Введение

Изучение временного разрешения зрительной системы – это та область исследования, история которой насчитывает уже не одну сотню лет. В настоящее время известно время фоторецепторного потенциала и построения проксимального образа на сетчатке, скорость передачи паттернов нервных импульсов по зрительному нерву, латетный период зрительного рефлекса. Однако есть и не решенные вопросы, которые определяют актуальность данных исследований. Полученные новые результаты важны не только в фундаментальном плане, но и в практическом применении, например, для офтальмоэргономики (проблема зрительного утомления), для врачей-клиницистов (дифференцированная начальная диагностика заболеваний сетчатки и зрительного нерва), для коррекционных педагогов и психологов (выявление задержек психического развития).

В последнее время наиболее информативными считаются показатели следующих методик тестирования временного разрешения зрительного анализатора: критической частоты слияния мельканий (КЧСМ), порогов контрастной, электрической и цветовой чувствительности, времени моторного ответа на сенсорный зрительный раздражитель, динамики последовательных образов [1]. Особенное значение для психофизиологических исследований временного разрешения зрительной системы имеет тахистоскопический метод стимуляции. В настоящее время с его помощью изучено большое количество зрительных феноменов, возникающих у испытуемого при ограниченном времени предъявления дистантных тестов, например, обнаружение простого и сложного образа; выделение сигнала из шума разной интенсивности; парное различение вербализуемых и невербализуемых стимулов, предъявляемых одновременно или последовательно, без маскировки и с маскировкой, на фоне помех, в различных временных параметрах; исследование кратковременной зрительной памяти и другое. Особый интерес представляет область изучения цветовосприятия при  коротком времени экспозиции стимулов. В данном исследовании рассматривается феномен восприятия простых зрительных стимулов в виде цветовых вспышек красного и зеленого цвета, но при очень коротком времени экспозиции (1 мкс), а также их аддитивное смешение.

Цель исследования

Целью исследования было определить временной порог цветоразличения коротких оппонентных вспышек в аддитивной паре при разной очередности их предъявления: красно-зеленой и зелено-красной серии.

Объект исследования

В качестве объекта исследования выступили студенты Мининского университета в возрасте от 18 до 25 лет на добровольной основе. Всего было обследовано 196 людей (100 девушек и 96 юношей). Все испытуемые обладали нормальным цветоразличением и остротой зрения не ниже единицы.

Методика исследования

Исследование проводилось в первой половине дня после 5-ти минутной темновой адаптации (освещенность в аудитории составила около 10 люкс). В качестве прибора для зрительной стимуляции использовался двухканальный генератор прямоугольных электрических импульсов, который позволял задавать время экспозиции как первого, так и второго стимула от 1 мкс до 999 мс с шагом в 1 мкс и  вводить между импульсами временную задержку от 10 мкс до 99 мс с шагом 10 мкс. Сила тока, подаваемая на каждый канал, составляла 20 мА, что позволяло уравнивать интенсивность обоих стимулов. Для зрительной стимуляции использовался двойной светодиод с длиной излучения красного спектра 625 нм и зеленого спектра 568 нм, который был вмонтирован в тубус с черным экраном. Исследование проводилось монокулярно, правый и левый глаз тестировались в случайном порядке.

Все исследование было разбито на три этапа. В первую очередь, испытуемого просили назвать цвет одиночно предъявляемых вспышек (красную и зеленую), длительность экспозиции которых была всего 1 мкс. Далее, оппонентные вспышки предъявлялись одномоментно (без временной межстимульной задержки, ∆Т=0), а испытуемый называл цвет аддитивной смеси. На последнем этапе исследования между стимулами вводили постепенно нарастающую межстимульную задержку с шагом в 1 мс до момента распада единого аддитивного пятна на два составляющих компонента. Регистрировали время распада, т.е инкрементный порог цветоразличения красно-зеленой или зелено-красной последовательности.

Результаты и их обсуждение

В ходе проведенного исследования было установлено следующее: 1) все испытуемые при предъявлении им микросекундной вспышки с длиной волны 625 нм определяли ее как красную, т.е ахроматического порога не наблюдалось; 2) 196 обследованных студентов при предъявлении им микросекундной вспышки с длиной волны 568 нм разделились на три группы: 60% испытуемых оценили эту вспышку как зеленую, 27% — как желтую и 13% — как белую (ахроматический порог), у одного испытуемого вспышка была голубого цвета; 3) при одновременном предъявлении красной и зеленой вспышек 96% испытуемых видели единое пятно красного цвета, а 4 % испытуемых – оттенки розового или оранжевого цвета. Вероятно, отсутствие аддитивного желтого цвета при микросекундном предъявлении оппонентных красного и зеленого излучения связано с превалированием яркости длинноволнового стимула над средневолновым, так как в нашем исследовании зрительные тесты были уравнены только по интенсивности.

При инкрементном способе предъявления при нарастании времени межстимульной задержки наблюдалось расщепление единого аддитивного пятна на составляющие компоненты. При фиксировании временного порога цветоразличения был выявлен ряд феноменов. Хотя большая часть испытуемых (68-82% – вариации зависели от тестируемого глаза, от качества цветовосприятия одиночной вспышки с длиной волны 568 нм, от серии стимулов: красно-зеленая или зелено-красная последовательность) расщепляла единое аддитивное пятно на два компонента, цвет которых не отличался от исходных одиночных вспышек, оставшиеся испытуемые демонстрировали этапность в расщеплении аддитивной смеси. В момент, когда они впервые указывали на появление уже не одного, а двух стимулов, цвет этих вспышек качественно отличался от того, какой они указывали на первом этапе исследования. Так, например, одно пятно было красного, а другое – белого, желтого или зеленого цвета. Опишем один из вариантов расщепления аддитивной смеси у испытуемых, воспринимавших вспышку с длиной волны 568 нм как белую: при ∆Т = 0 испытуемые воспринимали единое аддитивное пятно красного цвета, при введении ∆Т = 30 мс они воспринимали вспышку красного и белого цвета, при увеличении ∆Т до 50 мс – красного и желтого цвета, при ∆Т = 70 мс – красного и зеленого цвета.

Определение временных порогов расщепления аддитивной смеси проводилось для двух случаев: при первоочередном следовании красного цвета и отставлении во времени зеленого (красно-зеленая серия вспышек) и при первоочередном следовании зеленого цвета и отставлении во времени красного (зелено-красная серия вспышек). Установлено, что при инкрементном способе предъявления межстимульной задержки порог распада аддитивной смеси достоверно меньше (р<0.05), если в качестве тестового стимула использовалась красная вспышка, а в качестве маскера – зеленая. Данный факт, вероятно, связан с временем кодирования длинноволновых и средневолновых излучений на всех уровнях организации зрительного анализатора. Так, известно, что существует разница рецепторного потенциала в L и M колбочках, особенно заметная в следовых процессах [2]. Также зарегистрированы разные по длине паттерны нервных импульсов на выходе зрительного нерва из глазного яблока: длинноволновые красные стимулы кодируются более короткими паттернами по сравнению с коротковолновыми синими [3]. Имеются данные ЭЭГ: латентные периоды вызванных потенциалов на красные зрительные стимулы достоверно меньше, чем на зеленые стимулы [4].

1. Сомов Е.Е. Методы офтальмоэргономики. Д.- 1989. 56 С.
2. Либерман Е.А. Живая клетка. — М.: Наука, 1982.
3. Филиппов И.В. Сверхмедленные колебания потенциалов латерального коленчатого тела и первичной зрительной коры как корреляты процессов переработки зрительной информации // Сенсорные системы. 2007. Т . 2 1 . № 2 . С . 165-173.
4. Schneeweis D. M., Schnapf J. L. Photovoltage of rods and cones in the macaque retina // Scince. 1995. № 268. P.1053-1055.

Все статьи автора «Лекомцева Анна Александровна»