условиях наших опытов также была исключена.
В этой же серии исследований были проведены опыты с изучением влияния облучения на электрический потенциал и на изменение сопротивления облучаемого участка кожи.
Предварительными опытами было показано (Н.Б. Познанская), что при длительном достаточно интенсивном тепловом облучении происходит резкое понижение электрического сопротивления кожи и возникновение положительного заряда на нагретом участке. В связи с этим целесообразно было исследовать то и другое в условиях наших опытов и у испытуемых, прошедших через опыты, сравнительно с испытуемыми, через опыты не прошедшими.
Данные исследования влияния облучения на сопротивление кожи показали, что при облучении 0,1Q и выше наблюдается у обеих групп испытуемых слабое изменение сопротивления, вызывающее незначительное нарастание силы тока. При облучении же 0,006Q реакция в пределах ошибки и не обладает закономерным характером.
Аналогичные данные были получены и в результате исследования влияния облучения на электрический потенциал кожи[62]: изменения потенциала под влиянием облучения 0,006Q обнаружить не удалось ни у основной, ни у контрольной группы испытуемых.
Специальному рассмотрению мы подвергали динамику интервалов, протекающих с момента действия видимых лучей до момента снятия испытуемым руки с ключа. В начале серии эти интервалы обнаруживают значительные колебания и дают более низкие средние величины, к концу серии у всех испытуемых, хотя и в разной степени, эти интервалы выравниваются и вместе с тем увеличиваются. Так, например, у испытуемого К., давшего к концу серии наиболее устойчивое время реакции (мы, разумеется, употребляем этот термин совершенно условно), последние 120 правильных снятий руки распределялись по величине интервалов следующим образом: первые 30 реакций имеют среднее время реакции (Am) 16 с, вторые 30 реакций – 19 с, третьи 30 реакций – 20 с, последние – 25 с. Средняя вариация соответственно выражается величинами: 6,3–6,0—5,0–2,6. Последняя цифра ясно говорит против возможности допустить в конце серии опытов даже незначительное количество случайно правильных реакций, так как точность в 2,6 с дает при среднем интервале между раздражителями в 2 мин. крайне малую вероятность случайных снятий.
Несколько неожиданным на первый взгляд является тот факт, что время реакции у всех наших испытуемых не уменьшается в ходе опытов, но, наоборот, заметно возрастает. Объяснения этому факту дают показания самих испытуемых. Вследствие того что главная трудность для наших испытуемых заключается в выделении искомого ощущения из ряда других слабых ощущений и персевераций, что удается лучше всего сделать, прослеживая за их динамикой, то у них, с одной стороны, постепенно вырабатывается своеобразная тактика задерживания реакции, а с другой стороны, возникает навык оценки всегда одинакового в наших опытах интервала между началом действия раздражителя и ударом тока. Действительно, просматривая протоколы, легко заметить, что нередко после пропущенного раздражителя испытуемые несколько сокращают время реакции, затем снова увеличивают его. Например, испытуемый К. (прот. 48) первый раз снимает руку на 27-й с, второй раз – на 28-й с, третий раздражитель пропускает, замечая: «Не успел снять»; на следующий раздражитель – правильное снятие на 21-й с, затем на 29-й с, следующий раздражитель снова пропускается, а затем идут два правильных снятия руки с временем реакции 25 и 26 с.
Когда мы посчитали главную задачу этой серии в общем выполненной, мы решили поставить, как и в третьей серии нашего первого исследования, заключительные контрольные опыты с исключением действия света. Понятно, что такие опыты могут быть проведены только в самом конце исследования и далеко не со всеми испытуемыми, так как они необходимо должны создавать у испытуемого некоторый эмоциональный срыв, тем более сильный, чем аффективнее для него ситуация эксперимента; действительно, одна из наших испытуемых после первых же мнимых воздействий, сопровождавшихся ударом тока, вовсе отказалась продолжать эксперимент, ссылаясь на то, что «сегодня она не может сосредоточиться», что «очень потеет рука». Более полные результаты мы получили у другого испытуемого этой серии.
В этих опытах в отличие от сходных опытов первого исследования мы не отключали вовсе линии осветителей, а включали осветители, как обычно. Однако незаметно для испытуемого мы клали на стекло, отделяющее верхнюю часть установки, точно на пути светового луча, небольшую по формату, но толстую переплетенную книгу[63]. Таким образом, никакие изменения в условиях опыта, кроме указанного, не могли иметь места.
По этой методике мы провели два опыта, каждый из которых состоял из двух частей: в первой части опыта условия были нормальными, вторая часть опыта шла с книгой, экранирующей лучи. Всего мы давали по восемь раздражителей, причем интервалы второй части эксперимента точно повторяли собой интервалы первой части. Сводные результаты по обоим опытам оказались следующие: в первой части опытов правильных реакций 12, пропущенных раздражителей 4, ошибок нет; во второй части опытов правильных реакций 2 (из них одно снятие на 53 с), что произошло благодаря тому, что при подаче этого раздражителя выключатель сработал неправильно, пропущенных 13, ошибочных случаев один (испытуемый К., прот. 66 и 67). Эти результаты, конечно, не требуют комментария.
4
Если подытожить результаты, полученные в первой серии этого второго исследования, то можно считать установленным с достаточно большой степенью вероятности, что тепловые пороги остаются у наших испытуемых значительно выше теплового эффекта воздействия источника видимых лучей, т. е. что ощущения, возникающие у них в процессе опытов, непосредственно вызываются не действием лучистого тепла, но, по-видимому, действием именно видимых лучей. Возможно и совершенно естественно было, однако, предположить факт влияния лучистого тепла в связи с воздействием лучей видимой части спектра, допустив катализирующее действие последних на тепловую чувствительность, которая, таким образом, повышается под влиянием засвета кожи.В этом случае наши экспериментальные данные уполномочивали бы нас говорить лишь о понижении порогов тепловой чувствительности, а отнюдь не о появлении неспецифической кожной чувствительности к видимым лучам. Очередная задача исследования заключалась, таким образом, в экспериментальном решении отмеченного вопроса.
Вопрос этот представлялся нам заслуживающим внимания и с несколько другой стороны. Обычная интерпретация некоторых явлений чувствительности как результата чисто количественного процесса понижения порогов далеко не всегда казалась нам теоретически удовлетворительной. В самом деле, после дискуссии о модальности кожной чувствительности, после открытия явлений протопатической чувствительности нетрудно допустить, что существенное качественное изменение переживания стоит в связи с качественным же объективным изменением самого процесса. Нам казалось, что в ряде случаев постепенного количественного падения порогов должна существовать известная прерывность, выражающаяся в возникновении новых объективных соотношений. Возникшая в ходе нашего исследования проблема открывала возможность сделать некоторые шаги в освещении этого более общего вопроса.
Экспериментальной разработке проблемы соотношения (в условиях наших опытов) тепловой чувствительности и раздражимости по отношению к видимым лучам была посвящена вторая серия этого исследования.
Основной методический прием заключался здесь в том, чтобы вернуться к методике постепенного понижения интенсивности облучения, как это делалось в опытах Н.Б. Познанской. Нужно было вместе с тем разделить действие обоих факторов. Иначе говоря, нужно было иметь возможность произвольно менять в ходе опытов, с одной стороны, степень освещенности, даваемую нашими источниками, а с другой стороны, величину излучаемого тепла. С этой целью, воспользовавшись двусторонностью установки, подвижностью источников энергии и сменностью водяных фильтров, мы построили для опытов с понижением порогов двенадцатиступенную шкалу, предусматривающую расхождение кривой освещенности и кривой излучаемого тепла.
Ступени I, II, III, IV, VII, VIII и IX шкалы представляли ряд падающих величин освещенности и излучаемого тепла; на ступенях V, VI, VIA и VIБ эти величины резко расходились между собой за счет возрастающей освещенности; последняя ступень (N), соответствующая раздражителю первой серии, давала максимальное их расхождение (см. кривые на рис. 10). Разумеется, об изменениях раздражителя во время опытов испытуемым не сообщалось.
Эту серию мы также провели с тремя испытуемыми; результаты опытов с каждым из них нам придется рассмотреть отдельно.
Первые опыты с испытуемой Р. мы поставили по методике первой серии, т. е. с постоянной характеристикой воздействия (N). Как и другие испытуемые данной серии, эта испытуемая дала в первые 14 опытов единичные правильные снятия руки, в два раза большее количество ошибочных случаев и пропустила более чем 90 % раздражителей. В своих показаниях испытуемая отмечает, что она «ничего ладонью не ощущает», что «никакого ощущения нет», «было что-то такое, но неясное» и т. п. С 15-го опыта испытуемую перевели на вторую серию.
Мы начали со второй ступени нашей шкалы. Испытуемая дала подряд три правильных снятия руки и в тот же день была переведена на ступень III (0,102Q), на третий день мы дали ей раздражитель IV (0,064Q), когда через четыре дня испытуемая стала уверенно отвечать на него, мы попробовали перейти к ступени V, но вынуждены были возвратиться снова к раздражителю IV, добившись, таким образом, успеха для этой степени интенсивности облучения только на 9-м опыте. При этом изменение порога тепловой чувствительности испытуемой дало величину 0,045Q, т. е. величину, заметно меньшую. Такое соотношение является парадоксальным; тем не менее оно отмечается и у других испытуемых. Первоначально мы пытались его объяснить тем, что измерение тепловых порогов производилось на открытой аппаратуре, свободной от недостатка нашей установки (колебаний действующего на руку конвекционного тепла, которое, может быть, мешает испытуемому); в конце исследования мы стали склоняться к другому объяснению; к нему мы еще будем иметь случай возвратиться ниже.
Показания испытуемой носят достаточно определенный характер. «Ясно чувствую тепло», – говорит испытуемая в начале серии. Только впервые в опытах с раздражителем IV она однажды прибавляет к этому: «И будто чем-то шершавым».
13-й опыт дал удовлетворительные результаты с раздражителем V (0,049Q), тогда мы провели вторую часть опыта с раздражителем VI (0,034Q), т. е. снизили на 30 % тепловую интенсивность и одновременно увеличили освещенность на 70 %. Объективный результат положительный. Субъективно на вопрос экспериментатора: «Что вы чувствовали, когда снимали руку в первой половине опыта?» – испытуемая отвечает: «Сначала чувствую тепло, потом как бы прикосновение». На тот же вопрос в отношении второй половины опыта говорит: «То же самое, только ощущения были как будто сильнее» (прот. 14).
Следующий за этим критическим экспериментом опыт проводится с раздражителем VI (0,036Q) при значительно более низкой освещенности; удовлетворительный результат испытуемая дает впервые только на 25-м опыте, т. е. после 10 дней тренировки. Характерно показание испытуемой на последнем опыте с этим раздражителем: «Я чувствую тепло. Теперь оно другое, чем было раньше… прикосновение такое… такое легкое прикосновение» (прот. 25).
Ступень VII заняла 7 опытов, ступень VIII – 3 опыта, ступень IX – всего 2 опыта, т. е. к концу серии, как и в начале ее, мы получили значительное ускорение процесса тренировки. Таким образом, если проанализировать ход всех опытов, приняв при этом во внимание, что последние ступени пройденной серии отличались от средних ее ступеней по характеристике раздражителей очень резко в отношении величины излучаемого тепла, но были почти равны в отношении освещенности, то становится очевидным, что раньше, в первой части, процесс «тренировки» шел в зависимости от кривой излучаемого тепла, а начиная с критических ступеней (V, VI) – в зависимости от освещенности. Иначе говоря, в начале серии реакции испытуемой определяются тепловой чувствительностью, а во второй части серии – чувствительностью к видимым лучам.
Этот вывод полностью подтверждается вторым критическим экспериментом, состоявшим в переводе испытуемой со ступени IX на ступень N. Эта последняя ступень (напомним, что она соответствует постоянным условиям первой серии) отличается от предшествующей дальнейшим резким понижением излучаемого тепла (0,011—0,006Q) и одновременно еще более резким – в несколько раз – повышением освещенности. Если реакции испытуемой по-прежнему определяются тепловым эффектом, то ее перевод на эту новую для нее ступень будет связан с понижением числа правильных реакций. Если же наш вывод верен, т. е. испытуемая действительно ориентируется теперь на воздействие света, то переход к раздражителю N не будет для нее затруднительным.
Первый же опыт после опытов с раздражителем IX, проведенный с нормальным раздражителем, дал следующие результаты: правильных снятий руки – 6, пропущенных раздражителей – 4, ошибка – 1. Второй опыт: правильных реакций – 8, пропущенных – 4, ошибка – 1 (последующие опыты приведены на рис. 11).
Приведем показания испытуемой после первого опыта с нормальным раздражителем. Экспериментатор: «При каких условиях вы снимаете руку?» Испытуемая: «Если рука влажная, то как бы сушит, если же рука не влажная, то я слышу как бы легкое прикосновение, а потом как бы ветерок такой легкий. Раньше, с месяц тому назад, было ощущение другое, более резкое. Иногда сразу могла чувствовать».
Второй испытуемый, Мих., был также предварительно проведен через опыты с раздражителем N (первой серии). Суммарные результаты по 12 опытам: 6 правильных снятий, 22 ошибочных реакции и 112 пропущенных раздражителей. Начиная с 13-го опыта с ним были поставлены эксперименты с раздражителями второй серии.
Ступень раздражителя II испытуемый проходит в первый же опыт («с места»). Раздражитель III требует уже восьмидневной тренировки, хотя порог тепловой чувствительности испытуемого почти в два раза ниже величины получаемого тепла (то же явление, что и у испытуемой Р.).
Ступень IV (0,064Q) испытуемый проходит в течение всех трех опытов; ступень V (0,049Q – величина, близкая к порогу) снова, как и у испытуемой Р., оказывается для него наиболее трудной. Первые удовлетворительные результаты с этим раздражителем мы получили у испытуемого только на 11-м опыте, после чего сразу же перешли к критическим экспериментам.
Задача критических экспериментов с этим испытуемым состояла прежде всего в том, чтобы получить на участке наибольшего разведения кривых нашей шкалы возможно резче выраженную зависимость реакций испытуемого от соотношения интересующих нас моментов. Поэтому мы впервые применили в опытах с этим испытуемым методику возвращения к предшествующим раздражителям («попеременность» раздражителей).
В следующем после опытов с раздражителем V эксперименте мы в первой его части дали раздражитель VI, а во второй его части – раздражитель VIА. Результаты были получены такие.
В первой части опыта (0,037Q, освещение в усл. эл. ед. – 24): правильных снятий – 1, пропущенных раздражителей – 7, ошибок – 4. Во второй части опыта (0,034Q, освещение в усл. эл. ед. – 36): правильных снятий – 5, пропущенных раздражителей – 5, ошибок – 2.
Таким образом, как и у испытуемой Р., мы получили при понижении теплового эффекта и повышении освещенности возрастание числа положительных реакций и уменьшение числа ошибок (прот. 24–25).
Повторный эксперимент с тем же раздражителем VIА дал еще более высокие показатели: правильных снятий – 6, пропущенных раздражителей – 4, ошибка – 1. Тогда мы вновь вернулись к раздражителю VI. В результате мы получили: правильное снятие – 1, пропущенных раздражителей – 11, ошибок – 2. Следовательно, на повышение теплового эффекта и понижение освещенности испытуемый реагировал уменьшением числа правильных снятий руки и возрастанием ошибок.
Мы решили повторить опыт в третий раз. Для этого были поставлены еще два эксперимента с раздражителем VI, давших еще более резкие результаты, и снова проведен эксперимент с раздражителем VIА. На этот раз испытуемый дал 5 правильных снятий и не сделал ни одной ошибки (прот. 30). Таким образом, повторение опытов не только не привело к сглаживанию констатированного различия, но, наоборот, сделало его еще более резким. Из этого следует, что повышение чувствительности испытуемого к воздействию, дающему высокую освещенность, влияет на его чувствительность к воздействию, дающему большую величину излучаемого тепла и меньшую освещенность, скорее отрицательно, чем положительно.
На основании полученных данных можно было сделать, однако, и другое предположение. Так как при возвращении от раздражителя VIА к раздражителю VI не только уменьшается степень освещенности, но также несколько возрастает величина излучаемого тепла, то можно было поставить наблюдаемое снижение результатов в связь именно с этим последним моментом, т. е. предположить отрицательное влияние тепловых лучей. Чтобы проверить это предположение, мы поставили четвертый контрольный опыт, для чего, несколько понизив освещенность, мы одновременно значительно (до 0,023Q) снизили тепловой эффект (раздражитель VII). Результаты этого опыта получились отрицательные: правильных снятий – 3, пропущенных раздражителей – 9, ошибок – 4. Следующий опыт с увеличением освещенности при одновременном увеличении получаемого тепла (раздражитель VIБ – 0,029Q) снова дал отчетливые положительные результаты (прот. 32). Таким образом, данные этого эксперимента говорят против вышеуказанного предположения и скорее заставляют допустить существование обратного отношения, т. е., как мы уже говорили, что видимые лучи влияют в направлении понижения чувствительности испытуемого к тепловым лучам.