Однако
подпороговые импульсы не безразличны
для организма. Подтверждением
этому служат многочисленные
факты, полученные в клинике
нервных болезней, когда именно
слабые, подкорковые раздражители
из внешней среды создают в
коре больших полушарий доминантный
очаг и способствуют возникновению
галлюцинаций и “обмана чувств”.
Подпороговые звуки могут восприниматься
больным как сонм навязчивых
голосов при одновременном полном
безразличии к настоящей человеческой
речи; слабый, еле заметный луч
света может вызвать галлюцинаторные
зрительные ощущения различного
содержания; еле заметные тактильные
ощущения - от контакта кожи с
одеждой — ряд извращенных
острых кожных ощущений.
Нижний
порог ощущений определяет уровень
абсолютной чувствительности данного
анализатора. Между абсолютной
чувствительностью и величиной
порога существует обратная зависимость:
чем меньше величина порога, тем выше чувствительность
данного анализатора. Это отношение можно
выразить формулой:
Е=1/Р,
где Е
- чувствительность, а Р — пороговая
величина раздражителя.
Наши
анализаторы обладают различной
чувствительностью. Порог одной
обонятельной клетки человека
для соответствующих пахучих
веществ не превышает 8 молекул.
Чтобы вызвать вкусовое ощущение,
требуется по крайней мере в 25 000 раз больше
молекул, чем для создания обонятельного
ощущения.
Очень
высока чувствительность зрительного
и слухового анализатора. Человеческий
глаз, как показали опыты С.И.
Вавилова (1891-1951), способен видеть
свет при попадании на сетчатку
всего 2—8 квантов лучистой
энергии. Это значит, что мы
способны были бы видеть в
полной темноте горящую свечу
на расстоянии до 27 километров. В
то же время для того, чтобы
мы ощутили прикосновение, необходимо
в 100-10 000 000 раз больше энергии, чем при
зрительных или слуховых ощущениях.
Абсолютная
чувствительность анализатора ограничивается
не только нижним, но и верхним
порогом ощущения. Верхним абсолютным
порогом чувствительности называется
максимальная сила раздражителя,
при которой еще возникает
адекватное действующему раздражителю
ощущение. Дальнейшее увеличение
силы раздражителей, действующих
на наши рецепторы, вызывает
в них лишь болевое ощущение
(например, сверхгромкий звук, слепящая
яркость).
Величина
абсолютных порогов, как нижнего,
так и верхнего, изменяется в
зависимости от различных условий:
характера деятельности и возраста
человека, функционального состояния
рецептора, силы и длительности
раздражения и т.п.
С помощью
органов чувств мы можем не
только констатировать наличие
или отсутствие того или иного
раздражителя, но и различать
раздражители по их силе и
качеству. Минимальное различие
между двумя раздражителями, вызывающее
едва заметное различие ощущений,
называется порогом различения
или разностным порогом. Немецкий
физиолог Э. Вебер (1795-1878), проверяя способность
человека определять более тяжелый из
двух предметов в правой и левой руке,
установил, что разностная чувствительность
относительна, а не абсолютна. Это значит,
что отношение добавочного раздражителя
к основному должно быть величиной постоянной.
Так, если на руке лежит груз в 100 граммов,
то для возникновения едва заметного ощущения
увеличение веса необходимо добавить
около 3,4 грамма. Если же вес груза составляет
1000 граммов, то для возникновения ощущения
едва заметного различия нужно добавить
около 33,3 грамма. Таким образом, чем больше
величина первоначального раздражителя,
тем больше должна быть и прибавка к ней.
Порог
различения характеризуется относительной
величиной, постоянной для данного
анализатора. Для зрительного анализатора
это отношение составляет приблизительно
1/100, для слухового — 1/10, для тактильного
- 1/30. Экспериментальная проверка этого
положения показала, что оно справедливо
только для раздражителей средней силы.
Основываясь
на экспериментальных данных
Вебера, немецкий физик Г. Фехнер
(1801-1887) выразил зависимость интенсивности
ощущений от силы раздражителя следующей
формулой:
S = KlgJ + С,
где S - интенсивность
ощущений, J - сила раздражителя, К
и С - константы. Согласно этому положению,
которое носит название основного психофизического
закона, интенсивность ощущения пропорциональна
логарифму силы раздражителя. Иначе говоря,
при возрастании силы раздражителя в геометрической
прогрессии интенсивность ощущения увеличивается
в арифметической прогрессии (закон Вебера-Фехнера).
Разностная
чувствительность, или чувствительность
к различению, также находится
в обратной зависимости к величине
порога различения: чем порог
различения больше, тем меньше
разностная чувствительностъ.
Понятие
разностной чувствительности используется
не только для характеристики
различения раздражителей по
интенсивности, но и по отношению
к другим особенностям некоторых
видов чувствительности. Например,
говорят о чувствительности к
различению форм, размеров и цвета
зрительно воспринимаемых предметов
или к звуковысотной чувствительности.
Адаптация.
Чувствительность анализаторов, определяемая
величиной абсолютных порогов,
не постоянна и изменяется
под влиянием ряда физиологических
и психологических условий, среди
которых особое место занимает
явление адаптации.
Адаптация,
или приспособление, — это изменение
чувствительности органов чувств
под влиянием действия раздражителя.
Можно
различать три разновидности
этого явления.
1. Адаптация
как полное исчезновение ощущения
в процессе продолжительного
действия раздражителя. Мы упоминали
об этом явлении в начале
настоящей главы, говоря о своеобразном
настрое анализаторов на изменение
раздражений. В случае действия
постоянных раздражителей ощущение
имеет тенденцию к угасанию. Например,
легкий груз, покоящийся на коже,
вскоре перестает ощущаться. Обычным
фактом является и отчетливое
исчезновение обонятельных ощущений
вскоре после того, как мы попадаем
в атмосферу с неприятным запахом.
Интенсивность вкусового ощущения
ослабевает, если соответствующее
вещество в течение некоторого
времени держать во рту и,
наконец, ощущение может угаснуть
совсем.
Полной
адаптации зрительного анализатора
при действии постоянного и
неподвижного раздражителя не
наступает. Это объясняется компенсацией
неподвижности раздражителя за
счет движений самого рецепторного
аппарата. Постоянные произвольные
и непроизвольные движения глаз
обеспечивают непрерывность зрительного
ощущения. Эксперименты, в которых
искусственно создавались условия
стабилизации изображения относительно
сетчатки глаз, показали, что при
этом зрительное ощущение исчезает
спустя 2-3 секунды после его возникновения,
т.е. наступает полная адаптация.
2. Адаптацией
называют также другое явление,
близкое к описанному, которое выражается
в притуплении ощущения под влиянием действия
сильного раздражителя. Например, при
погружении руки в холодную воду интенсивность
ощущения, вызываемого Холодовым раздражителем,
снижается. Когда мы из полутемной комнаты
попадаем в ярко освещенное пространство,
то сначала бываем ослеплены и не способны
различать вокруг какие-либо детали. Через
некоторое время чувствительность зрительного
анализатора резко снижается, и мы начинаем
нормально видеть. Это понижение чувствительности
глаза при интенсивном световом раздражении
называют световой адаптацией.
Описанные
два вида адаптации можно объединить
термином негативкам адаптация, поскольку
в результате их снижается чувствительность
анализаторов.
3. Наконец,
адаптацией называют повышение
чувствительности под влиянием
действия слабого раздражителя.
Этот вид адаптации, свойственный
некоторым видам ощущений, можно
определить как позитивную адаптацию.
В зрительном
анализаторе это темновая адаптация,
когда увеличивается чувствительность
глаза под влиянием пребывания в темноте.
Аналогичной формой слуховой адаптации
является адаптация к тишине. В температурных
ощущениях позитивная адаптация обнаруживается
тогда, когда предварительно охлажденная
рука чувствует тепло, а предварительно
нагретая - холод при погружении в воду
одинаковой температуры. Вопрос о существовании
негативной болевой адаптации долгое
время был спорным. Известно, что многократное
применение болевого раздражителя не
обнаруживает негативной адаптации, а,
напротив, действует все сильнее с течением
времени. Однако новые факты свидетельствуют
о наличии полной негативной адаптации
к уколам иглы и к интенсивному горячему
облучению.
Исследования
показали, что одни анализаторы
обнаруживают быструю адаптацию,
другие - медленную. Например, тактильные
рецепторы адаптируются очень
быстро. По их чувствующему нерву
при приложении какого-либо длительного
раздражения пробегает лишь небольшой
залп импульсов в начале действия
раздражителя. Сравнительно медленно
адаптируется зрительный рецептор
(время темновой адаптации достигает
нескольких десятков минут), обонятельный
и вкусовой.
Адаптационное
регулирование уровня чувствительности
в зависимости от того, какие
раздражители (слабые или сильные)
воздействуют на рецепторы, имеет
огромное биологическое значение.
Адаптация помогает посредством
органов чувств улавливать слабые
раздражители и предохраняет
органы чувств от чрезмерного
раздражения в случае необычайно
сильных воздействий.
Явление
адаптации можно объяснить теми
периферическими изменениями, которые
происходят в функционировании
рецептора при продолжительном
воздействии на него раздражителя,
Так, известно, что под влиянием
света разлагается (выцветает)
зрительный пурпур, находящийся
в палочках сетчатки глаза.
В темноте же, напротив, зрительный
пурпур восстанавливается, что
приводит к повышению чувствительности.
Применительно к другим органам
чувств пока не доказано, что
в их рецепторных аппаратах
имеются какие-либо вещества, химически
разлагающиеся при воздействии
раздражителя и восстанавливающиеся
при отсутствии такого воздействия.
Явление адаптации объясняется
и процессами, протекающими в
центральных отделах анализаторов.
При длительном раздражении кора
головного мозга отвечает внутренним
охранительным торможением, снижающим
чувствительность. Развитие торможения
вызывает усиленное возбуждение
других очагов, что способствует
повышению чувствительности в
новых условиях (явление последовательной
взаимной индукции).
Взаимодействие
ощущений. Интенсивность ощущений
зависит не только от силы
раздражителя и уровня адаптации
рецептора, но и от раздражений,
воздействующих в данный момент
на другие органы чувств. Изменение
чувствительности анализатора под
влиянием раздражения других
органов чувств называется взаимодействием
ощущений.
В литературе
описаны многочисленные факты
изменения чувствительности, вызванные
взаимодействием ощущений. Так, чувствительность
зрительного анализатора изменяется
под влиянием слухового раздражения.
С.В. Кравков (1893—1951) показал, что это
изменение зависит от громкости слуховых
раздражителей. Слабые звуковые раздражители
повышают цветовую чувствительность зрительного
анализатора. В то же время наблюдается
резкое ухудшение различительной чувствительности
глаза, когда в качестве слухового раздражителя
применяется, например, громкий шум авиационного
мотора.
Зрительная
чувствительность повышается также
под влиянием некоторых обонятельных
раздражений. Однако при резко
выраженной отрицательной эмоциональной
окраске запаха наблюдается снижение
зрительной чувствительности. Аналогично
этому при слабых световых
раздражениях усиливаются слуховые
ощущения, а воздействие интенсивных
световых раздражителей ухудшает
слуховую чувствительность. Известны
факты повышения зрительной, слуховой,
тактильной и обонятельной чувствительности
под влиянием слабых болевых
раздражений.
Изменение
чувствительности какого-либо анализатора
наблюдается и при подпороговом
раздражении других анализаторов. Так,
П.И Лазаревым (1878-1942) были получены факты
снижения зрительной чувствительности
под влиянием облучения кожи ультрафиолетовыми
лучами.
Таким
образом, все наши анализаторные
системы способны в большей
или меньшей мере влиять” друг
на друга. При этом взаимодействие
ощущений, как и адаптация, проявляется
в двух противоположных процессах:
повышении и понижении чувствительности.
Общая закономерность здесь состоит
в том, что слабые раздражители
повышают, а сильные понижают
чувствительность анализаторов
при их взаимодействии.
Сенсибилизация.
Повышение чувствительности в
результате взаимодействия анализаторов
и упражнения называется сенсибилизацией.
Физиологическим
механизмом взаимодействия ощущений
являются процессы иррадиации
и концентрации возбуждения в
коре головного мозга, где представлены
центральные отделы анализаторов.
По И.П. Павлову, слабый раздражитель
вызывает в коре больших полушарий
процесс возбуждения, который
легко иррадирует (распространяется).
В результате иррадиации процесса возбуждения
повышается чувствительность другого
анализатора. При действии сильного раздражителя
возникает процесс возбуждения, имеющий,
наоборот, тенденцию к концентрации. По
закону взаимной индукции это приводит
к торможению в центральных отделах других
анализаторов и снижению чувствительности
последних.