Чувствительность анализаторов, определяемая величиной абсолютных порогов, не постоянна и изменяется под влиянием ряда физиологических и психологических условий, среди которых особое место занимает явление адаптации. Основные характеристики чувствительност
Различные органы чувств, дающие нам сведения о состоянии окружающего мира, могут быть более или менее чувствительны к отображаемым ими явлениям, т. е. могут отражать эти явления с большей или меньшей точностью. Чувствительность органов 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 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, Р – пороговая величина.
Анализаторы обладают различной чувствительностью. У человека очень высокую чувствительность имеют зрительный и слуховой анализаторы. Как показали опыты С.И. Вавилова, человеческий глаз способен видеть свет при попадании на его сетчатку всего 2–8 квантов лучистой энергии. Это позволяет видеть темной ночью горящую свечу на расстоянии до 27 км.
Слуховые клетки внутреннего уха обнаруживают движения, амплитуда которых составляет менее 1 % диаметра молекулы водорода. Благодаря этому мы слышим тиканье часов в полной тишине на расстоянии до 6 м. Порог одной обонятельной клетки человека для соответствующих пахучих веществ не превышает 8 молекул. Этого достаточно, чтобы ощутить запах при наличии одной капли духов в помещении из 6 комнат. Чтобы вызвать вкусовое ощущение, требуется по крайней мере в 25 000 раз больше молекул, чем для создания обонятельного ощущения. В этом случае чувствуется присутствие сахара в растворе одной его чайной ложки на 8 л воды.
Абсолютная чувствительность анализатора ограничивается не только нижним, но и верхним порогом чувствительности, т. е. максимальной силой раздражителя, при которой еще возникает адекватное действующему раздражителю ощущение. Дальнейшее увеличение силы раздражителей, действующих на рецепторы, вызывает в них лишь болевые ощущения (такое влияние оказывают, например, сверх громкий звук и слепящая яркость).
Величина абсолютных порогов зависит от характера деятельности, возраста, функционального состояния организма, силы и длительности раздражения.
Кроме величины абсолютного порога ощущения характеризуются показателем относительного, или дифференциального, порога. Минимальное различие между двумя раздражителями, вызывающее едва заметную разницу в ощущениях, называется порогом различения, разностным или дифференциальным порогом. Немецкий физиолог Э. Вебер, проверяя способность человека определять более тяжелый из двух предметов в правой и левой руке, установил, что дифференциальная чувствительность относительна, а не абсолютна. Это значит, что отношение едва заметного различия к величине исходного стимула – величина постоянная. Чем больше интенсивность исходного стимула, тем больше нужно увеличить его, чтобы заметить разницу, т. е. тем больше величина едва заметного различия.
Дифференциальный порог ощущений для одного и того же органа представляет собой постоянную величину и выражается следующей формулой: dJ/J = C, где J – исходная величина раздражителя, dJ – его прирост, вызывающий едва заметное ощущение изменения величины раздражителя, а С – константа. Величина дифференциального порога для разных модальностей неодинакова: для зрения она составляет примерно 1/100, для слуха – 1/10, для тактильных ощущений – 1/30. Закон, воплощенный в приведенной формуле, называется законом Бугера – Вебера. Необходимо подчеркнуть, что он справедлив только для средних диапазонов.
Основываясь на экспериментальных данных Вебера, немецкий физик Г. Фехнер выразил зависимость интенсивности ощущений от силы раздражителя следующей формулой: E = k*logJ + C, где E – величина ощущений, J – сила раздражителя, k и C – константы. Согласно закону Вебера – Фехнера, величина ощущений прямо пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя. Иначе говоря, ощущение изменяется гораздо медленнее, чем растет сила раздражения. Возрастанию силы раздражения в геометрической прогрессии соответствует рост ощущения в арифметической прогрессии.
Чувствительность анализаторов, определяемая величиной абсолютных порогов, изменяется под влиянием физиологических и психологических условий. Изменение чувствительности органов чувств под влиянием действия раздражителя называется сенсорной адаптацией. Выделяются три вида этого явления.
1. Адаптация как полное исчезновение ощущения в процессе продолжительного действия раздражителя. Обычным фактом является отчетливое исчезновение обонятельных ощущений вскоре после того, как мы попадаем в помещение с неприятным запахом. Однако полной зрительной адаптации вплоть до исчезновения ощущений при действии постоянного и неподвижного раздражителя не происходит. Это объясняется компенсацией неподвижности раздражителя за счет движения самих глаз. Постоянные произвольные и непроизвольные движения рецепторного аппарата обеспечивают непрерывность и изменчивость ощущений. Эксперименты, в которых искусственно создавались условия стабилизации изображения относительно сетчатки глаза (изображение помещалось на специальную присоску и двигалось вместе с глазом), показали, что зрительное ощущение исчезало через 2–3 с.
2. Негативная адаптация – притупление ощущений под влиянием действия сильного раздражителя. Например, когда из полутемной комнаты мы попадаем в ярко освещенное пространство, то сначала мы бываем ослеплены и не способны различать вокруг какие-либо детали. Через некоторое время чувствительность зрительного анализатора резко снижается и мы начинаем видеть. Другой вариант негативной адаптации наблюдается при погружении руки в холодную воду: в первые мгновения действует сильный холодный раздражитель, а затем интенсивность ощущений снижается.
3. Позитивная адаптация – повышение чувствительности под влиянием действия слабого раздражителя. В зрительном анализаторе это темновая адаптация, когда чувствительность глаз увеличивается под влиянием пребывания в темноте. Аналогичной формой слуховой адаптации является адаптация к тишине.
Адаптация имеет огромное биологическое значение: она позволяет улавливать слабые раздражители и предохранять органы чувств от чрезмерного раздражения в случае воздействия сильных.
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 других органов чувств называется взаимодействием ощущений. Оно может выражаться как в повышении, так и в понижении чувствительности. Общая закономерность состоит в том, что слабые раздражители, воздействующие на один анализатор, повышают чувствительность другого и, наоборот, сильные раздражители понижают чувствительность других анализаторов при их взаимодействии. Например, сопровождая чтение книги тихой, спокойной музыкой, мы повышаем чувствительность и восприимчивость зрительного анализатора; слишком громкая музыка, напротив, способствует их понижению.
Повышение чувствительности в результате взаимодействия анализаторов и упражнений называется сенсибилизацией. Возможности тренировки органов чувств и их совершенствования очень велики. Можно выделить две сферы, определяющие повышение чувствительности органов чувств:
1) сенсибилизацию, к которой стихийно приводит необходимость компенсации сенсорных дефектов: слепоты, глухоты. Например, у некоторых людей, лишенных слуха, настолько сильно развивается вибрационная чувствительность, что они даже могут слушать музыку;
2) сенсибилизацию, вызванную деятельностью, специфическими требованиями профессии. Например, высокой степени совершенства достигают обонятельные и вкусовые ощущения у дегустаторов чая, сыра, вина, табака и т. д.
Таким образом, ощущения развиваются под влиянием условий жизни и требований практической трудовой деятельности.
Различные органы чувств, дающие нам сведения о состоянии окружающего нас внешнего мира, могут быть чувствительны к отображаемым явлениям с большей или меньшей точностью.
Чувствительность наших органов чувств может меняться и в очень больших пределах. Различают две основные формы изменчивости чувствительности, из которых одна зависит от условий среды и называется адаптацией, а другая от условий состояния организма и называется сенсибилизацией.
Адаптация – приспособление анализатора к раздражителю. Известно, что в темноте наше зрение обостряется, а при сильном освещении его чувствительность снижается. Это можно наблюдать при переходе от темноты к свету: глаз человека начинает испытывать резь, человек временно «слепнет».
Важнейшим фактором, влияющим на уровень чувствительности, является взаимодействие анализаторов. Сенсибилизация – это повышение чувствительности в результате взаимодействия анализаторов и упражнения. Это явление нужно использовать при управлении автомобилем. Так, слабое действие побочных раздражителей (например, обтирание холодной водой лица, рук, затылка или медленное разжевывание кисло-сладкой таблетки, например, аскорбиновой кислоты) повышает чувствительность ночного зрения, что очень важно при управлении автомобилем в темное время суток.
Разные анализаторы имеют неодинаковую способность к адаптации. Практически не возникает адаптации человека к болевому ощущению, что имеет важное биологическое значение, так как болевое ощущение является сигналом неблагополучия в организме.
Адаптация слуховых органов идет гораздо быстрее. Слух человека адаптируется к окружающему фону уже через 15 сек. Так же быстро происходит изменение чувствительности в осязании (слабое прикосновение к коже перестает восприниматься уже через несколько секунд).
Известно, что условия деятельности, связанные с постоянной переадаптацией анализаторов, вызывают быстрое утомление. Например, вождение автомобиле в темное время суток по автомагистрали с меняющейся освещенностью дорожного полотна.
Более существенное и постоянное влияние на органы чувств в процессе вождения автомобиля оказывают такие факторы как шум и вибрация.
Постоянно действующий шум (а шум, возникающий при движении автомобиля, как правило, постоянный) оказывает отрицательное воздействие на органы слуха. Помимо этого под влиянием шума удлиняется скрытый период двигательной реакции, снижается зрительное восприятие, ослабевает сумеречное зрение, нарушаются координация движений и функции вестибулярного аппарата, наступает преждевременное утомление.
Изменение чувствительности органов чувств меняется и с возрастом человека. Уже после 35 лет вообще снижается острота зрения и его адаптация, ухудшается слух. И хотя многие водители относят это за счет плохого освещения, слабых фар, однако остается непреложным факт, что глаза у них видят далеко не одинаково хорошо. С возрастом они не только хуже видят, но и легче подвергаются ослеплению, чаще сужается поле зрения.
Рассмотрим теперь влияние алкоголя и других психоактивных и лекарственных препаратов на психическую деятельность человека.
При приеме снотворных, успокоительных, антидепрессантов, противосудорожных (фенобарбитал) и противоаллергических лекарств (пипольфен, тавегил, супрастин) наступает сонливость, головокружение, снижение внимания и времени реакции. Безобидные лекарства от кашля или головной боли могут угнетающе действовать на центральную нервную систему, снижая внимание и замедляя скорость реакции. Прежде всего, это препараты, содержащие кодеин (трамадол, трамалт, ретард, пенталгин, спазмовералгин, седальгин).
Таким образом, следует внимательно изучать инструкцию препарата, который водитель собирается принимать перед тем, как сесть за руль
Рассмотрим теперь влияние алкоголя на управление транспортным средством. Хотя в Правилах дорожного движения запрещено управлять транспортным средством в состоянии алкогольного опьянения, в нашей стране, к сожалению, существуют сильные традиции сомневаться в правильности действий и/или результата освидетельствования на состояние опьянения. Считая, что «я – в норме», водитель садится за руль нетрезвым и подвергает других людей и себя опасности.
Так, исследования обнаружили существенные нарушения функций нервной системы уже и от достаточно малых доз алкоголя. Объективно установлено заметное ослабление функций всех органов чувств от весьма незначительных доз алкоголя, в том числе и пива.
Под воздействием средней доз, то есть одной-полтора рюмок водки, двигательные акты на первых порах ускоряются, а затем замедляются. Другое чувство, легко утрачиваемое выпившим человеком, – это чувство страха.
Кроме того, следует иметь в виду, что при снижении температуры на 5° вредное действие алкоголя усиливается почти в десять раз! А ведь люди уверены в том, что спирт обладает согревающим эффектом, и считают, что для замерзшего человека глоток чего-нибудь крепкого – самое лучшее лекарство.
Таким образом, на нашу способность видеть, слышать, чувствовать влияют многие привычные нам вещи: свет и темнота, лекарства, алкоголь. Садясь за руль автомобиля, необходимо это учитывать, чтобы избежать опасных ситуаций и ДТП.
Несмотря на разнообразие видов ощущений, имеются некоторые общие для всех ощущений закономерности. К ним относятся:
- зависимость между чувствительностью и порогами ощущений,
- явление адаптации,
- взаимодействие ощущений и некоторые другие.
Чувствительность и пороги ощущений . Ощущение возникает в результате действия внешнего или внутреннего раздражителя. Однако для возникновения ощущения необходима определенная сила раздражителя. Если раздражитель очень слаб, он не вызовет ощущения. Известно, что не ощущает прикосновения пылинок к его лицу, не видит невооруженными глазами свет звезд шестой, седьмой и т. д. величины. Минимальная величина раздражителя, при которой возникает едва заметное , называется нижним или абсолютным порогом ощущения. Раздражители, действующие на анализаторы человека, но не вызывающие ощущений по причине малой интенсивности, называются подпоро-говыми. Таким образом, абсолютная чувствительность - это способность анализатора реагировать на минимальную величину раздражителя.
Определение чувствительности.
Чувствительность - это способность человека иметь ощущения. Нижнему порогу ощущений противостоит верхний порог. Он ограничивает чувствительность с другой стороны. Если идти от нижнего порога ощущений к верхнему, постепенно увеличивая силу раздражителя, то мы получим ряд ощущений все большей и большей интенсивности. Однако это будет наблюдаться лишь до известного предела (до верхнего порога), после которого изменение силы раздражителя не вызовет изменения в интенсивности ощущения. Оно будет все той же пороговой величиной или перейдет в болевое ощущение Таким образом, верхним порогом ощущений называется наибольшая сила раздражителя, до которой наблюдается изменение интенсивности ощущений и вообще возможны ощущения данного вида (зрительные, слуховые и пр.).
Определение чувствительности | Повышенная чувствительность | Порог чувствительности | Болевая чувствительность | Виды чувствительности | Абсолютная чувствительность
- Высокая чувствительность
Между чувствительностью и порогами ощущений существует обратная зависимость. Специальными экспериментами установлено, что абсолютная чувствительность любого анализатора характеризуется величиной нижнего порога: чем меньше величина нижнего порога ощущений (чем он ниже), тем больше (выше) абсолютная чувствительность к данным раздражителям. Если человек ощущает очень слабые запахи, это означает, что у него высокая чувствительность к ним. Абсолютная чувствительность одного и того же анализатора у людей неодинакова. У одних она выше, у других - ниже. Однако путем упражнений ее можно повысить.
- Повышенная чувствительность.
Существуют абсолютные пороги ощущений не только по интенсивности, но и по качеству ощущений. Так, световые ощущения возникают и изменяются лишь под действием электромагнитных волн определенной длины - от 390 (фиолетовый цвет) до 780 миллимикронов (красный цвет). Более короткие и более длинные волны световых ощущений не вызывают. Слуховые ощущения у человека возможны лишь при колебаниях звуковых волн в пределах от 16 (самые низкие звуки) до 20 000 герц (самые высокие звуки).
Кроме абсолютных порогов ощущений и абсолютной чувствительности , существуют еще пороги различения и соответственно различительная чувствительность. Дело в том, что не всякое изменение величины раздражителя вызывает изменение в ощущении. В известных пределах это изменение раздражителя мы не замечаем. Эксперименты показали, например, что при взвешивании тела рукой, увеличение груза весом в 500 г на 10 г и даже на 15 г останется незамеченным. Чтобы ощутить едва заметную разницу в весе тела, надо увеличить (или уменьшить) вес на ‘/зо его исходной величины. Это значит, что к грузу в 100 г надо добавить 3,3 г и к грузу в 1000 г - 33 г. Порог различения - это минимальный прирост (или уменьшение) величины раздражителя, вызывающий едва заметное изменение ощущений. Под различительной чувствительностью принято понимать способность реагировать на изменение раздражителей.
- Порог чувствительности.
Величина порога зависит не от абсолютной, а от относительной величины раздражителей: чем больше интенсивность исходного раздражителя, тем больше надо его увеличить, чтобы получить едва заметную разницу в ощущениях. Эта закономерность ясно выражена для ощущений средней интенсивности; ощущения, близкие к пороговым, имеют некоторые отклонения от нее.
Каждый анализатор имеет свой порог различения и свою степень чувствительности. Так, порог различения слуховых ощущений равен 1/10, ощущений веса - 1/30, зрительных ощущений - 1/100- Из сравнения величин можно сделать вывод, что наибольшей различительной чувствительностью обладает зрительный анализатор.
Отношение между порогом различения и различительной чувствительностью можно выразить следующей формулировкой: чем меньше порог различения, тем больше (выше) различительная чувствительность .
Абсолютная и различительная чувствительность анализаторов к раздражителям не остается постоянной, а изменяется в зависимости от ряда условий:
а) от внешних условий, сопутствующих основному раздражителю (в тишине острота слуха повышается, при шуме - понижается); б) от рецептора (при его утомлении она понижается); в) от состояния центральных отделов анализаторов и г) от взаимодействия анализаторов.
Экспериментально лучше всего изучена адаптация зрения (исследования С. В. Кравкова, К. X. Кекчеева и др.). Существует два вида зрительной адаптации: адаптация к темноте и адаптация к свету. При переходе из освещенного помещения в темноту первые минуты человек ничего не видит, затем чувствительность зрения сначала медленно, затем быстро возрастает. Через 45-50 минут мы отчетливо видим очертания предметов. Доказано, что чувствительность глаз может увеличиться в темноте в 200000 и более раз. Описанное явление называется темновой адаптацией. При переходе из темноты на свет человек тоже первую минуту недостаточно ясно видит, однако затем зрительный анализатор приспосабливается к свету. Если при темновой адаптации чувствительность зрения повышается, то при световой адаптации она понижается. Чем ярче свет, тем ниже чувствительность зрения.
Со слуховой адаптацией происходит то же самое: при сильном шуме чувствительность слуха понижается, в тишине - повышается.
- Болевая чувствительность.
Аналогичное явление наблюдается в обонятельных, кожных и вкусовых ощущениях. Общую закономерность можно выразить следующим образом: при действии сильных (и тем более длительных) раздражителей чувствительность анализаторов уменьшается, при действии слабых раздражителей она увеличивается.
Однако адаптация слабо выражена в болевых ощущениях, что имеет свое объяснение. Болевая чувствительность возникла в процессе эволюционного развития как одна из форм защитного приспособления организма к окружающей среде. Боль предупреждает организм об опасности. Отсутствие болевой чувствительности могло бы привести к необратимым разрушениям и даже гибели организма.
Очень слабо выражена адаптация и в кинестезических ощущениях, что опять-таки биологически оправдано: если бы мы не ощущали положения своих рук и ног, привыкали бы к нему, то контроль за движениями тела в этих случаях пришлось бы осуществлять главным образом посредством зрения, что не экономно.
Физиологическими механизмами адаптации являются процессы, протекающие как в периферических органах анализаторов (в рецепторах), так и в коре больших полушарий. Например, светочувствительное ве- щество сетчаток глаз (зрительный пурпур) под действием света распадается, а в темноте восстанавливается, что ведет в первом случае к понижению чувствительности, а во втором – к ее повышению. Одновременно происходят и корковые нервных клеток по законам .
Взаимодействие ощущений. В ощущениях разных видов существует взаимодействие. Ощущения определенного вида усиливаются или ослабляются под действием ощущений других видов, при этом характер взаимодействия зависит от силы побочных ощущений. Приведем пример взаимодействия слухового и зрительного ощущений. Если во время непрерывного звучания относительно громкого звука попеременно освещать и затемнять помещение, то звук будет казаться при свете более громким, чем в темноте. Возникнет впечатление «биения» звука. В этом случае зрительное ощущение усилило чувствительность слуха. Вместе с тем слепящий свет понижает слуховую чувствительность.
Мелодичные тихие звуки повышают чувствительность зрения, оглушающий шум понижает ее.
Специальные исследования показали, что чувствительность глаза в темноте повышается под влиянием легкой мышечной работы (поднимание и опускание рук), усиленного дыхания, при обтирании лба и шеи прохладной водой, при слабых вкусовых раздражениях.
У в сидячем положении чувствительность ночного зрения выше, чем в стоячем и лежачем положениях.
Слуховая чувствительность также выше в сидячем положении, чем в стоячем и лежачем.
Общая закономерность взаимодействия ощущений может быть сформулирована так: слабые раздражители увеличивают чувствительность к другим, одновременно действующим раздражителям, тогда как сильные раздражители уменьшают ее.
Процессы взаимодействия ощущении протекают в . Увеличение чувствительности анализатора под влиянием слабых раздражений с других анализаторов называется сенсибилизацией. При сенсибилизации происходит суммирование возбуждений в коре, усиление очага оптимальной возбудимости основного в данных условиях анализатора за счет слабых возбуждений с других анализаторов (явление доминанты). Уменьшение чувствительности ведущего анализатора под влиянием сильных раздражений других анализаторов объясняется известным законом одновременной отрицательной индукции.
