Мы даже не задумываемся о том, насколько важны в нашей жизни . Человек воспринимает мир своими сенсорными системами, познает его и изучает, мы мыслим нашими ощущениями, каждая мысль порождается именно ими.
Вопреки тому, что сенситивный мир кажется нам безграничным и неосязаемым, у ощущений все же есть свои закономерности. Ученым удалось обуздать даже мир чувств.
ЗакономерностиЕсть шесть основных закономерностей ощущений:
- порог чувствительности;
- адаптация;
- контраст;
- взаимодействие;
- сенсибилизация;
- синестезия.
1. Порог чувствительности – это опровержение того факта, который гласит – чем сильнее раздражитель, тем сильнее ощущения. На самом деле, в какой-то момент мы вообще перестаем воспринимать раздражители, когда они особо сильны. Так, человек не слышит звук выше 20 тыс. Герц.
У каждого рецептора есть нижний порог чувствительности – это характеризует остроту чувствительности рецептора. А вот верхний порог – это сила, при которой достигается максимальное ощущение раздражителя.
Главная закономерность ощущений в психологии заключается в том, что у каждого из нас чувствительность индивидуальна.
2. Адаптация – это процесс, когда ощущение от раздражителя меняется, под воздействием его постоянного влияния на рецептор. Лучший пример – это вхождение в реку. Сначала вода кажется холодной (потому что она холоднее воздуха), а потом уже – теплой.
3. Контраст – изменение интенсивности раздражителя, под предварительным или параллельным действием другого раздражителя. И пример этому виду закономерности ощущений: посмотрите на одну и ту же фигуру на фоне черного цвета, и без фона. На черном, она кажется светлее, а без черного – темнее.
4. Взаимодействие – это изменение чувствительности одной анализаторной системы (отдела коры головного мозга), из-за работы другой системы. К примеру, под воздействием кислого вкуса, у человека повышается .
5. Сенсибилизация
– это повышение чувствительности рецепторов, в результате взаимодействия факторов или постоянным упражнениям. Свойства этой закономерности ощущений и 
является тот факт, что мы можем тренировать свои сенсорные системы. Так, парфюмеры учатся чувствовать запахи, которые раньше просто не замечали. Кроме того, «научить» может и сам организм по необходимости – известно, что слепые начинают лучше слышать, а глухие – лучше видеть.
6. Синестезия – это одна из разновидностей взаимодействия. Под действием одного раздражителя, могут возникнуть ощущения свойственные не ему, а другому сенсорному анализатору. Так, когда мы слушаем музыку, у нас могут возникать зрительные образы, правда, такое явление свойственно не всем людям.
К основным закономерностям ощущений относятся пороги чувствительности, адаптация, взаимодействие, контраст и синестезия.
Охарактеризуем более подробно каждое понятие.
Пороги чувствительности. Не всякая сила раздражителя способна вызвать ощущения. Так, например, прикосновения пушинки к телу нельзя почувствовать. А при действии очень сильного раздражителя может наступить момент, когда вообще перестают возникать ощущения. Звуки с частотой выше 20 тысяч герц мы не слышим. А сверхсильный раздражитель вместо ощущения данного вида вызывает боль. Следовательно, ощущения возникают при воздействии раздражителя определенной интенсивности. Психологическую характеристику зависимости между интенсивностью ощущения и силой раздражителей выражает понятие порога ощущений, или порога чувствительности.
В психофизиологии различают два вида порогов: порог абсолютной чувствительности и порог чувствительности к различению.
Та наименьшая сила раздражителя, при которой впервые возникает едва заметное ощущение, называется нижним абсолютным порогом чувствительности. А та наибольшая сила раздражителя, при которой еще существует ощущение данного вида, называется верхним абсолютным порогом чувствительности.
Пороги ограничивают зону чувствительности анализатора к данному виду раздражителей. Например, из всех электромагнитных колебаний глаз способен отражать волны длиной от 390 (фиолетовый цвет) до 780 (красный цвет) миллимикрон; колебания, различаемые ухом как звук, занимают область от 20 до 20 тысяч герц. В настоящее время подробно изучена характеристика верхнего и нижнего порогов всех видов чувствительности.
Действие на нервную систему раздражителей, которые не достигают пороговой величины, не остается бесследным. Эти раздражители изменяют пороги чувствительности и могут подсознательно корректировать движения и действия.
Для измерения порогов абсолютной чувствительности созданы приборы со шкалами непрерывного изменения силы раздражителя. Начав воздействие на анализатор с подпорогового стимула, экспериментатор постепенно увеличивает силу раздражителя до тех пор, пока испытуемый не скажет, что у него возникло ощущение. В соответствии с показателями испытуемого регистрируется физическая сила раздражителя. Измерение производится несколько раз. Затем условия опыта изменяются: сила раздражителя, вызывающего ощущение, уменьшается до тех пор, пока испытуемый не скажет, что ощущение исчезло. Сделав несколько таких измерений, экспериментатор высчитывает среднее арифметическое всех значений, которое и считается пороговой силой раздражителя.
Как мы уже говорили выше, кроме силы, раздражитель характеризуется длительностью воздействия, т.е. тем отрезком времени, в течение которого он действует на анализатор. Известно, что существует зависимость между силой раздражителя и длительностью его воздействия, необходимой для достижения пороговой величины. Чем слабее раздражитель, тем больше времени необходимо для того, чтобы он вызвал ощущение. При длительном воздействии (больше секунды) возникновение ощущений начинает зависеть лишь от силы раздражителя.
Между чувствительностью (порогом) и силой раздражителя существует обратная зависимость: чем большая сила нужна для возникновения ощущения, тем ниже у человека чувствительность. Пороги чувствительности индивидуальны для каждого человека. Эту психологическую закономерность ощущений должен предусматривать учитель, особенно в начальных классах. Потому как иногда встречаются дети с пониженной слуховой и зрительной чувствительностью. Чтобы они отчетливо видели и слышали, нужно создать условия для наилучшего различения речи учителя и записей на доске.
Пороги абсолютной чувствительности не остаются неизменными на протяжении жизни человека: чувствительность у детей развивается, достигая к юношескому возрасту высшего уровня.
Кроме порогов абсолютной чувствительности, ощущения характеризуются также порогами чувствительности к различению. Та наименьшая прибавка к силе действующего раздражителя, при котором возникает едва заметное различение в силе или качестве ощущений и называется порогом чувствительности к различению.
В жизни мы постоянно замечаем изменение освещенности, увеличение или уменьшение силы звука. Это проявление порога различения. Приведу пример. Если попросить двух-трех человек разделить пополам линию длиной около метра. Окажется, что каждый из испытуемых нанесет свою среднюю точку. Измерим миллиметровой линейкой, кто разделил более точно, - у этого испытуемого и будет лучшая чувствительность к различению.
Экспериментальное исследование чувствительности к различению позволило сформулировать следующий закон, справедливый для раздражителей средней силы, т. е. не приближающихся к нижнему или верхнему порогам абсолютной чувствительности: отношение прибавочной силы раздражителя к основной есть величина постоянная для данного вида чувствительности. Так, в ощущении давления (тактильная чувствительность) эта прибавка равна 1/30 веса первоначального раздражителя. Это значит, что к 100 г нужно прибавить 3,4 г, чтобы почувствовать изменение в давлении, а к 1 кг - 34 г. Для слуховых ощущений эта константа равна 1/10, для зрительных - 1/100.
Чувствительность к различению, как отмечает Б.Г. Ананьев, является источником такого сложного мыслительного процесса как сравнение. В развитии различительной чувствительности исключительная роль принадлежит слову. Слово выделяет и закрепляет едва заметные различия в ощущениях, обращает внимание человека на качественно-количественную характеристику свойств отражаемого объекта и приводит к развитию наблюдательности. Поэтому совершенствование различительной чувствительности у детей неразрывно связано с развитием речи в процессе обучения.
Следующая закономерность, на которой мы остановим свое внимание, будет адаптация. Адаптация - это приспособление чувствительности к постоянно действующему раздражителю, проявляющееся в понижении или повышении порогов. В жизни явление адаптации хорошо известно каждому. Так в первую минуту, когда человек входит в реку, вода кажется ему холодной. Затем ощущение холода исчезает, и вода кажется достаточно теплой. Подобное наблюдается во всех видах чувствительности, кроме болевой.
Степень адаптации различных анализаторных систем неодинакова: высокая адаптируемость отмечается в обонятельных ощущениях, тактильных (мы не замечаем давления одежды на тело), световых, значительно меньшая - в слуховых, холодовых. С незначительной адаптацией мы встречаемся в болевых ощущениях. Боль сигнализирует о разрушении органа, и понятно, что адаптация к боли может привести к гибели организма.
В зрительном анализаторе различают темновую и световую адаптацию.
Течение темновой адаптации исследовано подробно. Попадая в затемненную комнату, человек вначале ничего не видит, через 3-5 минут начинает хорошо различать свет, проникающий туда. Пребывание в абсолютной темноте повышает чувствительность к свету за 40 минут примерно в 200 тысяч раз. На повышение чувствительности влияют различные причины: происходят изменения в рецепторе, увеличивается отверстие зрачка, усиливается работа палочкового аппарата, но в основном чувствительность увеличивается за счет условнорефлекторной работы центральных механизмов анализатора. Если темновая адаптация связана с повышением чувствительности, то световая адаптация связана с понижением световой чувствительности.
Особое внимание обратим на взаимодействие ощущений.
Взаимодействие ощущений - это изменение чувствительности одной анализаторной системы под влиянием деятельности другой анализаторной системы. Изменение чувствительности объясняется корковыми связями между анализаторами, в значительной степени законом одновременной индукции.
Общая закономерность взаимодействия ощущений такова: слабые раздражители в одной анализаторной системе повышают чувствительность, а в другой понижают. Например, слабые вкусовые ощущения (кислое) повышают зрительную чувствительность, взаимное влияние отмечается между звуковыми и зрительными ощущениями. Повышение чувствительности в результате взаимодействия анализаторов, а также систематических упражнений называется сенсибилизацией. Так, например, слабые вкусовые ощущения повышают зрительную чувствительность. Это объясняется взаимосвязью данных анализаторов, их системной работой.
Сенсибилизация, обострение чувствительности, может быть вызвано не только взаимодействием ощущений, но и физиологическими факторами, введением в организм тех или иных веществ. Например, для повышения зрительной чувствительности существенное значение имеет витамин А.
Чувствительность повышается, если человек ожидает тот или иной слабый раздражитель, когда перед ним выдвигается специальная задача различения раздражителей. Чувствительность отдельного человека совершенствуется в результате упражнения. Так, дегустаторы, специально упражняя вкусовую и обонятельную чувствительность, различают разнообразные сорта вин, чая и могут даже определить, когда и где изготовлен продукт.
У людей, лишенных какого-либо вида чувствительности, осуществляется компенсация (возмещение) этого недостатка за счет повышения чувствительности других анализаторов (например, повышение слуховой и обонятельной чувствительности у слепых).
Взаимодействие ощущений в одних случаях приводит к сенсибилизации, к повышению чувствительности, а в других случаях - к ее понижению, т.е. к десенсибилизации. Сильное возбуждение одних анализаторов всегда понижает чувствительность других анализаторов. Так, повышенный уровень шума в "громких цехах" понижает зрительную чувствительность.
Одним из проявлений взаимодействия ощущений является контраст ощущений. Контраст ощущений - это повышение чувствительности к одним свойствам под влиянием других, противоположных свойств действительности. С контрастом ощущений мы все знакомы очень хорошо. Например, одна и та же фигура серого цвета на белом фоне кажется темной, а на черном - светлой.
Далее перейдем к рассмотрению такого явления, как синестезия. Синестезия - это возбуждение возникшими ощущениями одной модальности ощущений другой модальности. Отметим, что особенностью ощущений является мономодальность образа. Однако взаимодействие ощущений, происходящее в центральных ядрах анализатора, приводит к тому, что у человека под давлением, например, звуков могут возникнуть цветовые ощущения, цвет может вызвать ощущение холода. Такое взаимовлияние получило название синестезии. Синестезию можно рассматривать как частный случай взаимодействия ощущений, который выражается не в изменении уровня чувствительности, а в том, что усиливается воздействие ощущений данной модальности через возбуждение ощущений других модальностей. Синестезия усиливает чувственный тон ощущений. Явление синестезии распространяется на все модальности. Это выражается в устойчивых словосочетаниях: бархатный голос, темный звук, холодный цвет и т.д. Проявления синестезии индивидуальны. Есть люди с очень яркой способностью к синестезии и люди, у которых она почти не наблюдается.
Рассмотренные закономерности раскрывают высокую динамичность ощущений, их зависимость от силы раздражителя, от функционального состояния анализаторной системы, вызванного началом или прекращением действия раздражителя, а также результатом одновременного воздействия нескольких раздражителей на один анализатор или смежные анализаторы.
Таким образом, можно отметить, что закономерности ощущений определяют условия, при которых стимул (раздражение) достигает сознания. Так биологически важные стимулы воздействуют на мозг при сниженных порогах и повышенной чувствительности, а стимулы, потерявшие биологическую значимость, - при более высоких порогах.
К закономерностей ощущений относятся:
Пороги ощущений;
Адаптация;
Сенсибилизация;
Взаимодействие ощущений: компенсация; синестезия.
Первая из указанных закономерностей является психофізичною , то есть касается отношений между психикой и физическим миром; другие психофизиологическим , т.е. касаются взаимодействия психики и нервной системы человека.
Пороги ощущение делятся на абсолютные и относительные (дифференциальные, різнісні) ; абсолютные пороги бывают верхними и нижними. Все виды ощущений возникают при воздействии соответствующих раздражителей. Однако чтобы вызвать ощущение, необходимо, чтобы интенсивность раздражителя была достаточной. Переход от неосязаемых стимулов к ощутимым происходит не постепенно, а скачками. Минимальная силу раздражителя, вызывающего едва заметное ощущение, называется нижним абсолютным порогом ощущений . Дальнейшее увеличение в силу раздражителей, действующих на рецепторы, вызывает или исчезновение ощущения, или болезненное ощущение (например, громкий звук, яркость, что ослепляет глаза). Верхним абсолютным порогом называется максимальная сила раздражителя, при которой еще сохраняется адекватное действующем раздражителю ощущение .
За величину абсолютного порога принимается значение стимула, примерно соответствующее 50% случаев возникновения и отсутствия ощущений. Нижний порог дает количественное выражение для ощущений, что положительно обратной зависимостью: чем меньше величина порога, тем выше чувствительность данного анализатора.
Величина абсолютных порогов меняется в зависимости от различных условий: характера деятельности и возраста человека, функционального состояния анализатору, силы и продолжительности раздражение и т.п.
Кроме величины абсолютных порогов, ощущения характеризуются также относительным (дифференциальным или різнісним) порогом. Это величина, на которую должен быть изменен восходящий стимул, который уже вызывает ощущение, чтобы человек заметила, что он действительно изменился . Для раздражителей средней интенсивности эта величина является постоянной. Так, в ощущении давления величина приложении, необходимого для получения едва заметной разницы, всегда должна равняться примерно 1/30 исходного веса, для действия звука 1/10, для действия света 1/100.
Перейдем к изложению психофизиологических закономерностей ощущение .
Адаптация, или приспособление органа к длительному воздействию раздражителю выражается в изменении чувственности - снижении или повышении ее . Различают три разновидности этого явления:
Полное исчезновение ощущений в процессе длительного воздействия раздражителя. Например, четкое исчезновения обоняния, связанное с любым продолжалось действующим запахом, в то время как чувственность в других запахов сохраняется
Притупление чувства под влиянием в силу сильного раздражителя. Например, световая адаптация, связана со снижением чувствительности глаза при интенсивном световом раздражении, когда с полутемную комнату попадаешь в ярко освещенное пространство
Повышения чувственности под влиянием в силу слабого раздражителя. Например, для зрительного анализатора - это адаптация к темноте, а для слухового анализатора - адаптация к тишине.
С адаптацией тесно связано и явление контраста , что отражается в изменении чувственности под влиянием предшествующего раздражителю (или сопровождает его). Так, действие контраста обостряет ощущение кислого после ощущение сладкого, ощущение холодного после горячего и др. Следует отметить также свойство рецепторов задерживать ощущение, что выражается в более-менее продолжительной последействия раздражений. Благодаря этому происходит слияние отдельных ощущений в единое целое, как, например, при восприятии мелодии, картины и др.
Сенсибилизацией называют стойкое повышение чувствительности определенных органов чувств путем их тренировки. Сенсибилизация в ее генезисе привычно является связанным с взаимодействием ощущений.
Взаимодействием ощущений называется изменение чувствительности анализатора под влиянием раздражения других анализаторов. Это взаимодействие анализаторов оказывается в таких явлениях:
Раздражение одного анализатора влияет на пороги чувствительности другого. Например, чувственность зрительного анализатора повышается при слабых звуковых раздражителям и снижается при громких шумах; слуховые ощущения усиливаются при слабых световых раздражениях и ослабляются при силу интенсивных световых раздражителей; под влиянием слабых болевых раздражений повышаются тактильные, обонятельные, слуховые, зрительные ощущения. Обонятельные ощущения влияют на пороги зрительных и др. Общая закономерность в том, что слабые раздражители повышают, а сильные снижают чувствительность анализаторов при их взаимодействии . Повышение чувствительности в результате взаимодействия анализаторов также иногда называют сенсибилизацией (другое понимание этого термина).
Взаимосвязь ощущений проявляется и в синестезии-слиянии качеств различных сфер чувственности, когда любой раздражитель, действуя на соответствующий орган ощущения, вызывает не только чувство специфическое для данного органа чувств, но в то же время еще и дополнительное ощущение или представление, характерное для другого органа чувств . Известно, что Н. А. Римский-Корсаков, А. Н. Скрябин владели цветным слухом. В языке встречаются выражения, отражающие синестезию разнообразных видов ощущений: «яркий цвет», «повышенный вкус», «теплый или холодный колорит», «мелодичный голос» и др. Теоретическая природа этого явления не вполне выяснена.
Компенсацией называется явление, когда один анализатор берет на себя функции другого . В условиях полного выпадения или частичного снижения чувствительности к некой модальности раздражителей возрастает чувствительность к раздражителям другой модальности. Так у слепых людей возрастает чувствительность слухового анализатора. Компенсационный взаимосвязь ощущений наглядно наблюдается в случаях сенсорной депривации. Сенсорная депривация - длительное, более-менее полное лишение человека сенсорных впечатлений . В состоянии сенсорной депривации у человека может вырасти нав"язуваність, нарушится концентрация внимания и нормальная течение мыслей, возникнуть депрессивное состояние и галлюцинации. Информационный нужда организм пытается компенсировать за счет анализаторных систем, что остались, путем повышения их чувствительности.
Разнообразные виды ощущений характеризуются не только особенностями, но и общими для них характеристиками. К ним относятся:
Модальность (качественная характеристика);
Интенсивность, или сила (количественная характеристика);
Продолжительность (временная характеристика);
Локализация (пространственная характеристика).
Модальность как качественная характеристика ощущение, является главным в определении специфики ощущений. Она зависит от особенностей и назначения рецептора и от специфических особенностей раздражителя.
Интенсивность ощущение его количественной характеристикой и определяется силой действующего раздражителя и функциональным состоянием рецептора .
Продолжительность ощущений является их временной характеристикой, она зависит от продолжительности действия раздражителя и от инерции ощущение (ощущение возникает позже встречи рецептора с раздражителем и держится дольше).
В локализации раздражителя в пространстве большую роль играет взаимодействие ощущений. Пространственный анализ, осуществляемый дистантними рецепторами (зрительный, слуховой, обонятельный), позволяет судить о расположении раздражителя в пространстве как таковом. Контактные ощущение (тактильные, болезненные, вкусовые) соотносятся с той частью тела, на которую влияет раздражитель.
Временная и пространственная характеристики выступают предпосылкой для формирования способности оценки пространственно-временных характеристик предметов и явлений в восприятии.
Общие свойства ощущений. Ощущения - это форма отражения адекватных раздражителей. Так, адекватным возбудителем зрительного ощущения является электромагнитное излучение, характеризующееся длинами волн в диапазоне от 380 до 770 миллимикрон, которые трансформируются в зрительном анализаторе в нервный процесс, порождающий зрительное ощущение. Слуховые ощущения - результат отражения воздействующих на рецепторы звуковых волн с частотой колебаний от 16 до 20000. Тактильные ощущения вызываются действием механических раздражителей на поверхность кожи. Вибрационные, приобретающие особое значение для глухих, вызываются вибрацией предметов. Свои специфические раздражители имеют и другие ощущения (температурные, обонятельные, вкусовые). Однако различные виды ощущений характеризуются не только специфичностью, но и общими для них свойствами. К таким свойствам относятся качество, интенсивность, продолжительность и пространственная локализация.
Качество - это основная особенность данного ощущения, отличающая его от других видов ощущений и варьирующая в пределах данного вида. Так, слуховые ощущения отличаются по высоте, тембру, громкости; зрительные - по насыщенности, цветовому тону и т.п. Качественное многообразие ощущений отражает бесконечное многообразие форм движения материи.
Интенсивность ощущений является его количественной характеристикой и определяется силой действующего раздражителя и функциональным состоянием рецептора.
Продолжительность ощущения есть его временная характеристика. Она также определяется функциональным состоянием органа чувств, но главным образом временем действия раздражителя и его интенсивностью. При воздействии раздражителя на орган чувств ощущение возникает не сразу, а спустя некоторое время, которое назвали латентным (скрытым) периодом ощущения. Латентный период для различных видов ощущений неодинаков: для тактильных ощущений, например, он составляет 130 миллисекунд, для болевых - 370 миллисекунд. Вкусовое же ощущение возникает спустя 50 миллисекунд после нанесения на поверхность языка химического раздражителя.
Подобно тому, как ощущение не возникает одновременно с началом действия раздражителя, оно и не исчезает одновременно с прекращением последнего. Эта инерция ощущений проявляется в так называемом последействии.
Зрительное ощущение обладает некоторой инерцией и исчезает не сразу после того, как перестает действовать вызвавший его раздражитель. След от раздражителя остается в виде последовательного образа. Различают положительные и отрицательные последовательные образы. Положительный последовательный образ по светлоте и цветности соответствует первоначальному раздражению. На инерции зрения, на сохранении зрительного впечатления в течение некоторого времени в виде положительного последовательного образа основан принцип кинематографа. Последовательный образ изменяется во времени, при этом положительный образ заменяется отрицательным. При цветных источниках света происходит переход последовательного образа в дополнительный цвет.
И. Гете в «Очерке учения о цвете» писал: «Когда я однажды под вечер зашел в гостиницу и в комнату ко мне вошла рослая девушка с ослепительно белым лицом, черными волосами и в ярко-красном корсаже, я пристально посмотрел на нее, стоявшую в полусумраке на некотором расстоянии от меня. После того как она оттуда ушла, я увидел на противоположной от меня светлой стене черное лицо, окруженное светлым сиянием, одежда же вполне ясной фигуры казалась мне прекрасного зеленого цвета морской волны» .
Появление последовательных образов можно научно объяснить. Как известно, в сетчатке глаза предполагается наличие цветоощущающих элементов трех видов. В процессе раздражения они утомляются и становятся менее чувствительными. Когда мы смотрим на красный цвет, соответствующие ему приемники утомляются сильнее, чем другие, поэтому, когда на тот же участок сетчатки затем падает белый свет, остальные два вида приемников сохраняют большую восприимчивость и мы видим сине-зеленый цвет.
Слуховые ощущения, аналогично зрительным, тоже могут сопровождаться последовательными образами. Наиболее сравнимое явление при этом «звон в ушах», т.е. неприятное ощущение, которым часто сопровождается воздействие оглушающих звуков. После действия на слуховой анализатор в течение нескольких секунд ряда коротких звуковых импульсов они начинают восприниматься слитно или приглушенно. Это явление наблюдается после прекращения действия звукового импульса и продолжается в течение нескольких секунд в зависимости от интенсивности и длительности импульса.
Подобное явление происходит и в других анализаторах. Например, температурные, болевые и вкусовые ощущения также продолжаются некоторое время после действия раздражителя.
Наконец, для ощущений характерна пространственная локализация раздражителя . Пространственный анализ, осуществляемый дистантными рецепторами, дает нам сведения о локализации раздражителя в пространстве. Контактные ощущения (тактильные, болевые, вкусовые) соотносятся с той частью тела, на которую воздействует раздражитель. При этом локализация болевых ощущений бывает более разлитой и менее точной, чем тактильных.
Чувствительность и ее измерение. Различные органы чувств, дающие нам сведения о состоянии окружающего нас внешнего мира, могут быть более или менее чувствительны к отображаемым ими явлениям, т.е. могут отображать эти явления с большей или меньшей точностью. Чувствительность органа чувств определяется минимальным раздражителем, который в данных условиях оказывается способным вызвать ощущение. Минимальная сила раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение, называется нижним абсолютным порогом чувствительности.
Раздражители меньшей силы, так называемые подпороговые, не вызывают возникновения ощущений, и сигналы о них не передаются в кору головного мозга. Кора в каждый отдельный момент из бесконечного количества импульсов воспринимает лишь жизненно актуальные, задерживая все остальные, в том числе импульсы от внутренних органов. Такое положение биологически целесообразно. Нельзя представить себе жизнь организма, у которого кора больших полушарий одинаково воспринимала бы все импульсы и обеспечивала на них реакции. Это привело бы организм к неминуемой гибели. Именно кора больших полушарий стоит на страже жизненных интересов организма и, повышая порог своей возбудимости, превращает неактуальные импульсы в подпороговые, избавляя тем самым организм от ненужных реакций.
Однако подпороговые импульсы не безразличны для организма. Подтверждением этому служат многочисленные факты, полученные в клинике нервных болезней, когда именно слабые, подкорковые раздражители из внешней среды создают в коре больших полушарий доминантный очаг и способствуют возникновению галлюцинаций и «обмана чувств». Подпороговые звуки могут восприниматься больным как сонм навязчивых голосов при одновременном полном безразличии к настоящей человеческой речи; слабый, еле заметный луч света может вызвать галлюцинаторные зрительные ощущения различного содержания; еле заметные тактильные ощущения - от контакта кожи с одеждой -ряд извращенных острых кожных ощущений.
Нижний порог ощущений определяет уровень абсолютной чувствителъности данного анализатора. Между абсолютной чувствительностью и величиной порога существует обратная зависимость:
чем меньше величина порога, тем выше чувствительность данного анализатора. Это отношение можно выразить формулой:
Е = 1/Р,
где Е - чувствительность, а Р - пороговая величина раздражителя.
Наши анализаторы обладают различной чувствительностью. Порог одной обонятельной клетки человека для соответствующих пахучих веществ не превышает 8 молекул. Чтобы вызвать вкусовое ощущение, требуется по крайней мере в 25 000 раз больше молекул, чем для создания обонятельного ощущения.
Очень высока чувствительность зрительного и слухового анализатора. Человеческий глаз, как показали опыты С.И. Вавилова (1891-1951), способен видеть свет при попадании на сетчатку всего 2-8 квантов лучистой энергии. Это значит, что мы способны были бы видеть в полной темноте горящую свечу на расстоянии до 27 километров. В то же время для того, чтобы мы ощутили прикосновение, необходимо в 100-10 000 000 раз больше энергии, чем при зрительных или слуховых ощущениях.
Абсолютная чувствительность анализатора ограничивается не только нижним, но и верхним порогом ощущения. Верхним абсолютным порогом чувствительности называется максимальная сила раздражителя, при которой еще возникает адекватное действующему раздражителю ощущение. Дальнейшее увеличение силы раздражителей, действующих на наши рецепторы, вызывает в них лишь болевое ощущение (например, сверхгромкий звук, слепящая яркость).
Величина абсолютных порогов, как нижнего, так и верхнего, изменяется в зависимости от различных условий: характера деятельности и возраста человека, функционального состояния рецептора, силы и длительности раздражения и т.п.
С помощью органов чувств мы можем не только констатировать наличие или отсутствие того или иного раздражителя, но и различать раздражители по их силе и качеству. Минимальное различие между двумя раздражителями, вызывающее едва заметное различие ощущений, называется порогом различения или разностным порогом . Немецкий физиолог Э. Вебер (1795-1878), проверяя способность человека определять более тяжелый из двух предметов в правой и левой руке, установил, что разностная чувствительность относительна, а не абсолютна. Это значит, что отношение добавочного раздражителя к основному должно быть величиной постоянной. Так, если на руке лежит груз в 100 граммов, то для возникновения едва заметного ощущения увеличение веса необходимо добавить около 3,4 грамма. Если же вес груза составляет 1000 граммов, то для возникновения ощущения едва заметного различия нужно добавить около 33,3 грамма. Таким образом, чем больше величина первоначального раздражителя, тем больше должна быть и прибавка к ней.
Порог различения характеризуется относительной величиной, постоянной для данного анализатора. Для зрительного анализатора это отношение составляет приблизительно 1/100, для слухового -1/10, для тактильного - 1/30. Экспериментальная проверка этого положения показала, что оно справедливо только для раздражителей средней силы.
Основываясь на экспериментальных данных Вебера, немецкий физик Г. Фехнер (1801-1887) выразил зависимость интенсивности ощущений от силы раздражителя следующей формулой:
S = KlgJ + С,
где S - интенсивность ощущений, J - сила раздражителя, К и С - константы. Согласно этому положению, которое носит название основного психофизического закона, интенсивность ощущения пропорциональна логарифму силы раздражителя. Иначе говоря, при возрастании силы раздражителя в геометрической прогрессии интенсивность ощущения увеличивается в арифметической прогрессии (закон Вебера-Фехнера).
Разностная чувствительность, или чувствительность к различению, также находится в обратной зависимости к величине порога различения: чем порог различения больше, тем меньше разностная чувствительность.
Понятие разностной чувствительности используется не только для характеристики различения раздражителей по интенсивности, но и по отношению к другим особенностям некоторых видов чувствительности. Например, говорят о чувствительности к различению форм, размеров и цвета зрительно воспринимаемых предметов или к звуковысотной чувствительности.
Адаптация. Чувствительность анализаторов, определяемая величиной абсолютных порогов, не постоянна и изменяется под влиянием ряда физиологических и психологических условий, среди которых особое место занимает явление адаптации.
Адаптация, или приспособление, - это изменение чувствительности органов чувств под влиянием действия раздражителя.
Можно различать три разновидности этого явления.
1. Адаптация как полное исчезновение ощущения в процессе продолжительного действия раздражителя. Мы упоминали об этом явлении в начале настоящей главы, говоря о своеобразном настрое анализаторов на изменение раздражении. В случае действия постоянных раздражителей ощущение имеет тенденцию к угасанию. Например, легкий груз, покоящийся на коже, вскоре перестает ощущаться. Обычным фактом является и отчетливое исчезновение обонятельных ощущений вскоре после того, как мы попадаем в атмосферу с неприятным запахом. Интенсивность вкусового ощущения ослабевает, если соответствующее вещество в течение некоторого времени держать во рту и, наконец, ощущение может угаснуть совсем.
Полной адаптации зрительного анализатора при действии постоянного и неподвижного раздражителя не наступает. Это объясняется компенсацией неподвижности раздражителя за счет движений самого рецепторного аппарата. Постоянные произвольные и непроизвольные движения глаз обеспечивают непрерывность зрительного ощущения. Эксперименты, в которых искусственно создавались условия стабилизации изображения относительно сетчатки глаз, показали, что при этом зрительное ощущение исчезает спустя 2-3 секунды после его возникновения, т.е. наступает полная адаптация.
2. Адаптацией называют также другое явление, близкое к описанному, которое выражается в притуплении ощущения под влиянием действия сильного раздражителя. Например, при погружении руки в холодную воду интенсивность ощущения, вызываемого холодовым раздражителем, снижается. Когда мы из полутемной комнаты попадаем в ярко освещенное пространство, то сначала бываем ослеплены и не способны различать вокруг какие-либо детали. Через некоторое время чувствительность зрительного анализатора резко снижается, и мы начинаем нормально видеть. Это понижение чувствительности глаза при интенсивном световом раздражении называют световой адаптацией.
Описанные два вида адаптации можно объединить термином негативная адаптация , поскольку в результате их снижается чувствительность анализаторов.
3. Наконец, адаптацией называют повышение чувствительности под влиянием действия слабого раздражителя. Этот вид адаптации, свойственный некоторым видам ощущений, можно определить как позитивную адаптацию .
В зрительном анализаторе это темновая адаптация, когда увеличивается чувствительность глаза под влиянием пребывания в темноте. Аналогичной формой слуховой адаптации является адаптация к тишине. В температурных ощущениях позитивная адаптация обнаруживается тогда, когда предварительно охлажденная рука чувствует тепло, а предварительно нагретая - холод при погружении в воду одинаковой температуры. Вопрос о существовании негативной болевой адаптации долгое время был спорным. Известно, что многократное применение болевого раздражителя не обнаруживает негативной адаптации, а, напротив, действует все сильнее с течением времени. Однако новые факты свидетельствуют о наличии полной негативной адаптации к уколам иглы и к интенсивному горячему облучению.
Исследования показали, что одни анализаторы обнаруживают быструю адаптацию, другие - медленную. Например, тактильные рецепторы адаптируются очень быстро. По их чувствующему нерву при приложении какого-либо длительного раздражения пробегает лишь небольшой залп импульсов в начале действия раздражителя. Сравнительно медленно адаптируется зрительный рецептор (время темновой адаптации достигает нескольких десятков минут), обонятельный и вкусовой.
Адаптационное регулирование уровня чувствительности в зависимости от того, какие раздражители (слабые или сильные) воздействуют на рецепторы, имеет огромное биологическое значение. Адаптация помогает посредством органов чувств улавливать слабые раздражители и предохраняет органы чувств от чрезмерного раздражения в случае необычайно сильных воздействий.
Явление адаптации можно объяснить теми периферическими изменениями, которые происходят в функционировании рецептора при продолжительном воздействии на него раздражителя. Так, известно, что под влиянием света разлагается (выцветает) зрительный пурпур, находящийся в палочках сетчатки глаза. В темноте же, напротив, зрительный пурпур восстанавливается, что приводит к повышению чувствительности. Применительно к другим органам чувств пока не доказано, что в их рецепторных аппаратах имеются какие-либо вещества, химически разлагающиеся при воздействии раздражителя и восстанавливающиеся при отсутствии такого воздействия. Явление адаптации объясняется и процессами, протекающими в центральных отделах анализаторов. При длительном раздражении кора головного мозга отвечает внутренним охранительным торможением, снижающим чувствительность. Развитие торможения вызывает усиленное возбуждение других очагов, что способствует повышению чувствительности в новых условиях (явление последовательной взаимной индукции).
Взаимодействие ощущений. Интенсивность ощущений зависит не только от силы раздражителя и уровня адаптации рецептора, но и от раздражении, воздействующих в данный момент на другие органы чувств. Изменение чувствительности анализатора под влиянием раздражения других органов чувств называется взаимодействием ощущений.
В литературе описаны многочисленные факты изменения чувствительности, вызванные взаимодействием ощущений. Так, чувствительность зрительного анализатора изменяется под влиянием слухового раздражения. С.В. Кравков (1893-1951) показал, что это изменение зависит от громкости слуховых раздражителей. Слабые звуковые раздражители повышают цветовую чувствительность зрительного анализатора. В то же время наблюдается резкое ухудшение различительной чувствительности глаза, когда в качестве слухового раздражителя применяется, например, громкий шум авиационного мотора.
Зрительная чувствительность повышается также под влиянием некоторых обонятельных раздражении. Однако при резко выраженной отрицательной эмоциональной окраске запаха наблюдается снижение зрительной чувствительности. Аналогично этому при слабых световых раздражениях усиливаются слуховые ощущения, а воздействие интенсивных световых раздражителей ухудшает слуховую чувствительность. Известны факты повышения зрительной, слуховой, тактильной и обонятельной чувствительности под влиянием слабых болевых раздражении.
Изменение чувствительности какого-либо анализатора наблюдается и при подпороговом раздражении других анализаторов. Так, П.П. Лазаревым (1878-1942) были получены факты снижения зрительной чувствительности под влиянием облучения кожи ультрафиолетовыми лучами.
Таким образом, все наши анализаторные системы способны в большей или меньшей мере влиять друг на друга. При этом взаимодействие ощущений, как и адаптация, проявляется в двух противоположных процессах: повышении и понижении чувствительности. Общая закономерность здесь состоит в том, что слабые раздражители повышают, а сильные понижают чувствительность анализаторов при их взаимодействии.
Сенсибилизация. Повышение чувствительности в результате взаимодействия анализаторов и упражнения называется сенсибилизацией.
Физиологическим механизмом взаимодействия ощущений являются процессы иррадиации и концентрации возбуждения в коре головного мозга, где представлены центральные отделы анализаторов. По И. П. Павлову, слабый раздражитель вызывает в коре больших полушарий процесс возбуждения, который легко иррадирует (распространяется). В результате иррадиации процесса возбуждения повышается чувствительность другого анализатора. При действии сильного раздражителя возникает процесс возбуждения, имеющий, наоборот, тенденцию к концентрации. По закону взаимной индукции это приводит к торможению в центральных отделах других анализаторов и снижению чувствительности последних.
Изменение чувствительности анализаторов может быть вызвано воздействием второсигнальных раздражителей. Так, получены факты изменения электрической чувствительности глаз и языка в ответ на предъявление испытуемым слов «кислый, как лимон». Эти изменения были аналогичны тем, которые наблюдались при действительном раздражении языка лимонным соком.
Зная закономерности изменения чувствительности органов чувств, можно путем применения специальным образом подобранных побочных раздражителей сенсибилизировать тот или иной рецептор, т.е. повышать его чувствительность.
Сенсибилизация может быть достигнута и в результате упражнений. Известно, например, как развивается звуковысотный слух у детей, занимающихся музыкой.
Синестезия. Взаимодействие ощущений проявляется еще в одном роде явлений, называемом синестезией. Синестезия - это возникновение под влиянием раздражения одного анализатора ощущения, характерного для другого анализатора. Синестезия наблюдается в самых различных видах ощущений. Наиболее часто встречаются зрительно-слуховые синестезии, когда при воздействии звуковых раздражителей у субъекта возникают зрительные образы. У различных людей нет совпадения в этих синестезиях, однако они довольно постоянны для каждого отдельного лица. Известно, что способностью цветного слуха обладали некоторые композиторы (Н.А. Римский-Корсаков, А.Н. Скрябин и др.). Яркое проявление подобного рода синестезии мы находим в творчестве литовского художника М.К. Чюрлениса - в его симфониях красок.
На явлении синестезии основано создание в последние годы цветомузыкальных аппаратов, превращающих звуковые образы в цветовые, и интенсивное исследование цветомузыки. Реже встречаются случаи возникновения слуховых ощущений при воздействии зрительных раздражении, вкусовых - в ответ на слуховые раздражители и т.п. Синестезией обладают далеко не все люди, хотя она довольно широко распространена. Ни у кого не вызывает сомнений возможность употребления таких выражений, как «острый вкус», «кричащий цвет», «сладкие звуки» и т.п. Явление синестезии - еще одно свидетельство постоянной взаимосвязи анализаторных систем человеческого организма, целостности чувственного отражения объективного мира.
Чувствительность и упражнение. Сенсибилизация органов чувств возможна не только путем применения побочных раздражителей, но и путем упражнения. Возможности тренировки органов чувств и их совершенствования очень велики. Можно выделить две сферы, определяющие повышение чувствительности органов чувств: 1) сенсибилизация, к которой стихийно приводит необходимость компенсации сенсорных дефектов (слепота, глухота) и 2) сенсибилизация, вызванная деятельностью, специфическими требованиями профессии субъекта.
Утрата зрения или слуха в известной мере компенсируется развитием других видов чувствительности.
Известны случаи, когда люди, лишенные зрения, занимаются скульптурой, у них высоко развито осязание. К этой же группе явлений относится и развитие вибрационных ощущений у глухих. У некоторых людей, лишенных слуха, настолько сильно развивается вибрационная чувствительность, что они даже могут слушать музыку. Для этого они кладут руку на инструмент или поворачиваются спиной к оркестру. Слепоглухая О. Скороходова, держа руку у горла говорящего собеседника, может таким образом узнать его по голосу и понять, о чем он говорит. У слепоглухонемой Элен Келлер так высоко развита обонятельная чувствительность, что она может ассоциировать многих друзей и посетителей с запахами, исходящими от них, и воспоминания о знакомых так же хорошо связываются у нее с обонянием, как у большинства людей ассоциируются с голосом.
Особый интерес представляет возникновение у человека чувствительности к раздражителям, по отношению к которым не существует адекватного рецептора. Такова, например, дистанционная чувствительность к препятствиям у слепых.
Явления сенсибилизации органов чувств наблюдаются у лиц, длительно занимающихся некоторыми специальными профессиями.
Известна необычайная острота зрения у шлифовальщиков. Они видят просветы от 0,0005 миллиметра, в то время как нетренированные люди всего до 0,1 миллиметра. Специалисты по окраске тканей различают от 40 до 60 оттенков черного. Для нетренированного глаза они кажутся совершенно одинаковыми. Опытные сталевары способны довольно точно по слабым цветовым оттенкам расплавленной стали определить ее температуру и количество примесей в ней.
Высокой степени совершенства достигают обонятельные и вкусовые ощущения у дегустаторов чая, сыра, вина, табака. Дегустаторы могут точно указать не только, из какого сорта винограда сделано вино, но и место, где вырос этот виноград.
Живопись предъявляет особые требования к восприятию форм, пропорций и цветовых соотношений при изображении предметов. Опыты показывают, что глаз художника чрезвычайно чувствителен к оценке пропорций. Он различает изменения, равные 1/60-1/150 величины предмета. О тонкости цветовых ощущений можно судить по мозаичной мастерской в Риме - в ней больше 20 000 созданных человеком оттенков основных цветов.
Достаточно велики и возможности развития слуховой чувствительности. Так, исполнение на скрипке требует особого развития звуковысотного слуха, и у скрипачей он более развит, чем у пианистов. Опытные летчики по слуху легко определяют количество оборотов двигателя. Они свободно отличают 1300 от 1340 оборотов в минуту. Нетренированные люди улавливают разницу только между 1300 1400 оборотами.
Все это - доказательство того, что наши ощущения развиваются под влиянием условий жизни и требований практическое трудовой деятельности.
Несмотря на большое количество подобных фактов, проблема упражнения органов чувств изучена еще недостаточно. Что лежит в основе упражняемости органов чувств? Пока нельзя дать исчерпывающего ответа на этот вопрос. Была предпринята попытка объяснить повышение осязательной чувствительности у слепых. Удалось выделить тактильные рецепторы - пачинцевы тельца, имеющиеся в коже пальцев слепых людей. Для сопоставления было проведено то же исследование на коже зрячих людей различных профессий. Оказалось, что у слепых повышено число тактильных рецепторов. Так, если в коже ногтевой фаланги первого пальца у зрячих число телец в среднем достигало 186, то у слепорожденных оно составляло 270.
Таким образом, структура рецепторов не является константной, она пластична, подвижна, постоянно меняется, приспосабливаясь к наилучшему выполнению данной рецепторной функции. Вместе с рецепторами и неотрывно от них соответственно новым условиям и требованиям практической деятельности перестраивается и структура анализатора в целом.
Прогресс техники влечет за собой колоссальную информационную перегрузку основных каналов связи человека с внешней средой - зрительного и слухового. Потребность разгрузить зрительный и слуховой анализаторы неизбежно связана с активизацией других систем связи, в частности, кожных систем. Миллионы лет развивается вибрационная чувствительность у животных, в то время как для человека еще нова сама идея передачи сигналов через кожу. А возможности в этом отношении довольно большие: ведь площадь человеческого тела, способная воспринимать информацию, достаточно велика.
В течение ряда лет предпринимались попытки разработки «кожного слуха», основанного на использовании адекватных для вибрационной чувствительности свойств раздражителей, таких, как местоположение раздражителя, его интенсивность, длительность, частота вибраций. Использование первых трех из перечисленных качеств раздражителей позволило создать и успешно применить систему кодируемых вибрационных сигналов. Испытуемый, изучивший алфавит «вибрационного языка», мог после некоторой тренировки воспринимать предложения, подаваемые со скоростью 38 слов в минуту, причем этот результат не был предельным. Очевидно, возможности использования для передачи информации человеку вибрационной и других видов чувствительности далеко не исчерпаны и значение развития исследований в этой области трудно переоценить.
1 Гете И. Избр. соч. по естествознанию. - Л.-М.: Изд-во АН СССР, 1957. - С.288.
2 Стабилизация достигалась при помощи специальной присоски, на которой помещалось изображение, двигавшееся вместе с глазом.
