Понятие об ощущениях

Интенсивность ощущения давления зависит от скорости, с которой совершается деформация кожной поверхности: сила ощущения тем больше, чем быстрее совершается деформация.

Обоняние – вид чувствительности, порождающий специфические ощущения запаха. Это одно из наиболее древних и жизненно важных ощущений. Анатомически орган обоняния расположен у большинства живых существ в наиболее выгодном месте – впереди, в выдающейся части тела. Путь от рецепторов обоняния до тех мозговых структур, где принимаются и перерабатываются получаемые от них импульсы, наиболее короткий. Нервные волокна, отходящие от обонятельных рецепторов, непосредственно без промежуточных переключений попадают в головной мозг.

Часть мозга, которая называется обонятельной также является наиболее древней; чем на более низкой ступени эволюционной лестницы стоит живое существо, тем большее пространство в массе головного мозга она занимает. У рыб, например, обонятельный мозг охватывает практически всю поверхность полушарий, у собак – около одной ее трети, у человека его относительная доля в объеме всех мозговых структур равна примерно одной двадцатой части. Указанные различия соответствуют развитости других органов чувств и тому значению, которое данный вид ощущений имеет для живых существ. Для некоторых видов животных значение обоняния выходит за пределы восприятия запахов. У насекомых и высших обезьян обоняние также служит средством внутривидового общения.

Во многих отношениях обоняние - самое таинственное. Многие замечали, что хотя запах и помогает воскресить в памяти какое-либо событие, почти невозможно вспомнить сам запах, подоб­но тому, как мы мысленно восстанавливаем образ или звук. Запах потому так хорошо служит памяти, что механизм обоняния тесно связан с той частью мозга, которая управляет памятью и эмоция­ми, хотя мы и не знаем точно, как устроена и действует эта связь.

Вкусовые ощущения имеют четыре основные модальности: сладкое, соленое, кислое и горькое. Все остальные ощущения вкуса представляют собой разнообразные сочетания этих четырех основных. Модальность – качественная характеристика ощущений, возникающих под действием определенных раздражителей и отражающих свойства объективной реальности в специфически закодированной форме.

Обоняние и вкус называют химическими чувствами, потому что их рецепторы реагируют на молекулярные сигналы. Когда мо­лекулы, растворенные в жидкости, например в слюне, возбуждают рецепторы вкусовых почек языка, мы ощущаем вкус. Когда моле­кулы, витающие в воздухе, попадают на обонятельные рецепторы в носу, мы чувствуем запах. Хотя у человека и большинства жи­вотных вкус и обоняние, развившись из общего химического чув­ства, стали независимыми, они остаются связанными между со­бой. В некоторых случаях, например, вдыхая запах хлороформа, нам ка­жется, что мы ощущаем его запах, но на самом деле это вкус.

С другой стороны, то, что мы называем вкусом вещества, нередко оказывается его запахом. Если вы закроете глаза и зажмете нос, то возможно не сможете отличить картошку от яблока или вино от кофе. Зажав нос, вы на 80 процентов лишитесь возможности ощущать ароматы большинства пищевых продуктов. Именно поэтому люди, у которых не дышит нос (насморк) плохо ощущают вкус пищи.

Хотя наш обонятельный аппарат удивительно чувствителен, человек и другие приматы чувствуют запахи гораздо хуже боль­шинства других видов животных. Некоторые ученые предполага­ют, что наши далекие предки потеряли остроту обоняния тогда, когда залезли на деревья. Поскольку острота зрения в тот период бы­ла важнее, баланс между различными видами чувств нарушился. В ходе этого процесса изменилась форма носа и уменьшился размер органа обоняния. Оно стало менее тонким и не восстано­вилось даже тогда, когда предки человека спустились с деревьев.

Тем не менее, у многих видов животных обоняние по-прежнему остается одним из основных средств коммуникации. Вероятно и для человека запахи более важны, чем предполагалось до сих пор.

Обычно люди различают друг друга, полагаясь на зри­тельное восприятие. Но иногда и обоняние здесь игра­ет роль. М. Рассел, психолог из Калифорнийского универси­тета, доказал, что младенцы могут узнавать мать по запаху. Шесть из десяти шестинедельных младенцев улыбались, чувствуя запах матери, и не реагировали либо начинали плакать, когда чувствовали запах другой женщины. Другой опыт доказал, что и родители могут узнавать своих детей по запаху.

Вещества имеют запах только в том случае, если они летучи, то есть легко переходят из твердого или жидкого состояния в газо­образное. Впрочем, сила запаха не определяется одной летучестью: некоторые менее летучие вещества, например содер­жащиеся в перце, пахнут сильнее, чем более летучие, например, спирт. Соль и сахар почти не имеют запаха, так как их молекулы так крепко сцеплены друг с другом электростатическими силами, что почти не испаряются.

Хотя мы очень хорошо обнаруживаем запахи, мы плохо распознаем их при отсутствии зрительной под­сказки. Например, запахи ананаса или шоколада казалось бы ярко выражены, и тем не менее, если человек не видит источника запаха, то как правило точно определить его не может. Он мо­жет сказать, что запах ему знаком, что это запах чего-то съедобного, но назвать его происхождение большинство людей в такой ситуации не могут. Таково свойство нашего механизма восприятия.

Заболевания верхних дыхательных путей, приступы аллергии могут блокировать носовые пути или притупить остроту рецепто­ров обоняния. Но бывает и хроническая потеря обоняния, так на­зываемая аносмия.

Даже люди, нежалующиеся на обоняние, могут не чувство­вать некоторых запахов. Так, Дж. Эмур из Калифорнийского университета обнаружил, что 47% населения не чувствуют запаха гормона андростерона, 36% - не ощущают запаха солода, 12% - мускуса. Такие особенности восприятия передаются по наследст­ву, и изучение обоняния у близнецов подтверждает это.

Несмотря на все недостатки нашей обонятельной системы нос человека, как правило, лучше обнаруживает присутствие запаха, чем любой прибор. Все же приборы бывают необхо­димы для точного определения состава запаха. Для анализа компонентов запаха обычно применяют газовые хроматографы и масс-спектрографы. Хроматограф выделяет компоненты запаха, которые затем поступают в масс-спектрограф, где определяется их химическое строение.

Иногда обоняние человека используют в ком­бинации с прибором. Например, изготовители парфюмерии и ду­шистых пищевых добавок для того чтобы воспроизвести, например, аромат свежей земляники, с помощью хроматографа расщепляют его на сто с лишним компонентов. Опытный дегустатор запахов вдыхает инертный газ с этими компонентами, поочередно выходя­щими из хроматографа, и определяет три-четыре основных, наибо­лее заметных человеку компонента. Эти вещества затем мож­но синтезировать и, смешав в соответствующей пропорции, полу­чить естественный аромат.

Древняя восточная медицина использовала запахи для диагностики. Часто врачи, не имея сложных приборов и химических тестов для того чтобы поставить диагноз, полагались на собственное обоняние. В старинной медицинской литературе имеются све­дения о том, например, что запах, источаемый больным тифом, похож на аромат свежеиспеченного черного хлеба, а от больных золотухой (формой туберкулеза) исходит запах прокисшего пива.

Сегодня медики заново открывают ценность запаховой диагности­ки. Так обнаружено, что специфический запах слюны говорит о заболевании десен. Некоторые врачи экспериментируют с ката­логами запахов - листочками бумаги, пропитанными различными соединениями, запах которых характерен для той или иной болез­ни. Запах листочков сравнивают с запахом, исходящим от пациента.

В некото­рых медицинских центрах имеются специальные установки для изучения запахов болезней. Больного помещают в цилиндриче­скую камеру, через которую пропускается поток воздуха. На вы­ходе воздух анализируется газовыми хроматографами и масс-спектрографами. Изучаются возможности использования такой установки как инструмента для диагностики ряда заболеваний, особенно заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ.

Запах и обоняние - явления гораздо более сложные и влияю­щие на нашу жизнь в большей степени, чем мы полагали до недав­них пор, и думается, что ученые, занимающиеся кругом этим проблем, стоят на пороге многих поразительных открытий.

Зрительные ощущения – вид ощущений, вызываемых воздействием на зрительную систему электромагнитных волн в диапазоне от 380 до 780 миллиардных долей метра. Данный диапазон занимает лишь часть электромагнитного спектра. Волны, находящиеся внутри этого диапазона и различающиеся по длине, порождают ощущения различного цвета. В приведенной ниже таблице представлены данные, отражающие зависимость ощущений цвета от длины электромагнитных волн. (В таблице представлены данные, разработанные Р.С. Немовым)

Таблица 1

Связь между зрительно воспринимаемой длиной волны и субъективным ощущением цвета

Аппаратом зрения является глаз. Световые волны, отраженные предметом, преломляются, проходя через хрусталик глаза, и формируются на сетчатке в виде изображения – образа. Выражение: “Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать”, – говорит о наибольшей предметности зрительного ощущения. Зрительные ощущения делятся на:

- ахроматические, отражающие переход от тьмы к свету (от черного к белому) через массу оттенков серого цвета;

- хроматические, отражающие цветовую гамму с многочисленными оттенками и переходами цветов – красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.

Эмоциональное воздействие цвета связано с его физиологическим, психологическим и социальным смыслом.

Слуховые ощущения являются результатом механического воздействия на рецепторы звуковых волн с частотой колебаний от 16 до 20000 Гц. Герц – это физическая единица, посредством которой оценивается частота колебания воздуха в секунду, численно равная одному колебанию, совершаемому за секунду. Колебания давления воздуха, следующие с определенной частотой и характеризующиеся периодическими появлениями областей высокого и низкого давления, воспринимаются нами как звуки определенной высоты и громкости. Чем больше частота колебаний давления воздуха, тем выше воспринимаемый нами звук.

Различают три вида звуковых ощущений:

- шумы и другие звуки, (возникающие в природе и в искусственной среде);

- речевые, (связанные с общением и средствами массовой коммуникации);

- музыкальные (искусственно создаваемые человеком для искусственных переживаний).

В этих видах ощущений слуховой анализатор выделяет четыре качества звука:

- сила (громкость, оценивается в децибеллах);

- высота (высокая и низкая частота колебаний в единицу времени);

- тембр (своеобразие окраски звука – речевого и музыкального);

- длительность (время звучания плюс темпо-ритмический узор).

Известно, что новорожденный уже с первых часов способен распознавать отчетливые звуки разной интенсивности. Он даже может отличить голос своей матери от других голосов, произносящих его имя. Развитие этой способности начинается еще в период внутриутробной жизни (слух, также как и зрение функционирует уже у семимесячного плода).

В процессе развития человечества развились и органы чувств, а также функциональное место различных ощущений в жизнедеятельности людей с точки зрения их способности “доставлять” биологически значимую информацию. Так, например, оптические изображения, формирующиеся на сет­чатке глаз (ретинальные изображения), представляют собой световые узоры, которые важны лишь постольку, поскольку могут быть использованы для узнавания неоптических свойств вещей. Изображе­ние нельзя съесть, как не может есть и оно само; био­логически изображения несущественны.

Этого нельзя сказать обо всей сенсорной информации вообще. Ведь чувства вкуса и прикосновения прямо передают биоло­гически важную информацию: предмет твердый или горячий, съедобный или несъедобный. Эти чувства дают мозгу сведения, необходимые для сохра­нения жизни; к тому же значимость такой информации не зависит от того, что представляет собой данный объект как целое.

Эта информация важна и помимо опознания объектов. Появляется ли в руке ощущение ожога от пламени спички, от раскаленного утюга или от струи кипятка, разница невелика - рука во всех случаях отдергива­ется. Главное – появляется ощущение ожога; именно это ощущение передается непосредст­венно, природа же объекта может быть установлена позднее. Реакции такого рода примитивны, субперцеп­тивны; это реакции на физические условия, а не на сам объект. Опознание объекта и реагирование на его скры­тые свойства появляются гораздо позже.

В процессе биологической эволюции первыми, по-видимому, возникли чувства, обеспечивающие реакцию именно на такие физические условия, которые непосредственно необходимы для сохранения жизни. Осязание, вкус и восприятие изменения температуры должны были возникнуть раньше зрения, так как для того, чтобы воспринять зрительные образы, их нужно истолковать, - только так они могут быть связаны с миром предметов.

Необходимость истолкования требует наличия сложной нервной системы (своего рода “мыслителя”), поскольку поведение руководствуется скорее догадкой о том, что представляют собой объекты, чем прямой сенсорной информацией о них.  Возникает вопрос: предшество­вало ли появление глаза развитию мозга или наоборот? В самом деле - зачем нужен глаз, если нет мозга, способного интерпретировать зрительную информацию? Но, с другой стороны, зачем нужен мозг, умеющий это делать, если нет глаз, способных “питать” мозг соответст­вующей информацией?

Не исключено, что развитие шло по пути преобразо­вания примитивной нервной системы, реагирующей на прикосновение, в зрительную систему, обслуживающую примитивные глаза, поскольку кожный покров был чувствителен не только к прикосновению, но и к свету. Зрение развилось, вероятно, из реакции на движущиеся по поверхности кожи тени - сигнал близкой опасности. Лишь позднее, с возникновением оптической системы, способной формировать изображение в глазу, появилось опознание объектов.

По-видимому, развитие зрения прошло несколько стадий: сначала концентрировались светочувствительные клетки, рассеянные до этого по поверхности кожи, затем образовались “глазные бока­лы”, дно которых было устлано светочувствительными клетками. “Бокалы” постепенно углублялись, вследствие чего возрастала контрастность теней, падающих на дно “бокала”, стенки которого все лучше защищали светочувствительное дно от косых лучей света.