Таким образом, процесс ощущений - это не одноактное пассивное отра жение того или иного свойства, а активный процесс, сложнейшая деятель ность анализаторов, имеющая определенную структуру. Деятельность раз личных анализаторов взаимосвязана. Совокупность всех анализаторов на зывается сенсорной сферой психики человека.
Ощущения не только несут информацию об отдельных свойствах явлений и предметов, но и выполняют активирующую мозг функцию. (Известны слу чаи, когда у больного оставался действующим лишь один орган чувств глаз, и, когда больной закрывал этот глаз, единственный канал, связы вающий его с окружающим миром, он немедленно засыпал. )
Классификация ощущений
В зависимости от расположения рецепторов все ощущения делятся на три группы.
К первой группе относятся ощущения, которые связаны с рецепторами, находящимися на поверхности тела: зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые и кожные ощущения. Это экстерорецептивные ощущения. Ко второй группе относятся интерорецептивные ощущения, связанные с рецепторами, находящимися во внутренних органах.
К третьей группе относятся кинестезические (двигательные) и стати ческие ощущения, рецепторы которых находятся в мышцах, связках и сухо жилиях - проприорецептивные ощущения (от лат. "proprio" - собствен ный).
В зависимости от модальности анализатора различаются следующие виды ощущений: зрительные, слуховые, кожные, обонятельные, вкусовые, кинес тезические, статические, вибрационные, органические и болевые. Разли чаются также контактные и дистантные ощущения.
Общие психофизиологические закономерности ощущений
Работа каждого анализатора имеет свои специфические закономерности. Наряду с этим все виды ощущений подчинены общим психофизиологическим закономерностям.
Для возникновения какого-либо ощущения раздражитель должен иметь определенную величину интенсивности. Минимальная величина раздражения, которая вызывает едва заметное ощущение, называется абсолютным нижним порогом ощущения. Способность ощущать эти самые слабые раздражения на зывается абсолютной чувствительностью. Она всегда выражается в абсо лютных числах. Например, для возникновения ощущения давления достаточ но воздействия 2 мг на 1 кв. мм поверхности кожи.
Верхний абсолютный порог ощущения - максимальная величина раздраже ния, дальнейшее увеличение которой вызывает исчезновение ощущения или болевое ощущение. Например, сверхгромкий звук вызывает боль в ушах, а сверхвысокий (по частоте колебаний свыше 20000 Гц) - вызывает исчезно вение ощущения (слышимый звук переходит в ультразвук). Давление 300 г/кв. мм вызывает боль.
Наряду с абсолютной чувствительностью следует различать относитель ную чувствительность - чувствительность к различению интенсивности од ного воздействия от другого. Относительная чувствительность характери зуется порогом различения.
Порог различения, или дифференциальный порог, - едва ощущаемое ми нимальное различие в силе двух однотипных раздражителей.
Порог различения - это относительная величина (дробь), которая по казывает, какую часть первоначальной силы раздражителя надо прибавить (или убавить), чтобы получить едва заметное ощущение изменения в силе данных раздражителей.
Так, если взять груз в 1 кг и затем прибавить еще 10 г, то этой прибавки никто ощутить не сможет; чтобы почувствовать увеличение при бавки веса необходимо добавить 1/30 часть первоначального веса, т. е. 33 г. Таким образом, относительный порог различения силы тяжести равен 1/30 части силы первоначального раздражителя.
Относительный порог различения яркости света равен 1/100; силы зву ка - 1/10; вкусовых воздействий - 1/5. Эти закономерности открыты Бу гером и Вебером (закон Бугера-Вебера).
Закон Бугера-Вебера относится только к средней зоне интенсивности раздражителей. Иначе говоря, относительные пороги теряют значение при очень слабых и очень сильных раздражителях. Это было установлено Фех нером.
Фехнер установил также, что если интенсивность раздражителя увели чивать в геометрической прогрессии, то ощущение будет увеличиваться лишь в арифметической прогрессии. (Закон Фехнера).
Нижние и верхние абсолютные пороги ощущений (абсолютная чувстви тельность) характеризуют пределы человеческой чувствительности. Но чувствительность каждого человека изменяется в зависимости от различ ных условий.
Так, входя в плохо освещенное помещение, мы вначале не различаем предметы, но постепенно под влиянием данных условий чувствительность анализатора повышается.
Находясь в накуренном помещении или в помещении с какими-либо запа хами, мы через некоторое время перестаем замечать эти запахи (понижа ется чувствительность анализатора).
Когда из плохо освещенного пространства мы попадаем в ярко освещен ное, то чувствительность зрительного анализатора понижается. Изменение чувствительности анализатора в результате его приспособ ления к действующим раздражителям называется адаптацией.
Разные анализаторы имеют различную скорость и различный диапазон адаптации. К одним раздражителям адаптация происходит более быстро, к другим - медленнее. Более быстро адаптируются обонятельные и тактиль ные анализаторы. Полная адаптация к запаху йода наступает через одну минуту. Через три секунды ощущение давления отражает только 1/5 силы раздражителя (поиск очков, сдвинутых на лоб, - один из примеров так тильной адаптации). Еще медленнее адаптируются слуховой, вкусовой и зрительный анализаторы. Для полной адаптации к темноте необходимо 45 мин. После этого периода зрительная чувствительность увеличивается в 200 000 раз (самый высокий диапазон адаптации).
Явление адаптации имеет целесообразное биологическое значение. Оно содействует отражению слабых раздражителей и предохраняет анализаторы от чрезмерного воздействия сильных раздражителей.
Чувствительность зависит не только от воздействия внешних раздражи телей, но и от внутренних состояний.
Повышение чувствительности анализаторов под влиянием внутренних (психических) факторов называется сенсибилизацией. Так, например, сла бые вкусовые ощущения повышают зрительную чувствительность. Это объяс няется взаимосвязью данных анализаторов, их системной работой. Сенсибилизация, обострение чувствительности, может быть вызвано не только взаимодействием ощущений, но и физиологическими факторами, вве дением в организм тех или иных веществ. Например, для повышения зри тельной чувствительности существенное значение имеет витамин А. Чувствительность повышается, если человек ожидает тот или иной сла бый раздражитель, когда перед ним выдвигается специальная задача раз личения раздражителей. Чувствительность отдельного человека совер шенствуется в результате упражнения. Так, дегустаторы, специально уп ражняя вкусовую и обонятельную чувствительность, различают разнообраз ные 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 чувстви тельности других органов (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 ощу щений.
Контраст ощущений - это повышение чувствительности к одним свойст вам под влиянием других, противоположных свойств действительности. Например, одна и та же фигура серого цвета на белом фоне кажется тем ной, а на черном - светлой.
Иногда ощущения одного вида могут вызвать добавочные ощущения. Нап ример, звуки могут вызвать цветовые ощущения, желтый цвет - ощущение кислого. Это явление называется синестезией.
Особенности отдельных видов ощущений
Зрительные ощущения - ощущения цвета и света (перепадов яркости). Для зрительных ощущений необходимо воздействие электромагнитных волн на зрительный рецептор - сетчатку глаза.
Ощущаемые человеком цвета делятся на хроматические (от греч. "chro ma" - цвет) и ахроматические - бесцветные (черный, белый и промежуточ ные оттенки серого цвета).
В центральной части сетчатки преобладают нервные клетки - колбочки, чувствительные к различным зонам светового спектра. Световые (электро магнитные) лучи разной длины вызывают разные цветовые ощущения. Глаз чувствителен к участку электромагнитного спектра от 300 до 700 нм (нанометров). Длина волны 680 нм дает ощущение красного; 580 - жел того; 520 - зеленого; 430 - синего; 390 - фиолетового цветов. Смешение всех воспринимаемых электромагнитных волн дает ощущение белого цвета. Центральная нервная система человека обладает способностью классифици ровать распределение световой энергии, попадающей в глаз. Цвет - это психическое явление, а не свойство электромагнитной энергии, это ощу щение человека, вызываемое различной энергией.
Существует трехкомпонентная теория цветного зрения, согласно кото рой все многообразие цветовых ощущений возникает у нас в результате работы лишь трех цветовоспринимающих рецепторов - красного, зеленого и синего (колбочки делятся на группы этих трех цветов). В зависимости от степени возбуждения трех вышеуказанных цветорецепторов возникают раз личные цветовые ощущения. Если все три цветорецептора возбуждены в одинаковой мере, то возникает ощущение белого цвета.
К различным участкам спектра наш глаз имеет неодниковую чувстви тельность. Чувствительность к синему цвету значительно меньше, чем к зеленому и желтому цветам.
Глаз наиболее чувствителен к световым лучам с длиной волны 555 565 нм.
Чувствительность зрительного анализатора в условиях сумерек переме щается в сторону более коротких ноли - 50O нм (синий цвет). Эти лучи начинают казаться более светлыми (явление Пуркине).
Ближе к краю сетчатки расположены нервные окончания в виде палочек, приспособленные к отражению переадов яркости цвета - это инструмент сумеречного зрения.
В сетчатке каждого глаза насчитывается около 130 млн. палочек и 7 млн. колбочек.
В условиях достаточно яркого освещения в работу включаются колбоч ки, аппарат палочек выключается. При слабой освещенности в работу включаются только палочки. (Вот почему при сумеречном освещении мы не различаем хроматические цвета, т. е. цветовую окраску предметов. ) Зрительный анализатор имеет исключительно высокую чувствительность. Для возникновения едва заметного светового ощущения достаточно нес кольких квантов световой энергии.
Корковой частью зрительного анализатора является 17-е поле затылоч ной области коры головного мозга, которая построена по экранному прин ципу, т. е. разные точки сетчатки имеют проекцию в разных точках коры. Здесь же имеются нервные клетки, объединяющие зрительные возбуждения. Для зрительных возбуждений характерна некоторая инертность. Это яв ляется причиной возникновения последовательных образов - сохранения следа светового раздражения после прекращения воздействия светового раздражителя. (Вот почему мы не замечаем перерывов между кадрами кино фильма. Они оказываются заполненными следами от предшествующего кад ра. )
Люди с ослабленным аппаратом колбочек плохо различают хроматические цвета (этот недостаток, описанный английским физиком Дальтоном, назы вается дальтонизмом). Ослабление работы аппарата палочек затрудняет видение предметов в сумеречном освещении (этот недостаток называется куриной слепотой).
Резкая смена освещенности понижает зрительную чувствительность. На больших расстояниях лучше всего воспринимаются черные объекты на жел том фоне. Цветовая однотипность, как и резкие цветовые контрасты, утомляет зрение.
Наиболее благоприятно гармоничное сочетание цветов. Для рабочей обстановки предпочтительна мягкость тонов, небольшая цветовая насыщен ность.
При различении объектов цветовое их сходство может привести к зат руднению их дифференцирования. Предметы одного цвета могут быть оши бочно отнесены к однородной группе объектов.
Для наилучшего цветового различения оптимальны объекты с угловой величиной 1-3 град.
Слуховые ощущения. Звуковые волны, действующие на слуховой рецеп тор, представляют собой сгущения и разряжения воздуха в результате ко лебания издающих звуки предметов. Эти колебания концентрируются наруж ным ухом и через слуховой проход воздействуют на барабанную перепонку. Колебания барабанной перепонки передаются через систему косточек среднего уха (наковальню, молоточек и стремечко) во внутреннее ухо, в котором находится улитка (спиральное костное образование). Улитка за полнена жидкостью. В результате периодических колебаний воздуха возни кают колебательные движения жидкости в улитке. Эти колебания и воздей ствуют на слуховой рецептор - орган Корти. Основной частью этого орга на является мембрана, состоящая из 24 тыс. волокон. Длина этих волокон возрастает от основания улитки к вершине. Предполагается, что эти во локна отвечают на внешние звуковые воздействия по принципу резонанса. Резонирующее колебание того или иного волокна трансформируется в нерв ный импульс, который соответствующим образом интерпретируется в височ ной области коры головного мозга. Слуховые ощущения отражают высоту, силу и тембр звука. Высота звука определяется числом колебаний источ ника звука в 1 с. (1 колебание в секунду измеряется в Гц). Орган слуха чувствителен к звукам в пределах от 20 до 20 тыс. колебаний в секунду. Но наибольшая слуховая чувствительность лежит в пределах 2000 - 3000 Гц (это высота звука, соответствующая крику испуганной женщины). За верхним порогом звуковой чувствительости (т. е. свыше 20 000 Гц), расположены ультразвуки.
Пороги различения звуков по их высоте составляют 1/20 полутона (т. е. различается до 20 промежуточных ступеней между звуками, издавае мыми двумя соседними клавишами рояля). Интенсивость слухового ощущения - громкость - зависит от интенсивности звука, т. е. от амплитуды коле бания источника звука и от высоты звука.
Порог слухового ощущения отдельного человека значительно изменяется в зависимости от различных обстоятельств на протяжении небольшого про межутка времени (в пределах 5 дБ). С возрастом происходит понижение чувствительности к звукам высокой частоты.
Кожные ощущения. Кожные ощущения подразделяются на тактильные (ощу щение прикосновения и давления), ощущение боли, ощущение тепла и ощу щение холода.
Каждый из этих видов кожных ощущений имеет свои рецепторы
Тактильные ощущения - ощущения прикосновения и давления.
Тактильные рецепторы наиболее многочисленны на кончиках пальцев и языка. Если на спине две точки прикосновения воспринимаются раздельно лишь на расстоянии 5 см, то на кончике пальцев и языка они восприни маются как раздельные на расстоянии 1 мм.
В коре головного мозга наиболее широко представлены рецепторы паль цев рук (это связано со значением рук в труде человека).
Температурные ощущения возникают от раздражения терморецепторов ко жи. Существуют отдельные рецепторы для ощущения тепла и холода. По по верхности тела эти рецепторы располагаются неравномерно, в одних мес тах больше, в других меньше. Например, к холоду и боли наиболее чувст вительна кожа спины и шеи, а к горячему - кончики пальцев и языка. Различные участки кожного покрова имеют разную температуру. Болевые ощущения вызываются механическими, температурными и хими ческими воздействиями, которые достигают интенсивности, способной к разрушению организма. Болевые ощущения в значительной мере связаны с подкорковыми центрами, которые регулируются корой головного мозга. Они поддаются в некоторой степени торможению через вторую сигнальную сис тему.
Присущая данному участку кожи температура является физиологическим нулем. Ощущение тепла или холода возникает в зависимости от соотноше ния температуры воздействия с постоянной температурой данного участка кожи.
Обонятельные ощущения. Обонятельные ощущения возникают в результате раздражения частицами пахучих веществ, находящихся в воздухе, слизис той оболочки носовой полости. где находятся обонятельные клетки. Кор ковые центры обонятельного анализатора находятся в височной области. Вещества, раздражающие обонятельные рецепторы, проникают в полость носоглотки как со стороны носа, так и со стороны носоглотки. Это поз воляет определить запах вещества как на расстоянии, так и находящегося во рту.
Запахи влияют на формирование ощущения вкуса.
Вкусовые ощущения. Все многообразие вкусовых ощущений состоит из комбинации четырех вкусов: горького, соленого, кислого и сладкого. Вкусовые ощущения вызываются химическими веществами, растворенными в слюне или в воде.
Рецепторами вкусовых ощущений являются нервные окончания, располо женные на поверхности языка, - вкусовые сосочки. Рецепторы вкусовых ощущений расположены на поверхности языка неравномерно. Отдельные участки поверхности языка наиболее чувствительны к отдельным вкусовым воздействиям: кончик языка чувствителен к сладкому, задняя часть языка - к горькому, а края - к кислому. Поверхность языка, так же, как и слизистая оболочка носа, чувствительна к прикосновениям, т. е. участву ет в формировании тактильных ощущении.
Корковые центры вкусового анализатора находятся в височной области. В результате голодания значительно повышается чувствительность к сладкому и понижается чувствительность к горькому и кислому. Кинестезические, или двигательные, ощущения - мышечные ощущения (от греч. "kineo" - движение).
В трудовых процессах наиболее существенны ощущения, связанные с движением руки. Особую роль при этом играет большой палец руки, кото рый, противопоставляясь другим пальцам, образует как бы точку отсчета (при восприятии величины и формы осязаемых предметов). Осязание - это комплексное восприятие, состоящее из сочетания двигательных и тактиль ных ощущений. Особенно важную роль двигательные ощущения играют при формировании образов и в речевой деятельности. Корковыми центрами дви гательного анализатора являются области передней центральной извилины. При осуществлении движений в эту область коры поступают импульсы, ко торые сигнализируют о скорости движения и напряжении мышц.
Двигательные ощущения человека очень точны, на их основе осуществ ляется постоянная нервная регуляция мышц в каждый момент совершения движения. Если двигательные рецепторы нарушаются, то человек не может осуществить движение без зрительного контроля.
Статические ощущения - ощущение положении тела и пространстве отно сительно направления силы тяжести, ощущение раиновесия. Рецепторы этих ощущений находятся во внутреннем ухе.
Рецептором вращательных движений тела являются полукружные каналы внутреннего уха, расположенные в трех взаимно перпендикулярных плос костях. При ускорении или замедлении вращательного движения жидкость, заполняющая полукружные каналы, оказывает давление (по закону инерции) на чувствительные волоски, которые вызывают соответствующее возбужде ние. Перемещение в пространстве по прямой линии отражается в отолито вом аппарате. Он состоит из чувствительных клеток с волосами, над ко торыми расположены отолиты (подушечки с кристаллическими включениями). Изменение положения кристаллов сигнализирует мозгу направление прямо линейного движения тела. Полукружные каналы и отолитовый аппарат назы ваются вестибулярным аппаратом. Он связан с височной областью коры и мозжечком посредством вестибулярной ветви слухового нерва.
Сильное перевозбуждение вестибулярного аппарата вызывает тошноту, так как этот аппарат связан с внутренними органами.
