Психология индивидуальных различий

Рефлексометрический вариант методики «Угашение с подкреплением»

Свое название методика получила в лаборатории И. П. Павлова, где угашение условно-рефлекторного ответа с подкреплением использовалось в качестве методического приема при изучении силы нервной системы у животных. В диагностике свойства силы нервной системы людей данный метода впервые применен Л. Е. Хозак (1940), а затем широко использовался в лаборатории В. С. Мерлина в несколько измененной форме.

Суть его состоит в измерении времени реакции на зрительный или звуковой раздражитель при их многократном повторении.

Аппаратура, необходимая для исследования. Используется рефлексометр простейшей конструкции, позволяющий измерять время простой сенсомоторной реакции.

Процедура исследования. Испытуемому даются подряд 50—75 сигналов (световых или звуковых) с интервалами между ними в 15—18 с (Ян Стреляу (1982) давал даже 240 сигналов, пытаясь вызвать у испытуемых утомление). Громкость звукового раздражителя для взрослых равна 90 дБ, для младших школьников – 75 дБ сверх абсолютного порога. Первые 5 измерений отбрасываются как преимущественно ориентировочные. Из оставшихся сравниваются среднеарифметические величины времени реакций из 15 первых и 15 последних попыток (в ряде работ сравнение идет по 10 первым и последним реакциям).

Протокол проведения эксперимента представлен в табл. П.2.

Таблица П.2. Протокол проведения эксперимента.

Критерии для постановки диагноза. Если время реакций в последней серии превосходит таковое в первой на 15—20%, то ставится диагноз: слабая нервная система. Остальные случаи относят к сильной нервной системе.

Этот критерий нельзя признать удачным, как и деление испытуемых только на «сильных» и «слабых» без выделения группы «средних». Дело в том, что между первыми и последними измерениями у разных субъектов наблюдаются различные варианты изменения во времени реакции. Например, во многих случаях отмечается хотя и кратковременное, но закономерное (исходя из эффекта суммации) уменьшение времени реагирования в первых сериях измерений. При используемом способе подсчета оно остается неучтенным, и вместо диагноза «сильная нервная система» ставится диагноз «слабая нервная система». В связи с этим целесообразнее строить кривую изменения времени реакции по средним величинам для всех серий и потом определять диагноз. Тогда диагностика получается более точной, совпадающей с диагностикой по методике «Теппингтест».

Типичные кривые, на основании которых ставится диагноз о силе, представлены на рис. П.5.

Ранжируя испытуемых по выраженности этого свойства, степень силы–слабости можно определить путем высчитывания суммы отклонений среднего времени реакций в каждой серии от среднего времени в первой серии. Если время реакций уменьшилось, то разница берется со знаком «+», если увеличилось – со знаком «–». Чем больше сумма отклонений со знаком «+» (или меньше сумма отклонений со знаком «–»), тем более высокий ранг по силе нервной системы окажется у обследования в данной выборке.

Рис. П.5. Кривые изменения времени реакции при многократном реагировании на сигналы. Сплошная кривая характеризует сильную нервную систему, пунктирная – слабую нервную систему.

Помимо описанных выше изменений критерия диагностики по этой методике необходимы и другие корректировки. Так, нужно отметить, что нет никакой необходимости вызывать у испытуемых утомление. При интервалах между сигналами сделать это непросто. Например, Н. М. Пейсахов давал 340 сигналов и вместо ожидаемого увеличения времени реагирования получил его снижение. Объясняется эта парадоксальность тем, что ход эксперимента монотонен, а при развитии состояния монотонии (что было выявлено при обследовании этой методикой подростков) время простой реакции укорачивается (Н. П. Фетискин, 1972).

Обследование по этой методике длится 25—30 мин, что тоже создает определенные неудобства, в том числе и такое, как поддержание интереса и устойчивого внимания на протяжении всего эксперимента. Очевидно, отсутствие таковых и обусловливает не очень высокую константность этой методики. Э. И. Маствилискер показала, что результаты первого обследования коррелируют с результатами второго и третьего на низком уровне (Кг = +0,18 и +0,17), в то время как результаты второго и третьего обследования дали корреляцию на высоком уровне. В. П. Умнов между результатами двух испытаний у группы школьников 7-11 лет получил Кr = +0,17.

Кроме того, очевидно, что интервалы между сигналами чрезмерно велики и не способствуют получению эффекта суммации. По данным Н. И. Чуприковой (1976), интервал между сигналами, равный даже 10—12 с, может быть достаточным, чтобы исчезли следы предыдущего раздражения. Для устранения этого в ряде исследований интервалы между сигналами были сокращены до 5-7 с. Сравнение получаемых результатов при прежних и при сокращенных вариантах дало противоречивые результаты. Н. М. Пейсахов не выявил существенной разницы (но у него интервал между сигналами укорачивался с 12 с), В. П. Умнов отметил снижение числа случаев развития состояния монотонии с 38 до 23%.

В связи с этим целесообразнее в данной методике предоставлять между сигналами интервалы 5-6 с. Это поможет испытуемым удержать внимание и уменьшить число «зевков», резко искажающих результаты тестирования. Когда такие случаи в серии единичные, разумнее всего исключить их и расчет производить для оставшихся измерений. Однако когда внимание испытуемого неустойчиво и много «зевков», нужно ли их исключать из обсчета и в каком количестве?

Методика «Определение силы нервной системы с помощью теппинг-теста» (Е. П. Ильин)

Тест отслеживает временные изменения максимального темпа движений кистью. Испытуемые в течение 30 с стараются удержать максимальный для себя темп. Показатели его фиксируются через каждые 5 с, и по 6 получаемым точкам строится кривая изменения этого темпа движений кистью.

Аппаратура, необходимая для исследования. Для регистрации частоты движений можно пользоваться несложной аппаратурой (рис. П.6): телеграфным ключом, утапливающейся кнопкой с небольшим сопротивлением или маленькой контактной площадкой. Источником питания могут служить батарейка или электрическая сеть. Число движений фиксируется электрическим счетчиком импульсов (если одним, то лучше со стрелочным, а не цифровым индикатором: на нем легче устанавливать визуально положение стрелки в момент подачи помощником экспериментатора сигнала об истечении очередных 5 с). В ряде лабораторий созданы приборы с 6 счетчиками (электронно-цифровыми индикаторами), позволяющими высвечивать сразу все точки кривой. Однако при этом увеличиваются вес и габариты прибора, что создает определенные трудности для транспортировки.

При отсутствии регистрирующей аппаратуры можно пользоваться графическим способом регистрации максимального темпа движений кистью. Для этого тетрадный лист бумаги делится на 6 расположенных в 2 ряда квадратов. Испытуемый должен карандашом или шариковой ручкой поставить в каждом квадрате за отведенное время (5 с) как можно больше точек. Переход из одного квадрата в другой (по часовой стрелке) производится по команде экспериментатора, следящего за секундомером, через каждые 5 с, при этом работа не прерывается. Однако незначительные потери времени при таком переходе происходят. Поэтому, чтобы подобное было и в случае с заполнением первого квадрата, в исходном положении карандаш или ручка должны находиться вне первого квадрата, слева от него.

Процедура исследования. Вначале обследуемому дается возможность выявить, какой у него максимальный темп движений кистью. Для этого он 5-10 с старается максимально часто нажимать на ключ, кнопку и т. п. или стучать карандашом по бумаге. Затем приступают к эксперименту. Испытуемому дается задание обязательно работать с максимальной частотой в течение 30 с, даже если он заметит, что рука устала. Критерий постановки диагноза ему не сообщается. Вместо этого экспериментатор говорит, что определяется максимальная частота движений и чем большее количество движений совершит обследуемый за 30 с, тем лучше.

Протокол исследования см. в табл. П.З.

Рис. П.6. Аппаратура для измерения максимальной частоты движения кистью: 1 – электрический стрелочный счетчик, 2 – телеграфный ключ, 3 – электрическая батарейка.

Таблица П.3. Частота движений за отрезки времени.

На основании этих данных строятся кривые, в которых за исходную (нулевую) точку берется темп движений в первые 5 с.

Критерии для диагностики. Получаемые типы кривых представлены на рис. П.7. Выпуклый тип . Максимальный темп нарастает в первые 10—15 с работы, о чем, кстати, испытуемые и не подозревают; в последующие секунды темп может снизиться ниже исходного уровня, редко – сохраниться на уровне выше исходного. Этот тип кривой свидетельствует о выраженном эффекте суммации возбуждения в нервных центрах, что присуще сильной нервной системе .

Ровный тип . Максимальный темп с колебаниями ±2 движения относительно исходного уровня удерживается на протяжении всего отрезка времени (30 с). Этот вариант свидетельствует о наличии у испытуемого средней силы нервной системы .

Нисходящий тип . Максимальный темп снижается уже со второго 5-секундного отрезка и остается ниже исходного в течение всего времени работы. Этот тип свидетельствует о слабости нервной системы .

Вогнутый тип . Первоначальное снижение темпа сменяется непродолжительным возрастанием темпа в конце работы (так называемый «конечный порыв»). Субъектов с таким типом кривой тоже следует относить к группе со слабой нервной системой .

При малых выборках целесообразно объединять в одну группу лиц с большой и средней силой нервной системы.

Рис. П.7. Типы кривых изменения максимального темпа движений кистью руки по 5-секундным временным отрезкам. Горизонтальные линии – исходный (за первые 5 с) темп движений, принятый за ноль. Ломаные линии – отклонение темпа движений в последующие после первого 5-секундные отрезки по сравнению с первым (в количестве движений). а – кривая, характеризующая сильную нервную систему, б – кривая, характеризующая среднюю по силе нервную систему, в – кривая, характеризующая слабую нервную систему.

Необходимо объяснить, почему выбран 30-секундный отрезок, а не больший. Первоначально максимальный темп измерялся в течение 1–1,5 мин работы, но, убедившись, что самая важная для диагностики информация получается в течение первых 20—25 с и что длительная работа приводит лишь к потере времени и сил испытуемых, время тестирования было ограничено 30 с. Ведь задача теста – выявить сдвиги в центральной нервной системе, а не в мышцах.

Правда, можно возразить, что у «слабых» физическое утомление все равно возникает даже при 30-секундной работе (как, кстати, и у многих «сильных»). Однако с точки зрения механизмов развития между разными видами утомления наблюдаются существенные различия. При работе умеренной и большой интенсивности основные причины утомления связаны с вегетатикой, а при работе максимальной интенсивности (как в нашем тесте) – с развитием запредельного торможения в нервных центрах.

Именно поэтому с помощью теппинг-теста определяется выносливость нервной системы и обязательным условием выполнения теста для определения силы нервной системы становится работа в максимальном темпе. Если это условие не выполняется, диагностика будет неправильной. Отсюда следует и другой вывод: по выносливости человека нельзя судить об имеющейся у него силе нервной системы. М. Н. Ильиной, например, показано, что при работе большой и средней интенсивности выносливость людей со слабой и сильной нервными системами бывает одинаковой, но это происходит благодаря разным психофизиологическим механизмам.

До сих пор речь шла о качественных критериях силы нервной системы, использованных в теппинг-тесте. Однако в научных исследованиях часто требуется ранжировать обследованных, поэтому нужны и количественные критерии силы нервной системы.

Ранжирование осуществляется следующим образом. В соответствии с качественными критериями все обследованные субъекты делятся на группы с сильной, средней и слабой нервной системой. Внутри групп проводится дополнительное ранжирование обследованных по суммарной величине отклонения темпа в каждой точке от исходного уровня . Высчитывается сумма (с учетом знака) отклонений за каждые последующие 5-секундные отрезки по отношению к темпу, показанному в течение первых 5 с. Например, у субъекта а максимальная частота движений по 5-секундным отрезкам равнялась 43, 40, 38, 37, 38, 35. Приняв первую цифру за условный ноль, получаем следующую сумму отклонений: –3, –5, –6, –5, –8 = –27. У субъекта б максимальная частота движений по отрезкам была равна 41, 35, 36, 32, 33, 33, что дает следующую сумму отклонений: –6, –5, –9, –8 = –36. Как видно, у обоих субъектов слабая нервная система, но у первого она выражена в меньшей степени, поэтому по рангу он будет занимать более высокое место.

Проведя ранжирование внутри каждой типологической группы, обследованные выстраиваются в общий ряд согласно занятым в своей группе местам. Поэтому может быть так, что субъект с большим по «–» отклонением из группы со средней силой нервной системы окажется поставленным выше, чем лицо со слабой нервной системой, у которого суммарное отрицательное отклонение будет меньшим. Главный критерий, таким образом, – качественный.

При учете качественного критерия возникают определенные трудности, на которые следует обратить внимание. Например, что считать достоверным приростом темпа в первые 10—15 с работы?

На основании имеющегося опыта можно рекомендовать следующее: когда информация снимается визуально со стрелочного счетчика, нужно считать за достоверную разницу 3 и больше движений (за 5-секундный отрезок), при графической регистрации темпа и при других фиксированных способах съема информации – разницу в 2 и более движений.

Рис. П.8. Кривые изменения максимального темпа движений при его регистрации в макроинтервалы ( а ) и в микроинтервалы времени ( б ) у лиц со слабой нервной системой.

Важно также акцентировать внимание обследуемых на том, что начинать выполнение требуемых действий надо сразу в максимальном темпе, иначе может искусственно создаться выпуклый тип кривой.

Методику «Теппинг-тест» трудно применять в случае с детьми младшего возраста (до 6–7 лет), поскольку у них максимальная частота движений небольшая и различия между индивидуумами сглаживаются. Кроме того, они не могут долго заставлять себя работать в максимальном темпе.

В настоящее время разработаны компьютерные методы диагностики силы нервной системы с помощью теппинг-теста, которые значительно упрощают и уточняют диагностику.

В недавнем прошлом для изучения силы нервной системы использовались и другие методики («внешний тормоз» и кожно-гальванический вариант методики «Угашение с подкреплением» – в лаборатории В. С. Мерлина, электроэнцефалографический вариант методики «Угашение с подкреплением» – в лаборатории В. Д. Небылицына). Однако в большинстве своем они сложны для массового использования, поэтому широкого распространения не получили ни у психологов, ни у физиологов.

Описанные выше методики чаще всего применялись при обследовании спортсменов. В ряде работ установлено, что они коррелируют друг с другом. В частности, методика «Теппинг-тест» коррелирует на уровне 0,01 с методикой «Наклон кривой», с рефлексометрической методикой «Угашение с подкреплением».

Однако наличие корреляций не означает, что все методики имеют одинаковую диагностическую ценность. Они неравноценны по времени, которое затрачивается на постановку диагноза. Самое короткое время работы испытуемого (30 с) по методике «Теппинг-тест», в других же методиках оно составляет 20—40 мин, а то и больше. Разная оказывается и напряженность работы, что отражается на степени жесткости критериев диагностики. Самая высокая она именно в методике «Теппинг-тест», поэтому по ее критериям «сильных» выявляется меньше, чем по другим методикам. Но зато при ее использовании отчетливее проявляются различия между «сильными» и «слабыми» по ряду характеристик деятельности и поведения.

Исходя из теоретических построений, отраженных на рис. П.8, суммация возбуждения должна проявляться не только у лиц с сильной, но и со слабой нервной системой. Следовательно, кратковременное увеличение темпа в первые секунды работы должно отмечаться у всех – этот признак не может быть дифференцирующим для деления на типологические группы по свойству силы нервной системы. Почему же тогда суммация не проявляется у лиц со средней и слабой нервной системой?

Чтобы получить ответ на эти вопросы, было проведено следующее исследование. При выполнении испытуемыми теппинг-теста их движения записывались на лентопротяжном устройстве, благодаря чему динамику изменения максимального темпа можно было отследить при любых временных отрезках. Было выявлено, что если брать отрезки, равные 1,5 с, то и у лиц со средней, и у половины людей со слабой нервной системой обнаруживается непродолжительное возрастание максимального темпа (3–4,5 с). Следовательно, и у них проявляется эффект суммации возбуждения, но он кратковременный и выражен слабо. А поскольку в методике выбраны 5-секундные отрезки, такое увеличение темпа нейтрализуется в первые 5 с снижением и поэтому не замечается.

Методики изучения подвижности нервных процессов

Методика Н. С. Лейтеса

Физиологическое обоснование. Методика основана на измерении длительности последействия стимулов.

Аппаратура, необходимая для исследования. Проекционное устройство, электросекундомер, автоматически включающийся при появлении на экране определенных кадров. Это достигается системой контактов, которые замыкают цепь включения секундомера в тот момент, когда в фильмовое окно проекционного устройства попадают участки киноленты со специальными вырезами. В момент, когда испытуемый нажимает на ключ, секундомер выключается с помощью специального реле на несколько десятых секунды, а затем продолжает работать, пока стрелка не дойдет до 0. В этот момент секундомер автоматически выключается.

Двигательная реакция испытуемого фиксируется с помощью специального записывающегося устройства.

Процедура исследования. С помощью проекционного устройства перед испытуемым на экране демонстрируются изображения отдельных букв, по одной на кадре. Предъявляются 9 букв: А, В, И, К, Н, П, С, Т, Х. Они располагаются в такой последовательности, чтобы какой-либо системы в их чередовании уловить было нельзя. Всего используется 780 кадров.

Буквы экспонируются в строго определенном темпе. На одни из них испытуемые должны реагировать, на другие – нет. Буквы, служащие положительными стимулами, отстоят друг от друга на различных интервалах, но всегда на определенном расстоянии от предшествующего предъявления. Таким образом сохраняется ритмичность подачи раздражителей. Испытуемые непрерывно наблюдают за меняющимися раздражителями, сохраняя необходимую сосредоточенность.

При положительных стимулах испытуемые нажимают на кнопку рефлексометра. Таковым сигналом служит появление буквы С, тормозным – НС. Буква С встречается в эксперименте 122 раза, Н – 120 раз, НС – 50 раз. Если букве С предшествовало сочетание НС (не важно, за сколько других букв до появления С), нажимать на ключ не надо ни при НС, ни при последующей – С.

Буква С отставляется от сочетания НС на разное расстояние, что позволяет измерять длительность последействия (в промежутке от 1 до 10 кадров).

Быстроту смены кадров можно регулировать: в одной серии кадры меняются через 1,5 с, и на нее уходит 20 мин; в другой серии кадры меняются через 0,5 с, и общее время эксперимента составляет 7 мин.

Критерии для диагностики. Изменение времени реакции (увеличение или полная задержка), обусловленное действием предыдущего раздражителя (тормозного – НС на положительный С), служит показателем последействия тормозного процесса.

За исходное принимается время реакции на стимул, предъявленный через 9 нейтральных букв, т. е. наиболее удаленный от предшествующего значимого (положительного или отрицательного) стимула. Чтобы судить о влиянии одного значимого стимула на другой, время реакции на каждом интервале вычисляется в процентах к фоновому времени. Если период реакции увеличивается на 10% и более, фиксируется наличие последействия. Длительность его измеряется путем умножения числа кадров между положительным и тормозным сигналами на длительность интервалов (1,5 или 0,5 с).

Наблюдаются три варианта изменения времени реакции на положительный стимул после отрицательного:

– замедление времени реакции (длится 6-12 с),

– сохранение прежней величины времени реакции,

– укорочение времени реакции (длится 3 с).