Ощущения - психическая сущность и биологическая основа

В связи с многообразием палитры ощущений их классифицируют по различным основаниям и эти классификации достаточно многочисленны. По наличию непосредственного контакта сенсорного анализатора с раздражителем: дистантные (зрение, слух, обоняние), контактные (вкусовые, болевые, тактильные) и глубинные (мышечная и вестибулярная чувствительность). По расположению сенсорного анализатора (рецептора), выделяют: экстерорецептивные (рецептор расположен на поверхности тела), интерорецептивные (рецептор расположен во внутренних органах). Мы возьмем за основу классификацию по модальности, которая выделяет зрительные, слуховые, вкусовые, обонятельные и соместетические ощущения.

Сенсорные датчики - это наша связь с реальностью. Каковы же пределы их возможностей? Ответ на этот вопрос может дать психофизика, которая соотносит физические изменения входящего сигнала с ощущениями, такими, как громкость, яркость или вкус. Определить, насколько мы чувствительны, позволяет понимание абсолютного порога той или иной сенсорной системы. Например, абсолютный порог зрения – 3 фотона света – или пламя свечи на расстоянии 30 миль. Некоторые ощущения имеют как верхние, так и нижние пределы. Так, люди могут слышать частоту колебаний от 20 герц до 20000 герц. Нижний предел на столько низок, что если бы он был еще ниже, мы смогли бы услышать движения собственных мышц. А верхний предел, напротив, мог бы быть и выше: собаки, кошки и другие животные могут слышатьгораздо выше этого предела, вот почему собачий свисток кажется нам беззвучным.

Абсолютные пороги не только варьируются для различных людей, но и меняются время от времени у конкретного человека. Вид стимула, состояние нервной системы, эмоциональные факторы – приводят к появлению различий. Неприятные или неожиданные стимулы могут поднять порог распознавания сигнала. Это сопротивление восприятию угрожающих стимулов – называют перцептивной защитой. Именно ее наличием объясняется разная скорость считывания с бегущей строки слов приличного и неприличного содержания. Последнюю категорию слов наш мозг не ожидает увидеть в обстановке научного эксперимента и дает сигнал перепроверить информацию, в то время как чтение того же слова в малоформализованной обстановке, например, на заборе, требовало бы меньше времени на осознание сигнала.

Широко известная проблема подпорогового восприятия на самом деле решает вопрос о возможности ощущать входящие сигналы, если они находятся около границы восприятия, но за ее пределами. У этой проблемы два самых популярных аспекта, это – «невидимая продажа» - подпороговая реклама и подпороговое внушение, например обучение во сне. Подпороговая реклама реализуется в качестве знаменитого 25 кадра. Это слова или короткие словосочетания,вмонтированые в киноленту в определенных промежутках - в течение 1/3000 секунды каждые 5 секунд. На этой скорости они ниже нормального порога осознания. В некоторых странах были даже приняты законы, защищающие потребителя от невидимой продажи, но в действительности потенциальным покупателям почти нечего было опасаться. Хотя имеются свидетельства, что подпороговое восприятие существует, но, в основном, это слабые стимулы. Маловероятно, что они могут сколько-нибудь значимо повлиять на наше поведение. Была проведена серия экспериментов, где участникам предъявляли фотографии различных людей с экрана компьютера. Каждый портрет на подпороговом фоне сопровождался картинками различного содержания – или спокойного и радостного, или, наоборот, тревожного. Некоторые лица повторялись дважды, но с различным фоном. Задача участников эксперимента состояла в том, чтобы описать предполагаемые свойства характера лица, изображенного на протрете. Вряде случаев одного и того же человека респонденты описывали различно, в зависимости от подпорогового фона. Однако, в целом эксперимент не дал достаточной повторяемости результатов, позволяющей говорить о закономерности. Аналогичные заключения относятся и к подпороговым компьютерным программам или аудио кассетам, обещающим пассивное обучение - отсутствуют научные свидетельства обеспечения должного уровня повторяемости положительных результатов.

Зрительные ощущения

Основные параметры зрения это – цвет, насыщенность и яркость. Цвет зависит от различия в длине световой волны, насыщенные цвета соответствуют более узкой полосе длины волны (степень чистоты света), а яркость соответствует амплитуде световой волны (интенсивность света и цвета). Ощущение света и цвета происходит благодаря тому, что глаз реагирует на поток электромагнитной энергии. Основные составляющие глаза - это хрусталик – своеобразная линза, которая фокусирует образы на светочувствительной сетчатке. Передняя часть глаза покрыта светлой мембраной – роговицей. Кривизна этого прозрачного окна преломляет световые лучи вовнутрь. Роговица отвечает за большую часть фокусировки в глазу. Более точная фокусировка происходит, когда положение хрусталика в пространстве изменяется при помощи группы мицелярныхмышц – этот процесс носит название аккомодации. Многие дефекты зрения возникают именно в этом процессе. Если глазное яблоко укорочено, близкие объекты не удается сфокусировать – возникаетгиперопия (дальнозоркость). Если глазное яблоко слишком вытянуто, образ не доходит до сетчатки и отдаленные объекты не удается сфокусировать – возникает миопия (близорукость). Если роговица или хрусталик деформированы – фокусируется только часть зрительного поля, а часть остается расплывчатой – возникает астигматизм. Все эти дефекты зрения можно исправить, поместив перед глазами очки или контактные линзы – дополнительные линзы, которые будутизменять путь падающего света и восстанавят резкость фокусировки. По мере старения людей хрусталик становится менее способным к аккомодации, так как мицелярные мышцы слабеют и становятся менее гибкими. Поскольку положение хрусталика в пространстве нужно больше всего изменять при фокусировке близких объектов, именно этот процесс затрудняется с возрастом - возникает пресбиопия (возрастная дальнозоркость).

Еще одна немаловажная деталь глаза – радужная оболочка – это окрашенная круговая мышца, которая позволяет глазу адаптироваться к темноте, расширяясь и сокращаясь, – изменяя размер зрачка. Сетчатка тоже может приспосабливаться к изменениям освещенности, но медленно, а радужная оболочка позволяет нам быстро переходить из темноты на яркий свет. При тусклом освещении зрачки расширяются, а при ярком свете сужаются. По наблюдениям Леонардо да Винчи, при максимальном сужении радужной оболочки, зрачок в 17 раз больше, чем при минимальном. Если бы этого не происходило, то мы довольно долго не могли бы ничего видеть, входя в темную комнату.

Видение происходит благодаря находящимся в сетчатке рецепторным клеткам – палочкам и колбочкам. Колбочки – зрительные рецепторы цвета и остроты дневного зрения (6,5 миллионов на каждый глаз). Палочки – зрительные рецепторы тусклого света, вызывающие черно-белые ощущения (100 миллионов на каждый глаз). На вопрос о том, какой цвет является самым ярким, существует два ответа – один для палочек, другой для колбочек. Максимальная цветовая чувствительность колбочек находится в желтовато-зеленой части спектра. Иными словами, при равном освещении дневным светом самым ярким цветом кажется желтовато-зеленый (одежда дорожных рабочих и инспекторов ГАИ). Палочки же не вызывают цветовых ощущений. При тусклом свете ни один цвет не будет видим, но какой-то может показаться более ярким, чем другие – для палочек это зеленовато-голубой (мигалки и сигнальные огни аэропорта). Говоря о цветовом зрении, нельзя не сказать о его дефектах. Если человек не имеет колбочек или они неправильно функционируют, мир для него превращается в черно-белое кино – два цвета одинаковой яркости выглядят совершенно одинаково – возникает цветовая слепота. Встречается она крайне редко, и иногда ею бывает поражен только один глаз. Возможно также и другое расстройство цветного зрения - цветовая слабость или дальтонизм – неспособность различать некоторые цвета. Примерно 8% мужского населения и менее 1% женского не различают красный и зеленый цвета (вместо этих цветов чаще всего видят грязно кирпичный), другая форма цветовой слабости, связанная с неразличением желтого и голубого цвета крайне редка.Вместо желтого и голубого воспринимают грязно зеленый). Цветовую слабость вызывают изменения в генах, которые контролируют зрительные пигменты колбочек. Красно-зеленая цветовая гамма является рецессивным признаком, связанным с полом. Передается женской или Х-хромосомой, т.к. у женщин этих хромосом две, они реже страдают цветовой слабостью. Для распознавания цветовой слепоты часто используют тест Исихары. В этом тесте цифры и другие фигуры, состоящие из точек одного цвета, изображают на фоне точек другого цвета. Таким образом, человек с цветовой слепотой видит только набор точек.

Подобно колбочкам, палочки содержат светочувствительный зрительный пигмент. Когда на зрительный пигмент попадают световые лучи, он обесцвечивается, химически разрушается – остаточные образы, вызванные лампами и вспышками, являются прямым следствием этого разрушения. Чтобы светочувствительность восстановилась, зрительные пигменты должны перегруппироваться, на это требуется время. Ночным зрением мы обязаны главным образом увеличению содержания родопсина, пигмента палочек. При нормальных условиях восстановление зрения после ослепления требует около 20 секунд – достаточное время для того, чтобы произошел несчастный случай, а при наличии в крови сосудорасширяющих средств, например, алкоголя это время увеличивается до 30-50 секунд, т.к. расширение зрачка способствует попаданию в глаза большего количества света. Палочки нечувствительны к ярко-красному свету, используя этот факт, подводные лодки, кабины самолетов и другие помещения, где требуется использование ночного и дневного зрения, освещают красным светом. В каждом из этих случаев это помогает людям быстрее перейти в темноту, не испытывая необходимости в адаптации. Поскольку красный свет не воздействует на палочки, получается, что люди уже провели некоторое время в темноте. При недостатке витамина «А» в организме вырабатывается меньше родопсина, и у человека может развиться ночная слепота – способность нормально видеть при ярком свете, обеспечиваемая колбочками, и неспособность видеть ночью, обеспечиваемая палочками.

Слуховые ощущения

Слух обеспечивает головной мозг богатством звуков, обилием информации, недоступной другим органам чувств. Слух собирает информацию, поступающую от всего, что окружает тело. Зрение, при всех его достоинствах, ограничено стимулами, находящимися перед глазами. Звуковые волны – ритмичные движения молекул воздуха создаются любым вибрирующим объектом: музыкальным инструментом, голосовыми связками и т.д. Другие среды – жидкости и твердые тела тоже могут передавать звук, но в вакууме звук не распространяется. Частота звуковых волн ( количество волн в секунду) соответствует воспринимаемой высоте звука ( повышенному или пониженному тону). Амплитуда звуковой волны соответствует количеству энергии, содержащемуся в ней, – ощущаемая громкость звука.

Ушная раковина действует подобно воронке, концентрирующей звуки. Попадая в ухо, звуковые волны наталкиваются на барабанную перепонку – тонкую мембрану внутри звукового прохода. Звуковые волны приводят барабанную перепонку в движение, она заставляет вибрировать слуховые косточки, соединяющие ее с улиткой – органом, образующим внутреннее ухо. Средне ухо заполнено вязкой жидкостью, а на его поверхности расположены нервные окончания – волосковые нервные клетки - именно они кодируют полученную информацию в нервный импульс и передают в мозг.

Для понимания механизма слуховых ощущений огромное значение имеет метод наблюдения клинического случая, а именно исследования расстройств слуха. Выделяют два вида глухоты. Глухота проводимости имеет место, когда ухудшена передача звуков от барабанной перепонки к внутреннему уху. Например, могут быть повреждены или обездвижены из-за болезни или травмы барабанные перепонки или слуховые косточки. Во многих случаях этот вид глухоты можно исправить при помощи слухового аппарата, который делает звуки более громкими и четкими. Нервная глухота является следствием повреждения волосковых клеток или слухового нерва. Слуховые аппараты в этом случае не помогают, т.к. сигналы блокируются и не достигают головного мозга. Особенно интересен такой вид нервной глухоты,как глухота раздражимости – имеет место, когда очень громкие звуки повреждают волосковые клетки в улитке. Как частный случай рассматривается охотничья глухота. Она возникает, если охотники не защищают органы слуха от звука выстрела. Слух сохраняется для всех звуков, кроме выстрела – он не воспринимается. Этот феномен позволил предположить, что за восприятие определенных звуков отвечают определенные рецепторы – волосковые нервные окончания.

Каждый из нас начинает жизнь примерно с 32000 волосковых клеток. Однако мы начинаем терять их уже в момент рождения. К 65 годам даже при бережном отношении к рецепторам слуха утрачивается почти 40% волосковых нервных окончаний. Если вы работаете в шумной обстановке или наслаждаетесь громкой музыкой, увлекаетесь мотоциклами и подобными развлечениями, вам может грозить глухота раздражимости (нервная). Волосковые клетки толщиной примерно с паутинку, они очень хрупкие и легко повреждаются. После их гибели их ничто не заменит. Угроза потери слуха зависит от громкости звука и от того, как долго он на вас воздействует. Ежедневное воздействие 85 децибелов и более может привести к хронической глухоте. Даже кратковременные воздействия звука громкостью 120 децибелов (рок-концерт) могут вызвать временное смещение порога (частичную обратимую потерю слуха). Кратковременное воздействие 150 дц. Реактивный самолет – может вызвать хроническую глухоту. Музыка и шум способны причинить вред, а танцы увеличивают этот риск, направляя кровяной поток от внутреннего уха к конечностям. Стереонаушники плеера также представляют опасность, достигая громкости примерно в 115 дц. Если вы слышите звук, идущий из наушников человека, находящегося радом, то скорее всего громкость причиняет необратимый вред ушам пользователя. Воздействие громких звуков, вызывающее шум в ушах,делает очень вероятным повреждение волосковых клеток. Если звуки, вызывающие это повреждение, будут повторяться, то вероятна хроническая тугоухость. Исследование людей, которые регулярно ходят на шумные концерты, показало, что 44% из них страдают от шума в ушах и у большинства отмечается частичная потеря слуха.

5.2.4. Ощущения обоняния и вкуса.Если вы не дегустатор, парфюмер или повар, то вы можете посчитать, что обоняние и вкус – второстепенные ощущения. Разумеется, человек может прожить без двух химических органов чувств, рецепторов, которые реагируют на молекулыхимических веществ. Тем не менее, обоняние и вкус время от времени предотвращают отравления и делают нашу жизнь более приятной.

Рецепторы запаха реагируют главным образом на молекулы газообразных веществ. Когда воздух попадает к нам в нос, он проходит примерно поверх 5 миллионов нервных волокон, внедренных в покров носовых путей. Переносимые воздухом молекулы, проходя мимо оголенных нервных волокон, посылают нервные сигналы, которые направляются в головной мозг. Вопрос о том, как именно продуцируются определенные запахи, сегодня остается открытым. Одну из подсказок дает расстройство, называемое аносмией – обонятельная слепота. Аносмия позволяет предположить, что обонятельные волокна имеют рецепторы, чувствительные к специфическим запахам. Имеется по меньшей мере 100 видов рецепторов запаха. Каждый обонятельный рецептор чувствителен только к какой-то части структуры молекулы, посылая сигналы о выявлении определенных видов молекул, рецепторы дают возможность мозгу распознавать молекулярные отпечатки, указывающие на определенный запах. Эту теорию запаха называют теорией замка и ключа, т.к. можно предположить, что определенные обонятельные рецепторы воспринимают специфичные, только им предназначенные молекулы запаха по принципу мозаики. Запахи также частично идентифицируются местонахождением в носу рецепторов, активизирующих запах. И наконец, число активизированных рецепторов сообщает мозгу, насколько резок запах. Один широкомасштабный тест показал, что ощущать запахи неспособен один человек из 100. Люди сполнойаносмией, как правило, обнаруживают, что обоняние далеко не второстепенное чувство. Если вы дорожите обонянием, то следите за тем, что вы вдыхаете. Опасность для обонятельных нервов представляют химические вещества, такие как аммиак, фотопроявители, средства для укладки волос, а также инфекции, аллергии и удары по голове, которые могут вызвать разрыв нервных волокон.

Существует по крайней мере четыре базовых ощущения вкуса: сладкого, соленого, кислого и горького. Мы наиболее чувствительны к горькому и кислому, менее к соленому, и в наименьшей степени к сладкому.Возможно этот порядок существует для предотвращения отравлений, поскольку горькие и кислые продукты бывают чаще всего несъедобными. Но, если существует 4 вкуса, то откуда такое богатство привкусов. Привкусы кажутся особенно разнообразными потому, что мы примешиваем к вкусу ощущения структуры материала, температуры, запаха и даже боли (обжигающий перец). Особенно влияет на вкус запах. Маленькие кусочки картофеля и яблок могут показаться совершенно одинаковыми на вкус, когда заложен нос. Рецепторы вкуса – вкусовые почки расположены главным образом на верхней стороне языка по его краям. Однако в небольшом количестве они находятся внутри ротовой полости. Когда растворенная пища попадает на вкусовые почки, она отправляет нервный импульс в головной мозг. Вкусовая чувствительность связана с тем, сколько вкусовых почек имеется на вашем языке, их может быть от 500 до 10 000. В последнем случае людям достаточно положить в кофе половину обычного количества сахара. Во многом подобно обонянию, сладкие и горькие вкусовые ощущения основываются на замково-ключевом соответствии между молекулами и имеющими замысловатую форму рецепторами.

5.2.5. Соместетические ощущения. Такие повседневные виды деятельности, как ходьба или бег, были бы невозможны без ощущений, идущих от тела, которые включают в себя кожные ощущения (прикосновение, давление, боль и температура), кинестетические ощущения (рецепторы в мышцах и суставах, определяющие положение движение тела) и вестибулярные ощущения (репторы внутреннего уха, отвечающие за равновесие, тяготение и ускорение).

Вестибулярная система известна, прежде всего, морской болезнью и другими разновидностями укачивания. Наполненные жидкостью мешочки вестибулярной системы (отолитовые органы) чувствительны к движению, ускорению и тяготению. Сильное гравитационное воздействие способно вызвать передвижение массы жидкости, которое в свою очередь сообщает раздражение волосковым рецепторным клеткам, позволяя ощущать силу тяготения. Вот почему инфекция внутреннего уха способна вызвать сильное головокружение. Наилучшим объяснением укачивания является теория сенсорного конфликта. Согласно ей, головокружение и тошнота имеют место, когда ощущения вестибулярной системы не соответствуют информации, получаемой от глаз и тела. На твердой поверхности информация, идущая от вестибулярной системы, органа зрения и кинестетической системы обычно совпадает, но в автомобиле, самолете, лодке эти сигналы могут иметь значительное расхождение. Многие яды также нарушают согласованность сведений вестибулярной системы и органов зрения и тела. Поэтому в процессе эволюции человечество научилось реагировать на сенсорный конфликт рвотными позывами, способствующими удалению яда.

Кожные рецепторы продуцируют по меньшей мере пять ощущений: легкого касания, давления, боли, холода и тепла. Рецепторы определенной формы специализируются на различных ощущениях, однако четкой специфики нет, так рецепторы температуры при очень сильном воздействии становятся рецепторами боли. В целом на поверхности тела находятся 200 тысяч нервных окончаний, реагирующих на температуру, 500 тысяч – на прикосновение и давление, 3 миллиона на боль. Количество рецепторов на каждом участке кожи различно. В среднем под коленом на кв. см. поверхности тела приходится около 232 болевых точек, на подушке большого пальца 60, на кончике носа –44. Фактически существует два вида боли – предаваемая большими нервными волокнами,она отличается резкостью, отчетливостью и быстродействием,ее передает предупреждающая система тела. И боль, передаваемая малыми нервными волокнами, – замедленная, ноющая, тупая, отличается широким распространением и очень неприятна – боль напоминающей системы. Она напоминает головному мозгу, что телу нанесено повреждение. Она вызывает сильную боль даже когда напоминание уже бесполезно – при неизлечимой форме рака, например.

Одной из важнейших характеристик сенсорных анализаторов является возможность адаптации. Чувствительность многих ощущений меняется на несколько порядков. Наименьшая степень адаптации свойственна боли, т.к. свидетельствует о нарушениях в организме, и быстрая адаптация к ней может грозить гибелью.