Современник Вебера немецкий физик и психолог Густав Теодор Фехнер (1801–1887) установил логарифмическую зависимость силы ощущения от физической интенсивности раздражителя – возник закон Вебера–Фехнера(Фехнер Г. Т. Основы психофизики. 1860).
По мере изучения формирования сложного зрительного образа возникли первые предположения о связи сенсорной и двигательной деятельности (Белл, Пуркине). В длительной дискуссии о природе видения одни ее участники (нативисты) считали его прирожденным механизмом, другие (эмпиристы) – приобретаемым в процессе упражнений, в которых двигательные и зрительные образы вступают в связь. Проблемы прирожденной обусловленности психической функции требовали прояснения.
В разрешение этих проблем значительный вклад внес немецкий естествоиспытатель Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц (1821–1894). Фундаментальные исследования Гельмгольца по физиологии органов чувств ("Физиологическая оптика", 1867 г.; "Учение о слуховых ощущениях как физиологическая основа теории музыки", 1875. г.) заложили основы современной физиологической психологии, основы психологии пространственного восприятия, раскрыли механизм константности восприятия.
Гельмгольц установил, что при оптических помехах через некоторое время восстанавливается адекватность восприятия. Это доказывало, что образы восприятия строятся не только на основе сенсорных данных, но и на базе понятий о воспринимаемом предмете, на основе отнесения предмета к определенной категории объектов. Каждый новый психический акт включается в сферу имеющихся представлений. Исследования Гельмгольца позволили преодолеть существовавший до тех пор разрыв между чувственными и интеллектуальными компонентами познавательного процесса. На основе опыта формируются, по выражению Гельмгольца, "умозаключения глазом" (спонтанные обобщения объективных взаимосвязей реальных объектов).
Экспериментальные методы, применявшиеся в исследованиях Гельмгольца, пошатнули незыблемость метода интроспекции – начал формироваться метод объективного экспериментально-психологического исследования.
В связи с изучением работы органов чувств актуализировалась проблема локализации центров психических функций в головном мозге. Австрийский врач Франц Йозеф Галль впервые попытался решить эту проблему, гипотетически разместив "умственные силы" в извилинах мозга, считая, что форма извилин влияет на форму черепа. Французский физиолог и врач Пьер Жан Мари Флуранс впервые экспериментально, методом удаления отдельных участков мозга установил функции некоторых отделов головного мозга (1822 г.) – дыхательного центра в продолговатом мозгу, двигательно-координирующую функцию мозжечка, зрительную функцию четверохолмия, замыкательную функцию спинного мозга.
Возросшие запросы практики приводили к новым открытиям. В астрономических наблюдениях, например, требовалось установить положение звезды с точностью до 0,1 угловой секунды. Ассистент Гринвичской обсерватории опаздывал с определением прохождения звезды по меридиану почти на секунду. Это послужило причиной его увольнения. Однако через тридцать лет он был реабилитирован знаменитым кенигсбергским астрономом Бесселем, который в 1816 году прочитал о случае с ассистентом из Гринвича. Бессел задался вопросом: может ли наблюдатель вообще абсолютно точно определять время прохождения звезды через меридиан? Он усомнился в точности собственных наблюдений. Десять лет он сравнивал свои вычисления с вычислениями своих коллег и обнаружил, что средняя ошибка в расчетах достигает одной секунды и каждый наблюдатель ошибается по-своему.
Так были проведены первые экспериментальные психологические измерения. С расчетов Бесселя и ведет свою родословную экспериментальная психология. Исследование времени простой реакции человека показало, что эти реакции протекают в зависимости от ряда психологических факторов – установки, направленности внимания, мотивов деятельности человека. И сам Бессел утверждал: скажите мне о скорости простой реакции человека, и я скажу о его интеллектуальном потенциале. Под натиском новых открытий рушились декартовские и гартлиновские механические представления об ассоциациях. Формируется понятие о динамике психических явлений.
Немецкий психолог и философ Иоганн Фридрих Гербарт (1776–1841) признал в качестве исходных единиц психики представления ("Учебник психологии", 1816 г.), которые, по его мнению, находятся в постоянном противоборстве, стремясь вытеснить друг друга в подсознание. Плодотворной была мысль Гербарта об образовании из запаса представлений "апперцептивной массы", благодаря которой определенное содержание удерживается в фокусе сознания. Гербарт ввел понятие порога сознания, подверг критике учение Вольфа о способностях как первичных свойствах души. Многие понятия, введенные Гербартом, вошли в арсенал научно-психологических терминов.
Стержневое развитие психологической науки происходило в направлениях, подготавливаемых естественно-научными достижениями. На этой почве психология развивалась как объективная наука. Естествоиспытатели делали психологию опытной наукой. Физиологи, физики и врачи открывали психофизиологические закономерности. Однако и само естествознание первой половины XIX в. требовало перехода на новые объяснительные принципы.
Эти принципы были сформулированы Чарлзом Робертом Дарвином (1809–1882). В "Происхождении видов путем естественного отбора" (1859 г.) он провозгласил: биологическое развитие обусловлено развитием приспособительных механизмов – развитие видов происходит за счет выживания особей, наиболее приспособленных к среде; реакции животных на текущую ситуацию обусловлены успешностью их поведения в предшествующем опыте.
Дарвинизм ввел в психологию понятие взаимодействия организма со средой, понятие соответствия внешнего и внутреннего, сформировал новую теоретическую модель поведения. Дарвинизм стал фактором объективизации психологии. Он стимулировал возникновение новых отраслей психологии – зоопсихологии, сравнительной психологии, генетической психологии. На основе дарвиновского учения началось изучение предыстории человеческой психики. Значительную часть своих работ Чарлз Дарвин посвятил биологии и психологии человека ("Происхождение человека и половой отбор", 1871 г.; "Выражение эмоций у животных и человека", 1872 г.). Дарвинизм содействовал концептуализации человековедческих знаний.
Эволюционную концепцию развития психики человека обосновал известный английский философ и психолог Герберт Спенсер (1820–1903). Эволюцию человека он впервые связал с развитием его психики. Психика возникла на определенной стадии развития живых организмов, когда условия жизни стали настолько сложными, что без адекватного их психического отражения существование живых существ становилось невозможным – таков основной тезис психологической теории Г. Спенсера. Спенсер выделил и основные этапы развития психики в процессе эволюции, считая психику человека высшей формой развития психики.
Понимая психику как механизм адаптации живых организмов к среде, Спенсер указал и на основные формы этого приспособления: раздражимость-ощущение-рефлекс-инстинкт-навык-сознание человека (его разум, память и воля). Человеческий разум, отмечал Спенсер, отличается от психики животных тем, что не имеет ограничений, присущих низшим формам психики. Основным ядром психики человека является его интеллект – этот постулат Г. Спенсера определил все дальнейшее развитие психологии (в том числе и его крайность, выразившуюся в так называемом интеллектуализме). Труд Спенсера "Основы психологии" (1855) дал толчок возникновению и развитию генетической и сравнительной психологии. Спенсер отмечал, что "сознание не чистый лист – оно полно предуготовленных ассоциаций".
К середине XIX в. и особенно во второй его половине произошли существенные усовершенствования методов физиологических и нейрофизиологических исследований. Возникает методика графической регистрации физиологических (а затем и психических) явлений. Стало возможным измерять изменение интенсивности этих процессов под влиянием различных воздействий. На основе изучения электрических потенциалов в мышцах и нервном волокне (Э. Г. Дюбуа-Реймон, Н. Е. Введенский) возникает представление о нервном импульсе. Открытие Ф. Мажанди (1783–1855) раздельного существования чувствительных и двигательных нервных волокон (1822 г.) активизировало исследование соотношений между структурой и функциями различных мозговых образований. Актуализировалась проблема мозговой локализации высших психических функций.
Французский анатом и антрополог Поль Брока (1824–1880) обнаружил, что поражение третьей лобной извилины левого полушария мозга вызывает нарушение речи. Были открыты моторный центр речи (центр Брока, 1866 г.), центры движения (Фрич и Гитциг, 1870 г.), центры сенсорной чувствительности, мозговой центр восприятия речи (центр Вернике).
Естественно-научные достижения содействовали изучению психических явлений естественно-научными методами. Психология становилась научно-экспериментальной дисциплиной.
Основателем экспериментальной психологии стал немецкий философ, психолог и физиолог Вильгельм Вундт (1832–1920). Как и Гельмгольц, Вундт был учеником известного физиолога Мюллера. Занимаясь как физиолог ощущениями и мышечными движениями, Вундт столкнулся с влиянием на физиологические процессы психических факторов. Вундт создал план разработки психологии экспериментальными методами, поставил задачу – экспериментально выявить структуру сознания. С этой целью в 1879 году он создал в Лейпциге первую в Европе экспериментально-психологическую лабораторию, ставшую вскоре Международным центром психологических исследований. Универсальным объяснительным принципом психологии он провозгласил апперцепцию – некий центр всей сферы сознания, расположенный в лобных долях мозга. Ощущения, чувства и сенсомоторные реакции В. Вундт считал структурными элементами сознания и выступил как основоположник структуралистического направления в психологии. Вундт полагал, что подобно другим наукам задача психологии состоит в выделении путем анализа исходных элементов, установлении связей между ними; выявлении законов этой связи.