Глава пятая

5. Психофизиология восприятия

Человек воспринимает окружающий мир при помощи специа­лизированных сенсорных систем — анализаторов. Восприятие — это процесс и результат формирования субъективного образа пред­мета или явления, действующего на анализатор.

Классификация анализаторов осуществляется на основе мес­тоположения рецепторов. Рецепторы — это специальные чувст­вительные нервные образования, воспринимающие раздражения из внешней или внутренней среды и перерабатывающие их в нервные сигналы. По локализации рецепторов анализаторы делятся на экс-тероцептивные и интероцептивные. В первом случае источники стимуляции находятся вне организма, во втором — информация поступает от внутренних систем и органов. Извне на организм дей­ствуют зрительные, слуховые, тактильные, вкусовые, обонятель­ные стимулы, а также сила тяготения (табл.5.1.).

Таблица 5.1. Экстероцептивные анализаторы и их характеристики

Модальность		Локализация рецепторов	Тип рецепторов		Воспринимаемое качество
Зрение		Сетчатка	Палочки Колбочки		Освещенность Контрастность Движение Цвет Размеры ___
Слух		Улитка	Волосковые клетки		Высота Сила звука Тембр Локализация звук
Равновесие		Вестибулярный орган	Макулярные клетки		Вращение Сила тяжести
Осязание	Кожа			Окончания Руффини Диски Маркеля Тельца Пачини		Тепло Давление Вибрация
Вкус	Язык			Вкусовые сосочки на кончике языка Вкусовые сосочки у основания языка		Сладкий и кислый вкус Горький и соленый вкус
Обоняние	Обонятельный эпителий в носу			Обонятельные рецепторы		Цветочный Фруктовый Мускусный Пикантный запах

Симультанное и сукцессивное восприятие. Все виды воспри­ятия несут информацию о времени, т.е. о том моменте, когда по­явился стимул и как долго он действовал. Другими словами воспри­ятие — это процесс, началом которого служит момент действия стимула на рецептор. Завершением восприятия является образ сти­мула — объекта и его опознание (идентификация). Длительность одного акта восприятия может быть очень короткой, почти мгно­венной, особенно, когда объект восприятия хорошо знаком. В та­ком случае говорят об одномоментном (симультанном) восприятии. Если человек сталкивается с неизвестным стимулом, длительность восприятия может существенно увеличиваться. Требуется время, чтобы провести детальный сенсорный анализ, выдвинуть и прове­рить несколько гипотез по поводу действующего стимула, и лишь после этого принять решение о том, что же представляет собой воспринимаемый стимул. В этом случае говорят о последователь­ной обработке информации и сукцессивном восприятии.

5.1. Кодирование информации в нервной системе

Интенсивное изучение нейрофизиологических механизмов вос­приятия стало возможным в связи с возникновением методов ре­гистрации микро- и макропотенциалов мозга, т.е. активности от­дельных нейронов и суммарной биоэлектрической активности моз­га. Возможно, поэтому исследования механизмов восприятия мно­гочисленны и включают несколько уровней анализа: от единично­го нейрона до целого мозга, причем каждому уровню соответствует свой вариант анализа перцептивного процесса. Однако, не­зависимо от того, на каком уровне изучаются процессы воспри­ятия, одно из главных мест занимает проблема кодирования. При этом основной вопрос состоит в следующем, каким образом проис­ходит прием и преобразование сенсорных стимулов и в каком виде отражается воспринятый и преобразованный стимул в ЦНС чело­века,

Учение И. Мюллера. Проблема преобразования информации в нервной системе привлекала внимание исследователей очень дав­но. Первые идеи в этой области были представлены еще в середи­не прошлого века учением Мюллера о специфической энергии ор­ганов чувств. Суть его состояла в том, что чувствительность к раз­дражению зависит не от воздействующего раздражителя, а от свойств возбуждаемых нервов. Например, зрительный нерв передает ощу­щение света, даже если его раздражать механическим путем (уда­ром по глазу). Мюллер и его последователи полагали, что каж­дое ощущение возникает при разрядах специфических нейронов мозга, имеющих собственные «линии» связи с периферическими органами. Различные комбинации этих элементарных ощущений должны были создавать более сложные виды восприятия. Разуме­ется, эти представления в основном имеют исторический интерес. Принцип «меченой линии». В настоящее время физиология сен-'8 сорных систем очень продвинутая (по сравнению с другими разделами) область нейробиологии, тем не менее основная проблема по сути не изменилась. Ее формулировка звучит так: каким образом нервная импульсация, идущая от специализированных рецепторов органов чувств, передает информацию разных типов? Трудность усугубляется тем, что, хотя рецепторы модально специализированы и чувствительны к определенному типу стимуляции (звуку, свету, давлению и т.д.), нервы, по которым «бегут» импульсы в основном одинаковы, и сами импульсы, распространяющиеся от этихрецепторов в головном мозге, имеют постоянные характернаяки. (Хорошо известно, что нервный импульс — потенциал дейст­вия — генерируется нейроном по принципу «все или ничего»). ? Наиболее простой ответ предполагает, что мозг узнает о типе воздействующего стимула на основании того, в какой конечный пункт назначения в коре больших полушарий приходит нервная

пульсация. Так, потенциалы действия, поступающие в зрительные области коры, несут информацию о зрительных стимулах, а сходные импульсы, поступающие в слуховые зоны, — о звуках и т.д. В наиболее полном виде эти представления воплотились в принципе «меченой линии», в соответствии с которым, допускается прямая морфологическая связь и соответственно передача информации от рецептора к определенному центральному нейрону, который отве­чает за определение качества стимула.

Однако каким образом мозг различает разные качества каждо­го из стимулов в пределах одной модальности, т.е. как мозг диф­ференцирует разные зрительные или разные звуковые раздражи­тели? Такие тонкие различения осуществляются на основе особых форм организации импульсной активности нейронов, которые по­лучили название кодов.

Коды как средства передачи информации. Кодирование ин­формации в нервной системе — это преобразование специфической энергии стимулов (света, звука, давления и др.) в универсальные ко­ды нейронной активности, на основе которых мозг осуществляет весь процесс обработки информации. Таким образом, коды — это особые формы организации импульсной активности нейронов, ко­торые несут информацию о качественных и количественных хара­ктеристиках действующего на организм стимула.

Проблема образования кодов и их функционирования в ЦНС и составляет в настоящее время центральное ядро проблемы пред­ставления и преобразования информации в организме человека и животных. При решении вопроса о природе того или иного кода вы­деляются четыре главных аспекта: 1) какую конкретную инфор­мацию представляет данный код; 2) по какому закону преобразует­ся данная информация; 3) каким образом передается преобразован­ная информация; 4) каким образом осуществляется ее интерпрета­ция (Ропотов, Пономарев, 1993).

С точки зрения одного из известных специалистов в области сенсорного кодирования Дж. Сомьена (1975), наиболее распростра­нена в сенсорных системах передача информации с помощью ча­стоты разрядов нейронов. Возможны и другие варианты нейроных кодов: плотность импульсного потока, интервалы между импульсами, особенности организация импульсов в «пачке» (группе импульсов) — периодичность пачек, длительность, число импуль­сов в пачке и т.д. Существует немало данных, подтверждающих, что перечисленные характеристики нейронной активности меняются закономерным образом при изменении параметров стимула. Одна­ко проблема кодирования не сводится только к анализу разных ва­риантов импульсной активности нейронов. Она намного шире и требует более углубленного анализа.