Нарушения переработки неконвенциональной (необычной) информации

Многими авторами описаны нарушения, которые наблюдаются при тестировании пациентов с апперцептивной агнозией и могут быть связаны с переработкой неконвенциональной информации. Эти нарушения включают трудности восприятия фигур, составленных из точек (Goldstein, Gelb, 1918; Landis et al., 1982), имеющих прерывистые (Landis et al., 1982) или заштрихованные контуры (Goldstein, Gelb, 1918) и изображенных на фоне маскирующих текстур (Warrington, Taylor, 1973), а также трудности распознания наложенных друг на друга изображений (DeRenzi et al., 1969).

Наши исследования, описанные в следующих разделах, показали, что нарушения переработки неконвенциональной зрительной информации могут наблюдаться в тех случаях, где не имеется ни малейшего признака агнозии при восприятии

объектов в незамаскированном конвенциональном виде. Также важно подчеркнуть, что при апперцептивной агнозии могут наблюдаться нарушения различения простых свойств объектов, типа прямоугольников Эфрона, или прямых и изогнутых линий (Efron, 1978; Goldstien, Gelb, 1918; Adler, 1944; Benson, Greenberg, 1969). Нарушения переработки неконвенциональной информации можно выявить, когда от пациента требуется воспринимать:

• новые незнакомые объекты или объекты в неконвенциональном виде, изображенные в необычной перспективе;

• скрытые объекты, такие как незавершенные фигуры без некоторых важных частей, зашумленные фигуры, перекрывающиеся фигуры, объекты при необычном освещении и теневые проекции объектов.

При восприятии скрытых, перевернутых или замаскированных объектов процесс можно значительно упростить путем выделения образа отдельного объекта, чтобы, говоря современным техническим языком, отделить сигнал от шума. Это происходит на промежуточных стадиях процесса восприятия, чтобы облегчить последующее распознание объекта.

На первой стадии процесса отделения сигнала от шума происходит локализация объекта на картинке, которая содержит один объект или несколько разных объектов. Это происходит, например, путем выделения объекта, внешне похожего на фигуру, благодаря отличиям фигуры от фона по текстуре, цвету, ориентации, освещенности.

На второй стадии создается более масштабная структура, например из элементов контура. Здесь часто используются искусственные способы восприятия простых свойств объекта, таких как направленность углов и линий с последующей их комбинацией, группировкой в более сложные свойства, например широкие плавные закругления, основанные на законах криволинейности. Это позволяет выделить главные структуры образа и измерить их (Ulman, 1996). Получившийся более масштабный образ может быть неполным, но некоторые части образа представляют собой логически связанные единицы, которые являются элементами целостного объекта, например, глаза или колеса. При использовании структурных описаний моделей объекта, хранящихся в памяти, объект может быть распознан уже на этой стадии. Однако во многих случаях требуется дальнейшая обработка информации. Она происходит на третьей стадии, которая представляет собой завершение образа путем применения таких критериев группировки, как плавное продолжение, вынос контура за пределы рамки, например, с использованием симметричного контура.

Последующее восприятие, особенно в неконвенциональных условиях, неполных и замаскированных объектов часто требует ограничения выбора целевых объектов путем категоризации объектов согласно низкой частоте встречаемости общих свойств, описывающих целостный объект. Еще один способ ограничения выбора — это учет пространственных отношений целевых объектов в контексте окружения, например, объекты на кухне или в офисе. Можно перечислить несколько видов неконвенциональных условий, затрудняющих восприятие объекта, в том числе маскировка объекта зрительным шумом, накладывающимися фигурами, незаконченные изображения объектов и кратковременное предъявление объектов.

Отделение объекта от фонового шума и его распознание. Одновременное предъявление сигнала и зрительного шума. Термин «распознание сигнала на фоне шума» изначально являлся техническим, но в дальнейшем стал использоваться в исследованиях переработки информации в мозге. Этот термин помогает понять важную роль процесса переработки информации в мозге и количественно измерить его как отношение «сигнал/шум». Насколько нам известно, этот термин был впервые введен в нейропсихологические исследования в нашей работе, опубликованной в середине 60-х годов (Тонконогий, Цуккерман, 1965).

Далее Уоррингтон и Тейлор разработали методику исследования восприятия формы на фоне текстуры (Warrington, Taylor, 1973). Авторы описали нарушения выполнения этой методики у двух пациентов со зрительной предметной агнозией и прозопагнозией. В дальнейшем она использовалась для диагностики зрительной апперцептивной агнозии. Эта методика непосредственно направлена на промежуточную стадию переработки зрительной информации и связана с различением фигуры и фона, которое опирается на группировку отдельных элементов формы, наложенной на текстуру.

Кампион и Латто предположили, что нарушения элементарного восприятия могут возникать при небольших скотомах, образовавшихся под воздействием угарного газа, которые «испещряют» поле зрения пациента (Campion, Latto, 1985). Пациент видит объект сквозь «дырчатую завесу», затрудняющую распознание формы (Humphreys, Riddoch, 1987). Используя такую «дырчатую завесу», Кампион и Латто обнаружили, что у нормальных испытуемых способность распознавать фотографии объектов и сцен в таких условиях сохранилась (Campion, Latto, 1985). Конечно, такое нарушение встречается довольно редко, но трудности выделения и распознания стимулов на фоне шума являются одним из распространенных проявлений нарушений переработки неконвенциональной зрительной информации, поскольку завеса может искажать контур и другие свойства объектов и сцен.

Для более систематического исследования «фильтрации» образа объекта от текстуры, образующей фоновый «зрительный шум», мы разработали специальный тест (Тонконогий, 1973). Объект маскируется фоновым шумом, образованным текстурой с определенными статистическими характеристиками (рис. 2.1.1). Текстура была впервые разработана Юлешом (Julesz, 1975) и использована в наших исследованиях в качестве фонового шума с измеряемыми статистическими характеристиками текстуры (Тонконогий, 1973). Поскольку объект требуется отфильтровать от фонового шума, нарушения такой фильтрации можно назвать «фильтрационной агнозией».

В нашем тесте использовались текстуры, состоящие из черных квадратиков, выстроенных в линии с вероятностью р = 0,15, р = 0,24, р = 0,35. Сигнал представляет собой точечные контуры 12 объектов (дом, очки, кувалда, молоток, ваза, ключ, бутылка, чайник и т. д.) (см. рис. 2.1.1).

Перед тестированием испытуемые знакомились с контурными изображениями всех 12 объектов на карточках, время предъявления не ограничивалось. Пациенты с затылочными поражениями, не знающие о том, что число объектов ограничено двенадцатью, не могли распознать контурные изображения некоторых из них. Распознание значительно улучшалось, если пациенту заблаговременно пока-

зывали изображения всех 12 объектов. После того как испытуемый правильно распознавал все 12 объектов при неограниченном времени предъявления, контурные рисунки объектов и «зашумляющие» фигуры предъявлялись ему на экране тахистоскопа со временем экспозиции от 0,1 до 5000 мс. Пороги выделения и распознания объектов фиксировались.

Рис. 2.1.1.«Зашумленные» изображения объектов. Вероятность черных фоновых квадратов слева - р = 0,25, справа - р = 0,45

Тестирование проводилось в четырех группах пациентов с локальными поражениями мозга в результате инсульта и в контрольной группе здоровых испытуемых. Исследование проводилось в конце 1960-х — начале 1970-х годов, когда технологии исследования мозга, такие как компьютерная рентгеновская томография или магнитный резонанс, были недоступны. Для определения возможной локализации поражений использовались данные клинической неврологии и нейропсихологии. В первую группу входили 19 пациентов с различной степенью зрительной агнозии объектов и поражениями, локализованными в затылочной области и в некоторых случаях распространяющимися на нижнюю височную область. В группу с поражениями вне затылочной области входили:

• 14 пациентов с элементами синдрома Герстманна и возможной локализацией поражений в левой нижней теменной области;

• 15 пациентов с легкой или умеренной афазией Вернике и основными поражениями в левой верхнезадней височной области;

• 22 пациента с легкой или умеренной афазией Брока и предполагаемой локализацией поражений в левой премоторной фронтальной области.

В последующие исследования мы включили группу пациентов с односторонней экстирпацией нижней височной доли: у 20 больных — в левом полушарии

и у 22 — в правом в ходе хирургического лечения эпилепсии. В контрольную группу входили 18 здоровых испытуемых того же возраста и образовательного уровня, что и наши пациенты (Тонконогий, 1973; Меерсон, 1986). Результаты обследования представлены в табл. 2.1.1.

Таблица указывает на то, что у большинства пациентов с поражениями вне затылочной области пороги выделения объектов в тестах с «зашумленными» картинками возрастают не более чем в 2 раза. В группе пациентов с затылочными поражениями при возрастании уровня шума отр = 0 дор = 0,35 эти пороги увеличились в 10 раз. Это указывает на существование у этой группы пациентов нарушений выделения сигнала из шума. В то же время, у пациентов с затылочными или затылочно-височными поражениями при уровне шума р = 0,35 пороги выделения по-прежнему оставались на уровне 10 мс, хотя они не могли распознать многие объекты при времени экспозиции 5000 мс и уровне шума р = 0,35.

В распознании объекта на фоне шума наблюдаются более серьезные нарушения, чем в выделении сигнала из шума. В контрольной группе здоровых испытуемых средние пороговые значения для распознания объектов слегка возрастают от 2,0 мс прир = 0 (отсутствие шума) до 2,2 мс при/? = 0,15 и 10,0 мс при/» = = 0,25, то есть при низком и среднем уровне шума соответственно, а затем, когда

Таблица 2.1.1 Пороговые значения времени предъявления для выделения контуров и распознания