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, и 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 небезразличны 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 одновременно 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 чувствительности 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:

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 показано опытами 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 100-10000000 раз больше энергии, чем при зрительных или звуковых 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 раздражителя и т.п.

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.

Отправляясь от экспериментальных данных Вебера, немецкий физик Г.Фехнер (1801-1887) выразил зависимость интенсивности ощущений от силы раздражителя следующей формулой:

S = KlgJ + C,

где S - интенсивность ощущения, / - 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).

Адаптация

Чувствительность анализаторов, определяемая величиной абсолютных порогов, непостоянна 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.

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.

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.Адаптацией называют также 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.

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 иррадиирует (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.

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 (И. А. Рим-ский-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.

Восприятие и его свойства

Восприятием называется отражение в сознании человека предметов или явлений при их непосредственном воздействии на органы чувств. В ходе восприятия происходит упорядочение и объединение отдельных ощущений в целостные образы вещей и событий.

В отличие от ощущений, в которых отражаются отдельные свойства раздражителя, восприятие отражает предмет в целом, в совокупности его свойств. При этом восприятие не сводится к сумме отдельных ощущений, а представляет собой качественно новую ступень чувственного познания с присущими ей особенностями. Наиболее важные особенности восприятия – предметность, целостность, структурность, константность и осмысленность

Предметность восприятия выражается в так называемом акте объективации, т. е. в отнесении сведений, получаемых из внешнего мира, к этому миру. Без такого отнесения восприятие не может выполнять свою ориентирующую и регулирующую функцию в практической деятельности человека. Предметность восприятия – не врожденное качество; существует определенная система действий, которая обеспечивает субъекту открытие предметности мира. Решающую роль здесь играет осязание и движение. И.М.Сеченов подчеркивал, что предметность формируется на основе процессов, в конечном счете, всегда внешне двигательных, обеспечивающих контакт с самим предметом. Без участия движения наши восприятия не обладали бы качеством предметности, т. е. отнесенностью к объектам внешнего мира.

Другая особенность восприятия – его целостность. В отличие от ощущения, отражающего отдельные свойства предмета, воздействующего на орган чувств, восприятие есть целостный образ предмета. Разумеется, этот целостный образ складывается на основе обобщения знаний об отдельных свойствах и качествах предмета, получаемых в виде различных ощущений.

С целостностью восприятия связана его структурность. Восприятие в значительной мере не отвечает нашим мгновенным ощущениям и не является простой их суммой. Мы воспринимаем фактически абстрагированную из этих ощущений обобщенную структуру, которая формируется в течение некоторого времени. Если человек слушает какую-нибудь мелодию, то услышанные ранее ноты продолжают еще звучать у него в уме, когда поступает новая нота. Обычно слушающий понимает музыкальную вещь, т. е. воспринимает ее структуру в целом. Очевидно, что самая последняя из услышанных нот в отдельности не может быть основой для такого понимания: в уме слушающего продолжает звучать вся структура мелодии с разнообразными взаимосвязями входящих в нее элементов.

Константность восприятия.Действительным источником константности восприятия являются активные действия перцептивной системы. Из разнообразного и изменчивого потока движений рецепторных аппаратов и ответных ощущений субъект выделяет относительно постоянную инвариантную структуру воспринимаемого объекта. Многократное восприятие одних и тех же объектов при разных условиях обеспечивает инвариантность перцептивного образа относительно этих изменчивых условий, а также движении самого рецепторного аппарата, следовательно, порождает константность этого образа. При этом вариации, вызванные изменением условий восприятия и активными движениями органов чувств наблюдателя, сами по себе сколько-нибудь не ощущаются; воспринимается лишь нечто относительно инвариантное, например, форма какого-либо предмета, его размеры и т. п.

Осмысленность восприятия. Восприятие у человека теснейшим образом связано с мышлением, с пониманием сущности предмета. Сознательно воспринять предмет - это значит мысленно назвать его, т. е. отнести воспринятый предмет к определенной группе, классу предметов, обобщить его в слове.

Показательны с этой точки зрения так называемые двусмысленные рисунки, в которых попеременно воспринимаются то фигура, то фон. В таких рисунках выделение объекта восприятия связано с его осмысливанием и называнием «два профиля и ваза» см. Практикум стр.11 рис.2).

Апперцепция. Восприятие зависит не только от раздражения, но и от самого воспринимающего субъекта. Воспринимает не изолированный глаз, не ухо само по себе, а конкретный живой человек, и в восприятии всегда в той или иной мере сказываются особенности личности воспринимающего, его отношение к воспринимаемому, потребности, интересы, устремления, желания и чувства человека. Зависимость восприятия от содержания психической жизни человека, от особенностей его личности носит название апперцепции.

Восприятие зависит от прошлого опыта субъекта. Чем богаче опыт человека, чем больше у него знаний, тем богаче его восприятие. Содержание восприятия определяется и поставленной перед человеком задачей, и мотивами его деятельности. Например, слушая в исполнении оркестра музыкальное произведение, мы воспринимаем всю музыкальную ткань в целом, не выделяя в ней звучания каждого инструмента. Только поставив цель выделить звук какого-либо инструмента, это удается сделать. Тогда звук этого инструмента выступит на передний план, станет объектом восприятия, все же остальное составит фон восприятия.

Восприятие пространства

Восприятие пространства играет большую роль во взаимодействии человека с окружающей средой, являясь необходимым условием ориентировки в ней человека. Оно представляет собой отражение объективно существующего пространства и включает восприятие формы, величины и взаимного расположения объектов их рельефа, удаленности и направления, в котором они находятся.

Взаимодействие человека со средой включает и само тело человека с характерной для него системой координат. Сам ощущающий человек – материальное тело, занимающее определенное место в пространстве и обладающее известными пространственными признаками (величиной, формой, тремя измерениями тела, направлениями движений в пространстве).

Определение формы, величины, местоположения и перемещения предметов относительно друг друга и одновременный анализ положения собственного тела относительно окружающих предметов совершаются в процессе двигательной деятельности организма и составляют особое высшее проявление аналитико-синтетической деятельности, называемое пространственным анализом. Установлено, что в основе различных форм пространственного анализа лежит деятельность комплекса анализаторов, ни одному из которых не присуща монопольная роль в анализе пространственных факторов среды.