Рефлекторная природа ощущений
Итак, ощущения - начальный источник всех наших знаний, о мире. Предметы и явления действительности, воздействующие на наши органы чувств, называются раздражителями, а воздействие раздражителей на органы чувств называется раздражением. Раздражение, в свою очередь, вызывает в нервной ни возбуждение. Ощущение возникает как реакция нервной системы на тот или иной раздражитель и, как всякое психическое явление, имеет рефлекторный характер.
Физиологическим механизмом ощущений является деятельность специальных нервных аппаратов, называемых анализаторами. Каждый анализатор состоит из трех частей: 1)периферического отдела, называемого рецептором (рецептор - это воспринимающая часть анализатора, его основная функция - трансформация внешней энергии в нервный процесс); 2) афферентные или чувствительные нервы (центро-стремительные), проводящие возбуждение в нервные центры (центральный отдел анализатора); 3) корковые отделы анализатора, в которых происходит переработка нервных импульсов, приходящих из периферических отделов. Корковая часть каждого анализатора включает в себя область, представляющую собой проекцию периферии в коре головного мозга, так как определенным клеткам периферии (рецепторов) соответствуют определенные участки корковых клеток. Для возникновения ощущения необходима работа всего анализатора как целого. Анализатор - не пассивный приемник энергии. Это орган, рефлекторно перестраивающийся под воздействием раздражителей.
Физиологические исследования показывают, что ощущение вовсе не является пассивным процессом, оно всегда включает в свой состав двигательные компоненты. Так, наблюдения с помощью микроскопа за участком кожи, проведенные американским
психологом Д.Неффом, позволили убедиться, что при раздражении ее иглой момент возникновения ощущения сопровождается рефлекторными двигательными реакциями этого участка кожи. В дальнейшем многочисленными исследованиями было установлено, что в состав каждого ощущения входит движение, иногда в виде вегетативной реакции (сужение сосудов, кожно- гальванический рефлекс), иногда в виде мышечных реакций (поворот глаз, напряжение мышц шеи, двигательные реакции руки и т.д.). Таким образом, ощущения вовсе не являются пассивными процессами - они носят активный характер. В указании на активный характер всех этих процессов и состоит рефлекторная теория ощущений.
Классификация ощущений
Издавна принято различать пять основных видов (модальностей) ощущений: обоняние, вкус, осязание, зрение и слух. Эта классификация ощущений по основным модальностям является правильной, хотя и не исчерпывающей. А.Р. Лурия считает, классификация ощущений может быть проведена по крайней мере по двум основным принципам - систематическому и генетическому (иначе говоря, по принципу модальности, с одной стороны, и по принципу сложности или уровня их построения - с другой).
Систематическая классификация ощущений. Выделяя наиболее крупные и существенные группы ощущений, их можно бить на три основных типа: интероцептивные, проприоцептивные и экстероцептивные ощущения. Первые объединяют сигналы, доходящие до нас из внутренней среды организма; вторые обеспечивают информацию о положении тела в пространстве и о положении опорно-двигательного аппарата, обеспечивают регуляцию наших движений; наконец, третьи обеспечивают получение сигналов из внешнего мира и создают основу для нашего сознательного поведения. Рассмотрим основные типы ощущений по отдельности.
Интероцептивные ощущения, сигнализирующие о состоянии внутренних процессов организма, доводят до мозга раздражения от стенок желудка и кишечника, сердца и кровеносной системы и других внутренних органов. Это наиболее древняя и
наиболее элементарная группа ощущений. Интероцептивные ощущения относятся к числу наименее осознаваемых и наиболее диффузных форм ощущений и всегда сохраняют свою близость к эмоциональным состояниям.
Проприоцептивные ощущения обеспечивают сигналы о положении тела в пространстве и составляют афферентную основу движений человека, играя решающую роль в их регуляции. Периферические рецепторы проприоцептивной чувствительности находятся в мышцах и суставах (сухожилиях, связках) и имеют формы особых нервных телец (тельца Паччини). Возбуждения, возникающие в этих тельцах, отражают ощущения, происходящие при растяжении мышц и изменении положения суставов. В современной физиологии и психофизиологии роль проприорицепции как афферентной основы движений у животных была подробно изучена А.А.Орбели, П.К.Анохиным, а у человека - Н.А.Бернштейном. Описываемая группа ощущений включает специфический вид чувствительности, называемый ощущением равновесия, или статическим ощущением. Их периферические рецепторы расположены в полукружных каналах внутреннего уха.
Третьей и самой большой группой ощущений являются экстерорецептивныеощущения. Они доводят до человека информацию из внешнего мира и являются основной группой ошущений, связывающей человека с внешней средой. Всю группу экстероцептивных ощущений принято условно разделять на две подгруппы: контактные и дистантные ощущения.
Контактные ощущения вызываются воздействием непосредственно приложенным к поверхности тела и соответствующего воспринимаемого органа. Примерами контактного ощущения являются вкус и осязание.
Дистантные ощущения вызываются раздражителями, действующими на органы чувств на некотором расстоянии. К таким ощущениям относятся обоняние и, особенно, слухи зрение.
Генетическая классификация позволяет выделить два вида чувствительности:
1) протопатическую (более примитивную, аффективную, менее дифференцированную и локализованную), к которой относятся органические чувства (голод, жажда и пр.); 2) эпикритическую (более тонко дифференцирующую, объективированную и рациональную), к которой относят основные органы чувств человека.
Эпикритическая чувствительность более молодая в генетическом плане,/ и она осуществляет контроль за протопатической чувствительностью.
Общие свойства ощущений
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 ощущений. Качественное многообразие ощущений отражает бесконечное многообразие форм движения материи.
Интенсивность ощущения является его количественной характеристикой и определяется силой действующего раздражителя и функциональным состоянием рецептора.
Длительностьощущения 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 - так называемый латентный (скрытый) период ощущения. Латентный период различных видов ощущений неодинаков: например, для тактильных ощущений он составляет 130 мс, для болевых - 370, а для вкусовых - всего 50 мс.
Подобно тому, как ощущение не возникает одновременно с
началом действия раздражителя, оно и не исчезает одновременно с прекращением его действия. Эта инерция ощущений проявляется в так называемом последействии. Зрительное ощущение, например, обладает некоторой инерцией и исчезает не сразу после прекращения действия вызвавшего его раздражителя. След от раздражителя остается в виде последовательного образа. Различают положительные и отрицательные последовательные образы. Положительный последовательный образ по светлоте и цветности соответствует первоначальному раздражению, состоит в сохранении следа светового раздражения того же качества, что и действующий раздражитель. Если в полной темноте на некоторое время зажечь яркую лампу, а потом погасить ее, то после этого некоторое время на темном фоне мы видим яркий свет лампы. Наличие положительных последовательных образов объясняет, почему мы не замечаем перерывов между следующими один за другим кадрами кинофильма: они заполнены следами действовавших до этого кадров - последовательными образами от них. Последовательный образ изменяется во времени, положительный образ заменяется отрицательным. При цветных источниках света последовательный образ переходит
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 ого, 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 цвета морской волны».
Возникновение отрицательных последовательных образов объясняется уменьшением чувствительности данного участка сетчатки к определенному цвету. В обычных условиях мы не замечаем последовательных образов, так как глаз совершает непрерывные движения и поэтому значительного утомления каких-либо одних участков сетчатки не наблюдается.
И, наконец, для ощущений, характерна пространственная локализация раздражителя. Анализ, осуществляемый пространственными рецепторами, дает нам сведения о локализации раздражителя в пространстве. Контактные ощущения соотносятся с той частью тела, на которую воздействует раздражитель.
Пороги ощущений. Чувствительность
До сих пор шла речь о качественном различии видов ощущений. Однако не менее важное значение имеет количественное исследование, иначе говоря, их измерение. Человеческие органы чувств - удивительно тонко работающие аппараты. Так, человеческий глаз может различать световой сигнал в 1/1000 свечи на расстоянии километра. Энергия этого раздражения настолько мала, что потребовалось бы 60000 лет, чтобы с его помощью нагреть 1 куб.см воды на 1 градус.
Однако не всякое раздражение вызывает ощущение. Чтобы ощущение возникло, раздражитель должен достичь определенной величины. Минимальная величина раздражителя, при которой впервые возникает ощущение, называется абсолютным порогом ощущения. Раздражители, которые не достигают ее, лежат под порогом ощущения. Так, мы не ощущаем отдельных пылинок и мелких частиц, опускающихся на нашу кожу. Световые раздражители ниже определенной границы яркости не вызывают зрительных ощущений.
Величина абсолютного порога характеризует абсолютную чувствительность органов чувств. Чем слабее раздражители, вызывающие ощущения (т.е., чем меньше величина абсолютного порога), тем выше способность органов чувств реагировать на эти воздействия. Таким образом, абсолютная чувствительность численно равна величине, обратно пропорциональной абсолютному порогу ощущений. Если абсолютную чувствительность обозначить буквой Е, а величину абсолютного порога Р, то связь абсолютной чувствительности и абсолютного порога может быть выражена формулой Е=1/Р.
Различные анализаторы обладают разной чувствительностью. Порог одной обонятельной клетки человека для соответствующих пахучих веществ не превышает 8 молекул. Чтобы вызвать вкусовое ощущение, требуется по крайней мере в 25000 раз больше молекул, чем для возникновения обонятельного ощущения. У человека очень высока чувствительность зрительного и слухового анализаторов. 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 болевое ощущение (сверхгромкий звук, слепящая яркость). Величина абсолютных порогов, как нижнего, так и верхнего, изменяется в зависимости от разных условий: характера деятельности и возраста человека, функционального состояния рецептора, силы и длительности действия раздражения и т.д.
От абсолютной чувствительности надо отличать относительную, или разностную, чувствительность, т.е. чувствительность к изменению раздражителя. В первой половине XIX в. немецкий ученый М.Вебер, исследуя ощущение тяжести, пришел к выводу, что, сравнивая объекты и наблюдая различия между ними, мы воспринимаем не различия между объектами, но отношение различия к величине сравниваемых объектов. Равным образом и изменения в освещенности комнаты мы замечаем в зависимости от исходного уровня освещенности. Если исходная освещенность составляет 100 лк (люксов), то прибавка освещенности, которую мы впервые заметим, должна составлять не менее 1 лк. Если же освещенность составляет 1000 лк, то прибавка должна составлять не менее 10 лк. То же самое относится и к слуховым, и к двигательным, и к другим ощущениям.
Минимальное различие между двумя раздражителями, вызывающее едва заметное различие ощущений, называется порогом различения, или разностным порогом. Как уже было сказано, разностная чувствительность - величина относительная, а не абсолютная. Это значит, что отношение добавочного раздражителя к основному должно быть величиной постоянной. При этом, чем больше величина первоначального раздражите ля, тем больше должна быть и прибавка к ней.
Порог различения характеризуется относительной величиной, постоянной для данного анализатора. Для зрительного анализатора это соотношение составляет приблизительно 1/1000, для слухового - 1/10, для тактильного - 1/30.
Основываясь на экспериментальных данных Вебера, другой немецкий ученый - Г.Фехнер выразил зависимость интенсивности ощущений от силы раздражителя формулой S = Klg j + С, (где S - интенсивность ощущения; 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.
Явление адаптации
Было бы неправильно думать, что как абсолютная, так и относительная чувствительность наших органов чувств остается неизменной и ее пороги выражаются в постоянных числах. Как показывают исследования, чувствительность наших органов чувств может меняться, и в очень больших пределах. Так, известно, что в темноте наше зрение обостряется, а при сильном освещении его чувствительность снижается. Это можно наблюдать, когда из темной комнаты переходишь на свет или из ярко освещенного помещения в темноту. В первом случае глаза человека начинают испытывать резь, человек временно «ослепнет, требуется некоторое время, чтобы глаза приспособились к яркому освещению. Во втором случае имеет место обратное явление. Человек, который перешел из ярко освещенного помещения или открытого места с солнечным светом в темную комнату, сначала ничего не видит и необходимо 20-30 мин, чтобы он стал достаточно хорошо ориентироваться в темноте. Это говорит о том, что в зависимости от окружающей обстановки (освещенности) зрительная чувствительность человека резко меняется. Как показали исследования, это изменение очень велико и чувствительность глаза при переходе из яркой освещенности в темноту обостряется в 200 000 раз.
Описанные изменения чувствительности, зависящие от условий среды и носящие название адаптацииорганов чувств к окружающим условиям, существуют и в слуховой сфере, и в сфере обоняния, осязания, вкуса. Изменение чувствительности, происходящее по типу адаптации, не происходит сразу, оно требует известного времени и имеет свои временные характеристики. Существенно, что эти временные характеристики различны для разных органов чувств. Так, для того, чтобы зрение в темной комнате приобрело нужную чувствительность, должно пройти около 30 мин. Лишь после этого человек приобретает способность хорошо ориентироваться в темноте. Адаптация слуховых органов идет гораздо быстрее. Слух человека адаптируется к окружающему фону уже через 15 с. Так же быстро происходит изменение чувствительности в осязании (слабое
прикосновение к коже перестает восприниматься уже через несколько секунд).
Хорошо известны явления тепловой адаптации (привыкание к изменению температуры). Однако эти явления выражены отчетливо лишь в среднем диапазоне, и привыкание к сильному холоду или сильной жаре так же, как и к болевым раздражениям, почти не имеет места. Известны и явления адаптации к запахам. В учебнике под редакцией А.В.Петровского выделяется три разновидности явления адаптации.
1. Адаптация как полное исчезновение ощущения при продолжительном действии раздражителя.
2. Адаптация как притупление ощущения под влиянием действия сильного раздражителя
(Эти два вида адаптации объединяют термином «негативная адаптация», так как в результате ее снижается чувствительность анализаторов.)
3. Адаптацией также называют повышение чувствительности под влиянием действия слабого раздражителя. Этот вид адаптации определяется как позитивная адаптация. В зрительном анализаторе темновая адаптация глаза, когда увеличивается его чувствительность под влиянием темноты, - это позитивная адаптация. Аналогичной формой слуховой адаптации является адаптация к тишине. Явление адаптации объясняется периферическими изменениями в функционировании рецептора или продолжительными воздействиями на него раздражителя. Так, например, известно, что
под влиянием света разлагается (выцветает) зрительный пур-,пур, находящийся в палочках сетчатки глаза. В темноте же, напротив, зрительный пурпур восстанавливается, что приводит к повышению чувствительности. Явление адаптации объясняется также процессами, протекающими в центральных отделах анализаторов. При длительном раздражении кора головного мозг отвечает внутренним охранительным торможением, снижаю чувствительность. Развитие торможения вызывает усиленное возбуждение других очагов, способствуя повышению чувствительности в новых условиях. В целом адаптация является одним из важнейших видов изменения чувствительности, указывающих на большую пластичность организма в его приспособлении к условиям среды.
Взаимодействие ощущений
Интенсивность ощущений зависит не только от силы раздражителя и уровня адаптации рецептора, но и от раздражений, воздействующих в данный момент на другие органы чувств. Изменение чувствительности анализатора под влиянием раздражения других органов чувств называется взаимодействием ощущений.
Исследования, проведенные С.В.Кравковым, показали, что ни один орган чувств не может работать, не оказывая влияния на функционирование других органов. Так, оказалось, что звуковое раздражение (например, свист) может обострить работу зрительного ощущения, повысив его чувствительность к световым раздражителям. Таким же образом влияют и некоторые запахи, повышая или понижая световую и слуховую чувствительность. 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 состоит в том, что слабые раздражители повышают, а сильные понижают чувствительность анализаторов при их взаимодействии.
Повышение чувствительности в результате взаимодействия анализаторов и упражнения называется сенсибилизацией. А.Р Лурия выделяет две стороны повышения чувствительности по типу сенсибилизации: первая носит длительный, постоянный характер и зависит преимущественно от устойчивых изменений, происходящих в организме; вторая - временный характер и зависит от экстренных воздействий на состояние субъекта - физиологических и психологических. Возраст субъекта отчетливо связан с изменением чувствительности. Исследования показали, что острота чувствительности органов чувств нарастает с возрастом, достигая максимума к 20-30 годам с тем, чтобы в дальнейшем постепенно снижаться.
Тесное взаимодействие отдельных форм ощущений открывает путь для более сложного условнорефлекторного повышения чувствительности. Отечественные ученые проводили опыты, показывающие такую возможность. Так, если испытуемому сначала включают метроном, его звук не оказывает существенного влияния на изменение световой чувствительности; однако, если несколько раз подряд сочетать этот звук со светом, направляемым в глаза, через некоторое время один только звук метронома вызовет снижение чувствительности. Характерно, что подобные изменения чувствительности наблюдаются и тогда, когда в качестве условного раздражителя применяют какое-либо слово. Особенно нагляден такой эффект, если перед пробой чувствительности глаза произносить слово, связанное в прошлом опыте испытуемого со значением слова. Экспериментально было доказано, что изменение чувствительности наступало в том случае, когда перед измерением чувствительности испытуемый произносил слово «пламя», однако такой эффект не наступал, если испытуемый произносил близкое по звучанию, но далекое по смыслу слово (например, «племя»).
В другом эксперименте были 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, подбирая побочные раздражители, 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. Взаимодействие ощущений проявляется еще в явлении, называемом синестезией - возникновением под влиянием раздражения одного анализатора ощущения, характерного для других анализаторов. В психологии хорошо известны факты «окрашенного слуха», который встречается у многих людей, и особенно у многих музыкантов (например, у Скрябина). Так, широко известно, что высокие звуки мы расцениваем как «светлые», а низкие как «темные».
Характерно, что явление синестезии распространено далеко не одинаково у всех людей. В некоторых случаях явления синестезии проявляются с исключительной отчетливостью. Один из таких субъектов с исключительной выраженностью синестезии - известный мнемонист Ш. был подробно изучен А.Р Лурия. Этот человек воспринимал все голоса окрашенными и нередко говорил, что голос обращающегося к нему человека, например, «желтый и рассыпчатый». Тоны, которые он слышал, вызывали у него зрительные ощущения различных оттенков (от ярко-желтого до фиолетового). Воспринимаемые цвета ощущались им как «звонкие» или «глухие, как «соленые» или хрустящие. Подобные явления в более стертых формах встречаются довольно часто в виде непосредственной тенденции «окрашивать числа, дни недели, названия месяцев в разные цвета.
Явления синестезии - еще одно свидетельство постоянной .взаимосвязи анализаторных систем человеческого организма, целостности чувственного отражения объективного мира