Органы
чувств представляют собой, по сути дела,
фильтры энергии, через которые проходят
соответствующие изменения среды. По какому
принципу осуществляется отбор полезной
информации в ощущениях? Было сформулировано
несколько гипотез.
Согласно
первой гипотезе, существуют механизмы
для обнаружения и пропускания
ограниченных классов сигналов,
причем сообщения, не соответствующие
этим классам, отвергаются. Это
можно уподобить обычной редакторской
практике: одно периодическое издание
публикует, например, только информацию
о спорте и спортсменах, тогда
как другое отвергает все, кроме
оригинальных научных статей. Задачу
такой селекции выполняют механизмы
сличения. Например, у насекомых
эти механизмы включены в решение
нелегкой задачи - отыскания партнера
своего вида. Перемигивания светлячков,
“ритуальные танцы” бабочек
и т.п. - все это генетически
закрепленные цепи рефлексов,
следующих один за другим. Каждый
этап такой цепи последовательно
решается насекомым в двоичной
системе: “да” — “нет”. Не
то движение самки, не там
цветовое пятно, не тот узор
на крыльях, не так она ответила
в танце - значит, самка чужая,
другого вида. Этапы образуют
иерархическую последовательность:
начало нового этапа возможно только
после того, как на предыдущий вопрос отвечено
“да”.
Вторая
гипотеза предполагает, что принятие
или непринятие сообщений может
регулироваться на основе специальных
критериев, которые, в частности,
представляют собой потребности
живого существа. Все животные
обычно окружены морем стимулов,
к которым они чувствительны.
Однако большинство живых организмов
реагирует только на те стимулы,
которые непосредственно связаны с потребностями
организма. Голод, жажда, готовность к
спариванию или какое-либо другое внутреннее
влечение могут быть теми регуляторами,
критериями, по которым осуществляется
селекция стимульной энергии.
Согласно
третьей гипотезе, отбор информации
в ощущениях происходит на
основе критерия новизны. Действительно,
в работе всех органов чувств
наблюдается ориентировка на
изменение раздражителей. При
действии постоянного раздражителя
чувствительность как бы притупляется
и сигналы от рецепторов перестают
поступать в центральный нервный
аппарат. Так, ощущение прикосновения
имеет тенденцию к угасанию. Оно
может совершенно исчезнуть, если
раздражитель вдруг перестанет
двигаться по коже. Чувствительные
нервные окончания сигнализируют
мозгу о наличии раздражения
только тогда, когда изменяется
сила раздражения, даже если
время, в течение которого он
сильнее или слабее давит на
кожу, очень непродолжительно.
Подобным
образом дело обстоит и со
слухом. Было обнаружено, что певцу
для управления собственным голосом
и для поддержания его на
нужной высоте совершенно необходимо
вибрато - небольшое колебание
высоты тона. Без стимулирования
этих нарочитых вариаций мозг
певца не замечает постепенных
изменений высоты звука.
Для зрительного
анализатора также характерно
угасание ориентировочной реакции
на постоянный раздражитель. Если
в поле зрения лягушки нет
движущегося предмета, глаза ее
не посылают мозгу существенной
информации. Должно быть, зрительный
мир лягушки обычно так же
пуст, как чистая классная доска.
Однако любое движущееся насекомое
обязательно выделяется на фоне
этой пустоты.
Факты,
свидетельствующие об угасании
ориентировочной реакции на постоянный
раздражитель, были получены в
опытах Е.Н. Соколова. Нервная
система тонко моделирует свойства
внешних объектов, действующих на
органы чувств, создавая их нервные
модели. Эти модели выполняют
функцию избирательно действующего
фильтра. При несовпадении воздействующего
на рецептор раздражителя в
данный момент со сложившейся
ранее нервной моделью появляются
импульсы рассогласования, вызывающие
ориентировочную реакцию. И наоборот,
ориентировочная реакция угасает
на тот раздражитель, который
ранее применялся в опытах.
Следовательно,
процесс ощущения осуществляется
как система сенсорных действий,
направленных на селекцию и
преобразование специфической энергии
внешнего воздействия и обеспечивающих
адекватное отражение окружающего
мира.
Классификация
ощущений. Поскольку ощущения возникают
в результате воздействия определенного
раздражителя на соответствующий
рецептор, классификация ощущений
исходит из свойств раздражителей,
которые их вызывают, и рецепторов,
на которые воздействуют эти
раздражители. По характеру отражения
и месту расположения рецепторов принято
делить ощущения на три группы: 1) экстероцептивные,
отражающие свойства предметов и явлений
внешней среды и имеющие рецепторы на
поверхности тела; 2) интероцептивные,
имеющие рецепторы, расположенные во внутренних
органах и тканях тела и отражающие состояние
внутренних органов; 3) проприоцептивные,
рецепторы которых расположены в мышцах
и связках; они дают информацию о движении
и положении нашего тела. Подкласс проприоцепции,
представляющий собой чувствительность
к движению, называется также кинестезией,
а соответствующие рецепторы - кинестезическими
или кинестетическими.
Экстероцепторы
можно подразделить на две
группы: контактные и дистантные
рецепторы. Контактные рецепторы передают
раздражение при непосредственном контакте
с воздействующими на них объектами; таковы
осязательный, вкусовой рецепторы. Дистантные
рецепторы реагируют на раздражения, исходящие
от удаленного объекта; дистантрецепторами
являются зрительные, слуховые, обонятельные.
Мы назвали пять рецепторов, соответствующих
видам ощущений: зрение, слух, обоняние,
осязание и вкус, выделенных еще Аристотелем.
Аристотель дал схему этих чувств (в обыденной
практике в значении понятия “ощущение”
часто употребляют слово “чувство”),
которой следовали более двух тысяч лет.
В действительности видов ощущений гораздо
больше. В состав осязания, наряду с тактильными
ощущениями (ощущениями прикосновения),
входит вполне самостоятельный вид ощущений
- температурных. Они являются функцией
особого температурного анализатора.
Температурные ощущения не только входят
в состав осязания, но имеют и самостоятельное,
более общее значение для всего процесса
терморегуляции и теплообмена между организмом
и окружающей средой.Промежуточное положение
между тактильными и слуховыми ощущениями
занимают вибрационные ощущения. Большую
роль в общем процессе ориентировки человека
в окружающей среде играют ощущения равновесия
и ускорения. Сложный системный механизм
этих ощущений охватывает вестибулярный
аппарат, вестибулярные нервы и различные
отделы коры, подкорки и мозжечка. Общие
для разных анализаторов и болевые ощущения,
сигнализирующие о разрушительной силе
раздражителя.
С точки
зрения данных современной науки
принятое разделение ощущений
на внешние (экстероцепторы) и
внутренние (интероцепторы) недостаточно.
Некоторые виды ощущений можно
считать внешневнутренними. К
ним относятся температурные и болевые,
вкусовые и вибрационные, мышечно-суставные
и статико-динамические.
2.
Общие закономерности
ощущений
Общие
свойства ощущений. Ощущения —
это форма отражения адекватных
раздражителей. Так, адекватным
возбудителем зрительного ощущения
является электромагнитное излучение,
характеризующееся длинами волн
в диапазоне от 380 до 770 миллимикрон,
которые трансформируются в зрительном
анализаторе в нервный процесс,
порождающий зрительное ощущение.
Слуховые ощущения - результат отражения
воздействующих на рецепторы
звуковых волн с частотой колебаний
от 16 до 20000. Тактильные ощущения
вызываются действием механических
раздражителей на поверхность
кожи. Вибрационные, приобретающие особое
значение для глухих, вызываются вибрацией
предметов. Свои специфические раздражители
имеют и другие ощущения (температурные,
обонятельные, вкусовые). Однако различные
виды ощущений характеризуются не только
специфичностью, но и общими для них свойствами.
К таким свойствам относятся качество,
интенсивность, продолжительность и пространственная
локализация.
Качество
- это основная особенность данного
ощущения, отличающая его от других
видов ощущений и варьирующая
в пределах данного вида. Так,
слуховые ощущения отличаются
по высоте, тембру, громкости; зрительные
- по насыщенности, цветовому тону
и т.п. Качественное многообразие
ощущений отражает бесконечное
многообразие форм движения материи.
Интенсивность
ощущений является его количественной
характеристикой и определяется
силой действующего раздражителя
и функциональным состоянием
рецептора.
Продолжительность
ощущения есть его временная
характеристика., Она также определяется
функциональным состоянием органа чувств,
но главным образом временем действия
раздражителя и его интенсивностью. При
воздействии раздражителя на орган чувств
ощущение возникает не сразу, а спустя
некоторое время, которое назвали латентным
(скрытым) периодом ощущения. Латентный
период для различных видов ощущений неодинаков:
для тактильных ощущений, например, он
составляет 130 миллисекунд, для болевых
- 370 миллисекунд. Вкусовое же ощущение
возникает спустя 50 миллисекунд после
нанесения на поверхность языка химического
раздражителя.
Подобно
тому, как ощущение не возникает
одновременно с началом действия
раздражителя, оно и не исчезает
одновременно с прекращением
последнего. Эта инерция ощущений
проявляется в так называемом
последействии.
Зрительное
ощущение обладает некоторой
инерцией и исчезает не сразу
после того, как перестает действовать
вызвавший его раздражитель. След
от раздражителя остается в виде последовательного
образа. Различают положительные и отрицательные
последовательные образы. Положительный
последовательный образ по светлоте и
цветности соответствует первоначальному
раздражению. На инерции зрения, на сохранении
зрительного впечатления в течение некоторого
времени в виде положительного последовательного
образа основан принцип кинематографа.
Последовательный образ изменяется во
времени, при этом положительный образ
заменяется отрицательным. При цветных
источниках света происходит переход
последовательного образа в дополнительный
цвет.
И. Гете
в “Очерке учения о цвете”
писал: “Когда я однажды под
вечер зашел в гостиницу и в комнату
ко мне вошла рослая девушка с ослепительно
белым лицом, черными волосами и в ярко-красном
корсаже, я пристально посмотрел на нее,
стоявшую в полусумраке на некотором расстоянии
от меня. После того как она оттуда ушла,
я увидел на противоположной от меня светлой
стене черное лицо, окруженное светлым
сиянием, одежда же вполне ясной фигуры
казалась мне прекрасного зеленого цвета
морской волны”.
Появление
последовательных образов можно
научно объяснить. Как известно,
в сетчатке глаза предполагается
наличие цветоощущающих элементов
трех видов. В процессе раздражения они
утомляются и становятся менее чувствительными.
Когда мы смотрим на красный цвет, соответствующие
ему приемники утомляются сильнее, чем
другие, поэтому, когда на тот же участок
сетчатки затем падает белый свет, остальные
два вида приемников сохраняют большую
восприимчивость и мы видим сине-зеленый
цвет.
Слуховые
ощущения, аналогично зрительным, тоже
могут сопровождаться последовательными
образами. Наиболее сравнимое явление
при этом “звон в ушах”, т.е. неприятное
ощущение, которым часто сопровождается
воздействие оглушающих звуков. После
действия на слуховой анализатор в течение
нескольких секунд ряда коротких звуковых
импульсов они начинают восприниматься
слитно или приглушенно. Это явление наблюдается
после прекращения действия звукового
импульса и продолжается в течение нескольких
секунд в зависимости от интенсивности
и длительности импульса.
Подобное
явление происходит и в других
анализаторах. Например, температурные,
болевые и вкусовые ощущения
также продолжаются некоторое
время после действия раздражителя.
Наконец,
для ощущений характерна пространственная
локализация раздражителя. Пространственный
анализ, осуществляемый дистантными
рецепторами, дает нам сведения о локализации
раздражителя в пространстве. Контактные
ощущения (тактильные, болевые, вкусовые)
соотносятся с той частью тела, на которую
воздействует раздражитель. При этом локализация
болевых ощущений бывает более разлитой
и менее точной, чем тактильных.
Чувствительность
и ее измерение. Различные органы
чувств, дающие нам сведения о
состоянии окружающего нас внешнего
мира, могут быть более или
менее чувствительны к отображаемым
ими явлениям, т.е. могут отображать
эти явления с большей или
меньшей точностью. Чувствительность
органа чувств определяется минимальным
раздражителем, который в данных
условиях оказывается способным
вызвать ощущение. Минимальная сила
раздражителя, вызывающая едва заметное
ощущение, называется нижним абсолютным
порогом чувствительности.
Раздражители
меньшей силы, так называемые
подпороговые, не вызывают возникновения
ощущений, и сигналы о них не
передаются в кору головного
мозга. Кора в каждый отдельный
момент из бесконечного количества
импульсов воспринимает лишь
жизненно актуальные, задерживая
все остальные, в том числе
импульсы от внутренних органов.
Такое положение биологически
целесообразно. Нельзя представить
себе жизнь организма, у которого
кора больших полушарий одинаково
воспринимала бы все импульсы
и обеспечивала на них реакции.
Это привело бы организм к
неминуемой гибели. Именно кора
больших полушарий стоит на
страже жизненных интересов организма
и, повышая порог своей возбудимости,
превращает неактуальные импульсы
в подпороговые, избавляя тем
самым организм от ненужных
реакций.