11.3. Основні властивості і характеристики відчуттів

До основних властивостей відчуттів відносять: якість, інтенсивність, тривалість і просторову локалізацію, абсолютний і відносний пороги відчуттів.

Якість – характеризує основну інформацію, що відображується цим відчуттям, відрізняє його від інших видів відчуттів і варіює в межах цього виду відчуттів. Наприклад, смакові відчуття надають інформацію про деякі хімічні характеристики предмета: солодкий або кислий, гіркий або солоний. Нюх теж надає нам інформацію про хімічні характеристики об’єкту, але іншого роду: квітковий запах, запах мигдалю, запах сірководню та ін.

Інтенсивність відчуття є його кількісною характеристикою і залежить від сили діючого подразника і функціонального стану рецептора, що визначає міру готовності рецептора виконувати свої функції. Наприклад, при нежиті інтенсивність сприйманих запахів може бути спотворена.

Тривалість відчуття – це тимчасова характеристика виниклого відчуття. Вона також визначається функціональним станом органу чуття, але головним чином – часом дії подразника і його інтенсивністю. У відчуттів існує так званий латентний (прихований) період. При дії подразника на орган чуття відчуття виникає не відразу, а через деякий час. Латентний період різних видів відчуттів неоднаковий. Наприклад, для тактильних відчуттів він складає 130 мс, для больових – 370 мс, а для смакових – всього 50 мс.

Відчуття не виникає одночасно з початком дії подразника і не зникає одночасно з припиненням його дії. Ця інерція відчуттів проявляється в так званій післядії. Зорове відчуття, наприклад, має деяку інерцію і зникає не відразу після припинення дії подразника, що його викликав. Слід від подразника залишається у вигляді послідовного образу. Розрізняють позитивні і негативні послідовні образи. Позитивний послідовний образ відповідає первинному роздратуванню, полягає в збереженні сліду роздратування тієї ж якості, що і діючий подразник.

Негативний послідовний образ полягає у виникненні якості відчуття, протилежного до якості впливаючого подразника. Наприклад, світло-темрява, тяжкість-легкість, тепло-холод та ін. Виникнення негативних послідовних образів пояснюється зменшенням чутливості цього рецептора до певної дії.

І нарешті, для відчуттів характерна просторова локалізація подразника. Аналіз, здійснюваний рецепторами, дає нам відомості про локалізацію подразника в просторі, тобто ми можемо сказати, звідки падає світло, йде тепло або на яку ділянку тіла впливає подразник.

Усі описані вище властивості відбивають якісні характеристики відчуттів. Проте не менш важливе значення мають кількісні параметри основних характеристик відчуттів, або міри чутливості.

Засновником досліджень кількісних параметрів відчуттів був німецький фізик, психолог і філософ Г. Т. Фехнер (1801-1887), який у 1860 р. опублікував працю під назвою “Елементи психофізики”. Основними завданнями психофізики Фехнер вважав вивчення співвідношення фізичного і психічного світу і кількісний опис цього співвідношення. Перше питання, яке цікавило Фехнера, – це проблема порогів чутливості.

Розрізняють два типи порогів чутливості: абсолютний і диференціальний.

Абсолютний поріг чутливості – це така величина стимулу (фізичного подразника), нижче за яку відчуття від стимулу не виникає, а вище – виникає. Звернемося до мал. 11.2. Всі стимули, які більше (сильніше, голосніше, яскравіше) певної інтенсивності подразника, викликають відчуття (права частина діапазону). Варто ж нам дещо зменшити величину стимулу (зрушити його в ліву частину діапазону), як ми перестаємо його відчувати.

Мал. 11.2. Абсолютний поріг чутливості.

Поріг диференціальної чутливості – величина фізичної відмінності між стимулами, більше за яку ми їх розрізняємо, а менше за яку – ні.

Так, якщо ми зменшимо фізичну різницю між стимулами (див. мал. 11.3), то відмінність між ними перестане відчуватися. Але варто злегка «розвести» стимули за фізичною інтенсивністю, як відчуття відмінності з’явиться. Наприклад, якщо покласти на руку вантаж вагою 100 грамів, а потім додати до цієї ваги ще один грам, то цієї надбавки жодна людина відчути не зможе. Для того, щоб відчути надбавку до ваги, необхідно додати три-п’ять грамів. Таким чином, для того, щоб відчути мінімальну відмінність в характеристиках діючого подразника, необхідно змінити силу його дії на певну величину.

Мал. 11.3. Диференціальний поріг чутливості.

Поріг відмінностей відчуттів визначається співвідношенням

I / I,

де I – величина, на яку має бути змінений початковий, такий, що вже породив відчуття стимул, щоб людина помітила, що він дійсно змінився; I – величина діючого стимулу. Відносна величина, що характеризує поріг розрізнення, є постійною для конкретного аналізатора. Для зорового аналізатора це співвідношення складає приблизно 1/1000, для слухового – 1/10, для тактильного – 1/30. Таким чином, поріг розрізнення має постійну відносну величину, тобто завжди виражається у вигляді відношення, що показує, яку частину первинної величини подразника потрібно додати до цього роздратування, щоб отримати ледве помітну відмінність у відчуттях. Це положення було назване законом Бугера-Вебера. У математичному виді цей закон може бути записаний в наступному виді:

I / I = const,

де const (константа) – постійна величина, що характеризує поріг відмінності відчуття, названа константою Вебера. Параметри константи Вебера приведені в таблиці 11.1.

Таблиця 11.1 Значення константи Вебера для різних органів чуття

Відчуття	Значення константи
Відчуття зміни висоти звуку Відчуття зміни яскравості світла Відчуття зміни ваги предметів Відчуття зміни гучності звуку Відчуття зміни тиску на поверхню шкіри Відчуття зміни смаку соляного розчину	0,003 0,017 0,020 0,100 0,140 0,200

Ґрунтуючись на експериментальних даних Вебера, Г. Фехнер – сформулював наступний закон: інтенсивність відчуттів росте пропорційно логарифму інтенсивності подразника. Залежність інтенсивності відчуттів від сили подразника виражається формулою:

S = K  lg I + C,

(де S – інтенсивність відчуття; I – сила подразника; K і C – константи). Ця формула відбиває положення, яке носить назву основного психофізичного закону, або закону Вебера-Фехнера.

Приблизно через сто років після появи книги Фехнера Стівенc висунув ідею про можливість безпосередньої кількісної оцінки людиною своїх відчуттів. Крім того, Стівенc переглянув основний постулат Фехнера про константну мінімальних відмінностей між відчуттями: замість R= C Стівенс запропонував  = С. Це співвідношення виглядає аналогічно співвідношенню Вебера, але тільки в ньому фігурують не фізичні величини, а психічні – відчуття. Співвідношення Стівенса означає, що відношення мінімального приросту відчуття до початкового відчуття рівне постійній величині.

Ґрунтуючись на запропонованому співвідношенні Стівенс математично вивів формулу основного психофізичного закону:

R = C (S - S₀) ⁿ,

де С – константа, пов’язана із співвідношенням Вебера; S – величина діючого стимулу; S0 – абсолютний поріг, n – показник ступеня функції.

Залежність між відчуттям і фізичним стимулом має, за Стівенсом, не логарифмічний, а степеневий характер. Пізніше були запропоновані інші численні формули основного психофізичного закону.

Як закон Фехнера, так і закон Стівенса, достатньо точно відбивають суть зміни відчуттів при зміні величини роздратування. По-перше, відчуття міняються непропорційно силі фізичних стимулів, діючих на органи чуття. По-друге, сила відчуття росте набагато повільніше, ніж величина фізичних стимулів. Саме у цьому полягає сенс психофізичних законів.