Следует отметить, что у лиц, имеющих значительный летный опыт, зрительные реакции в невесомости были чаще в виде иллюзорного движения оптического поля и искажения видимой глубины пространства, а не ухудшения видимости окружающего. И как ни странно, у «опытных» испытуемых такие зрительные иллюзии были намного более устойчивы (повторялись в большем числе режимов невесомости), чем у людей нелетных профессий.
Наиболее изученной зрительной иллюзией, возникающей в условиях невесомости, стала так называемая окулогравиче-ская иллюзия — кажущийся вертикальный сдвиг пространства [Китаев-Смык Л. А., 1968 a; Roman J. A., Warren В. Н., Graybiel А., 1964 и др.]. Она чаще возникает в условиях затемнения при наблюдении за тускло светящимся ориентиром во время гравитационных воздействий у большинства людей и воспроизводится при многократных повторениях такой ситуации. То, что в ходе настоящего исследования окулогравическая иллюзия была отмечена только четырьмя из 425 обследованных, следует объяснить отсутствием затемнения в кабине нашего самолета во время изменения силы тяжести в полете, а также тем, что многие из наблюдавшихся нами в полетах людей ко время невесомости были заняты реальной, подчас напряженной деятельностью, что, как известно, стимулирует осознаваемость текущей ситуации и препятствует активизации в сознании иллюзорных представлений. В темноте снижение тонического влияния интегративных центров центральной нервной системы наряду со снижением значимости сигналов об оптическом пространстве способствует возникновению иллюзорного восприятия [Popov V. A., YuganovE. M., 1967].
Экспериментальные данные [Китаев-Смык Л. А., 1968 а] позволяют считать, что окулогравическая иллюзия при гравитационных воздействиях не является результатом движения глазных яблок. Как полагал 3. Гратеволь [Gerathewohl S., Ward J., 1960], она возникает как актуализация в сознании обратной афферентации, сигнализирующей об изменениях в глазодвигательном аппарате, компенсирующих тонические влияния на него гравирецепторов. Сообщалось, что не движение глаза, а корректирующие сигналы, которые предотвращают его движение, являются причиной иллюзорного блуждания светового пятна в темноте [Грегори Р. Л., 1970]. И все же иллюзорное периодическое смещение визуального ориентира в условиях невесомости, отмеченное в ходе нашего исследования испытуемым Ф., возможно, является ни-стагмообразным проявлением окулогравической иллюзии, когда вестибулярные тонические влияния, вызывающие поворот вверх глазного яблока, периодически «накапливались» и преобладали над компенсирующими их стимулами к его опусканию.
Наблюдаемое в ходе настоящего исследования иллюзорное «удаление» или «увеличение» визуальных объектов — это два проявления иллюзий одного и того же вида (типа) [Китаев-Смык Л. А., 1967 а]. В зависимости от того, величина ли рассматриваемого объекта или расстояние до него представляется наблюдателю константным, как указывал Вунд [Wundt W., 1908—1911], может возникать ощущение либо меняющейся удаленности объекта, или изменения его величины, т. е. измененным кажется нефиксируемый показатель пространства. Если испытуемые, парящие при невесомости в освещенной кабине, знали о размерах рассматриваемых объектов, но не получали точной информации о расстоянии до них, то иллюзия проявлялась в виде «удаления» видимых объектов. Когда же испытуемые были фиксированы на определенном расстоянии в затемненной кабине перед светящимися ориентирами, о неизменности которых им не было известно, то данная иллюзия при невесомости проявлялась как «увеличение» светящихся фигур [Китаев-Смык Л. А., 1967 и др.] (рис. 30).
|
Рис. 30. Примеры зрительных иллюзий, возникающих во время кратковременной невесомости при рассматривании светящихся фигур в полной темноте (на схеме негативное изображение указанных иллюзий) |
 |
Яркое описание подобной иллюзии приводит испытавший ее при кратковременной невесомости известный психолог-исследователь В. И. Лебедев: «Во второй "горке" я должен был "плавать" в невесомости. Надел защитный шлем и лег на пол, покрытый толстым слоем поролона. Началась перегрузка, и я стал вдавливаться в поролон. Состояние невесомости наступило внезапно, и я, не успев опомниться, почувствовал, что полетел вверх, а затем в неопределенном направлении. Наступила полная дезориентация в пространстве. Затем я начал в какой-то степени разбираться в обстановке. Увидел пол и стены помещения. Показалось, что последнее быстро удлиняется. Иллюзия напоминала такое ощущение, когда смотришь в перевернутый бинокль. Взглянул на пол и увидел, что он движется подо мною, убегая от меня вместе с удлиняющимся и уменьшающимся помещением. В это время старался за что-нибудь ухватиться. Но хотя предметы подо мной и по сторонам казались близко расположенными, я никак не мог дотянуться до них руками, что вызвало чувство крайнего эмоционального возбуждения. Затем, очутившись в хвосте самолета, ухватился за какой-то предмет и стабилизировал свое положение в пространстве» [Леонов А. А., Лебедев В. И., 1971, с. 83].
Пространственную иллюзию «удаления» органов управления самолета в невесомости отметил летчик Стэллингс. Он писал: «Сначала у меня возникли некоторые ошибочные ощущения при состоянии невесомости, так что приходилось тянуться, чтобы достать различные приборы управления» [Леонов А. А., Лебедев В. И., 1971, с. 105].
При продолжительном действии невесомости в первых же космических полетах у космонавтов возникали зрительные иллюзии. Макдивитт во время полета на «Джемини-4» должен был, управляя кораблем, сблизиться со второй ступенью ракеты-носителя, определяя при этом визуально расстояние до нее. Судя по опубликованным данным, это оказалось очень трудным делом. Анализ выдержек из записей радиопереговоров свидетельствует о том, что космонавт в какой-то момент даже приблизительно не мог оценить расстояние до ракеты-носителя. Временами ему казалось, что он приблизился вполне достаточно. Когда было израсходовано «рабочее тело» микродвигателей «Джемини-4», Макдивитт определил расстояние до цели в 120 м, тогда как фактически оно равнялось 600 м. Таким образом, вследствие возникновения у космонавта в невесомости иллюзии «приближения» задача сближения при визуальном контроле за расстоянием не была выполнена. После этого полета все американские пилотируемые корабли обеспечиваются радиолокаторами для определения расстояния между кораблем и объектом стыковки, а также для измерения их относительных скоростей [Леонов А. А., Лебедев В. И., 1971].
А. А. Леонов сообщал, что в тот момент, когда он первый раз оттолкнулся от шлюза космического корабля «Восход-2» и, отплывая от него, оказался в состоянии свободного парения, то хорошо знакомый ему корабль показался необычно большим, как бы распухшим. Иллюзия «увеличения» усилила, по его словам, эмоциональные переживания необычности обстановки выхода в открытый космос. Космонавт А. Николаев рассказывал, что в невесомости ему казалось, будто бы двигался сам по себе один из приборов, укрепленных в кабине. Но иллюзия возникала только тогда, когда прибор был на периферии поля зрения. Можно полагать, что эта иллюзия возникала при поворотах глаз или головы космонавта и являлась результатом нарушения баланса глазодвигательных мышц при долгой невесомости в орбитальном полете. Электроокулография, проводившаяся в полетах П. Р. Поповича и В. В. Терешковой, показала, что в отдельные моменты полета появлялась асимметрия в работе глазодвигательных аппаратов. Подобный же дисбаланс мышечных аппаратов глаз был отмечен мной при определении гетерофории в полетах на параболе, а также в условиях длительного медленного вращения в наземных условиях.
Определенную роль в формировании пространственных иллюзий в невесомости играет функциональное состояние аппаратов аккомодации и конвергенции, фузионные резервы и т. п. Эти зрительные функции изменчивы при невесомости [Егоров Б. Б., 1964; Китаев-Смык Л. А., Пинегин Н. И., 1966; Петров Ю. П., 1969идр.[. Различная направленность этих изменений создает возможность возникновения в невесомости как иллюзии «увеличение — удаление», так и иллюзорного «уменьшения — приближения».
Наличие корреляции между профессиональной подготовленностью человека и тем, в каком виде у него актуализировалась иллюзия переворачивания («полет в перевернутом положении» у обладающих большим летным опытом и «подъем вверх» у лиц, не обладающих таким опытом), соответствует концепции Б. Г. Ананьева о том, что состав и структура чувственного отражения образуют сенсорную организацию, зависящую от образа жизни и деятельности человека [Ананьев Б. Г., 1961].
Решающую роль в возникновении зрительных иллюзий при невесомости играет, можно полагать, изменение центральных, кортикофугальных влияний, регулирующих приток гравирецеп-торной афферентации и координирующих ее взаимоотношения со зрительной анализаторной системой. Известны многочисленные факты, свидетельствующие об особой роли височно-теменной коры в координации связей зрительного восприятия с информацией, поступающей от вестибулярного и кожно-мышечного анализатора. При раздражении височной коры головного мозга человека во время оперативного вмешательства или в результате болезненного процесса у него появляются ощущения, охватывающие весь спектр возникающих в невесомости реакций зрения, описанных в монографии [Китаев-Смык Л. А., 1983], а также [Бинг Г., Брюккер, 1963; Лобова Л. П., 1937; Меркулов И. И., Жаботинский Н. В., 1963; Шмарьян А. С, 1940].
Известны механизмы «фильтрации» афферентного потока на различных уровнях сенсорных систем. Благодаря этим механизмам «существенные» сигналы достигают сознания, а «несущественные» подавляются. Предположение о недостаточной фильтрации гравирецепторных сигналов, как об одной из причин возникновения в режимах невесомости искажений формы визуальных ориентиров, подтверждает тот факт, что волевые усилия при фиксации взгляда стабилизируют визуальное изображение вблизи от точки фиксации взгляда [Китаев-Смык Л. А., 1967 а] (рис. 30). В данном случае, согласно существующим концепциям, надежность получаемой информации увеличивается благодаря активности кортикофугальных влияний на системы, фильтрующие избыточную информацию.
Интересны результаты, полученные в экспериментах с воздействием на испытуемых ускорения Кориолиса, проведенных мной в авиационных полетах по пораболе. В темной кабине самолета было поставлено вращающееся кресло. Перед лицом сидящего в нем человека на кресле был укреплен черный экран, в котором прорези создавали круг из светящихся штрихов. Испытуемого усаживали с наклоненными вперед туловищем и головой. Начинали вращение, во время которого он по команде выпрямлялся, поднимал голову и смотрел на черный экран со светящейся геометрической фигурой. При подъеме головы уменьшался радиус ее вращения и на нее (на вестибулярные аппараты) действовало кориолисово ускорение. При естественной силе тяжести испытуемый, подняв голову во время вращения, видел «картинку» на экране без какого-либо иллюзорного искажения, но когда он подымал голову во время вращения в невесомости, то ему казалось, что светящийся пунктирный круг распался. «Отдельные светящиеся штрихи независимо друг от друга извивались и ползали, как огненные червячки, по экрану. Но лишь только невесомость сменялась перегрузкой, все они кидались на свои места и образовывали штриховой круг» (из отчета испытуемого С.) [Китаев-Смык Л. А., 1967 а, 1983, с. 232].
Неожиданным стало то, что когда во время невесомости, после воздействия кориолисова ускорения, сидя на вращавшемся кресле, испытуемые по нашей команде сосредоточивали внимание (фиксировали взгляд) на отдельных штрихах, образующих круг, то именно эти штрихи начинали казаться самостоятельно двигающимися, извивающимися. При этом остальная часть штрихового круга оставалась стабильной.
Исследования зрительных иллюзий при одновременном действии на человека гравитационных (невесомости), инерционных (ускорение Кориолиса), т. е. гравиинерционных, воздействий были продолжены мной в экспериментах с пятнадцатисуточ-ными вращениями на стенде «Орбита» (при скорости вращения 36 град/с, а также до вращения и после его остановки).
Испытуемый усаживался в кабине стенда на расстоянии 9 м от центра вращения, лицом «от центра». Для создания визуального последовательного образа (на сетчатке глаз) использовалась лампа-вспышка (фотопринадлежность), заклеенная черной бумагой, в которой были прорезаны щели, расположенные радиально и образующие круговую фигуру. Мгновенным включением лампы-вспышки, на которую смотрел испытуемый (с расстояния 50 см) у него создавался зрительный последовательный образ, т. е. человек продолжал видеть «лучистую фигуру». После этого он по команде быстро наклонял голову и туловище вперед, «рассматривал» последовательный образ, затем поднимал голову (выпрямлялся) и опять «смотрел» на последовательный образ.
Наиболее интересным оказалось то, что самые заметные иллюзорные искажения лучистой, кругообразной фигуры при действии на испытуемых кориолисовых ускорений были не в первые, а с третьих по пятые сутки проживания в непрерывно вращающейся квартире-центрифуге (в стенде «Орбита»).
Напомню, что в описываемых экспериментах, когда человек, находящийся во вращающейся среде, двигается, перемещается, то почти всегда изменяется его удаленность от центра вращения и из-за этого на него действует ускорение Кориолиса. «Толчки» этим ускорением по телу человека, «удары» по его вестибулярным аппаратам становятся основными стрессорами, вызывающими «болезнь укачивания-укручивания», т. е. кинетоз.
За первые трое суток этой «болезни» у человека «разлаживается», «разрушается» так называемая функциональная системность анализаторов пространства, т. е. привычное, обыденное неосознаваемое представление о пространстве при жизни на земной поверхности. А с пятых суток вращения начинает складываться новая «функциональная системность» органов чувств, адекватная жизни во вращающейся среде.
За десятилетия после описываемых экспериментов нейрофизиологией и нейропсихологией накоплены обширные сведения для понимания механизмов возникновения зрительных иллюзий, подобных рассмотренным выше. Однако задачи предотвращения аварийности скоростного транспорта из-за таких иллюзий не решены. Это создает проблемы даже в космоплавании, хотя на их устранение направлены обширные финансовые и интеллектуальные средства.
Проводящиеся на протяжении нескольких десятилетий исследования при длительной невесомости в орбитальных полетах подтвердили данные, полученные мной в режимах кратковременной невесомости: «Анализ результатов анкетирования свидетельствует о том, что подавляющее большинство космонавтов
(80-93 %) испытывали в полете головокружение и различного рода иллюзии восприятия пространства. Последние выражались чаше всего в появлении ощущения наклона тела вперед или назад или перевернутого положения, "зависания вниз головой". Реже возникала иллюзия вращения собственного тела или смещения окружающих предметов. Подобные реакции появляются либо сразу, либо (значительно реже) спустя 2 ч после наступления невесомости и продолжаются, как правило, от нескольких минут до 4 ч и более. При этом космонавтами замечено, что усиление или повторное возникновение иллюзий часто сопряжено с повышенной двигательной активностью или рассматриванием Земли через иллюминатор. У некоторых космонавтов появлялось также чувство смещения внутренних органов вверх, при резких движениях головой возникало ощущение "плавания" окружающих неподвижных предметов внутри корабля, затруднение в "фокусировании" взгляда и в "захвате предмета взором"» [Горгиладзе Г. И., Брянов И. И., Юганов Е. М., 1990, с. 198-199].