сотрудник
Китайская Народная Республика
УДК 159.9.07 Психологические исследования
Осуществлён анализ эмпирических исследований взаимосвязи мыслительной и моторной активности, относящихся к различным парадигмам их проведения: моторная активность как предварительная тренировка мыслительной активности; одновременная моторная и мыслительная активность и т.д. Все исследования являлись экспериментальной основой концепции «воплощённого познания». В результате проведённого анализа сделан вывод о том, что концепт воплощённого познания имеет три механизма, определяющих все его возможности: телесная конституция, сенсомоторный опыт человека и контекстно специфический уровень пространственной организации процесса решения задачи. Воплощённое познание как передовой тренд теоретического описания того, как работает человеческая психика, заключает в себе идею неотделимости мыслительных процессов от низкоуровневых. Последние могут оказывать существенное влияние на эффективность решения различных задач.
воплощённое познание, мыслительная активность, моторная активность, решение задач
Введение
Одним из самых новых и передовых трендов теоретического описания того, как работает человеческая психика, является теория «воплощённого познания» (англ. Embodied cognition). И если на протяжении многих лет ранее считалось, будто наша внутренняя реальность не очень связана с нашим телесным опытом, а переработанная информация в виде моторного ответа не очень привязана к тому, как мы внутри эту информацию перерабатываем, преобразуем и используем, позиция воплощённого познания является диаметрально противоположной и говорит о том, что наше сознание привязано к нашему телу, к мозгу с его особенностями.
- Подобная мысль представляется очевидной, поскольку совершенно ясно, что при реализации тех или иных когнитивных процессов в теле человека одновременно с этим могут происходить различные ощущения, происходить самые разнообразные эмоции, которые тем или иным образом влияют на результат этих самых когнитивных процессов; сознание же фиксирует только те сигналы, где уже происходит критичная ситуация. Вместе с тем тело и сознание – это единая кибернетическая система и изменение в той или иной её части (части системы) сразу влияет на всю систему (человека) целиком. И зачастую тело способно подсказывать, предварять варианты решений и повышать эффективность научения, что доказано в настоящее время экспериментально. Именно этот посыл лежит в основе идеи воплощённого познания, поскольку «центральным тезисом для этой области стало допущение об укорененности познания в опыте взаимодействия организма с окружающей средой» [Фаликман, 2012, С. 31–37].
Концептуальный вопрос концепции воплощённого познания состоит в том, как наше тело, или наша произвольная двигательная, моторная активность могут влиять на наши мыслительные процессы. Указанное может быть рассмотрено с различных позиций, в том числе в концепте классической теории психологии мышления. И здесь возможны четыре варианта:
- Первый вариант: Моторная активность является следствием мыслительной активности.
Классический подход говорит о том, что сначала человек что-то думает, происходит активная мыслительная деятельность и исходя из тех или иных идей человек осуществляет моторную деятельность. То есть человек посредством моторной активности реализует итог активности мыслительной. Большая часть классических теорий психологии мышления предполагала, что сначала необходимо состояться определённым мыслительным механизмам, а потом можно будет увидеть результат их функционирования в том, что делает решатель и это можно как-то зафиксировать.
- Второй вариант: мыслительная активность является «свёрнутой» моторной активностью.
Альтернативные варианты встречаются и до 90-х годов прошлого века, до того, как возникла концепция воплощённого познания.
Один из вариантов, это когда мыслительная активность описывается как внутренняя, «свёрнутая» моторная активность. Например, Дж. Уотсон вербальное мышление описывал как подавленную вокализацию, которую мы можем наблюдать и регистрировать посредством активности в мышцах, которые ответственны за речепорождение в момент, когда человек ничего не говорит, но тем не менее решает какую-либо текстовую задачу [Джон Б. Уотсон, 1998]. Согласно концепции Дж. Уотсон подавленная вокализация – это уже мышление. Однако, не только Дж. Уотсон мыслительную активность сводил к внутреннему варианту моторной. В рамках теории деятельности, мышление понималось как вариант внутренней деятельности. А внутренняя деятельность по структуре идентична внешней. И поэтому мы можем представить себе, как организовано мышление изучив то, что к мышлению напрямую не относится. То есть изучив формы моторной активности.
- Третий вариант: мыслительная активность может принимать наблюдаемые формы моторной активности.
Данный вариант подразумевает, что некоторая мыслительная активность может принимать наблюдаемые формы моторной активности. Одна из первых концепций возникла в рамках бихевиоризма. Это концепция викарного научения, которая предполагает, что можно наблюдать различные формы моторной активности, которые не направлены на достижение какой-то цели, на удовлетворение какой-то потребности. А скорее направлены на то, что можно назвать уточнением собственных представлений о ситуации, в которой находишься.
- Четвёртый вариант: моторная активность предшествует и научает или сопровождает мыслительную активность.
Данный вариант стал толчком в исследовании вопросов влияния моторной активности на активность мыслительную. При этом есть различные варианты: когда моторика предшествует мыслительному процессу, либо, когда моторика сопровождает мыслительный процесс, то есть они происходят параллельно. И возникают закономерные изменения и мыслительной активности, и активности моторной.
Как видим, варианты соотношения мыслительной и моторной активностей отражают многообразие представлений о том, как мышление и моторика соотносятся друг с другом. При этом так или иначе они указывают на необходимость исследования концепта воплощённого познания, которое представляет собой некоторый спектр подходов в когнитивной науке, подчёркивающих важность познавательных процессов в опыте взаимодействия организма с окружающей средой и экспериментального доказательства взаимовлияния моторной и мыслительной активностей на успешность решения различного рода задач.
Методология исследования
Если говорить о экспериментальной основе концепции воплощённого познания, то следует отметить, что изначально эта теория была показана с позиции изучения восприятия для моторики, для памяти. На следующем этапе исследователи стали изучать: что происходит собственно в процессе решения задач. Все они показали, что низкоуровневые по отношению к мышлению процессы критически важны в понимании того как работает собственно мышление.
Цель нашего исследования заключается в систематизации экспериментальных доказательств взаимовлияния моторной активности на активность мыслительную в ходе решения различного рода задач.
В качестве основного метода исследования использовался метод контент-анализа тематики публикаций, связанных с концептом «воплощённое познание» и экспериментальными доказательствами взаимовлияния моторной активности на активность мыслительную, представленных в наукометрических базах.
Многообразие экспериментов и обилие схожих результатов приводят к подтверждению гипотезы о значимости перцептивной активности в решении задач. В перспективе, данные концепты могут быть интегрированы в образовательный процесс посредством использования совокупности соответствующих инструментов и методик способных, на наш взгляд, повышать эффективность усвоения образовательного контента у обучающихся.
Результаты исследования
Если взять задачи для решения, в которых есть хоть какой-то моторный элемент, то есть когда что-то нужно делать руками в ходе решения, то в данной ситуации задача решается не только «в голове», но и ещё буквально рукой. В зависимости от того, как направляется рука человека, в значительной степени зависит то, на сколько быстро и успешно будет решена эта задача.
В качестве подсказок можно использовать моторную тренировку, которая косвенно связана с непосредственным решением задач и является своего рода подсказкой. Например, в ходе решения задачи «9 точек» можно попробовать потренировать данные линии до начала решения. В ходе подобных экспериментов удивительным образом оказывалось, что если тренируются определённые линии (то есть не всё решение, а только часть их), то это оказывает позитивное влияние на процесс решения. То есть её решают значительно быстрее.
При этом были выявлены и следующие закономерности:
- можно тренировать, когда линию рисуют рукой;
- можно тренировать просмотр рисования линий глазами;
- можно попробовать не тренировать, давать много повторов, а давать нарисовать один раз. Как показали эксперименты, в этом случае данная подсказка не будет помогать. Это доказывало, что речь идёт именно о некоторой тренировке, о некотором увеличении возможностей доступа к каким-то типам линий, к каким-то типам моторных программ.
На примере данных задач можно увидеть, что моторика, перцепция оказываются чрезвычайно важными для того, чтобы поучаствовать, быть включёнными в объяснительные модели применительно к тому, как решается задача (таблица 1). Рассмотрим результаты данных экспериментов более подробно.
1. Моторный прайминг (предшествующая тренировка). Подразумевает, что есть некоторая мыслительная задача и перед тем, как её решать, испытуемым предлагается выполнять какие-то движения. Подобные эксперименты проводились на примере решения задачи 9 точек [Werner, Raab, 2013; Спиридонов, Лифанова, 2014; Логинов, 2018]. Гипотеза проводимых исследований была в том, что можно каким-то образом «подсказать» сам принцип решения. При этом подсказки будут предварительными и базироваться исключительно на моторной активности.
Таблица 1
Систематизация экспериментов с решением задач с предварительной моторной тренировкой
|
Экспериментальные парадигмы |
Исследователи |
Задачи, применяемые в эксперименте |
|
Werner, Raab, 2013 Логинов, 2018 Спиридонов, Лифанова, 2014 |
Задача «9 точек» |
|
Michaux, Masson, Pesenti, Andres, 2013 |
Эксперименты одновременной моторной активности и простых арифметических расчётов |
|
Weller, Villejoubert, Valle-Tourangeau, 2011 |
Задачи со спичками |
|
Kirsh, Maglio, 1996 MacGregor, Ormerod, Chronicle, 2021 Maglio, Wenger, Copeland, 2003 |
Ханойская башня, игра «Тетрис» |
|
Grant, Spivey, 2003 Thomas, Lleras, 2007
|
Задача «Х лучи» |
|
Beilock, Goldin-Meadow, 2010 |
Ханойская башня |
Ключевой вопрос в этой области исследований связан со следующим: какая именно моторная активность будет подсказывать решение, а какая нет. Иными словами, возникает вопрос: что определяет релевантность моторной активности по отношению к решению. Примечательно, что во всех экспериментах, экспериментаторами предполагалось, что испытуемые предварительно посредством моторной активности тренируют возможные варианты решений. В то время как испытуемые во время вербального отчёта не отчитывались о том, что моторная тренировка подсказала или помогла им в решении поставленной задачи. Тем не менее, исследования показали, что если моторная активность релеванта решаемой задачи, то эффективность её решения существенна.
Таким образом, общий вывод исследований данного типа говорит о том, что безусловно движения помогают в решении поставленной задачи. Однако не совсем ясно каким образом это происходит. Более того, отдельные эксперименты показали, каким образом семантически связанная моторная активность влияет не только на скорость решение задачи, но и конкретная моторная активность оказывает влияние на содержание решения. Отдельным не решённым вопросом является объяснение того, почему одни типы решений предпочитаются чаще, чем другие. Таким образом, помимо того, как человек преодолевает сложности собственно решения задачи, необходимо изучать ещё и стратегии предпочтения тех или иных типов решений.
2. Влияние сопутствующей моторной активности. Исследования посредством аппарата МРТ показали, что при выполнении простых арифметических задач активизируются те части коры головного мозга, которые также активизируются при моторном движении пальцев [Michaux, Masson, Pesenti, Andres, 2013].
В том случае, когда необходимо выполнять двойную задачу (двигать пальцами и одновременно решать простые арифметические задачи на сложение, вычитание, умножение и деление), то результаты получаются различные. Эффекты наблюдались при реализации задач сложения и вычитания, а вот при умножении и делении взаимосвязь не наблюдалась. Связано это по всей видимости с тем, что в качестве моторной активности «умножать на пальцах» или «делить на пальцах» не представляется возможным. Эксперимент позволил сделать вывод о том, что моторная система, которая у нас есть и которую мы используем для движения, вовлечена в высокоуровневые процессы переработки вербальной информации, а также не вербальной (в том числе знаковой, при операции с числами).
3. Степень интерактивности задачи. В экспериментах, относящихся к данным типам, как правило отграничивалась возможность или её отсутствия непосредственно реализации каких-либо интерактивных действий в решении поставленной задачи [Weller, Villejoubert, Valle-Tourangeau, 2011]. В данном контексте представлен широкий набор задач со спичками и представления реальной возможности манипуляций с ними, либо в отсутствии такой возможности. Исследования показали, что при возможности непосредственной интерактивности, решение задач происходит значительно лучше. Вместе с тем, дополнительные исследования с использованием тестов показали необходимость различать мыслительные механизмы и возможности манипулирования ими.
4. Мышление во вне: теория задачного пространства. В качестве базовой задачи для решения для участников эксперимента предлагалась головоломка «Ханойская башня», либо игра в тетрис [Kirsh, Maglio, 1996; Maglio, Wenger, Copeland, 2003; MacGregor, Ormerod, Chronicle, 2021]. В ходе эксперимента наблюдалось, что в ходе решения испытуемые осуществляют большое количество иных форм активностей, которые не помогают решить задачу. Вместе с тем, некоторые из действий получили название эпистатических действий – это конкретные, реальные, физические действия, которые направлены на решение той или иной задачи. Существуют некоторые предположения относительно функций эпистемических действий, которые позволяют снизить различные типы сложностей и с которыми можно столкнуться в процессе решения конкретной мыслительной задачи. Среди которым можно выделить следующие:
- снижение нагрузки на память в процессе переработки информации (пространственная сложность);
- уменьшение количества действий (шагов, операций) в процессе переработки информации, необходимой для решения (временная сложность);
- уменьшение вероятности совершения ошибки в процессе переработки информации (ненадёжность).
В итоге, в результате последующих исследований эпистемические действия были рассмотрены как прайминг. Было исследовано, что если испытуемым предварительно показывать различные состояния одной и той же фигурки, которая потом будет так или иначе вертеться в процессе решения задачи, то само решение будет более быстрым и более успешным.
5. Влияние окуломоторной активности. В процессе эксперимента при решении поставленной задачи у испытуемых записывались движения глаз [Grant, Spivey, 2003; Thomas, Lleras, 2007]. При этом в отдельных экспериментах решателям предлагались некоторые подсказки для глаз (различного рода подсветка, окраска и т.п.). Вывод был получен следующий: для того, чтобы управлять мышлением необходимо управлять вниманием. И зная более-менее как должно быть распределено внимание для того, чтобы были решены задачи, можно каждый раз организовывать окружение оптимальным образом для достижения максимальных эффектов. Особенно этот вывод актуален для образовательного процесса: информацию в образовательном процессе необходимо в целом компоновать так, чтобы внимание позволяло ускорять степень усвоения знания и решения конкретных задач.
6. Жестикуляция и мышление. Испытуемых, после того, как они успешно решили какую-либо задачу, требующую интерактивного привлечения дополнительных средств (например, реальная Ханойская башня), просили объяснить, как им удалость решить задачу [Beilock, Goldin-Meadow, 2010]. Решатели разделились на две группы. Вторая показывала одной рукой манипуляции, которые они осуществляли, вторая группа показывала двумя руками. После этого экспериментаторы предлагали испытуемым пройти решение задачи ещё раз, но при этом по умолчанию условия менялись. В случае с Ханойской башней у шайб появился дополнительный физический вес (самая маленькая шайба была самой тяжёлой, самая большая была легче всего). После этого сравнивали разницу в решении задач. И даже такие минимальные изменения привели к некоторым изменениям: те испытуемые, которые при объяснении решения задачи использовали в жестикуляции одну руку на втором этапе справлялись с задачей несколько хуже. Таким образом, была выявлена положительная корреляция между стилем жестикуляции (одна рука или две руки) и решением задачи в случае некоторого изменения её условий.
Заключение
Основная идея теории воплощённого познания заключается в том, что познавательные процессы или собственно познание не отделимы от сенсорных, моторных компонентов и не отделимы от взаимодействия человека с окружающей средой. Мозг в целом или иная внутренняя когнитивная система – это не единственное, что ответственно за познавательную деятельность. Наши движения, наши ощущения влияют наше познание; сенсорное взаимодействие с окружающим миром, влияет на процесс познания. Более того, то как работают наши мыслительные процессы может зависеть как от состояния всего организма, так и от состояния окружающей среды.
Так же, большее значение в контексте теории воплощённого познания следует уделять сенсорно-моторному взаимодействию человека с окружающей средой. Ведь зачастую сенсорно-моторная деятельность неразрывно связана с мыслительной деятельностью. На столько, что иногда достаточно сложно разделить, и изучать какой-то один компонент кибернетической системы «человек» (например, только мозг, который находится внутри черепной коробки, или только тело с позиции мышления). Связано это не в последнюю очередь с тем, что информация начинает уже обрабатываться до того, как попадает в мозг или в процессе попадания информации в мозг через сенсорные системы. Иными словами, особенности системы восприятия информации или особенности моторной системы человека напрямую влияют и участвуют в поведении человека или иного организма, а следовательно – влияют и участвуют в процессе мышления. При этом обработка информации понимается как непрерывный процесс.
Отметим также, что в настоящее время сложно утверждать, что все когнитивные способности человека выполняет исключительно мозг, поскольку в современном мире очень многие его функции выполняют не только различные предметы (например, блокнот, тетрадь и т.п.), но и совокупность самых разнообразных гаджетов (компьютер, ноутбук, телефон и т.д.). В случае использования каких-либо предметов или гаджетов моторная активность непосредственно участвует в мыслительном процессе так или иначе. Возникает, вопрос, какая часть когнитивных процессов переложена на внешнюю среду, какая часть на внутреннюю. Зачастую достаточно сложно понять, какой из компонентов выполняет конкретную когнитивную функцию. Например, человек может осуществить достаточно простые арифметические вычисления на бумаге и достаточно быстро, вместе с тем не может аналогичную операцию произвести в уме. В таком случае достаточно сложно изучать в данном контексте мыслительные процессы исключительно в коре головного мозга и изучать мозг в части его способности к математике. Поскольку в данном случае данная способность неразрывно связана с возможностью взаимодействия с окружающей средой в определённом виде.
Важным является и тезис о том, что познание, мыслительная деятельность – это результат динамического взаимодействия с окружающей средой. Его объяснение связано с необходимостью взаимодействия с окружающей средой в целях решения той или иной задачи. И даже при условии большего использования моторных усилий, эффективность решения может повышаться в разы, при этом когнитивные усилия могут быть минимизированы. Есть предположение и о том, что некоторые задачи человеку невозможно решить только в уме и в этом смысле вся мыслительная деятельность человека происходит посредством взаимодействия человека с окружающей средой.
Исходя из указанного можно говорить о том, что концепт воплощённого познания имеет три механизма, определяющих все его возможности:
- первый уровень связан с телесной конституцией и тем, что более-менее универсально для любого человека, как биологического вида. Само это может оказывают определённое влияние на разнообразные познавательные процессы;
- второй уровень – это уровень сенсомоторного опыта человека и в этом мы можем существенно отличаться друг от друга, что будет вносить и определённые коррективы взаимодействия друг с другом. Например, у кого-то есть опыт вождения тем или иным транспортными средствами, а у кого-то его нет. Огромное разнообразие сенсомоторного опыта позволяет указывать на различия и в познавательных процессах у разных людей;
- третий уровень – контекстно-специфический уровень, который предполагает наличие особенностей пространственной организации процесса решения задачи. Он связан с теми запретами или разрешёнными типами движений в рамках той или иной задачи и также будет оказывать влияние на мыслительный процесс, на успешность решения поставленной задачи.
Представленные эксперименты, инструментальные свидетельства взаимосвязи моторной и мыслительной активностей по-разному объясняют механизм их взаимовлияния. Например, предполагается, что моторная активность актуализирует конкретные узлы в семантической сети нашей долговременной памяти. При решении задачи, человек на самом деле реализует моторные последствия движений и эффективно реализует их при решении задач. Альтернативный вариант объяснения связан с рабочей памятью. В данном случае речь идёт о том, что то, что предшествует моторной активности (механика) помогает решению. Предполагается, что для того, чтобы что-то сделать необходимо спланировать свою активность. Возможно, содержание пространственной рабочей памяти, связанной с выполнением движений и одновременно связанной с решением задачи в случае согласованного, конгруэнтного условия должны помогать друг другу.
И третий вариант предполагает, что движения влияют не на долговременную память, не на рабочую память, а на собственно выполнение движений. То есть движения мы каким-то образом оттренировываем и поэтому впоследствии в дальнейшем лучше выполняем те же самые движения. В исследованиях, связанных с задачей «9 точек» такое предположение представляется целесообразным, поскольку решатели предварительно тренировали движения. Это никак не влияет ни на рабочую память, ни на долговременную память. А просто автоматизируются, что облегчает решение задач.
Эти группы объяснения взаимосвязи моторной и мыслительной активностей, актуализирующихся при решении различного комплекса задач, требуют дополнительных экспериментальных исследований и дополнений.
1. Логинов Н.И. Механизмы воплощенного познания в решении инсайтных задач: на примере задачи "9 точек" : диссертация ... кандидата психологических наук : 19.00.01. - М.: Рос. акд. нар. хоз-ва и гос. службы при Президенте РФ, 2018. - 146 с.
2. Основные направления психологии в классических трудах. Бихевиоризм. Э.Торндайк. Принципы обучения, основанные на психологии. Джон Б. Уотсон. Психология как наука о поведении. - М.: ООО "Издательство АСТ-ЛТД", 1998. - 704 с.
3. Спиридонов В.Ф., Лифанова С.С. Инсайт и ментальные операторы, или можно ли пошагово решить инсайтную задачу // Психология. Журнал Высшей школы экономики. - 2013. - № 3. - С. 54-63
4. Фаликман М.В. Когнитивная наука в XXI веке: организм, социум, культура // Психологический журнал Международного университета природы, общества и человека «Дубна». - 2012. - № 3. - С. 31-37
5. Beilock S.l., Goldin-Meadow S. Gesture Changes Thought by Grounding It in Action // Psychological Science. - 2010. - 21(11). - p.1605-1610
6. Grant E. R., Spivey M. J. Eye movements and problem solving: Guiding attention guides thought //Psychological Science. - 2003. - T. 14. - №. 5. - C. 462-466.
7. Kirsh D., Maglio P. On distinguishing epistemic from pragmatic action //Cognitive science. - 1994. - T. 18. - №. 4. - C. 513-549.
8. MacGregor J.N., Ormerod T.C., Chronicle E.P. Information Processing and Insight: A Process Model of Performance on the Nine-Dot and Related Problems // Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory and Cognition. - 2001. - № 1 (27) . - C. 176-201.
9. Maglio P. P., Wenger M. J., Copeland A. M. (2003, January). The benefits of epistemic action outweigh the costs. In Proceedings of the Annual Meeting of the Cognitive Science Society (Vol. 25, No. 25) // https://escholarship.org/uc/item/5bg5p6bv. Дата обращения: 25.01.2023
10. Michaux N., Masson N., Pesenti M., Andres M. Selective interference of finger movements on basic addition and subtraction problem solving // Experimental psychology. - 2013. - № 60(3) . - p.197-205
11. Thomas L. E., Lleras A. Moving eyes and moving thought: On the spatial compatibility between eye movements and cognition //Psychonomic bulletin & review. -2007. - T. 14. - №. 4. - C. 663-668.
12. Thomas L.E., Lleras A. Swinging into thought: directed movement guides insight in problem solving // Psychonomic bulletin & review. - 2009. - No. 4 (16) . - P. 719- 723
13. Vallée-Tourangeau F., Weller A., Villejoubert G. Distributed Cognition and Insight Problem Solving // Cognitive Science Society. - 2011. - Р. 273-278 .
14. Werner K., Raab M. Moving to Solution: Effects of Movement Priming on Problem Solving // Experimental Psychology. - 2013. - No. 6 (60). - P. 403-409
