Hermann von Helmholtz (1821-1894) o vnímání1 Radovan Šikl Psychologický ústav AV ČR Veveří 97 Brno
1. Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz byl jedním z nejvlivnějších přírodních vědců 19. století. Jeho myšlenky a jeho objevy formovaly vývoj fyziologie, termodynamiky, neurověd, oftalmologie,
optiky,
akustiky,
psychologie,
geometrie,
hydrodynamiky,
astronomie,
elektrodynamiky. Zformuloval zákon zachování energie, podařilo se mu změřit rychlost nervového vzruchu, jeho oftalmoskop umožnil přístrojové zkoumání vnitřní struktury živého oka, byl průkopníkem experimentálního studia zrakového a sluchového vnímání, propracoval geometrii neeukleidovského prostoru, předložil matematickou formulaci povahy instabilních látek, podílel se na změně paradigmatu v elektrodynamice, předjímal existenci elektronu. Pro jeho vědeckou tvorbu byla příznačná snaha nalézat principy, které sjednocují poznání napříč vědeckými disciplínami. Byl dost možná posledním „renesančním“ vědcem navazujícím na leibnizovskou tradici; jeho vědecký zájem a erudice byly rozestřeny téměř po všech tehdy existujících vědních odvětvích. Takto rozprostraněný vztah k poznání mu dovoloval získávat o člověku a o přírodě hlubší vědomosti, než by získal, kdyby byl vázán úrovní poznání jednotlivých vědních odvětví a jejich paradigmaty. Narodil se 31.srpna 1821 v německé Postupimi. Vystudoval lékařství v Berlíně 1838-1842, kde jeho profesorem fyziologie byl Johannes Müller. Po absolutoriu se stává armádním chirurgem (1843-1848). V roce 1848 opustil vojenský stav, rozhodl se pro akademickou dráhu a postupně zastával posty učitele anatomie na akademii umění v Berlíně (1848-1849), docenta fyziologie a patologie v Královci (1849-1855), profesora anatomie a fyziologie v Bonnu (18551858), profesora fyziologie v Heidelbergu (1858-1871), profesora fyziky v Berlíně (1871-1887, v letech 1877-1878 rektor berlínské univerzity), prezidenta fyzikálně-technického institutu 1
Zájemce o hlubší seznámení s Helmholtzovým filozofickým dílem upozorňuji na reprezentativní knihu Milana Tomáše Filozofický obraz světa Hermanna Helmholtze. 1
v Berlíně - Charlottenburgu (1888 až do smrti v roce 1894). V roce 1882 jej za výsledky vědecké činnosti císař povýšil do šlechtického stavu, s právem používat titulu von ve jméně.
2. V biologii, která v polovině 19. století stále ještě nalézá a definuje svou pozici vůči exaktním přírodním vědám, byl rozšířen názor, že procesy v živé přírodě není možné redukovat na fyzikální a chemické zákony. Vedle sil fyzikálních a chemických musí existovat nějaká zvláštní vitální síla nebo energie, která koordinuje chování živých organismů a odlišuje je tak od neživé hmoty. Tento vágní konstrukt vitální energie odvozený od Aristotelova učení o entelechii nemálo komplikoval rozvoj „přírodovědní“ biologie. Helmholtze už v průběhu vysokoškolských studií představa, že by se živé organismy kromě známých přírodních zákonů řídily i specifickou vitální energií, dráždila a považoval ji za nepřijatelnou. Spolu s několika kolegy založil tzv. mechanistickou školu fyziologie, která si kladla za cíl všechny fyziologické procesy probíhající v živých organismech popsat výhradně v pojmech fyziky a chemie. V letech 1843 až 1847 provádí Helmholtz řadu protivitalistických demonstrací, ve kterých mimo jiné dokazuje, že celková energie organismu je rovna úhrnu energie všech jednotlivých složek účastnících se chemických reakcí v organismu. Celek je sumou svých částí, a tedy neexistuje žádný zdroj energie, který by nebyl předmětem těchto reakcí (Encyclopædia Britannica, heslo Helmholtz, Hermann von). Svá experimentální zjištění zobecnil do formulace zákona zachování energie: Celkové množství energie v celé přírodě zůstává při všech změnách přírody stále stejné. Všechny druhy energie ve všech druzích systémů (t.j. organických i anorganických) mění svou formu, ovšem aniž by došlo ke změně její kvantity. Zmizení a objevení se energie je vyloučené. Helmholtz formuloval zákon zachování energie o 5 let po Mayerovi a 2 roky po Joulovi, aniž by o jejich výsledcích věděl. Na rozdíl od Mayerových filozofických spekulací a Joulových partikulárních empirických zjištění Helmholtz předložil propracovaný matematický princip. Platnost zákona zachování energie do značné míry předurčila další vývoj fyziologie. Poskytl základní údaj o povaze živých organismů a demonstroval, že je možné (a žádoucí) je zkoumat stejnými vědeckými postupy a platí v nich stejné zákony jako v systémech anorganických. Původně jen jako antivitalistickou demonstraci Helmholtz zamýšlel svůj pokus o změření rychlosti přenosu nervového vzruchu v nervových vláknech. Ještě v polovině devatenáctého 2
století se vědci domnívali, že podnět a následná reakce organismu probíhají prakticky současně, po případě že rychlost přenosu nervového signálu se případ od případu různí, a proto není možné stanovit jakýkoliv určitý, a přitom smysluplný časový interval mezi podnětem a reakcí. Na příklad ještě Johannes Müller, praotec moderní fyziologie a Helmholtzův univerzitní profesor, předpokládal, že rychlost nervového přenosu se blíží rychlosti světla. Helmholtz (1850) svůj experiment, díky němuž se mu podařilo tuto rychlost vyčíslit, koncipoval tak, že elektrickými výboji stimuloval motorické nervy dolní končetiny žáby v různé vzdálenosti od efektorů a pomocí galvanometru zjišťoval, za jak dlouhou dobu od vpuštění proudu dojde ke kontrakci svalu. Tímto postupem naměřil rychlost přenosu nervového vzruchu 27m.s-1 (Hunt, 2000, McCourt, 2000). Později se pomocí podobně koncipovaného experimentu Helmholtz pokusil změřit i rychlost přenosu nervového vzruchu u člověka, ale z důvodu přílišných inter- a intraindividuálních rozdílů toho zanechal. Helmholtzem použitou techniku přizpůsobil o několik let později (1868) holandský oftalmolog Franciscus Cornelis Donders pro měření rychlosti mentálních operací (Hunt, 2000). V roce 1851 Helmholtz sestrojil oftalmoskop, instrument, který umožňuje sledovat v činnosti vnitřní strukturu oka (zejména sítnici). Dlouhou dobu se vědci domnívali, že lidské oko je uvnitř černé proto, že černá je panenka a proto, že lidské oko se za tmy ani v žádných jiných podmínkách neleskne (na rozdíl od očí nočních živočichů). Až na počátku 19.století byly provedeny první pokusy o detailnější popis „černé skříňky“. Od těchto pokusů, při nichž výzkumníci oko nasvěcovali svíčkou a pozorovali jej skrze rouru, byla výzkumná strategie neustále propracovávána (History of ophthalmology). Poslední krok k úspěchu provedl Helmholtz, a tak se stal s největší pravděpodobností prvním člověkem, který pozoroval vnitřní strukturu živého lidského oka. K přímému pozorování sítnice použil sestavy vhodně rozmístěných stříbrných plátů, zaostřovací čočky a světelného zdroje umístěného v blízkosti oka. Vynález oftalmoskopu výrazně rozšířil diagnostické a terapeutické možnosti očního lékařství a napomohl osamostatnění tohoto lékařského oboru od chirurgie. Oftalmoskop dodnes zůstává jedním z nejpoužívanějších a nejužitečnějších instrumentů očního lékařství. Právě oftalmoskop ze všech výsledků Helmholtzovy vědecké práce získal největší popularitu (Wade, 1994). Vedle oftalmoskopu sestrojil rovněž oftalmometr – přístroj určený k měření zakřivení čočky (nověji bývá někdy nazýván keratometr). S jeho pomocí potvrdil Descartovu spekulaci, že se v průběhu akomodace mění zakřivení čočky a navrhl způsob, jak k tomu dochází (Wade, 2000). 3
Vynález oftalmoskopu a oftalmometru nasměroval Helmholtzův vědecký zájem ke studiu vnímání a v následujících dvou desetiletích se tomuto tématu intenzivně věnuje. Výsledky svých dílčích výzkumů zrakového vnímání shrnuje v obsáhlé třísvazkové monografii Učebnice fyziologické optiky (1856, 1860, 1866) a sluchového vnímání v Nauce o vnímání tónů jako o fyziologickém základě pro teorii hudby (1863). Popisu Helmholtzovy koncepce zrakového a sluchového vnímání je věnována převážná část následujícího textu. V kontextu svého výzkumu zrakového vnímání vedl polemiku s Kantovým pojetím kauzality, konkrétně s jeho úvahami o prostoru jako apriorní, člověku vrozené koncepci. Nepřijatelnou se mu zdála být Kantova úvaha, že vzhledem k tomu, že základní axiomy eukleidovské geometrie mají universální platnost, tak ať už je životní zkušenost kteréhokoliv člověka jakákoliv, jeho koncepce prostoru je na ní nezávislá, je apriorní, tedy lidská mysl disponuje vrozenými kategoriemi (času a) prostoru. Helmholtz především zdůrazňuje zbytnost implikace: jsou-li apriorní axiómy analytické geometrie, je koncepce prostoru apriorní rovněž. Platnost axiómů konvenční geometrie ještě neopravňuje rozhodnout o vrozené a jednou pro vždy dané koncepci prostoru člověka (Helmholtz, 1878). V těchto svých přednáškách pro veřejnost, které byly do angličtiny přeloženy pod názvem The Facts of Perception rovněž připomíná tvorbu Gausse, Lobačevského, Riemanna, Bolyaie, Beltramiho a dalších autorů, kteří se pokusili definovat systém geometrie platné i v nekonvenčních, tzv. neeukleidovských prostorech. Sám se do detailu a s přesvědčivostí rozepisuje o geometrických vztazích a zákonitostech, které by platily na příklad ve vejčitém, hyperbolickém či libovolném jiném neeukleidovském prostoru (O`Connor & Robertson). Helmholtzovy úvahy na téma geometrie a koncepce prostoru lze zjednodušit: axiomy geometrie jsou zkušeností buď potvrzeny anebo popřeny, jsou tedy posteriorní. Podobně, trojdimenzionalita prostoru není fyzikálně nezbytná, nýbrž konvenční. A rovněž tak je pouze konvenční považovat lidské vnímání prostoru za striktně eukleidovské. Koncepce prostoru je podmíněná způsobem, jakým je prostor vnímán. Mnohé atributy prostorového vjemu jsou jistě v souladu s eukleidovskou geometrií, ale třeba, jak si všiml Helmholtz, rovné čáry se v blízkosti oka jeví zakřivené a naopak určitým směrem zakřivené se jeví rovné. Nedávné výzkumy Jamese Todda a jeho spolupracovníků potvrdily a specifikovaly neeukleidovské atributy ve vnímání prostoru a tvaru (Todd & Bressan, 1990, Norman & Todd, 1993, Tittle, Todd, Perotti & Norman, 1995). 4
Matematický talent Helmholtz prokázal i v roce 1858, kdy se mu podařilo vyřešit problém, se kterým se před ním neúspěšně potýkala řada matematiků, když určil fyzikální povahu instabilních látek. Matematickou analýzou vířivých pohybů dokazuje, že v ideální tekutině se vlivem konzervativních sil nemohou samy od sebe vytvořit víry, a pokud v ní byly víry vytvořeny jinak, pak se udržují se stále stejnou rotační rychlostí (Ilustrovaný encyklopedický slovník, heslo Helmholtzova věta). Víry zůstávají pozoruhodně stabilní a svou podstatu neztrácí ani při stlačování, ani při vzájemném prostupování (Encyclopædia Britannica, heslo Helmholtz, Hermann von). Helmholtz svůj bytostně mechanicistní vědecký přístup uplatňuje v 70. letech, kdy
vypracoval
teorii
elektromagnetického
potenciálu
konvenčně
předpokládající
elektromagnetické působení jako změnu stavu dvou agujících objektů, aniž by došlo ke změně média mezi nimi. Avšak okamžitě po seznámení se se zcela inovující Maxwellovou teorií, podle níž se mezi interagujícími objekty vytváří elektromagnetické pole, pochopil důležitost redefinice problému a vahou své autority v obci přírodních vědců výrazně napomohl k akceptování tehdy nepříliš známé teorie (Zajac, 1981). Několik posledních let svého života strávil Helmholtz neúspěšnými pokusy popsat elektromagnetické jevy definované Maxwellovými rovnicemi pomocí minima matematických principů (Encyclopædia Britannica, heslo Helmholtz, Hermann von).
3. Helmholtzův příspěvek k lepšímu pochopení percepce je úctyhodný – vedle již zmíněného sestrojení oftalmoskopu a oftalmometru a poukazu na rozdíly mezi geometrickým a vnímaným prostorem rovněž předložil první ucelený vědecký výklad sluchového vnímání, dodnes respektovaný popis činnosti vnitřního ucha, byl průkopníkem experimentálního studia vnímání, správně anticipoval procesy na sítnici při vnímání barev, navrhl mechanismus akomodace čočky při zaostřování, explikoval základní myšlenky jedné ze tří dnes dominantních škol vnímání, poukázal na užitečnost pohybu při vnímání prostorových vztahů v prostředí, předložil svéráznou teorii vztahu mezi mozkem a očima, sepsal dodnes inspirativní a pravděpodobně vůbec nejlepší knihu o vnímání Handbuch der physiologischen Optik (1867). V období kolem poloviny devatenáctého století věda o duši dosahuje pozoruhodných úspěchů 5
díky instrumentalizaci při zkoumání jevů přístupných doposud jen introspekci. Experimentální využití nových přístrojů jako stereoskop, anaglyfy, stroboskop, anortoskop, chronoskop či tachistoskop, sestrojených přímo k výzkumným účelům, umožnilo manipulovat se vstupujícími proměnnými a kvantifikovat výsledky. V návaznosti vznikala nová metodologie (psychofyzika) a takové podmínky se později ukázaly jako vhodné pro konstituci samostatného vědního oboru (Wade & Heller, 1997). Helmholtz patřil k čelným postavám „experimentální revoluce“. Velmi si cenil bystrých postřehů a úvah o problému jako předběžné podmínky pro jeho pochopení, ovšem prostou spekulací podle něj úroveň není možné poznání posunout. Podle něj je úspěch ve vědě podmíněn respektováním poznatků a metod přírodovědy. Množství a nápaditost experimentů, které provedl na doložení platnosti předkládaných teorií, byla ve své době vynikající. Centrální úloha, kterou sehrávala empirie v Helmholtzově práci, je ještě zvýrazněna množstvím jím zkonstruovaných experimentálních nástrojů a pomůcek - je mu připsán vynález oftalmoskopu, oftalmometru, fakoskopu, telestereoskopu, rezonátoru a přístroje umožňujícího míchat barvy. Někdy dokonce bývá Helmholtz, popřípadě Weber, Fechner nebo James uváděn jako praotec samostatné vědecké psychologie namísto Helmholtzova asistenta z Heidelbergu Wundta.
Ti
všichni
psychické
(zejména
percepční)
procesy
rovněž
podrobovali
experimentálnímu zkoumání, a to o celá desetiletí dříve, než v roce 1879 v Lipsku založil laboratoř Wundt. Je zřejmé, že přerod z předvědeckého období ve vědecké se zpravidla neděje náhle, proto je nemožné jednoznačně stanovit rozhodující datum. Wundtova laboratoř byla ovšem tou první, která se hned od svého otevření věnovala výhradně experimentálnímu studiu psychologických témat (Green, 2000, Hunt, 2000). Jméno Hermann von Helmholtz se v učebnicích fyziky, fyziologie a psychologie vnímání nejčastěji vyskytuje v oddílu vnímání barev; Young-Helmholtzova teorie je dokonce nejčastěji citovanou teorií vnímání barev. Barvám – nejprve jejich fyzikálním vlastnostem a později i jejich fyziologickému zpracování – začala být ve vědě věnována soustavná pozornost na konci 17.století, po Newtonově tehdy provokativní demonstraci rozkladu bílého slunečního světla na spektrální barvy při jeho průchodu skleněným hranolem. Newton touto demonstrací upozornil na nesprávnost dosavadního laického pojetí barvy jako kompaktní, jednolité, dále nedělitelné kvality. Newton předpokládal existenci sedmi separátních barev, které jsou definovány svým indexem lomu. Vzájemný vztah mezi těmito sedmi barvami se domníval vystihnout jejich rozmístěním po obvodu kruhu tak, že jejich relativní vzdálenosti (vyjadřující rozdíl ve vlnové 6
délce) byly analogické intervalům tónů v oktávě (Roeckelein, 1998). Achromatická bílá se nalézala ve středu kruhu, jakožto barva vzniklá smícháním dvou protilehlých obvodových barev. O 150 let později upozornil Helmholtz na to, že k namíchání bílé je zapotřebí nestejného množství obou komplementárních barev. Z toho důvodu považuje kruh jako tvar vystihující vztahy mezi fyzikálními vlastnostmi barev za nevyhovující a sám navrhuje křivku, na níž nestejná vzdálenost od různých míst po obvodu k centru indikuje, které z barev je k neutralizaci zapotřebí méně a které více – tedy jakousi „sílu“ barvy (Boring, 1942; Virtual Colour Museum). V roce 1852 Helmholtz připomněl a zpopularizoval polozapomenutou teorii anglického fyzika Thomase Younga (1773-1829). Dále ji rozvedl a propracoval a tato koncepce je dnes nazývána Young-Helmholtzova nebo také trichromatická teorie barevného vidění. Jak si Young všiml, všechny existující barvy – v té době už bylo známo, že je jich více než sedm – mohou být vytvořeny namícháním pouhých tří barev základních. Při vědomí této skutečnosti Young uvažoval následovně: Oko přece nedokáže každou z nesčetných barev zpracovávat separátně. Je absurdní se domnívat, že každý jednotlivý receptor na sítnici obsahuje téměř nekonečné množství detektorů pro jednotlivé barvy, které dokáží s absolutní přesností rozpoznat, o jakou se jedná přichozí vlnovou délku a nadto ve vzájemné součinnosti zareagovat. Počet receptorů nutně musí být limitován a podle Younga si lidské oko pro rozpoznání jednotlivých existujících barev vystačí se souborem tří receptorů. Každý z nich obsahuje proteinovou chemickou substanci, která je maximálně senzitivní k jedné ze základních barev, jimiž podle Younga jsou červená, zelená a modrá, pokrývající dlouhé, střední a krátké vlnové délky viditelného spektra. Tedy celé fyziologické zpracování barev sestává ze tří specializovaných receptorů (umístěných podle Younga v nervových vláknech sympatiku) a ze tří na sobě nezávislých procesů (Gregory, 1998). Helmholtz koriguje lokalizaci receptorů z nervových vláken na čípky sítnice a rozvíjí myšlenku tří samostatných procesů, kterou Young experimentálně neověřoval, takto: Dopadající světlo v závislosti na své vlnové délce aktivuje každý z detektorů v různé míře. Míra aktivace jednotlivých barvových receptorů odpovídá „vzdálenosti“ vlnové délky dopadajícího světla od vlnové délky základních barev, na kterou jsou receptory maximálně senzitivní. Čím více se blíží vlnová délka dopadajícího světla vlnové délce kterékoliv ze tří základních barev, tím více je dotyčný receptor aktivován. Nejbližší receptor přispívá k výslednému vjemu barvy nejvíce, zbylé dva receptory adekvátně méně. Barva oranžová na příklad aktivuje nejvíce červené detektory, podstatně méně zelené detektory a téměř 7
vůbec modré detektory. Při změně vlnové délky dopadajícího světla dochází k adekvátní změně i v míře aktivace všech tří receptorů (Boring, 1942, Roeckelein, 1998) Helmholtz se studiu vnímání barev věnoval v padesátých letech (výsledky shrnul ve druhém díle Učebnice fyziologické optiky) a pak opět krátce před svou smrtí. Trichromatická teorie barevného vidění – první nespekulativní, experimentálně podložený popis průběhu barevného vnímání od sítnice až po mozkovou kůru - byla se samozřejmostí přijímána až do počátku sedmdesátých let 19.století, kdy německý fyziolog Ewald Hering publikoval teorii oponentního procesu, podle níž jsou na sítnici tři páry receptorů odpovídající dvojicím komplementárních barev modrá-žlutá, červená-zelená a černá-bílá. Na sítnici dopadající světlo určité barvy aktivuje, „zapne“ vždy jen jednu z této dvojice podle toho, která je dopadající barvě podobnější. Heringova teorie tedy předpokládá, že vztah mezi dvojicí receptorových barev je antagonický – pouze jedna se podílí na vnímání, zatímco druhá zůstává v nečinnosti (Coren, Enns & Ward, 1999). Moderní psychofyziologický výzkum ukázal, že obě tyto kontrastní teorie se mýlí v detailech, ovšem v principu jsou správné – trichromatická teorie správně popisuje aktivaci receptorů na sítnici, zatímco teorie oponentního procesu neurální integraci na úrovni subkortikální (Bruce, Green & Georgeson, 1996, Roeckelein, 1998). Helmholtz (1821-1894) a Hering (1834-1918) se ve většině svých názorů na povahu vnímání dostávali do vyhraněného konfliktu – v otázce vztahu obou očí při vnímání, fúze obou sítnicových obrazů, důležitosti pohybu očí pohybu očí pro vnímání prostoru, lokálních znaků na sítnici, vnímání směru, vnímání prostoru, vnímání barev, kontrastu barev (Howard, 1999). Důvodem názorové polarizace obou těchto velikánů soudobé vědy byl vedle osobní animozity i fakt, že Helmholtz byl až úzkostlivě důsledným reprezentantem empirické tradice a Hering důsledným reprezentantem tradice nativistické. Jména obou vědců byla personifikací sporu empirismu s nativismem. Hering byl přesvědčen, že patřičné anatomické struktury determinují průběh percepčních procesů a beze zbytku vysvětlují výslednou podobu vjemu. Helmholtz si naproti tomu představoval vnímání jako do jisté míry utilitární proces, při němž je informačně chudý sítnicový obraz interpretován v součinnosti se zkušeností a vyššími kognitivními procesy. Helmholtz o nativismu prohlašoval s despektem, že problémy neřeší, pouze upozorňuje na jejich existenci (Helmholtz, 1878). Hering varoval před nekritickou adorací empirismu a nevědomé usuzování (pohleď níže) emotivně nazýval zaříkávadlem, obdobně jako jím dříve býval 8
vitalismus (Howard, 1999). Zarputilost obou aktérů tohoto konfliktu a neochota připustit oprávněnost protivníkova názoru byla na konci 60.let jednou z příčin Helmholtzova znechucení a návratu k fyzice (Wade, 2000). Helmholtz se podobně jako řada jeho současníků a předchůdců (Schopenhauer, Spencer, Wundt...) domníval, že vjemy nejsou prostou kopií skutečnosti a že jejich podoba je spoluutvářena i jinými poznávacími procesy (James, 1890). Naše počitky, tak jak se nám zobrazují na sítnici, jsou pouhé znaky, symboly vnějšího světa, uvažoval Helmholtz. Promítaný obraz světa je ve srovnání s realitou značně neúplný a nejednoznačný a právě jen díky zapojení rozumu a zkušenosti do procesu vnímání dokáže percipient tuto informační omezenost sítnicového obrazu překonat a vnímat svět komplexně (Wade, 1998, Gregory, 1999). Mezi počitky a uvědomovanou percepční reprezentací musí probíhat nějaký konstruktivní, významotvorný proces. Tento proces je podle Helmholtze podobný induktivnímu myšlení (Gordon, 1996). Percipient si ovšem při vnímání žádných mentálních operací není vědom a ani nedokáže obsah vjemu vědomě upravovat, proto Helmholtz vnímání charakterizuje jako nevědomé usuzování (unbewusster Schluss)2. Helmholtz opatřuje nevědomé usuzování třemi distinktivními charakteristikami: za normálních okolností je nezvratné (t.j. nelze jej vědomě korigovat); je formované zkušeností; podobně jako usuzování vědomé je induktivní (Boring, 1957). Dokonce ani ty nejjednodušší operace při vnímání se neobejdou bez součinnosti různých poznávacích procesů, což lze ilustrovat na příkladu, kdy dva různé objekty promítají na sítnici identický obraz, ale percipient tuto matoucí shodu správně přisoudí jejich různé vzdálenosti, velikosti a/nebo orientaci. Bez pomoci jednoduchých geometrických kalkulací bychom dva objekty s identickým sítnicovým obrazem od sebe rozlišit nedokázali. Podobně v nestejném sítnicovém obrazu dvou objektů dokážeme rozpoznat jeden a týž objekt, třeba jen v jiné vzdálenosti, velikosti a/nebo orientaci (Holyoak, 1999). Model připodobňující vnímání k nevědomému usuzování je příkladně empirický. Pro zastánce nativismu byla myšlenka tak rozsáhlých zásahů mysli do výsledné podoby vjemu pochopitelně nepřijatelná. Spor empiriků a nativistů o to, zdali má při vnímání určující vliv 2
Stein (1992) upozorňuje, že Helmholtz použil termín nevědomí několik desetiletí před Freudem a Janetem; v období, kdy není ve vědeckých kruzích neuvědomovaným, podprahovým procesům žádná zvláštní důležitost přikládána.
9
biologická nastavenost nebo naopak konstruktivní a dotvářející zásahy mysli, byl veden na všech úrovních zpracování podnětové informace, včetně té nejnižší. Vědci studující percepční procesy ve druhé polovině 19. století konsensuálně předpokládali existenci tzv. lokálních znaků (Lokalzeichen). S myšlenkou lokálních znaků přichází v roce 1852 filozof Rudolph Hermann Lotze, který takto označuje jakési základní stavební prvky a zároveň nejnižší úroveň percepční reprezentace. Každý jednotlivý počitek má svoji vlastnost, svůj lokální znak charakteristický pro každý jednotlivý stimulovaný bod na sítnici (Reber, 1985). Podle Lotzeho se lokální znaky mezi sebou liší v intenzitě – to jest jeden bod na sítnici je maximálně senzitivní k vyšší hodnotě určité vlastnosti vnímaného objektu než bod druhý. Díky síti lokálních znaků percipient dokáže na nominální úrovni (stejný-nestejný) srovnávat jednotlivé části sítnicového obrazu, a tedy na příklad určit vzájemné prostorové uspořádání komponent objektu. Lokální znaky jsou informačním podkladem pro vjem, takže lokální znak je přibližným ekvivalentem novějšího termínu nápověď (cue). Existenci lokálních znaků předpokládaly všechny soudobé autority fyziologické psychologie (i když později se toto dosti lineární chápání prvotní percepční reprezentace ukázalo být od základu mylné). V názorech na jejich vlastnosti se ovšem diametrálně rozchází. Podle Wundta se jednotlivé lokální znaky neliší v intenzitě, ale v kvalitě; podle Helmholtze k prvotní reprezentaci nedochází na sítnici, ale až v nervových vláknech; podle nativistů dokáže percipient na základě lokálních znaků rozlišovat právě jen prostorové atributy vjemu; Hering připisuje každému bodu na sítnici 3 lokální znaky - pro směr horizontální, vertikální a hloubkový... (Boring, 1942). Obecně, nativisté považují lokální znaky a odvisle i vnímání prostoru za přesný fyziologický obtisk reálného prostorového uspořádání. Už v lokálních znacích je obsažená kompletní prostorová informace a ta je v nezměněné podobě uchována i ve zrakových nervech. Podle empiriků k žádnému obtisku prostorového uspořádání na sítnici, ani v mysli nedojde. Informace obsažená v sítnicovém obrazu je oproti skutečnosti výrazně ochuzená (a jejímu významu se percipient teprve postupem zkušenosti učí). Neúplnost jednotlivých sítnicových obrazů percipient kompenzuje tím, že si vjem skládá pomocí množství sakadických očních pohybů, jimiž si postupně vytváří mapu klíčových míst vnímaných objektů. Podobně užitečný je podle empiriků i aktivní pohyb percipienta po vnímaném prostředí. Více pohledů a z měnící se perspektivy dává možnost srovnání a takový vjem poskytuje o prostoru mnohem rozmanitější a přesnější informace než by pozorovatel získal při pohledu jediném a neměnném. Helmholtz 10
specifikoval důležitost aktivního pohybu percipienta při vnímání prostoru. V mnohých situacích, jsou-li nahlíženy v klidu a tedy z jediné perspektivy, bývá obtížné až nemožné se orientovat, t.j. správně postihnout prostorové vztahy. Pokud ale pozorovatel bude moci sledovat situaci z měnících se úhlů pohledu, množství možných interpretací vnímané scény se minimalizuje. Helmholtz uvádí následující příklad: Stojíme-li v hustém stromoví, jsme schopni jen přibližně a nepříliš jistě určit, jak jsou stromy od sebe vzdálené nebo jaká větev náleží ke kterému stromu. Ovšem při pohybu jsou nám prostorové vztahy bez potíží zřejmé. Při pohybu se totiž neustále proměňuje promítaný obraz vnímaného protředí a percipient může průběžně korigovat správnost aktuální verze vjemu. Tento Helmholtzův postřeh prakticky nevyvolal ve vědecké obci žádné - ani souhlasné, ani nesouhlasné - reakce, natolik jej jeho současníci považovali za samozřejmý (Boring, 1942). V žádném starším textu nicméně na užitečnost pohybu při vnímání prostoru nikdo explicitně neupozorňuje. Proto se také na Helmholtze jako na svůj inspirans odvolávají obě významné koncepce explikující klíčový vliv pohybu při vnímání 3D prostoru - pohybová paralaxa (Wertheimer, 1912) a v současné interdisciplinární vědě o vidění velmi vlivná koncepce optického toku (Gibson, 1950, Koenderink, 1986). Jiným důležitým zdrojem informací o prostoru je vedle pohybu binokularita, skutečnost, že člověk svět vnímá dvěma očima. Nativisté předpokládali, že obraz vnímaného objektu se u obou očích promítá na stejné místo sítnice. Výsledný trojrozměrný vjem potom vzniká automatickou, fyziologickou fúzí dvou identických sítnicových obrazů (Boring, 1942, Wade, 1994). Jejich názor, že prostorové vidění je možné právě jen díky topologické shodě obou sítnicových obrazů, je nicméně mylný. Nikoliv stejnost, ale naopak disparita dvou sítnicových obrazů prostředkuje vjem třetí dimenze. A právě disparita je výhodou binokularity oproti monokularitě. Význam binokularity pro vnímání prostoru v roce 1838 přesvědčivě experimentálně demonstroval fyzik Charles Wheatstone na „svém“ stereoskopu. Tento přístroj u člověka navozuje dojem prostoru tím způsobem, že před každým z očí je umístěn mírně odlišný obraz stejné scenérie, přičemž zvolená odlišnost obou obrazů je právě taková, jaká je v přirozeném vidění mezi perspektivou levého a perspektivou pravého oka. Při experimentální manipulaci velikostí rozdílu mezi oběma obrazy se mění plastičnost vjemu (Wade, 1998). Helmholtz, jehož Wheatstoneovy objevné výzkumy přivedly v polovině padesátých let 19. století k zájmu o vnímání prostoru, v nich (dosti jednostranně) viděl silný proempirický důkaz. Neboť jsou-li dva sítnicové obrazy vůči sobě posunuté, tedy musí být do jednolitého vjemu spojeny mentálně (Wade, 1998). 11
Jeden z nejostřejších sporů, které Helmholtz svedl s Heringem, se týkal způsobu, jímž jsou koordinovány pohyby obou očí. Hering tvrdil, že oční svaly obou očí jsou krví zásobeny stejně, proto se stahují ve stejnou chvíli a ve stejném rozsahu a tím pádem je pohyb obou očí synchronní (Heringův zákon shodné inervace). Helmholtz se naproti tomu domníval, že každé oko je řízeno nezávisle a binokulární koordinace je naučený akt (King, 1999). Podle Helmholtze jsou oči dva oddělené, na sobě nezávislé orgány a jejich pohyb je synchronizován pouze proto, že to usnadňuje orientaci v prostředí. Synchronicita pohybů není vrozená, pouze výhodná. A odděleným pohybům každého oka nic nebrání. Tuto odvážnou spekulaci se Helmholtz pokusil dokázat sestrojením zvláštních brýlí zkreslujících vnímaný svět tak, že obraz světa posunou pro jedno oko ve směru vertikálním vzhůru, zatímco pro druhé dolů. Nyní aby se obě oči zacílily na stejný objekt, je zapotřebí pohnout očima protisměrně (Howard, 1999). Výsledky naprosté většiny moderních výzkumů potvrzují správnost Heringovy hypotézy. V taxonomii prováděných očních pohybů je možné nalézt pouze jediný, při němž se oči pohybují nestejným směrem, a sice zkoordinované protisměrné koulení očima, tzv. cyklovergence (Howard, 1999). Pro správnost Helmholtzovy verze by mohly svědčit výsledky jednoho nedávného neurofyziologického výzkumu, který zjistil, že v retikulární formaci se příkazy pro pohyb pravého a levého oko kódují zvlášť, a nikoliv dohromady, jak se dosud předpokládalo (King, 1999). Helmholtzův empirický postoj se objevuje i v na první pohled triviální otázce: Jak je možné, že se daří udržet stabilitu vnímaného světa i při pohybu očí? Každé odchýlení obrazu pozorovaného objektu ze žluté skvrny na sítnici, k němuž dochází při sledování pohybujícího objektu nebo při sledování statického objektu v průběhu pohybu pozorovatele, kompenzujeme očními pohyby. Když otáčíme kamerou, což je operace očním pohybům adekvátní, snímaný svět ztratí na ostrosti a rozmaže se. Mimo statické záběry a velmi pomalý pohyb o něm nelze získat žádné informace. Lidský zrakový systém ovšem udržuje obraz světa i při pohybu pozoruhodně stabilní a informačně nosný. Byly navrženy dva protichůdné modely způsobu ovládání očí při proměňujícím se sítnicovém obrazu. Podle tzv. teorie přítoku navržené Charlesem Sherringtonem (1906), jakmile sledovaný objekt (resp. jeho promítaný obraz) změní svou polohu na sítnici, šestero očních svalů dá automaticky příkaz k pohybu očí a vyšle do mozku signál o tom, že a kde došlo v zorném poli ke změně a jaká je momentální pozice očí. Pohyby očí probíhají automaticky, reflexivně, bez intervence mozku. Podle Helmholtzem navržené tzv. 12
teorie odtoku (1866) není sítnicový posun vynulován reflexivně svalstvem, nýbrž adresným příkazem z mozku, který tak reaguje na vychýlení sledovaného objektu z optimální polohy na sítnici. V okamžiku posunu mozek dává příkaz očním svalům k tomu, aby pohnuly očima a „následovaly“ objekt (Coren, Ward & Enns, 1999, Gregory, 1998). Z formulace teorie odtoku je opět patrné Helmholtzovo přesvědčení, že průběh vnímání je mentálně korigován. Moderní neurofyziologický výzkum odhalil v mozečku a v mozkové kůře opičího mozku existenci buněk registrujících informace o poloze očí. Tyto buňky se aktivují ještě před iniciací očního pohybu (Milles & Fuller, 1975). Výsledky tohoto výzkumu podporují platnost teorie odtoku, ovšem celkově empirické nálezy nedovolují se jednoznačně rozhodnout pro platnost jedné či druhé teorie (Bridgeman, van der Heijden & Veličkovskij, 1994) Helmholtzův přínos k porozumění průběhu sluchového vnímání je neméně významný a pozoruhodný. V roce 1857 a později v roce 1863 v souborném díle Nauka o vnímání tónů jako o fyziologickém základě pro teorii hudby (Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik) Helmholtz předložil první vědeckou teorii sluchového vnímání. Znalosti fyziky, fyziologie a psychologie sluchového vnímání byly v polovině 19.století dost omezené. Hensen popsal anatomii kochleárního ústrojí (šneka) ve vnitřním uchu, Corti v roce 1851 objevil v bazilární membráně kochley receptory zvuku, nazvané později Cortiho tělíska, Ohm v roce 1843 adaptoval Fourierovu analýzu průběhu funkce a zjistil, že i zvukové signály lze simplifikovat do jednoduchých harmonických vibrací, u nichž lze určit hodnotu amplitudy a frekvence, ale nikoliv hodnotu fáze. Helmholtzova koncepce sluchového vnímání vychází z paralely mezi stavbou bazilární membrány a strunami u piana. Bazilární membrána je na svém počátku (v blízkosti oválného okénka) nejužší a směrem k vrcholu šneka se rozšiřuje. Stejně tak se mění délka strun u piana. Helmholtz si představoval receptory zvuku jako soustavu postupně se prodlužujících rezonátorů, které jsou „vyladěny“ na různé frekvence zvuku. Každý v závislosti na svém umístění na membráně (resp. na své délce) rezonuje při jiné frekvenci příchozího zvuku. Receptory v blízkosti oválného okénka nejvíce rezonují při tónech s vysokou frekvencí a naopak receptory v blízkosti vrcholu kochley rezonují nejvíce při tónech s nízkou frekvencí. Podle Helmholtzovy tzv. teorie místa tedy výška vnímaného zvuku závisí na místě maximální aktivace receptorů (a vnímaná hlasitost na počtu aktivovaných neuronů) a každý receptor reaguje nejcitlivěji na úzké pásmo frekvencí zvuku (Helmholtz, 1878, Bell, 2000). Helmholtzovu hypotézu o existenci míst maximální vibrace 13
v roce 1928 experimentálně potvrdil maďarský fyzik Georg von Bekesy, vyčíslil hodnoty frekvencí zvuku, které aktivují jednotlivé úseky bazilární membrány a poopravil, že k aktivaci receptorů nedochází jejich prostou rezonancí, rozechvěním, ale deformací adekvátní části plošné bazilární membrány do sinusového tvaru (tzv. teorie cestujících vln) (Sekuler & Blake 1990). Helmholtzova teorie místa spolu s konkurenční Rutherfordovou teorií frekvence z roku 1886, která předpokládá vnímání výšky zvuku v závislosti na rychlosti vibrací celé bazilární membrány, na dlouhou dobu vytyčila směr výzkumu sluchového vnímání a obě teorie si přes mnohé dílčí nedostatky dodnes udržely vliv. Současná převládající představa o průběhu vnímání výšky zvuku je amalgámem teorie místa a teorie frekvence. Vnímání frekvencí nižších než přibližně 400Hz uspokojivě vysvětluje teorie frekvence, na pásmo mezi 400Hz až 2000Hz lze s úspěchem použít obě teorie, k porozumění vnímání frekvencí vyšších než 2000Hz je vhodná teorii místa (Reber, 1985).
4. Helmholtzova tvorba perceptologická spadá do období padesátých a šedesátých let 19.století. Studium percepčních procesů je v tomto období předmětem kulminujícího zájmu fyziologů a fyziků. Tento zájem je provázen vynálezem množství důmyslných přístrojů a pomůcek pomáhajících při měření a popisu jevů dosud nepřístupných manipulaci. Experimentální výzkum vnímání navazoval na množství pozoruhodných postřehů a odpozorovaných zákonitostí shromažďovaných především ve filozofii, malířství, lékařství, optice a geometrii (Boring, 1942, Wade, 1998). Helmholtzova práce na poli smyslového vnímání je originální výslednicí mechanistické vědy 19. století, rozprostraněnosti Helmholtzovy vědecké erudice a vlivu dvou význačných Helmholtzových předchůdců: Johannese Müllera (1801-1858) a Immanuela Kanta (1724-1804). Müller – Müllerova teorie specifických nervových energií z roku 1826 zdůrazňuje anatomické a fyziologické rozdíly mezi jednotlivými senzorickými systémy (zrak, sluch, hmat....). Obsah vjemu je závislý nejen na působícím objektu, ale i na tom, kterým smyslovým orgánem je objekt vnímán. Tentýž objekt v závislosti na modu vyvolává kvalitativně různé počitky – třeba u ohně zrak vnímá jeho světlo, hmat jeho teplo či pálivou bolest, čich jeho štiplavý kouř, sluch praskání. Helmholtz rozvíjí tuto ve své době dosti vlivnou představu závislosti vjemu na způsobu zpracování a podobný druh specializaci očekává i u vnímání jednotlivých kvalit definujících 14
objekt (Helmholtz, 1878). V tomto smyslu koncipuje svou teorii vnímání barev a teorii vnímání výšky zvuků. Od Müllera rovněž Helmholtz přejal odlišování fyziologického počitku od psychologického vjemu, které je dnes již považováno za nadbytečné. Kant – Helmholtzův filozofický názor je v mnohých otázkách totožný s Kantovou filozofií (např. v upřednostňování gnozeologie jako ústředního tématu filozofie nebo v rozlišování světa jevů a světa věcí o sobě). Přírodovědce Helmholtze zaujala zejména Kantova koncepce prostoru, o níž uvažoval podle stejného myšlenkového schématu jako Kant, ovšem dospěl k jiným výsledkům. Zatímco Kant z premisy o univerzální platnosti axiómů eukleidovské filozofie vyvozuje apriorní závislost lidského vnímání na takto definovaném prostoru, tak Helmholtz velmi důmyslně dokazuje, že zmíněná kauzalita není nezbytná a navíc, že označení geometrie a percepce prostoru za eukleidovské je pouze konvenční. Geometrický i vnímaný prostor nejsou apriorní, ale odvislé od zkušenosti. Aby Helmholtz zdůraznil odlišnost svého přístupu od Kantem inspirované fyziologie první poloviny 19.století, navrhuje oba názorové proudy od sebe odlišit polarizujícím označením empirismus-nativismus; před Helmholtzem nebyl rozdíl mezi přívrženci obou táborů vnímán tak vyostřeně. Helmholtz svůj různorodý výzkum zrakového vnímání sumarizoval v monumentálním spisu Učebnice fyziologické optiky (Handbuch der physiologischen Optik). Toto dílo pojednává o zrakovém vnímání v rozsahu a úplnosti do té, ale i od té doby s jiným dílem nesouměřitelné. Pro zajímavost, seznam literatury čítá téměř 8000 odkazů! Autor v něm referuje o fyzikálních, fyziologických i filozofických aspektech vnímání. Srozumitelnou formou, i když ze stylu psaní je patrná preciznost matematika. Učebnice fyziologické optiky byla publikovaná nejprve ve třech svazcích, které vyšly postupně v letech 1856, 1860 a 1866. V prvním svazku se zaměřuje na optiku, anatomii oka a utváření sítnicového obrazu, ve druhém svazku se věnuje nižší úrovni percepčního zpracování a vnímání barev, ve třetím svazku předkládá vlastní teorii vnímání a rozepisuje se o očních pohybech a binokulárním vnímání (Wade, 2000). Hned v následujícím roce (1867) vyšly všechny 3 svazky souborně jako součást Karstenovy Všeobecné encyklopedie fyziky (Allgemeine Encyklopädie der Physik). Krátce po ukončení prací na „Fyziologické optice“ zanechává, částečně pro znechucení z nekonstruktivního soupeření s Heringem, aktivního výzkumu na poli vnímání a už se k němu nevrátí. Přednáší však o smyslovém vnímání pro veřejnost. Od poloviny 70.let (v souvislosti s Heringovým rozsáhlým výzkumem v oblasti vnímání barev) začíná revidovat „Fyziologickou optiku“ ke druhému vydání a přípravám se 15
věnuje s větší či menší intenzitou až do své smrti. Toto vydání vychází postupně v devíti svazcích v letech 1885 až 1895. Třetí německé vydání je z let 1909 - 1911. Anglický překlad byl publikován v roce 1925, u příležitosti 100. výročí Helmholtzova narození (Wade, 1994). Zatím naposledy vyšla Helmholtzova Učebnice fyziologické optiky v loňském roce (2000) a toto vydání se stalo ve vědeckých kruzích událostí. Učebnice fyziologické optiky je obecně akceptována jako vůbec nejlepší a nejpřínosnější dílo o zrakovém vnímání, o němž se veličiny současné vědy o zrakovém vnímání vyjadřují s úctou (Wade, 2000). Klíčovou koncepcí Helmholtzova přístupu ke zrakovému vnímání je myšlenka nevědomého usuzování, v níž argumentuje proti leckdy automaticky přejímané představě, že vnímání je prostý smyslový obtisk reality v mozku. Helmholtzův empirismus – jen velmi volně navazující na empirismus Lockeův a Berkeleyův – byl soudobými vědci kladně a mnohdy až bezvýhradně přijímán. Ewald Hering - klíčová postava nativistického přístupu dokonce varoval před nekritickou adorací, před novým modlářstvím obdobným, jakým byl o generaci dříve vitalismus (Howard, 1999). Helmholtz si ovšem na rozdíl od Heringa žádné žáky nevychovával a od konce 60.let nedodával pro své teorie žádné další empirické argumenty, takže v Evropě ke konci století (nehledě na nesporný vliv Wundtův) dominovala nativistická tradice. Helmholtzův empirismus ovšem uspěl a měl trvalejší vliv ve Spojených státech amerických. Behaviorismus, i když se primárně nevěnoval percepčním procesům, vychází z podobných myšlenkových východisek. Naopak Gestalt psychologie se vyvinula z nativistické tradice. Množství moderních teorií vnímání navazuje na Helmholtzem artikulovanou empirickou koncepci vnímání. Autoři těchto teorií jsou přesvědčeni o nezastupitelné roli mysli v procesu vnímání, byť třeba jejich formulace nejsou tak striktní jako Helmholtzovy. Z vlivných teorií vnímání druhé poloviny 20.století zmiňme pravděpodobnostní funkcionalismus (Brunswik, percipient jako intuitivní statistik komparující distální a proximální informační zdroje), transakční funkcionalismus (Ames, Kilparick, Ittelson, percepce spoluutvářená neuvědomovanými předpoklady o prostředí, jeho pravidelnostech a obvyklostech), New Look (Bruner, Goodmanová, McGinnies, vliv potřeb, žebříčku hodnot, odměny a trestu či subjektivně kritických stimulů na obsah vnímání), konstruktivistická teorie vnímání (Gregory, vnímání jako proces formování a testování hypotéz), teorie nepřímého vnímání (Rock, percepce jako komplexní a sofistikované výpočty), Hochberg (vnímání jako výsledek toku sakadických očních pohybů, jejichž průběh je řízen a kontrolován schématy), Neisser (proces vnímání zahrnuje percepční schémata determinující a usměrňující 16
percepční exploraci). Na empirickou tradici navazují i některé koncepce (celo)kognitivní – set, personální konstrukty, Bartlettův přístup k paměti a schématům, stereotypy, Broadbentova teorie filtru, kognitivní mapy... (Gordon, 1996, Roeckelein, 1998). Helmholtzův příspěvek patří v dějinách studia vnímání k těm nejpřínosnějším.
LITERATURA Bell, A. : The Underwater Piano: Revival of the Resonance Theory of Hearing. 2000 (http://cogprints.soton.ac.uk/documents/disk0/00/00/01/86/index.html) Boring, E.G. : Sensation and Perception in the History of Experimental Psychology. New York: Appleton-Century-Crofts 1942 Boring, E.G. : A History of Experimental Psychology. New York: Appleton-Century-Crofts 1957 Bridgeman, B., van der Heijden, A. H. C., Veličkovskij, B.M. : A theory of visual stability across saccadic eye movements. Behavioral and Brain Sciences 1994, 17, 247-292. Bruce, V., Green, P.R. & Georgeson, M.A. : Visual Perception: Physiology, Psychology, and Ecology (3.vydání). Hove, UK: Psychology Press 1996. Coren, S., Ward, L.M. & Enns, J.T.: Sensation and Perception (5.vydání). Orlando, FL: Harcourt Brace & Company 1999 Crone, R.A.: Schopenhauer on vision and the colors. Documenta Ophthalmologica 1997, 93, 61-71. Durdík, J. : Helmholtz filosof. Živa, 1891, 8, 230-239 Encyclopædia Britannica – heslo Helmholtz, Hermann von. Internetová verze. (http://www.britannica.com/bcom/eb/article/5/0,5716,109225+1+106281,00.html?query=helmholtz) Gibson, J.J. : The Perception of the Visual World. Boston: Houghton Mifflin 1950.
17
Gordon, I.E.: Theories of Visual Perception (2.vydání). New York: Wiley 1996. Green, Ch.D. : Institutions of Early Experimental Psychology: Laboratories, Courses, Journals, and Associations. 2000. (http://psychclassics.yorku.ca/Special/Institutions/labsintro.htm) Gregory, R.L. : Eye and Brain: The Psychology of Seeing (5.vydání). Oxford: Oxford University Press 1998. Gregory, R.L. : Helmholtz, Hermann Ludwig Ferdinand von. In R. A. Wilson & F. Keil (Eds.). The MIT Encyclopedia of the Cognitive Sciences, Cambridge, MA: MIT Press, 1999. Helmholtz, H. von : The Facts of Perception 1878. Internetová verze. (http://www.marxists.org/reference/subject/philosophy/works/ge/helmholt.htm) History of Ophthalmology – oddíl The Ophthalmoscope. Internetová verze. (http://www.mrcophth.com/Historyofophthalmology/ophthalmoscope.html) Holyoak, K. J. : Psychology. In R. A. Wilson & F. Keil (Eds.). The MIT Encyclopedia of the Cognitive Sciences, Cambridge, MA: MIT Press, 1999, 36-49. Howard, I.P. : The Helmholtz-Hering debate in retrospect. Perception. 1999, 28, 543-550. Hunt, M. : Dějiny psychologie. Praha: Portál 2000. Ilustrovaný encyklopedický slovník – heslo Helmholtzova věta. Praha: Academia 1980. James, W. . The Principles of Psychology 1890 Internetová verze. (http://psychclassics.yorku.ca/James/Principles/) King, W.M. : Binocular co-ordination: Can the Hering-Helmholtz controversy be resolved? Poster na European Conference on Eye Movements, Utrecht, 23.-25.9.1999. Koenderink, J.J. : Optic flow. Vision Research 1986, 26, 161-180.
18
Mareš, F. : Helmholtz fysiolog. Živa, 1891, 8, 249-260. McCourt, M. : Historical Origins of Neuropsychology. Internetová verze. (http://134.129.87.87/homepage/Psy486/Historical%20origins%20of%20neuropsychology/historical_orig ins_of_neuropsych.htm) Miles, F.A. & Fuller, J.E. : Visual tracking and the primate flocculus. Science. 1975, 189, 1000-1002. Neff, V. : Filosofický slovník pro samouky neboli Antigorgias. Praha, Družstevní práce 1948. Norman, J.F. & Todd, J.T. : The perceptual analysis of structure from motion for rotating objects undergoing affine stretching transformations. Perception & Psychophysics 1993, 53, 279-291. Norrsell, U., Finger, S. & Lajonchere, C. : Cutaneous sensory spots and the „law of specific nerve energies“: History and development of ideas. Brain Research Bulletin 1999, 48, 457-465. O`Connor, J.J. & Robertson, E.F. : The MacTutor History of Mathematics – heslo Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz. Internetová verze. (http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/history/Mathematicians/Helmholtz.html) Reber, A.S. : Dictionary of Psychology. London: Penguin Books Ltd. 1985. Roeckelein, J.E.: Dictionary of Theories, Laws, and Concepts in Psychology. London: Greenwood Press, 1998. Sekuler, R., Blake, R.: Perception. New York: McGraw-Hill. 1990. Stein, D.J. : Cognitive science and psychiatry: An overview. Integrative Psychiatry 1992, 8, 109-116. Strouhal, Č. : Helmholtz fysik. Živa, 1891, 8, 239-249. Tittle, J.S., Todd, J.T., Perotti, V.J. & Norman, J.F. : Systematic distorsion of perceived threedimensional structure from motion and binocular stereopsis. Journal of Experimental Psychology: Human
19
Perception and Performance 1995, 21, 663-678 Todd, J.T. & Bressan, P. : The perception of 3-dimensional affine structure from minimal apparent motion sequences. Perception & Psychophysics. 1990, 48, 419-430. Tomáš, M. : Filozofický obraz světa Hermanna Helmholtze. Praha: Academia 1996. Virtual Colour Museum. Internetová verze. (http://www.colorsystem.com/index.htm) Wade, N.J.: Hermann von Helmholtz. Perception. 1994, 23, 981-989. Wade, N.J. : A Natural History of Vision. Cambridge, MSA: MIT Press 1998 Wade, N.J. : Introduction IN Helmholtz, H. von : Treatise on Physiological Optics. Thoemmes Press: Bristol 2000, s.v-xxi Wade, N.J. & Heller, D. : Scopes of perception: The experimental manipulation of space and time. Psychological Research 1997, 60, 227-237 Wertheimer, M. : Experimentelle Studien über das Sehen von Bewegung. Zeitschrift für Psychologie, 1912, 61, 161-265. Anglický překlad In Shipley, T. (Ed.). Classics in Psychology. New York: Philosophical Library, 1961, s. 1032-1089 Zajac, R. : J.C.Maxwell a dovŕšenie klasickej elektrodynamiky. Pokroky matematiky, fyziky a astronomie. 1981, 26, 326-339.
20
Abstrakt Článek je věnován přínosu německého přírodního vědce Hermanna von Helmholtze k lepšímu pochopení zrakového a sluchového vnímání. Helmholtzova tvorba vzniká v období kulminujícího
zájmu
přírodních
vědců
o
povahu
psychických
procesů
a
prvních
experimentálních výzkumů vnímání. Autor se pokouší Helmholtzovo dílo nahlížet v historickém a dobovém kontextu a zároveň referuje o těch moderních výzkumech, které byly věnovány stejnému okruhu problémů. Důraz je v článku kladen zejména na ty z jeho koncepcí a teorií, které determinovaly další vývoj studia smyslového vnímání. Klíčová slova: Empirismus - nativismus Experimentální výzkum/studium vnímání Učebnice fyziologické optiky Key words: Empirism – nativism Experimental approach to perception Treatise on Physiological Optics
21
