Вопрос 14

Абсолютный и относительный пороги ощущений

Ответ

Не всякий раздражитель, воздействующий на рецепторные окончания того или другого анализатора, способен вызвать ощущение. Для этого необходимо, чтобы раздражитель имел определенную величину или силу.

Нижним абсолютным порогом ощущения называется минимальная величина, или сила, раздражителя, при которой он оказывается способным вызывать в анализаторе нервное возбуждение, достаточное для возникновения ощущения.

Абсолютная чувствительность того или другого органа чувств характеризуется величиной нижнего порога ощущения. Чем меньше величина этого порога, тем выше чувствительность данного анализатора. Большинство анализаторов обладает очень высокой чувствительностью. Например, абсолютный нижний порог слухового ощущения, измеряемый в единицах давления воздушных звуковых волн на барабанную перепонку, равняется у человека в среднем 0,001 бора. Насколько велика эта чувствительность, можно судить по тому, что один бор равняется одной миллионной части нормального атмосферного давления. Еще выше чувствительность зрительного анализатора. Абсолютный нижний порог ощущения света равняется 2,5—10"" эрг/сек. При такой чувствительности человеческий глаз может заметить на расстоянии одного километра свет, интенсивность которого составляет всего несколько тысячных долей нормальной свечи.

Верхний абсолютный порог ощущения соответствует той максимальной величине раздражителя, сверх которой этот раздражитель перестает ощущаться. Так, абсолютный верхний порог слышимости тонов составляет у человека в среднем 20 000 колебаний звуковых волн в секунду.

В величинах абсолютных порогов ощущения наблюдаются значительные индивидуальные различия. У одних людей они выше, у других ниже. Изменяется величина порогов также и с возрастом. Так, у стариков абсолютный верхний порог слышимости тонов составляет 15 000 колебаний в секунду и ниже.

Разностным порогом ощущения (порогом различения) называется минимальная разница в интенсивности двух однородных раздражителей, которую человек способен ощутить. Не всякая разница в интенсивности двух однородных раздражителей ощущается. Необходимо, чтобы эта разница достигала определенной величины. Например, звуки в 400 и 402 колебания в секунду воспринимаются как звуки одинаковой высоты; два груза весом 500 и 510 г кажутся одинаково тяжелыми.

Величиной разностного порога ощущения определяется разностная чувствительность, или чувствительность различения. Чем меньше величина разностного порога, тем выше способность данного анализатора дифференцировать раздражения.

Чувствительность анализаторов повышается или понижается в зависимости: а) от внешних условий, сопутствующих основному раздражителю (острота слуха более высока в тишине и понижается при наличии шумной обстановки); б) от состояния рецептора (глаз, утомленный интенсивным светом, снижает свою чувствительность); в) от состояния центральных отделов анализаторов (при болезненном состоянии организма, при наличии значительного умственного утомления или при перетренировке чувствительность снижается).

Немецкий анатом и физиолог Э.Г.Вебер (1795—1878), исследуя зависимость интенсивности ощущений от изменений интенсивности раздражений, установил (1846, 1851), что между величиной раздражения и вызываемой им интенсивностью ощущения нет прямого соответствия. Например, чтобы ощутить едва заметное различие в тяжести, необходимо груз в 100 г увеличить или уменьшить примерно на 10 г. Но едва заметная разница в ощущении для груза в 1000 г будет вызываться прибавкой к основному грузу уже не 10, а 100 г. Это показывает, что величина разностного порога зависит не от абсолютной, а от относительной величины раздражителей: чем больше интенсивность исходного раздражителя, тем больше его надо увеличить, чтобы получить едва заметную разницу в ощущениях.

Увеличение интенсивности раздражителя, способное вызвать едва заметное увеличение интенсивности ощущения, всегда составляет определенную часть первоначальной величины или силы раздражителя. Например, для ощущений света эта прибавка составляет 0,01 первоначальной величины раздражителя, а для слуховых ощущений 0,1; для ощущений тяжести (при взвешивании на руке) —1/17 первоначального груза, для ощущения давления — 1/30 исходного давления и т. д.

Немецкий врач и философ Г.Т.Фехнер (1801 —1887), продолжая исследования Вебера по измерению ощущений, выразил вскрытую Вебером закономерность в математической формуле (1860), показав, что ощущение изменяется пропорционально логарифму раздражения. По этому психофизическому закону зависимость интенсивности ощущения от силы раздражителя может быть выражена следующим образом: интенсивность ощущений изменяется в арифметической прогрессии, тогда как интенсивность соответствующих раздражений изменяется в геометрической прогрессии (закон Вебера — Фехнера).

Основные факты, положенные в основу закона Вебера — Фехнера, не могут вызывать сомнения: действительно, величина разностного порога относительна и в пределах средних интенсивностей раздражителей меняется в зависимости от абсолютной величины раздражителя. Однако попытка придать исследуемой закономерности строго математическое выражение оказалась несостоятельной, поскольку едва заметные различия в ощущениях не являются постоянными величинами. Нельзя считать, что едва заметное ощущение различия грузов в 100 и 110 г равняется едва заметному ощущению при сравнении грузов в 1000 и 1100 г. Таким образом, закон Вебера — Фехнера должен рассматриваться как имеющий всего лишь относительное значение для раздражителей средней интенсивности. В этих пределах он имеет большое практическое значение. Например, разностный порог при подъеме штанги будет неминуемо возрастать по мере увеличения ее веса; мышечная чувствительность борца ухудшается при встрече с противником более тяжелого веса; точность зрительной оценки расстояний при игре с мячом (футбол, хоккей, теннис и др.) меняется в связи с дальностью этих расстояний; сопротивление воздуха при прыжках на лыжах с трамплина ощущается с разной степенью точности в зависимости от силы ветра и т. д.

Как абсолютные, так и разностные пороги имеют большое значение в практической деятельности человека. Например, усвоение сложных видов физических упражнений облегчается в тех случаях, когда спортсмен имеет высокий разностный порог мышечно - двигательной и вестибулярной чувствительности. Это позволяет ему заметить и исправить малейшие отклонения в совершаемых им движениях.

Вопрс 15

Взаимодействие ощущений и сенсорная адаптация

Ответ

Абсолютная и относительная чувствительность ощущений не остаются неизменными. Их пороги нельзя выражать в постоянных числах.

Исследования показали, что и абсолютная, и относительная чувствительность могут меняться в широких пределах: в темноте зрение обостряется, при сильном освещении его чувствительность снижается. В зависимости от окружающей обстановки чувствительность (например зрительная) человека резко меняется. Исследования также показали, что чувствительность глаза в темноте обостряется в 200000 (!) раз.

Такого рода изменения чувствительности связаны с явлением сенсорной адаптации - изменением чувствительности, происходящим вследствие приспособления органа чувств к действующим на него раздражителям. Адаптация выражается в том, что:

- при воздействии на органы чувств достаточно сильных раздражителей чувствительность уменьшается,

- при воздействии слабых раздражителей (или отсутствии оного) чувствительность увеличивается.

Такое изменение чувствительности не происходит сразу, оно требует определённого времени. Для разных органов чувств эти временные характеристики различаются. Чтобы зрение в тёмной комнате приобрело нужную чувствительность, должно пройти около 30 мин. Адаптация слуховых органов идёт гораздо быстрее, они адаптируются к окружающему фону уже через 15 с. Так же быстро происходит изменение чувствительности у осязания (слабое прикосновение к коже перестаёт восприниматься уже через несколько секунд).

Существует адаптация к запахам. Существует тепловая адаптация (привыкание к изменению температуры окружающей среды). Однако эти явления выражены отчётливо лишь в среднем диапазоне, и привыкание к сильному холоду или сильной жаре, так же как и к болевым раздражителям, почти не встречается.

В основном адаптация ощущений зависит от процессов, происходящих непосредственно в рецепторе. Под влиянием света, например, разлагается (выцветает) зрительный пурпур, находящийся в палочках сетчатки глаза. В темноте зрительный пурпур восстанавливается, чувствительность повышается.

Адаптация связана и с процессами, протекающими в центральных отделах анализаторов. На изменение чувствительности влияет разная возбудимость нервных центров. Длительное раздражении коры головного мозга провоцирует охранительное торможение, снижающее в том числе чувствительность. Адаптация демонстрирует большую пластичность организма в его приспособлении к условиям среды.

Взаимодействие ощущений

Чувствительность анализатора может меняться и под влиянием раздражения иных (не "родных" для анализатора) органов чувств. Существует два вида взаимодействия ощущений:

- взаимодействие между ощущениями одного вида,

- взаимодействие между ощущениями различных видов.

П. П. Лазарев установил, что освещение глаз делает слышимые звуки более громкими. С. В. Кравков показал, что ни один орган чувств не может работать, не оказывая влияния на функционирование других органов. В его экспериментах, например, звуковое раздражение (свист) обострял работу зрительного ощущения, повышал его чувствительность к световым раздражителям.

Запахи тоже могут повышать или понижать световую и слуховую чувствительность. Все анализаторы способны влиять друг на друга. Взаимодействие ощущений проявляется в двух противоположных процессах (и это показывает родство с процессами адаптации): повышении чувствительности, понижении чувствительности.

Общая закономерность во взаимодействии ощущений: слабые раздражители повышают, а сильные понижают чувствительность анализаторов при их взаимодействии между собой.

Механизм взаимодействия ощущений одного вида, на самом деле, похож на взаимодействие ощущений разного вида. Сильный сигнал в одних участках зрительного поля, например, может понизить чувствительность в других участках зрительного поля (и наоборот). Так, серый цвет на белом фоне будет выглядеть темнее, а в окружении черного цвета — светлее.

Сенсибилизация

Существуют способы повысить чувствительность органов чувств. Это повышение чувствительности называется сенсибилизацией. А. Р. Лурия выделял две стороны повышения чувствительности по типу сенсибилизации:

- имеющая длительный, постоянный характер и зависящая в основном от устойчивых изменений, происходящих в организме,

- имеющая временный характер и зависящая от физиологического и психического состояния человека.

Первый вид сенсибилизации тесно связан с изменением чувствительности. Исследования показали, что острота чувствительности органов чувств нарастает с возрастом, достигая максимума к 20-30 годам, в дальнейшем происходит стабилизация с последующим падением чувствительности к старости.

Синестезия

Синестезия это возникновение под влиянием раздражения одного анализатора ощущения, характерного для другого анализатора. У многих людей звуковые волны способны создавать иллюзию окрашенности окружающего пространства в тот или иной цвет.

Синестезия, по некоторым предположениям, может служить основой выдающихся способностей. У многих композиторов имеется так называемый цветовой слух. Известный мнемонист Ш., обладающий феноменальной памятью и которого исследовал А. Р. Лурия, мог охарактеризовать голос какого-нибудь человека как "жёлтый и рассыпчатый" (звуки разных тонов у него вызывали разные зрительные ощущения).

Явления синестезии наглядно показывают тесную связь анализаторов между собой.