Світлова і темнова адаптація

Чутливість рецепторних клітин ока не постійна, а залежить від попе­реднього подразника. Так, після дії інтенсивного світла чутливість різко знижується, а в темряві - зростає.

Процес адаптації зору – це прис­тосування до зміни освітленості.

Зір до світла (світлова адаптація) адаптується швидко, протягом кількох хвилин.

А темно­ва адаптація відбувається лише через кілька десятків хвилин.

Ця різниця частково пояснюється тим, що чутливість колбочок змінюється швидше (від 40 с до кількох хвилин), ніж паличок (повністю закінчується лише че­рез 40-50 хв). Однак паличкова система є набагато чутливішою, ніж колбочкова: в абсолютній темряві поріг зорової чутливості сягає рівня 1-4 фотонів за 1 с на фоторецептор.

Механізм адаптації до зміни освітленості починається з рецепторно­го та оптичного апаратів ока.

Останнє пов'язано з реакцією зіниці: звужен­ня на світлі і розширення у темряві. Цей механізм включається за допомо­гою автономної нервової системи. У результаті змінюється кількість рецепторів, на які падають промені світла: підключення у сутінках пали­чок погіршує гостроту зору і збільшує час темнової адаптації.

У рецепторних клітинах процеси зниження і підвищення чутливості зумовлені, з одного боку, зміною рівноваги між пігментом, що розпадаєть­ся і синтезується (певна роль у цьому процесі належить пігментним кліти­нам, які постачають палички вітаміном А). З іншого боку, за участю ней­ронних механізмів регулюються також і розміри рецептивних полів, переключення з колбочкової системи на паличкову за допомогою горизон­тальних клітин.

Сприйняття простору

Рухи очей. Для нормального бачення предметів око повинно постійно рухатися. У зв'язку з тим що імпульси в рецептивних клітинах виникають у момент вмикання або вимикання світла, необхідно постійно переводити промінь світла на нові рецептори.

Під час реєстрації мимовільного руху ока можна виявити, що тривалість кожного окремого стрибка (сакади) становить соті частки секунди, а розмір його не перевищує 20 градусів.

Крім стрибків око безупинно дрібно тремтить і дрейфує, зміщуючись з точками фіксації погляду. Ці рухи необхідні для дезадаптації зорових ней­ронів.

Оцінка швидкості руху предмета у просторі. Для оцінки швидкості руху вирішальне значення мають центральні механізми зорової кори.

Оцінка швидкості руху предмета ґрунтується на порівнянні нерухомого об'єкта з об'єктом, що зміщується, промені від якого переміщуються по сітківці. Чутливість до руху зменшується у разі збільшення відстані ділян­ки сітківки, що стимулюється, від центральної ямки. Тому з появою рухо­мого об'єкта на периферії сітківки око переводить його в ділянку цент­ральної ямки. Центральні механізми переробки зорової інформації здійснюють комплексне порівняння подразнень, що надходять на сітківку від предметів, що рухаються, і нерухомих, з командами від руху очей і го­лови.

Принцип парності функціональної організації аналізатора ( тобто, васіх аналізаторів є пара – 2 ) дозво­ляє проводити просторове сприйняття інформації, її локалізацію, напрямок поширення. Виняток становить зоровий аналізатор, який одним оком здатний сприйняти об'ємність навколишнього середо­вища. У цьому разі оцінка здійснюється за величиною зображення на сітківці: величина зображення предмета буде прямо пропорційна йо­го відстані до сітківки. Однак бінокулярне просторове сприйняття більш точне.

Оцінка відстані. Для оцінки відстані має значення те, що чим ближче до ока розташований предмет, тим більше рецепторів сітківки його сприй­мають.

Крім того, сигналами для визначення відстані є:

- ступінь напружен­ня акомодації,

- зведення (конвергенція) чи розведення (дивергенція) зоро­вих осей.

Значно легше визначити відстань, якщо дивитися одночасно двома очима

( бінокулярний зір). Це забезпечує точне сприйняття глибини простору. Важливим у такому разі є також явище диспарації. Якщо розгля­дати предмет одночасно двома очима, його зображення потрапляє на іден­тичні ділянки правої та лівої сітківки і в центральних ланках зорової сис­теми воно сприймається як єдине ціле.

Однак якщо пальцем змістити одне око з його природного положення, то ефект впливу променів на ідентичні ділянки сітківки порушується і предмет роздвоюється, оскільки зображен­ня попадає на неідентичні точки обох сітківок. Тому завжди під час розглядання предметів, які далеко розташовані, близько розташо­вані предмети тією чи іншою мірою двояться, і навпаки. Ми ж цього прос­то не зауважуємо. Важливе значення під час оцінювання реальних розмірів і відстані до предмета має порівняння його з навколишніми, завдяки чому 9уб'єктивне сприйняття істинних його форм може змінюватися.

Гострота зору. Максимальна здатність зору сприймати окремі точки простору окремо називається гостротою зору.

Для цього необхідно, щоб збудження виникло в двох гангліонарних клітинах. Гострота зору зале­жить як від щільності розташування рецепторів, так і від розміру рецептивних полів, що визначають контраст, а останнє - ще й від освітленості.

Цій умові для нормального ока відповідає хід променів під кутом в 1 мінуту. Максимальною гострота зору буде в разі потрапляння променів на жовту пляму, де щільність рецепторів найбільша, а розміри центрів ре­цептивних полів найменші. До периферії від неї гострота зору стає ниж­чою. Для вимірювання гостроти зору існують спеціально розроблені таб­лиці, на яких деталі букв або символів видимі під відповідними кутами з визначеної відстані( таблиці Сівцева, Орлової).

Поле зору.

Коли предмет фіксується поглядом, то його зображення потрапляє на жовту пляму. У такому випадку цей предмет буде видно найчіткіше так званим центральним зором.

Предмети, зображення яких потрапляють на інші відділи сітківки, за рахунок периферичного зору ви­димі не так чітко.

Той простір, що розрізняється оком під час фіксації по­гляду в одній точці, називається полем зору.

Величина поля зору для різних кольорів неоднакова.

Вимірюють поле зору за допомогою приладу - пери­метра.

Бінокулярне бачення: зображення предмета, який ми розглядаємо, проектується на обидві сітківки. Однак двоїння не виникає, оскільки воно проектується на зовсім когерентні її ділянки.

Зображення інших предметів проектується на диспартантні ділянки сітківки з виникнен­ням двоїння даних предметів.

Переконатися у цьому можна, злегка натиснувши на одне з очних яблук із зовнішнього боку. Цей факт виз­начає здатність зорового аналізатора оцінити відстань і просторове сприйняття (стереоскопічне) інформації.

3. Структурно-функціональна організація слухової сенсорної системи.

   Звукопровідні, сприймаючі та аналізуючі структури. Провідниковий та кірковий відділи слухової сенсорної системи. Теорія сприйняття звуків. Бінауральний слух.

   Отже, спочатку коротко дамо характеристику поняттю « звук»

Звук - це механічні коливання молекул . Швид­кість поширення звукових коливань у повітрі дорівнює 332 м/с, у во­ді - 140 м/с і залежить від пружних властивостей середовища та мен­шою мірою від температури, інших факторів. У вакуумі звук відсутній.

Коливання тіла, яке звучить, схожі на маятнико­подібні. Час одного коливання - це період коливань. У повітрі ці ко­ливання (ущільнення і розрідження) утворюють звукову хвилю певно­го тиску. Одна з умов оптимального звуку - прихід звукової хвилі до вікон присінка і равлика (завитка) у різні фази.

Звуки поділяються на чисті тони, складні тони й шуми.

Гар­монічні (ритмічні) синусоїдальні коливання створюють чистий, простий звуковий тон. Це звук камертона.

Негармонійний звук має складну структуру і називається шумом. Шумовий спектр складаєть­ся з багатьох різноманітних коливань, частоти яких відносяться до частоти основного тону як дробові числа. Сприйняття шуму часто супроводжується неприємними звуковими відчуттями.

Здатність звукової хвилі огинати перепони називається дифракцією. Звуки з великою довжиною хвилі мають кращу дифракцію, ніж високі з короткою довжиною.

Явище відлунювання звуку (звуко­вої хвилі) від перепон, які трапляються на його шляху, називається лу­ною( ехом),

багаторазове відлунювання звуку в закритих приміщеннях - ре­верберацією, накладення віддзеркаленої звукової хвилі на первинну звукову - інтерференцією. При інтерференції може бути як ослаблен­ня, так і посилення звукових хвиль. Інтерференція з посиленням звуку відбувається й при його проходженні через зовнішній слуховий прохід.

Резонанс - це коли звукова хвиля тіла, яке коливається, викликає співколивання іншого предмета (резонатор). Гострий резонанс - ко­ливання резонатора збігаються з періодом коливань діючої сили; ту­пий - періоди не збігаються. При гострому резонансі коливання зату­хають повільно, при тупому - швидко. Важливо те, що коливання структур вуха, які проводять звук, затухають швидко, що усуває спот­ворення зовнішнього звуку. Це дозволяє швидко й послідовно прий­мати все нові звукові сигнали. Деякі структури равлика володіють гострим резонансом, що сприяє розрізненню двох близько розміще­них частот.

Мінімальна енергія звукових коливань, яка здатна викликати відчуття почутого звуку, - це поріг слухового відчуття (абсолютний поріг слухової чутливості).

Інтенсивність звуку - фізичне поняття його сили, гучність -суб'єктивна оцінка сили звуку.

Інтенсивність - це енергія, яка перено­ситься звуковою хвилею через одиницю площі за одиницю часу. У зв'язку з труднощами її вимірювань на практиці частіше використо­вують звуковий тиск (сила, яка діє на площу, розміщену перпендику­лярно рухові частинок).

В акустиці існує такий поділ коливань:

а) дозвукові коливання, або інфразвуки (частота менше 20 Гц);

б) звукові коливання, або власне звуки (20 - 20 000 Гц) їх і розрізняє вухо людини;

в) надзву­кові коливання, або ультразвуки (частота більше 20 000 Гц).