Происхождение ощущений психология. Понятие ощущения

Для возникновения ощущения необходимо задействовать все составные части анализатора. Если разрушить любую из частей анализатора, возникновение соответствующих ощущений становится невозможным. Так, зрительные ощущения прекращаются и при повреждении глаз, и при нарушении целостности зрительных нервов, и при разрушении затылочных долей обоих полушарий. Кроме того, чтобы ощущения возникли, необходимо наличие еще 2 условий:

· Источники раздражения (раздражители)

· Среда или энергия, которая распределяется в среде от источника до субъекта.

Так, например, в вакууме не бывает слуховых ощущений. Кроме того, энергия, которую излучает источник, может быть настолько малой, что человек не ощущает ее, но она может быть зарегистрирована приборами. Т.о. энергия, чтобы стать ощутимой, должна достичь определенной величины порогов анализаторной системы.

Также, субъект может находиться в состоянии бодрствования, а может и спать. Это тоже следует учитывать. Во сне существенно повышаются пороги анализаторов.

Т.о., ощущение – это психическое явление, которое является результатом взаимодействия источника энергии с соответствующим анализатором человека. При этом, имеется в виду элементарный единичный источник энергии, создающий однородное ощущение (света, звука и т.д.).

Таким образом, необходимо существование 5 условий для возникновения ощущений :

· Рецепторы

· Ядро анализатора (в коре головного мозга)

· Проводящие пути (с направлениями потоков импульсов)

· Источник раздражения

· Среда или энергия (от источника до субъекта)

Следует отметить, что ощущения человека - это продукт исторического развития, и поэтому они качественно отличаются от ощущений животных. У животных развитие ощущений целиком ограничено их биологическими, инстинктивны­ми потребностями. У человека способность ощущать не ограничена биологическими потребностя­ми. Труд создал у него несравненно более широкий, чем у животных, круг потреб­ностей, а в деятельности, направленной на удовлетворение этих потребностей, постоянно развивались способности человека, в том числе и способность ощущать. Поэтому человек может ощущать гораздо большее количество свойств окружаю­щих его предметов, чем животное.

Следует отметить, что ощущения являются не только источником наших зна­ний о мире, но и наших чувств и эмоций. Простейшая форма эмоционального переживания - это так называемый чувственный, или эмоциональный, тон ощуще­ния, т. е. чувство, непосредственно связанное с ощущением. Например, хорошо известно, что некоторые цвета, звуки, запахи могут сами по себе, независимо от их значения, от воспоминаний и мыслей, связанных с ними, вызвать у нас приятное или неприятное чувство. Звук красивого голоса, вкус апельсина, запах розы - приятны, имеют положительный эмоциональный тон. Скрип ножа по стеклу, запах сероводорода, вкус хины - неприятны, имеют отрицательный эмоциональный тон. Такого рода простейшие эмоциональные переживания играют сравнительно незначительную роль в жизни взрослого человека, но с точки зрения происхождения и развития эмоций значение их очень велико.

3.2.Сенсорные процессы (ощущение).doc

Тема 3.2. СЕНСОРНЫЕ ПРОЦЕССЫ (ОЩУЩЕНИЕ)
3.2.1. Понятие об ощущениях и их возникновении .

3.2.3. Виды ощущений.

3.2.3. Общие свойства ощущений.

3.2.4. Основные закономерности ощущений.

3.2.5. Пороги ощущений.

3.2.5. Взаимодействие ощущений.

3.2.6. Развитие ощущений.

3.2.1. Понятие об ощущениях и их возникновении

Разнообразную информацию о состоянии внешней и внутренней среды человеческий организм получает с помощью органов чувств посредством сенсорных процессов (в современной терминологии) или в виде ощущений (в классической терминологии)

Ощущение – это простейший психический процесс, состоящий в отражении отдельных свойств внешних предметов и явлений окружающего мира и внутренних состояний организма, непосредственно воздействующих на органы чувств.

Способность к ощущениям имеется у всех живых существ, обладающих нервной системой. Осознаваемые же ощущения имеются только у человека. Ощущения могут иметь как объективный характер, так могут быть и субъективны. Объективный характер ощущений определяется тем, что в них всегда отражен внешний раздражитель, а субъективный – из-за своей зависимости от состояния организма и индивидуальных особенностей человека.
^

Возникновение ощущений

Ощущение возникает как реакция нервной системы на тот или иной раздражитель и, как всякое психическое явление, имеет рефлекторный характер.

Неискушенный в психологии человек редко задумывается над тем, что ощущение, например, звука и сам звук – не одно и то же. Вспышки света и вызванное ими ощущение принадлежат хотя и связанным, но различным реальностям: физическому и психическому миру. Первое условия для преобразования ощущений есть физическое впечатление, когда ничего не действует на человека, он ничего не ощущает. Для возникновения ощущения прежде всего необходимо впечатление от предмета. К впечатлениям, которые могут вызывать ощущения во внешних и внутренних органах относятся: механическое давление и удар, электрические движения, колебания тепла и холода, свет, звуки, кровообращение, питание, вкус, запах, осязание, голод и др.

При возникновении ощущений можно выделить физический, физиологический и психические процессы. Основоположником изучения физического и психического стал немецкий ученый Г. Т. Фехнер. Основными задачами он считал изучение соотношения физического и психического мира и количественное описание этого соотношения. Участие физического,

Физиологического и психических процессов в возникновении ощущения показано на рис. 3.

Рис. 3. Возникновение ощущений

Все виды ощущений возникают в результате воздействия соответствующих стимулов раздражителей на органы чувств человека.

Раздражителями называют предметы и явления действительности, воздействующие на наши органы чувств.

Физиологическим механизмом ощущения является деятельность специальных нервных аппаратов, называемых анализаторами. Анализаторы принимают воздействие определенных раздражителей и трансформируют их в ощущения.

Анализаторы состоят из следующих частей: а) рецепторов, или органов чувств, преобразующих энергию внешнего воздействия в нервные сигналы; б) проводящих нервных путей, по которым эти сигналы передаются в мозг и обратно к рецепторам; в) корковых проекционных зон головного мозга.

Каждый рецептор приспособлен к приему только определенного вида воздействия (свет, звук и т.п.) и обладает специфической возбудимостью по отношению к физическим и химическим агентам. Для возникновения ощущения необходима работа анализатора как единого целого.

^ 3.2.2. КЛАССИФИКАЦИЯ И ВИДЫ ОЩУЩЕНИЙ
Ощущения можно классифицировать по разным основаниям, что позволяет группиро-вать их в соответствующие системы и представить имеющиеся связи и взаимозависимости (рис. 4). Приведем классификацию ощущений по следующим основаниям: 1) наличию или отсутствию непосредственного контакта с раздражителем, вызывающим ощущения;

^ 2) месту расположения рецепторов; 3)времени возникновения; 4) модальности (виду) раздражителя.

Рис. 4. Классификация ощущений
По наличию или отсутствию непосредственного контакта рецептора с раздражителем, вызывающим ощущения, выделяют дистантную и контактную рецепцию.

Дистантные ощущения вызываются раздражителями, действующими на органы чувств на некотором расстоянии. К ним относятся: зрение, слух, обоняние.

Контактные ощущения возникают при непосредственном взаимодействии с чувствующим органом. Вкусовые, болевые, тактильные ощущения – контактные.

По месту расположения рецепторов различают ощущения: экстероцептивные, интероцептивные, проприоцептивные.

Экстероцептивные ощущения возникают от раздражения рецепторов, расположенных на поверхности тела. К ним относятся: зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые и кожные ощущения. Последние включают в себя ощущения прикосновения – давления, тепла, холода, болевые и осязательные.

Интероцептивные ощущения связаны с раздражением рецепторов, находящихся внутри организма. Эти ощущения отражают внутреннее состояние организма. К ним относятся: ощущения голода, жажды, сердечно-сосудистой, дыхательной и половой системы, внутренние болевые и статические ощущения и др.

Проприоцептивные, или двигательные, ощущения отражают движение и состояние самого тела, положение конечностей, их движение и степени прилагаемого при этом усилия. Без них невозможно нормально выполнять движения и координировать их. Ощущение положения (равновесия) наряду с двигательными ощущениями играет важную роль в процессе восприятия , например, устойчивости.

По модальности раздражителей ощущения бывают: зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, тактильные, кинестетические, температурные, болевые, жажды, голода.

^ Зрительные ощущения

Зрительные ощущения играют ведущую роль в познании человеком внешнего мира. Известно, что 80–90 % информации поступает через зрительный анализатор, около 80 % всех рабочих операций осуществляется под зрительным контролем.

Зрительные ощущения возникают в результате воздействия световых лучей (электромагнитных волн) на чувствительную часть нашего глаза – сетчатку, являющуюся рецептором зрительного анализатора.

Глазное яблоко лежит в защищающем его углублении черепа. Форма глазного яблока близка к сферической. .Его внешняя плотная соединительнотканная оболочка толщиной около 1 мм называется склерой. На передней поверхности глаза склера переходит в прозрачную мембрану, называемую роговицей. Под склерой находится более тонкая – около 0,3 мм – сосудистая оболочка, состоящая в основном из кровеносных сосудов, питающих глазное яблоко. Внутренняя оболочка – сетчатка. Роговица и хрусталик фокусируют падающий в глаз свет на сетчатке, выстилающей заднию поверхность глазного яблока. Именно в сетчатке находятся светочувствительные клетки. Свет воздействует на находящиеся в сетчатке светочувствительные клетки двух типов – палочки и колбочки, названные так за их внешнюю форму. Светочувствительные рецепторы сетчатки превращают энергию света в нейронный импульс. По волокнам зрительного нерва, сигналы передаются в соответствующую часть мозга, принимающую и перерабатывающую передаваемую нервами информацию. Схематический разрез глаза показан на рис. 5.


^

Рис. 5. Схематический разрез глаза

Световая чувствительность колбочек меньше, чем у палочек. Палочки приспособлены к тому, чтобы работать при слабом освещении и давать черно-белую картину мира, а колбочки, наоборот, имеют наибольшую чувствительность в условиях хорошего освещения и обеспечивают цветовое зрение.

Интересный эффект, возникающий на сосудистой оболочке глаза человека, можно наблюдать при воздействии на глаз яркой вспышки света. Самый распространенный и хорошо знакомый всем пример «свечения» человеческих глаз – «эффект красных глаз» на фотографиях, сделанных с применением вспышки. Этот эффект возникает при слабой освещенности, когда зрачки максимально расширены и когда, чтобы сделать хороший снимок, фотограф использует вспышку. Хотя зрачок реагирует на яркий свет достаточно быстро (время реакции – от 0,25 до 0,5 с), он не успевает сузится в момент вспышки. В результате мгновенного воздействия яркого света и его отражения от сосудистой оболочки, наблюдаемый через широко расширенные зрачки и получается «эффект красных глаз». Поэтому многие фотоаппараты оборудованы приспособлениями, снижающими вероятность этого эффекта. Они основаны на том, что дают «предупредительную» вспышку – перед тем как начать экспозицию пленки, в течение 0,75 с воздействуют на глаза фотографируемых ярким светом. При этом зрачки сужаются, и уменьшается воздействие вспышки на сосудистую оболочку.

Цвета, которые ощущает человек, делятся на ахроматические и хроматические .

Ахроматические цвета – черный, белый и промежуточный между ними серый (рис.6).

Рис.6. Ахроматические цвета при переходе от черного к белому

(слева – направо).
Ахроматические цвета отражают палочки, которые расположены по краям сетчатки. Колбочки расположены в центре сетчатки, функционируют только при дневном свете и отражают хроматические цвета. Палочки функционируют в любое время суток. Поэтому ночью все предметы нам кажутся черными и серыми. При слабом освещении колбочки прекращают свою работу и зрение осуществляется аппаратом палочек – человек видит в основном серые цвета.

Хроматические цвета – это все оттенки красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего, фиолетового цветов. Классические опыты Ньютона по разложению белого цвета на его составляющие и получению снова составного излучения из его частей являются первыми шагами к пониманию проблемы восприятия цвета глазом.

Раздражителем для зрительного анализатора являются световые волны с длиной волны от 390 до 760 нм. Следовательно, говоря о «синем» или «красном» цвете, мы на самом деле имеем в виду коротко- или длинноволновый свет соответственно, который таким образом воздействует на зрительную систему, что вызывает ощущение синего или красного цветов. Свет с длиной волны около 650–700 нм дает ощущение красного. При длине волны 570 нм возникают ощущения желтого цвета, при 500 нм – зеленого, а при 470 нм – синего цвета. Белый цвет есть результат воздействия на глаз всех световых волн, входящих в состав спектра.

Иными словами, цвета зависят от того, как именно зрительная система интерпретирует световые лучи с разной длиной волны, которые отражаются от предметов и воздействует на глаз. Лучи света, краски, цветовые фильтры и тому подобное не имеет цвета. Они всего лишь избирательно используют лучистую энергию, испуская или пропуская через себя лучи с определенной длиной волны, отражая одни из них и поглощая другие. Следовательно, цвет – это продукт деятельности зрительной системы, а не неотъемлимое свойство видимого спектра.

Ощущения разного цвета вызываются различной длиной волны, как это показано на рис. 7.

Рис. 7. Цветовой круг
Любой цвет может быть получен путем смешения двух пограничных с ним цветов. Например, красный цвет получается смешением оранжевого и фиолетового. Противоположные цвета называются дополнительными – при смешении они образуют теплый цвет.

При этом спектральная чувствительность глаза выглядит в виде кривой, показанной на рис. 8. Все цветовые тона, включая нейтральные (серые), могут быть получены с помощью смешения трех основных цветов – красного, синего и зеленого (рис. 9). На этом основана работа цветного телевидения.

Нарушения работы палочкового и колбочкового аппарата приводят к определенным дефектам в зрительных ощущениях. Так, нарушение работы палочкового аппарата (известное как заболевание «куриная слепота») проявляется в том, что человек очень плохо или ничего не видит в сумерки и ночью, а днем его зрение относительно нормальное.

При ослаблении действия аппарата колбочек человек плохо различает или совсем не различает хроматические цвета. Данное заболевание носит название «дальтонизм» (по имени английского физика Дальтона, который впервые его описал). Чаще всего встречается красно-зеленая слепота. Известно, что около 4 % мужчин и 0,5 % женщин страдают дальтонизмом.

Цвет различно влияет на самочувствие и работоспособность человека. Он может способствовать улучшению настроения или, наоборот, ухудшать его. Зеленый цвет, например, создает ровное, спокойное настроение, красный цвет возбуждает, темно-синий – угнетает.

Наряду с цветом на психическое состояние влияет степень освещенности рабочего места. Недостаточность освещения вызывает изменение напряжения глаз при выполнении работы, что приводит к быстрому развитию утомления и появлению близорукости.
^

Слуховые ощущения

Звуки, которые мы слышим, являются результатом преобразования определенной формы механической энергии и представляют собой паттерны последующих возмущений давлений, происходящих в разных средах – жидких, твердых или газообразных. Большинство воспринимаемых нами звуков передается по воздуху. Слуховые ощущения относятся к дистантным ощущениям и также имеют большое значение в жизни человека. Благодаря им человек слышит речь, музыку, имеет возможность общаться с другими людьми. Основными физическими характеристиками звуковых волн является частота, амплитуда, или интенсивность, и сложность.

Раздражителями для слуховых ощущений являются звуковые волны – продольные колебания частиц воздуха, распространяющиеся во все стороны от источника звука. Орган слуха человека реагирует на звуки в пределах от 16 до 20 000 колебаний в секунду. Наиболее чувствительно ухо человека к звукам 1000–3000 колебаний в секунду. Строение уха показано на рис.10.

Слуховые ощущения являются отражением звуков различной высоты (высокие – низкие), силы (громкие – тихие), тембра , различного качества (музыкальные звуки, речь, шумы).

Высота звука зависит от частоты колебания звуковых волн, сила звука определяется амплитудой их колебаний, а тембр – формой колебания звуковых волн.

^ Рис. 9 . Строение уха:

9 - наружный слуховой проход; 2 - барабанная перепонка;

3 - евстахиева труба; 4 - молоточек; 5 - на-ковальня;

6 - стремечко; 7 - полукружные каналы; 8 - 10 - улитка;

11 - 12 - евстахиева труба; 13 - височные кости черепа
Музыкальные звуки – пение и звуки различных музыкальных инструментов. Шумы – это, например, звук мотора, шум дождя, грохот поезда и т.п.

В звуках речи сочетаются музыкальные звуки (гласные) и шумы (согласные). Слух к различению звуков речи определяется как фонематический. Он формируется прижизненно, в процессе общения в зависимости от речевой среды, в которой воспитывается ребенок. Овладение иностранным языком предлагает выработку системы фонематического слуха, для чего необходима система упражнений. Музыкальный слух не в меньшей мере социален, чем речевой. Он воспитывается и формируется так же, как и речевой.

^ Обонятельные и вкусовые ощущения

Обонятельные ощущения являются отражением запахов. Они возникают вследствие проникновения частиц пахучих веществ, распространяющихся в воздухе, в верхнюю часть носоглотки, где они воздействуют на периферические окончания обонятельного анализатора, заложенные в слизистой оболочке носа. Обоняние обеспечивает человека информацией о наличии в воздухе различных химических веществ.

У современного человека обонятельный анализатор развит хуже, чем у отдаленных его предков, поскольку у здорового человека ориентировочную функцию выполняют, прежде всего, зрение и слух. Так, например, чувствительность к запахам у собак больше, чем у нас примерно в тысячу раз.

Вкусовые ощущения входят в группу контактных ощущений. Вкусовые ощущения являются отражением некоторых химических свойств вкусовых веществ, растворенных в воде или слюне. Основные вкусовые качества – это кислость, соленость, сладость и горечь. Вероятно, все другие вкусовые ощущения вызываются сочетанием этих четырех качеств. Вкусовые ощущения играют важную роль в процессе питания при различении различных видов пищи и ее вкусовых качеств.

^ Кожные, тактильные и болевые ощущения

Кожные, тактильные и болевые ощущения образуются при контактном взаимодействии с предметами.

Кожные ощущения . В кожных покровах имеется несколько анализаторных систем: тактильная , температурная , болевая.

Тактильные ощущения – это ощущения прикосновения. Система тактильной чувствительности неравномерно распределена по всему телу. Более всего скопление тактильных клеток наблюдается на ладони, на кончиках пальцев и на губах.

Температурные ощущения возникают как ощущения холода и тепла.

Если прикоснуться к поверхности тела, а затем надавить на него, то давление может вызвать болевое ощущение. При этом может возникнуть колющая, режущая или жгучая боль. Болевая чувствительность имеет важное биологическое значение, поскольку сигнализирует о возможной физической опасности.

Таким образом, тактильная чувствительность дает знания о качествах предмета, а болевые ощущения сигнализируют организму о необходимости отдалиться от раздражителя.

Осязание

Кожные ощущения руки, объединяясь с мышечно-суставной чувствительностью, образуют осязание. Осязание – специфическая для человека, выработавшаяся в процессе труда, система познавательной деятельности руки, которая дает возможность более детального изучения предмета. Благодаря осязанию рука может отражать форму, пространственное расположение предметов, а также их фактуру. В этом осязание (по определению И. М. Сеченова) является чувством, параллельным зрению. Благодаря осязанию мы получаем знания о предметах, с которыми установлен контакт, а также их поверхности: гладкая, шероховатая, липкая, жидкая, мягкая, твердая.

При детальном изучении взаимодействия ощущений, образующих осязание, были получены интересные экспериментальные данные. На рис.11 показаны рисунки испытуемого, выполненные на основе осязания без зрительного восприятия фигуры и сделанные им после первичного (А ), а затем после повторного (Б ) ощупывания объекта.

А реальный объект Б

Рис. 11 . Рисунки испытуемого после первичного (А ) и повторного (Б ) ощупывания объекта
Благодаря осязанию испытуемый достаточно точно нарисовал объект ощупывания, причем повторное ощупывание позволило внести определенные уточнения по приближению к реальной фигуре.
^

3.2.3. ОБЩИЕ СВОЙСТВА ОЩУЩЕНИЙ

Различные виды ощущений характеризуются не только специфическими, но и общими для них свойствами. К общим свойствам ощущений относятся: качество, интенсивность, продолжительность и инерция ощущений.

Качество – сущностная особенность ощущений, позволяющая отличать одни виды ощущений от других. Каждый вид ощущений имеет свои специфические особенности, отличающие его от других видов (например, слуховые от зрительных), а также вариации ощущений внутри данного вида (например, по цвету, насыщенности). Так, слуховые ощущения характеризуются высотой, тембром, громкостью, зрительные – цветовым тоном, насыщенностью, светлотой.

Интенсивность ощущений – это количественная характеристика ощущений, т. е. большая или меньшая сила их проявления. Интенсивность ощущений определяется силой действующего раздражителя и функциональным состоянием рецептора.

Продолжительность – временная характеристика ощущений. Она определяется функциональным состоянием органов чувств и зависит от времени воздействия раздражителя и его интенсивности.

Инерция ощущений проявляется в том, что ощущение не возникает одновременно с началом действия раздражителя и не исчезает одновременно с прекращением его действия, а сохраняется еще некоторое время. Длительность инерции ощущений не является константной величиной, а зависит от ряда факторов.

^

3.2.4. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОЩУЩЕНИЙ

К основным закономерностям ощущений относятся: чувствительность и временные характеристики ощущений, пороги чувствительности, основной психофизический закон, адаптация и взаимодействие ощущений.

^ Чувствительность и временные характеристики ощущений

Под чувствительностью понимают способность человека иметь ощущения. Однако ощущения возникают не сразу. Временные характеристики анализатора определяются временем, необходимым для возникновения ощущения при тех или иных условиях деятельности. Существует временной порог и латентный период.

Временной порог – минимальная продолжительность воздействия раздражителя, необходимая для возникновения ощущения.

Между началом действия раздражителя и появлением ощущения проходит определенное время, которое называется латентным периодом. Во время латентного периода происходит преобразование энергии воздействующих стимулов в нервные импульсы, их прохождение по специфическим и неспецифическим структурам нервной системы, переключение с одного уровня нервной системы на другой.

Это время определяется:

• 
  интенсивностью сигнала (так называемый закон силы: чем сильнее раздражитель, тем реакция на него короче),
• 
  его значимостью (реакция на значимый для человека сигнал короче, чем на сигналы, не имеющие для него значения),
• 
  сложности работы (чем сложнее выбор нужного сигнала среди остальных, тем реакция на него будет больше),
• 
  возрастом и другими индивидуальными особенностями человека.

Для исчезновения ощущения после окончания воздействия также требуется некоторое время, которое определяется как инерция.

Инерция – время, в течение которого ощущение сохраняется после окончания воздействия раздражителя. Известно, например, что инерция зрения у нормального человека составляет 0,1–0,2 с, поэтому время действия сигнала и интервал между появляющимися сигналами должны быть не меньше времени сохранения ощущения, равного 0,2–0,5 с. В противном случае во время прихода нового сигнала у человека будет оставаться образ предыдущего. Этот эффект успешно используется в кинематографе, когда отдельные изображения на киноленте воспринимаются нами как непрерывный процесс. Мы не замечаем перерывов между отдельными кадрами кинофильма, которые оказываются заполненными следами от предшествующего кадра.

Считается, что инерция зрения является важнейшим условием различения. За время инерции осуществляется усреднение световых воздействий на сетчатку, необходимое для выделения полезного сигнала из шума. С его увеличением растет и разрешающая способность глаза.

^ 3.2.5. ПОРОГИ ОЩУЩЕНИЙ
Для того чтобы в результате действия раздражителя на органы чувств возникло ощущение, необходимо, чтобы вызывающий его стимул достиг определенной величины или порога чувствительности. Выделяют два типа порогов чувствительности: абсолютный и дифференциальный (или порог чувствительности к различению).

Наименьшая сила раздражителя, при которой возникает едва заметное ощущение, называется нижним абсолютным порогом ощущения.

Нижнему порогу ощущений противостоит верхний порог . Наибольшая сила раздражителя, при которой еще возникает ощущение данного вида, называется верхним абсолютным порогом ощущения . Верхний порог ограничивает чувствительность с большей стороны, причем до определенного предела, выше которого возникает болевое ощущение или не происходит изменений в интенсивности ощущений.

С учетом изложенного отметим, что, чем больше величина стимула, тем выше вероятность его обнаружения. По мнению психологов (А.А.Крылов с соавт. и др.), в околопороговой области эта вероятность подчиняется нормальному закону распределения. На рис.12 приведен график зависимости вероятности обнаружения от величины стимула в околопороговой области.

^

Рис. 12 . Зависимость вероятности обнаружения

от величины стимула в околопороговой

области.

По оси абсцисс отложены значения используемых стимулов, а по оси ординат – соответствующие вероятности

Чтобы оценить величину абсолютного порога, необходимо задать требуемую вероятность положительных ответов испытуемых. Чаще всего используют 50- и 75 %-ные пороги, т.е. значения стимулов, при которых испытуемые его обнаруживают в 50 % или 75 % случаев соответственно.

Пороги ощущений индивидуальны для каждого человека и изменяются на протяжении его жизни.

Ощущения, кроме величины абсолютного порога, также характеризуются порогом к различению, который называется дифференциальным порогом.

Дифференциальный порог – наименьшая величина различий между раздражителями, когда разница между ними еще улавливается.

Например, если положить на руку груз весом 100 граммов, а затем прибавить к этому весу еще один грамм, то этой прибавки человек ощутить не сможет. Для того чтобы ощутить прибавку к весу, необходимо добавить три-пять граммов. Немецкий психофизик Э. Г. Вебер, изучая ощущение тяжести, пришел к выводу, что, сравнивая объекты и наблюдая различия между ними, мы воспринимаем не различия между объектами, а отношения различия к величине сравниваемых объектов. Так, если к грузу в 100 граммов необходимо прибавить три грамма, чтобы почувствовать разницу, то к грузу в 200 граммов, для того чтобы почувствовать разницу, необходимо добавить шесть граммов.

Дифференциальный порог ощущений для разных органов чувств различен, но для одного и того же анализатора он представляет собой постоянную величину. Например, относительный порог различения яркости света равен 1/100, громкости звука – 1/10, вкусовых воздействий – 1/5.

Указанные закономерности являются психофизиологическими зависимостями. Они были открыты в первой половине XIX в. французским физиком П. Бугером, затем подтверждены и уточнены немецким психофизиком Э. Г. Вебером и получили название закона Бугера –Вебера .

Закон Бугера – Вебера гласит: дифференциальный порог ощущения для разных органов чувств различен, но для одного и того же анализатора представляет собой постоянную величину.

Сама же постоянная величина получила название константы Вебера.

Значение константы Вебера для различных органов чувств приведены в таблице 2.

Нижние и верхние абсолютные пороги ощущений (абсолютная чувствительность) и дифференциальные пороги различения (относительная чувствительность) характеризуют пределы человеческой чувствительности .

^ Таблица 2

Значение константы Вебера для различных органов чувств

Наряду с этим различаются оперативные пороги ощущений – величина сигнала, при которой точность и скорость его различения достигает максимума. Эта величина на порядок больше, чем величина порога различения, и применяется в различных практических расчетах.
^

Основной психофизический закон

Опираясь на положение о равенстве минимальных различий между ощущениями и соотношением Вебера, немецкий ученый Г. Т. Фехнер вывел психофизическую закономерность, которая получила именование основной психофизический закон . На основании этого закона сила ощущения пропорциональна логарифму величины действующего раздражителя:
R = C (lg S – lg S o ),
где: R – интенсивность ощущения; С – константа, связанная с соотношением Вебера; S – интенсивность действующего стимула; S o – абсолютный порог.
Примерно через сто лет после этого американский ученый С. Стивенс выдвинул идею возможности непосредственной количественной оценки человеком своих ощущений. Он уточнил основной психофизический закон и установил, что зависимость между ощущением и физическим стимулом имеет не логарифмический , а степенной характер , и вывел следующую формулу:
R = C (S – S o ) 2 .
Позднее были предложены другие уточнения основного психофизического закона, в частности отечественным психологом Ю. М. Забродиным, который ввел дополнительную константу, учитывающую условия наблюдения и задачи, стоящие перед субъектом.
^ Понятие и основные характеристики

сенсорного ряда

Диапазон наших ощущений образует сенсорный ряд . Несмотря на то, что абсолютный и дифференциальный пороги представляют собой явно различные характеристики, за этими понятиями стоит общий принцип или одно и то же допущение.

Данное допущение состоит в следующем. Предполагается, что сенсорный ряд дискретен (т. е. прерывен). Это означает: до определенных пределов ощущение есть, а потом пропадает.

Представление, что наша сенсорная система устроена по пороговому, прерывистому принципу, получило название концепции дискретности сенсорного ряда, а ее автором является Г. Т. Фехнер. Причем эта точка зрения распространяется как на абсолютный, так и на дифференцированный пороги.

Психофизики, воодушевленные идеей «абсолютного слуха», или точкой исчезновения ощущений, провели сотни экспериментов, чтобы определить пороги чувствительности. Они с удивлением установили, что порог как бы плавает. Иными словами, даже для очень слабых раздражителей существует некоторая вероятность их обнаружения, а для относительно сильных – возможна вероятность их необнаружения.

Зависимость вероятности обнаружения (различения) стимулов от их интенсивности получила название психометрической функции.

Если сенсорная система работает по дискретному принципу, психометрическая функция будет выглядеть следующим образом. До определенного уровня интенсивности стимула вероятность обнаружения равна нулю, потом – единице (рис. 13).

В последующем, основываясь на результатах психофизических исследований, И. Мюллер предложил идею о непрерывности сенсорного ряда. Ее суть состоит в том, что не существует порога как такового: любой стимул в принципе может вызвать ощущения. Реальная психометрическая функция в этом случае показана нарис.14.

Теория непрерывности объясняет причину необнаружения некоторых слабых сигналов. Она состоит в том, что на возможность обнаружения стимула влияет не только его физическая интенсивность, но и расположенность сенсорной системы к ощущению. Данная расположенность зависит от множества случайных, плохо контролируемых факторов: усталость человека, степень его внимательности, мотивации, опыта и т.п.

При этом одни факторы благоприятно действуют на способность наблюдателя к обнаружению сигнала (например, большой опыт), а другие – неблагоприятно (например, усталость). Соответственно, неблагоприятные факторы уменьшают способность к обнаружению, а благоприятные – увеличивают. Отсюда нет оснований говорить о существовании какой-то особой точки на оси ощущений, где они прерываются, исчезают. Сенсорный ряд непрерывен, и если бы мы могли создать идеальные условия наблюдения, то сенсорная система восприняла бы насколько угодно малый сигнал.

Психометрическая кривая может быть получена для различных органов чувств и всех видов ощущений, причем для каждого вида ощущений существуют свои пороги.

Со времени научной дискуссии, проходившей между Г. Т. Фехнером и И. Мюллером, прошло уже более ста лет, но проблема дискретности – непрерывности сенсорного ряда до сих пор находится в поле зрения психологов. Исходные психофизические идеи вдохновили многих исследователей и позволили им создать массу психофизических концепций, интересных как для теории, так и полезных в практическом плане.

Современные концепции порогов чувствительности характеризуются двумя особенностями. Первая из них состоит в том, что различение и обнаружение трактуется как процесс, неотъемлемой частью которого является неопределенность и случайность. Вторая – в том, что все глубже исследуются механизмы несенсорного порядка, в широком смысле – механизмы принятия решений, которые «приходят на помощь» сенсорной системе и позволяют различным способом решать сенсорные задачи.
Адаптация

Чувствительность анализатора нестабильна и изменяется в зависимости от различных условий. Например, находясь в помещении с какими-то запахами, мы через некоторое время перестаем замечать эти запахи, т. к. чувствительность анализатора постепенно понижается. Изменение чувствительности анализатора в результате его приспособления к силе и продолжительности действующего раздражителя называется адаптацией.

В зрительном анализаторе различают адаптации темновую и световую. Например, входя в плохо освещенное помещение, мы вначале не различаем предметы, но постепенно чувствительность анализатора повышается. Приведенный пример касается темновой адаптации . Если темновая адаптация связана с повышением чувствительности, то световая адаптация связана с понижением световой чувствительности.

Разные анализаторы имеют различную скорость и диапазон адаптации. Более быстро адаптируют обонятельные и тактильные анализаторы.

Выделяют следующие основные виды адаптации:

• 
  притупление чувствительности под действием сильного раздражителя;
• 
  притупление чувствительности под действием монотонного раздражителя;
• 
  обострение чувствительности под действием слабого раздражителя.

^ 3.2.5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОЩУЩЕНИЙ

Интенсивность ощущений зависит не только от силы раздражителей и уровня адаптации рецепторов, но и от раздражителей, воздействующих в данный момент на другие органы чувств.

Изменение чувствительности анализаторов под влиянием раздражителя других органов чувств называется взаимодействием ощущений . Взаимодействие ощущений проявляется в повышении и понижении чувствительности: слабые раздражители повышают чувствительность анализаторов, а сильные – понижают.

Взаимодействие ощущений проявляется в явлениях сенсибилизации , синестезии и контраста.

Сенсибилизация (от лат. – чувствительность) – повышение чувствительности нервных центров под влиянием воздействия раздражителя. Сенсибилизация может развиться не только путем применения побочных раздражителей, но и путем упражнений. Так, у музыкантов развивается высокая слуховая чувствительность, у дегустаторов – обонятельные и вкусовые ощущения.

Синестезия – это возникновение под влиянием раздражения некоторого анализатора ощущения, характерного для другого анализатора. Так, например, при взаимодействии звуковых раздражителей у человека могут возникать зрительные образы. На явлении синестезии основана конструкция цветомузыкальных установок. Явление синестезии распространяется на все модальности. Нужно, однако, помнить, что проявления синестезии индивидуальны. Есть люди с очень яркой способностью к синестезии и люди, у которых она почти не наблюдается.

Это необходимо учитывать при разработке эргономических мероприятий по снижению утомления и монотонии в производственном процессе (соответствующее цветовое решение интерьеров цехов).

Еще одно из проявлений взаимодействия ощущений – их контраст. Контраст ощущений – это изменение интенсивности и качества ощущений под влиянием предшествующего или сопутствующего раздражителя. При одновременном действии двух раздражителей возникает одновременный контраст (примеры этого приведены при рассмотрении зрительных ощущений). Широко известно явление последовательного контраста. Ощущение кислого повышает чувствительность к сладкому. После холодного слабый тепловой раздражитель кажется горячим.

В заключение отметим, что человек рождается с готовыми органами чувств и готовой способностью к ощущениям. Однако люди по своим ощущениям отличаются друг от друга. Индивидуальные различия имеются во всех видах ощущений, но особенно заметны в зрении и слухе. Они проявляются в большей или меньшей чувствительности анализаторов, как общей, так и различительной. В течение жизни анализаторы совершенствуются, ощущения становятся более точными и развитыми. Например, разные люди имеют разную степень развития музыкального и фонематического (речевого) слуха, что выражается в точности различения высоты музыкальных звуков и точности различения фонем родного и иностранных языков. Лица с хорошо развитым фонематическим слухом легко усваивают иностранные языки. Вместе с тем изучение иностранных языков способствует развитию фонематического слуха.

Уровень чувствительности зависит от прирожденных особенностей анализаторов и от условий жизни человека, его воспитания и характера труда. Условиями развития ощущений человека также является его активная и разнообразная практическая и профессиональная деятельность. Известно, например, что опытные сталевары могут по тончайшим оттенкам цвета и яркости раскаленных стенок и свода печи определить температуру с точностью до десятков градусов. Текстильщики различают несколько десятков оттенков черного цвета. Летчики на слух определяют разницу в количестве оборотов мотора с точностью до 3 %.

Развитие ощущений в профессиональной деятельности осуществляется применительно к особенностям этой деятельности. При этом возможно, во-первых, повышение чувствительности в том анализаторе, к которому предъявляет требования данная профессия, а во-вторых, повышение чувствительности в тех анализаторах, благодаря которым осуществляется компенсация сенсорных дефектов.
^ 3.2.6. РАЗВИТИЕ ОЩУЩЕНИЙ
Человек рождается с готовыми органами чувств и готовой способностью к ощущениям. Однако люди по своим ощущениям отличаются друг от друга. Индивидуальные различия имеются во всех видах ощущений, но особенно заметны в зрении и слухе. Они проявляются в большей или меньшей чувствительности анализаторов как общей, так и различительной. В течение жизни анализаторы совершенствуются, ощущения становятся более точными и развитыми.

Например, разные люди имеют разную степень развития музыкального и фонематического (речевого) слуха, что выражается в точности различения высоты музыкальных звуков и точности различения фонем родного и иностранных языков. Лица с хорошо развитым фонематическим слухом легко усваивают иностранные языки. Вместе с тем изучение иностранных языков способствует развитию фонематического слуха.

Обязательным условием развития ощущений человека является его активная и разнообразная практическая деятельность. Большое значение имеют и специальные упражнения развития ощущений при воспитании ребенка в детском саду и в школе, направленные на повышение абсолютной и различительной чувствительности зрения, слуха, осязания и т. д. Детей надо учить рисовать, лепить, конструировать, рассматривать картинки и слушать музыку, петь, танцевать, наблюдать окружающую природу. В сенсорном воспитании важное место занимает выполнение различных, доступных возрасту трудовых заданий, занятия по развитию речи, коллективные подвижные игры, физические упражнения. Ребенка надо заинтересовать указанными видами деятельности. Коллективные занятия, общение с другими детьми усиливают интерес ребенка. При этом условии он сам будет добиваться успехов в сенсорном развитии.

У взрослых людей ощущения усиливаются под влиянием профессионального труда и жизненного опыта. Известно, что опытные сталевары могут по тончайшим оттенкам цвета и яркости раскаленных стенок и свода печи определить температуру с точностью до десятков градусов. Текстильщики различают несколько десятков оттенков черного цвета.

Развитие ощущений в профессиональной деятельности осуществляется применительно к особенностям этой деятельности по двум возможным направлениям:

А) повышение чувствительности в том анализаторе, к которому предъявляют требования данная профессия;

Б) повышение чувствительности в тех анализаторах, благодаря которым осуществляется компенсация сенсорных дефектов.

Глава 7. Ощущение

Краткое содержание

Общее понятие об ощущении. Общее место и роль познавательных психических процессов в жизни человека. Ощущение как чувственное отображение отдельных свойств предметов. Физиологические механизмы ощущения. Понятие об анализаторах. Рефлекторный характер анализатора. Учения об ощущении. Закон о «специфической» энергии И. Мюллера. Концепция «знаков» Г. Гельмгольца. Теория солипсизма. Ощущение как продукт исторического развития человека.

Виды ощущений. Общее представление о классификациях ощущений. Систематическая классификация ощущений А. Р. Лури». Интероцентииные, ироприоцептивные и экстероцснтив-ные ощущения. Контактные и дистантные ощущения. Генетическая классификация ощущений:

иротонатические и эиикритичсгкие ощущения. Классификация ощущений Б. М. Теплова. Понятие о модальности ощущений. Классификация ощущений по модальности.

Основные свойства и характеристики ощущений. Свойства ощущений: качество, интенсивность, длительность, пространственная локализация. Абсолютная чувствительность и чувствительность к различию. Абсолютный и относительный пороги ощущений. «Субсенсорная область» Г. В. Гершуни. Закон Бугера-Всбера. Суть константы Вебера. Основной психофизический закон Вебера-Фехнсра. Закон Стивенса. Обобщенный психофизический закон Ю. М.Забродина.

Сенсорная адаптация и взаимодействие ощущений. Понятие о сенсорной адаптации. Взаимодействие ощущении: взаимодействие между ощущениями одного вида, взаимодействие между ощущениями различных видов. Понятие о сенсибилизации. Явление синестезии.

Развитие ощущений. Ощущения новорожденного. Особенности процесса развития зрения и слуха. Развитие речевого слуха. Развитие абсолютной чувствительности. Генетическая Предрасположенность и возможность развития ощущений.

Характеристика основнь1х видов ощущений*. Кожные ощущения. Вкусовые и обонятельные ощущения. Слуховые ощущения. Зрительные ощущения. Проприоцептивные ощущения. Понятие об осязании.

7.1. Общее понятие об ощущении

Мы приступаем к изучению познавательных психических процессов, простейшим из которых является ощущение. Процесс ощущения возникает вследствие воздействия на органы чувств различных материальных факторов, которые называются раздражителями, а сам процесс этого воздействия - раздражением. В свою очередь, раздражение вызывает еще один процесс - возбуждение, которое по центростремительным, или а4>ферентиым, нервам переходит в кору головного мозга, где и возникают ощущения. Таким образом, ощущение является чувственным отображением объективной реальности.

Суть ощущения состоит в отражении отдельных свойств предмета. Что означает «отдельных свойств»? Каждый раздражитель имеет свои характеристики, в зависимости от которых он может восприниматься определенными органами

* За основу данного раздела взяты главы из книги: Психология. / Под ред. проф. К. И. Корнилова, проф. А. А. Смирнова., проф. Б. М. Теплова. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Учпедгиз, 1948.

Глава 7. Ощущение 165

чувств. Например, мы можем слышать звук полета комара или ощутить его укус. В данном примере звук и укус являются раздражителями, воздействующими на наши органы чувств. При этом следует обратить внимание на то, что процесс ощущения отражает в сознании только звук и только укус, никак не связывая эти ощущения между собой, а следовательно, с комаром. Это и является процессом отражения отдельных свойств предмета.

Физиологической основой ощущений является деятельность сложных комплексов анатомических структур, названных И. П. Павловым анализаторами. Каждый анализатор состоит из трех частей: 1) периферического отдела, называемого рецептором (рецептор - это воспринимающая часть анализатора, его основная функция - трансформация внешней энергии в нервный процесс); 2) проводящих нервных путей; 3) корковых отделов анализатора (их еще по-другому называют центральными отделами анализаторов), в которых происходит переработка нервных импульсов, приходящих из периферических отделов. Корковая часть каждого анализатора включает в себя область, представляющую собой проекцию периферии (т. е. проекцию органа чувств) в коре головного мозга, так как определенным рецепторам соответствуют определенные участки коры. Для возникновения ощущения необходимо задействовать все составные части анализатора. Если разрушить любую из частей анализатора, возникновение соответствующих ощущений становится невозможным. Так, зрительные ощущения прекращаются и при повреждении глаз, и при нарушении целостности зрительных нервов, и при разрушении затылочных долей обоих полушарий.

Анализатор - это активный орган, рефлекторно перестраивающийся под воздействием раздражителей, поэтому ощущение не является пассивным процессом, оно всегда включает в себя двигательные компоненты. Так, американский психолог Д. Нефф, наблюдая с помощью микроскопа за участком кожи, убедился, что при раздражении ее иглой момент возникновения ощущения сопровождается рефлекторными двигательными реакциями этого участка кожи. В дальнейшем многочисленными исследованиями было установлено, что ощущение тесно связано с движением, которое иногда проявляется в виде вегетативной реакции (сужение сосудов, кожно-гальванический рефлекс), иногда - в виде мышечных реакций (поворот глаз, напряжение мышц шеи, двигательные реакции руки и т. д.). Таким образом, ощущения вовсе не являются пассивными процессами - они носят активный, или рефлекторный, характер.

Следует отметить, что ощущения являются не только источником наших знаний о мире, но и наших чувств и эмоций. Простейшая форма эмоционального переживания - это так называемый чувственный, или эмоциональный, тон ощущения, т. е. чувство, непосредственно связанное с ощущением. Например, хорошо известно, что некоторые цвета, звуки, запахи могут сами по себе, независимо от их значения, от воспоминаний и мыслей, связанных с ними, вызвать у нас приятное или неприятное чувство. Звук красивого голоса, вкус апельсина, запах розы - приятны, имеют положительный эмоциональный тон. Скрип ножа по стеклу, запах сероводорода, вкус хины - неприятны, имеют отрицательный эмоциональный тон. Такого рода простейшие эмоциональные переживания играют сравнительно незначительную роль в жизни взрослого человека, но с точки зрения происхождения и развития эмоций значение их очень велико.

Это интересно

Как происходит передача информации от рецептора в мозг!

Человек в состоянии ощущать и воспринимать объективный мир благодаря особой деятельности мозга. Именно с мозгом связаны все органы чувств. Каждый из этих органов реагирует на определенного рода стимулы; органы зрения - на световое воздействие, органы слуха и осязания - на механическое воздействие, органы вкуса и обоняния - на химическое. Однако сам мозг не в состоянии воспринимать эти виды воздействий. Он «понимает» только электрические сигналы, связанные с нервными импульсами. Для того чтобы мозг отреагировал на раздражитель, в каждой сенсорной модальности сначала должно произойти преобразование соответствующей физической энергии в электрические сигналы, которые затем своими путями следуют в мозг. Этот процесс перевода осуществляют специальные клетки в органах чувств, называемые рецепторами. Зрительные рецепторы, например, расположены тонким слоем на внутренней стороне глаза; в каждом зрительном рецепторе есть химическое вещество, реагирующее на свет, и эта реакция запускает ряд событий, в результате которых возникает нервный импульс. Слуховые рецепторы представляют собой тонкие волосяные клетки, расположенные глубоко в ухе; вибрации воздуха, являющиеся звуковым стимулом, изгибают эти волосяные клетки, в результате чего и возникает нервный импульс. Аналогичные процессы происходят и в других сенсорных модальностях. Рецептор - это специализированная нервная клетка, или нейрон; будучи возбужденной, она посылает электрический сигнал промежуточным нейронам. Этот сигнал движется, пока не достигнет своей рецептивной зоны в коре головного мозга, причем у каждой сенсорной модальности имеется своя рецептивная зона. Где-то в мозге - может, в рецептивной зоне коры, а может, в каком-то другом участке коры - электрический сигнал вызывает осознанное переживание ощущения. Так, когда мы ощущаем прикосновение, это ощущение «происходит» у нас в мозге, а не на коже. При этом электрические импульсы, которые прямо опосредуют ощущение касания, сами были вызваны электрическими импульсами, возникшими в рецепторах осязания, которые расположены в коже. Сходным образом ощущение горького вкуса рождается не в языке, а в мозге; но мозговые импульсы, опосредующие ощущение вкуса, сами были вызваны электрическими импульсами вкусовых рецепторов языка. Мозг воспринимает не только воздействие раздражителя, он также воспринимает и ряд характеристик раздражителя, например интенсивность воздействия. Следовательно, рецепторы должны обладать способностью кодировать интенсивность и качественные параметры раздражителя. Как они это делают? Для того чтобы ответить на этот вопрос, ученым необходимо было провести ряд экспериментов по регистрации активности единичных клеток рецептора и проводящих путей во время предъявления испытуемому различных входных сигналов, или стимулов. Так можно точно определить, на какие свойства стимула реагирует тот или иной нейрон. Как практически осу ществляется подобный эксперимент? До начала эксперимента животное (обезьяну) подвергают хирургической операции, во время которой в определенные участки зрительной коры вживляются тонкие провода. Разумеется, такая операция проводится в условиях стерильности и при соответствующей анестезии. Тонкие провода - микроэлектроды - покрыты изоляцией везде, кроме самого кончика, которым регистрируется электрическая активность контактирующего с ним нейрона. После имплантации эти микроэлектроды не вызывают боли, и обезьяна может жить и передвигаться вполне нормально. Во время собственно эксперимента обезьяну помещают в устройство для тестирования, а микроэлектроды подсоединяют к усиливающим и регистрирующим устройствам. Затем обезьяне предъявляют различные зрительные стимулы. Наблюдая, от какого электрода поступает устойчивый сигнал, можно определить, какой нейрон реагирует на каждый из стимулов. Поскольку эти сигналы очень слабые, их надо усилить и отобразить на экране осциллографа, преобразующего их в кривые изменения электрического напряжения. Большинство нейронов вырабатывает ряд нервных

Глава 7. Ощущение 167

Это интересно

импульсов, отражающихся на осциллографе в виде вертикальных всплесков (спайков). Даже при отсутствии стимулов многие клетки вырабатывают редкие импульсы (спонтанная активность). Когда предъявляется стимул, к которому чувствителен данный нейрон, можно видеть быструю последовательность спайков. Регистрируя активность единичной клетки, ученые немало узнали о том, как органы чувств кодируют интенсивность и качество стимула. Основной способ кодирования интенсивности стимула - это число нервных импульсов в единицу времени, т. е. частота нервных импульсов. Покажем это на примере осязания. Если кто-то слегка коснется вашей руки, в нервных волокнах появится ряд электрических импульсов. Если давление увеличивается, величина импульсов остается той же, но их число в единицу времени возрастает. То же самое с другими модальностями. В общем, чем больше интенсивность, тем выше частота нервных импульсов и тем больше воспринимаемая интенсивность стимула. Интенсивность стимула можно кодировать и другими способами. Один из них - кодировать интенсивность в виде временного паттерна следования импульсов. При низкой интенсивности нервные импульсы следуют относительно редко и интервал между соседними импульсами изменчив. При высокой же интенсивности этот интервал становится достаточно постоянным. Еще одна возможность - кодировать интенсивность в виде абсолютного числа активированных нейронов: чем больше интенсивность стимула, тем больше вовлеченных нейронов. Кодирование качества стимула - дело более сложное. Пытаясь объяснить этот процесс, И. Мюллер в 1825 г. предположил, что мозг способен различать информацию разных сенсорных модальностей благодаря тому, что она идет по различным чувствительным нервам (одни нервы передают зрительные ощущения, другие - слуховые и т. д.). Поэтому, если не брать во внимание ряд утверждений Мюллера о непознаваемости реального мира, то можно согласиться с тем, что нервные пути, начинающиеся у различных рецепторов, оканчиваются в различных зонах коры мозга. Следовательно, мозг получает информацию о качественных параметрах раздражителя благодаря тем нервным каналам, которые соединяют мозг и рецептор. Однако мозг способен различать воздействия одной модальности. Например, мы отличаем красное от зеленого или сладкое от кислого. Видимо, кодирование здесь также связано со специфическими нейронами. К примеру, есть подтверждение тому, что человек отличает сладкое от кислого просто потому, что для каждого вида вкуса имеются свои нервные волокна. Так, по «сладким» волокнам передается в основном информация от рецепторов сладкого, по «кислым» волокнам - от рецепторов кислого, и то же самое с «солеными» волокнами и «горькими» волокнами, Однако специфичность - не единственный возможный принцип кодирования. Возможно также, что в сенсорной системе для кодирования информации о качестве используется определенный паттерн нервных импульсов. Отдельное нервное волокно, максимально реагируя, скажем, на сладкое, может реагировать, но в различной степени, и на другие виды вкусовых стимулов. Одно волокно сильнее всего реагирует на сладкое, слабее - на горькое и еще слабее - на соленое; так что «сладкий» стимул активировал бы большое количество волокон с разной степенью возбудимости, и тогда этот конкретный паттерн нервной активности и был бы в системе кодом для сладкого. В качестве кода горького по волокнам передавался бы другой паттерн. Вместе с тем в научной литературе мы можем встретить и другое мнение. Например, есть все основания утверждать, что качественные параметры раздражителя могут быть закодированы через форму электрического сигнала, поступающего в мозг. С подобным явлением мы сталкиваемся, когда воспринимаем тембр голоса или тембр звучания музыкального инструмента. Если форма сигнала близка к синусоиде, то тембр нам приятен, если же форма существенно отличается от синусоиды, то у нас возникает ощущение диссонанса. Таким образом, отражение в ощущениях качественных параметров раздражителя - это весьма сложный процесс, природа которого до конца не изучена. По: Аткинсон Р. Л., Агкинсон Р. С., Смит Э. Е. и др. Введение в психологию: Учебник для университетов /Пер. с англ. под. ред. В. П. Зинченко. - М.: Тривола, 1999.

166 Часть II. Психические процессы

Ощущения связывают человека с внешним миром и являются как основным источником информации о нем, так и основным условием психического развития. Однако несмотря на очевидность этих положений, они неоднократно подвергались сомнению. Представители идеалистического направления в философии и психологии нередко высказывали мысль о том, что подлинным источником нашей сознательной деятельности являются не ощущения, а внутреннее состояние сознания, способность разумного мышления, заложенные от природы и не зависимые от притока информации, поступающей из внешнего мира. Эти воззрения легли в основу философии рационализма. Суть ее заключалась в утверждении о том, что сознание и разум - это первичное, далее не объяснимое свойство человеческого духа.

Философы-идеалисты и многие психологи, являющиеся сторонниками идеалистической концепции, нередко делали попытки отвергнуть положение о том, что ощущения человека связывают его с внешним миром, и доказать обратное, парадоксальное положение, заключающееся в том, что ощущения непреодолимой стеной отделяют человека от внешнего мира. Подобное положение было выдвинуто представителями субъективного идеализма (Д. Беркли, Д. Юм, Э. Мах).

И. Мюллер, один из представителей дуалистического направления в психологии, на основе вышеупомянутого положения субъективного идеализма сформулировал теорию «специфической энергии органов чувств». Согласно этой теории, каждый из органов чувств (глаз, ухо, кожа, язык) не отражает воздействия внешнего мира, не дает информации о реальных процессах, протекающих в окружающей среде, а лишь получает от внешних воздействий толчки, возбуждающие их собственные процессы. Согласно этой теории, каждый орган чувств обладает своей собственной «специфической энергией», возбуждаемой любым воздействием, доходящим из внешнего мира. Так, достаточно нажать на глаз или воздействовать на него электрическим током, чтобы получить ощущение света; достаточно механического или электрического раздражения уха, чтобы возникло ощущение звука. Из этих положений делался вывод, что органы чувств не отражают внешних воздействий, а лишь возбуждаются от них, и человек воспринимает не объективные воздействия внешнего мира, а лишь свои собственные субъективные состояния, отражающие деятельность его органов чувств.

Близкой была точка зрения Г. Гельмгольца, который не отвергал того, что ощущения возникают в результате воздействия предметов на органы чувств, но считал, что возникающие вследствие этого воздействия психические образы не имеют ничего общего с реальными объектами. На этом основании он называл ощущения «символами», или «знаками», внешних явлений, отказываясь признать их изображениями, или отображениями, этих явлений. Он считал, что воздействие определенного объекта на орган чувств вызывает в сознании «знак», или «символ», воздействующего объекта, но не его изображение. «Ибо от изображения требуется известное сходство с изображаемым предметом... От знака же не требуется никакого сходства с тем, знаком чего он является».

Легко видеть, что оба этих подхода приводят к следующему утверждению: человек не может воспринимать объективный мир, и единственной реальностью являются субъективные процессы, отражающие деятельность его органов чувств, которые и создают субъективно воспринимаемые «элементы мира».

Глава 7. Ощущение 169

Подобные выводы были положены в основу теории солипсизма (от лат. solus - один, ipse - сам) сводившейся к тому, что человек может познать только самого себя и не имеет никаких доказательств существования чего-то иного, кроме него самого.

На противоположных позициях стоят представители материалистического направления, считающие возможным объективное отражение внешнего мира. Изучение эволюции органов чувств убедительно показывает, что в процессе длительного исторического развития сформировались особые воспринимающие органы (органы чувств, или рецепторы), которые специализировались на отражении особых видов объективно существующих форм движения материи (или видов энергии): слуховые рецепторы, отражающие звуковые колебания; зрительные рецепторы, отражающие определенные диапазоны электромагнитных колебаний,. и т. д. Изучение эволюции организмов показывает, что на самом деле мы имеем не «специфические энергии самих органов чувств», а специфические органы, объективно отражающие различные виды энергии. Причем высокая специализация различных органов чувств имеет в своей основе не только особенности строения периферической части анализатора - рецепторов, но и высочайшую специализацию нейронов, входящих в состав центральных нервных аппаратов, до которых доходят сигналы, воспринимаемые периферическими органами чувств.

Следует отметить, что ощущения человека - это продукт исторического развития, и поэтому они качественно отличаются от ощущений животных. У животных развитие ощущений целиком ограничено их биологическими, инстинктивными потребностями. У многих животных отдельные виды ощущений поражают своей тонкостью, однако проявление этой тонко развитой способности ощущения не может выйти за пределы того круга объектов и их свойств, которые имеют непосредственное жизненное значение для животных данного вида. Например, пчелы способны гораздо тоньше, чем среднестатистический человек, различать концентрацию сахара в растворе, но этим и ограничивается тонкость их вкусовых ощущений. Другой пример: ящерица, которая способна слышать легкий шорох ползущего насекомого, никак не будет реагировать на очень громкий стук камня о камень.

У человека способность ощущать не ограничена биологическими потребностями. Труд создал у него несравненно более широкий, чем у животных, круг потребностей, а в деятельности, направленной на удовлетворение этих потребностей, постоянно развивались способности человека, в том числе и способность ощущать. Поэтому человек может ощущать гораздо большее количество свойств окружающих его предметов, чем животное.

7.2. Виды ощущений

Существуют различные подходы к классификации ощущений. Издавна принято различать пять (по количеству органов чувств) основных видов ощущений: обоняние, вкус, осязание, зрение и слух. Эта классификация ощущении по основным модальностям является правильной, хотя и не исчерпывающей. Б. Г. Ананьев говорил об одиннадцати видах ощущений. А. Р. Лурия считает, что классификация

170 Часть II. Психические процессы

Шеррингтон Чарльз Скотт (1857-1952) - английский физиолог и психофиэиолог. В 1885 г. он окончил Кембриджский университет, а затем работал в таких известных университетах, как Лондонский, Ливерпупьский, Оксфордский и Эдинбургский. С 1914 по 1917 г. он- профессор-исследователь по физиологии в Королевском институте Великобритании. Лауреат Нобелевской премии.Получил широкую известность благодаря своим экспериментальным исследованиям, которые проводил, исходя из представления о нервной системе как о целостной системе.Он был одним из первых, кто предпринял попытку экспериментальной проверки теории Джемса-Ланге и показал, что отделение висцеральной нервной системы от центральной нервной системы не изменяет общего поведения животного в ответ на эмоциогенное воздействие.

Ч. Шеррингтону принадлежит классификация рецепторов на экстероцепторы, проприоцеп-торы и интероцепторы. Он также экспериментально показал возможность происхождения дис-тантных рецепторов из контактных.

ощущений может быть проведена по крайней мере по двум основным принципам - систематическому и генетическому (иначе говоря, по принципу модальности, с одной стороны, и по принципу сложности или уровня их построения - с другой).

Рассмотрим систематическую классификацию ощущений (рис. 7.1). Данная классификация была предложена английским физиологом Ч. Шеррингтоном. Рассматривая наиболее крупные и существенные группы ощущений, он разделил их на три основных типа: интероцептивные, проприоцептивпые и экстероцептив-ные ощущения. Первые объединяют сигналы, доходящие до нас из внутренней среды организма; вторые передают информацию о положении тела в пространстве и о положении опорно-двигательного аппарата, обеспечивают регуляцию наших движений; наконец, третьи обеспечивают получение сигналов из внешнего мира и создают основу для нашего сознательного поведения. Рассмотрим основные типы ощущений по отдельности.

Интероцептивные ощущения, сигнализирующие о состоянии внутренних процессов организма, возникают благодаря рецепторам, находящимся на стенках желудка и кишечника, сердца и кровеносной системы и других внутренних органов. Это наиболее древняя и наиболее элементарная группа ощущений. Рецепторы, воспринимающие информацию о состоянии внутренних органов, мышц и т. д., называются внутренними рецепторами. Интероцептивные ощущения относятся к числу наименее осознаваемых и наиболее диффузных форм ощущений и всегда сохраняют свою близость к эмоциональным состояниям. Следует также отметить, что интероцептивные ощущения весьма часто называют органическими.

Проприоцептивпые ощущения передают сигналы о положении тела в пространстве и составляют афферентную основу движений человека, играя решающую роль в их регуляции. Описываемая группа ощущений включает ощущение равновесия, или статическое ощущение, а также двигательное, или кинестетическое, ощущение.

Периферические рецепторы проприоцептивной чувствительности находятся в мышцах и суставах (сухожилиях, связках) и называются тельцами Паччини.

Глава 7. Ощущение 171

В современной физиологии и психофизиологии роль проприоцепции как афферентной основы движений у животных была подробно изучена А. А. Орбели, П. К. Анохиным, а у человека - Н. А. Бернштейном.

Периферические рецепторы ощущения равновесия расположены в полукружных каналах внутреннего уха.

Третьей и самой большой группой ощущений являются экстероцептивные ощущения. Они доводят до человека информацию из внешнего мира и являются основной группой ощущений, связывающей человека с внешней средой. Всю группу экстероцептивных ощущений принято условно разделять на две подгруппы:

контактные и дистантные ощущения.

Рис. 7.1. Систематическая классификация основных видов ощущений

172 Часть II. Психические процессы

Контактные ощущения вызываются непосредственным воздействием объекта на органы чувств. Примерами контактного ощущения являются вкус и осязание. Дистантные ощущения отражают качества объектов, находящихся на некотором расстоянии от органов чувств, К таким ощущениям относятся слух и зрение. Следует отметить, что обоняние, по мнению многих авторов, занимает промежуточное положение между контактными и дистантными ощущениями, поскольку формально обонятельные ощущения возникают на расстоянии от предмета, но " в то же время молекулы, характеризующие запах предмета, с которыми происходит контакт обонятельного рецептора, несомненно принадлежат данному предмету. В этом и заключается двойственность положения, занимаемого обонянием в классификации ощущений.

Поскольку ощущение возникает в результате воздействия определенного физического раздражителя на соответствующий рецептор, то первичная классификация ощущений, рассмотренная нами, исходит, естественно, из типа рецептора, который дает ощущение данного качества, или «модальности». Однако существуют ощущения, которые не могут быть связаны с какой-либо определенной модальностью. Такие ощущения называют интермодальными. К ним относится, например, вибрационная чувствительность, которая связывает тактильно-моторную сферу со слуховой.

Ощущение вибрации - это чувствительность к колебаниям, вызываемым движущимся телом. По мнению большинства исследователей, вибрационное чувство является промежуточной, переходной формой между тактильной и слуховой чувствительностью. В частности, школа Л. Е. Комендантова считает, что тактильно-вибрационная чувствительность есть одна из форм восприятия звука. При нормальном слухе она особенно не выступает, по при поражении слухового органа эта ее функция ясно проявляется. Основное положение «слуховой» теории заключается в том, что тактильное восприятие звуковой вибрации понимается как диффузная звуковая чувствительность.

Особое практическое значение вибрационная чувствительность приобретает при поражениях зрения и слуха. В жизни глухих и слепоглухонемых она играет большую роль. Слепоглухонемые, благодаря высокому развитию вибрационной чувствительности, узнавали о приближении грузовика и других видов транспорта на большом расстоянии. Таким же образом посредством вибрационного чувства слепоглухонемые узнают, когда к ним в комнату кто-нибудь входит. Следовательно, ощущения, являясь самым простым видом психических процессов, на самом деле весьма сложны и в полной мере не изучены.

Следует отметить, что существуют и другие подходы к классификации ощущений. Например, генетический подход, предложенный английским неврологом X. Хэдом. Генетическая классификация позволяет выделить два вида чувствительности: 1) протопатическую (более примитивную, аффективную, менее дифференцированную и локализованную), к которой относятся органические чувства (голод, жажда и др.); 2) эпикритическую (более тонко дифференцирующую, объективированную и рациональную), к которой относят основные виды ощущений человека. Эпикритическая чувствительность более молодая в генетическом плане, и она осуществляет контроль за протопатической чувствительностью.

Известный отечественный психолог Б. М. Теплов, рассматривая виды ощущений, разделял все рецепторы на две большие группы: экстероцепторы (внешние

Глава 7. Ощущение 173

рецепторы), расположенные, на поверхности тела или близко к ней и доступные воздействию внешних раздражителей, и интероцепторы (внутренние рецепторы), расположенные в глубине тканей, например мышц, или на поверхности внутренних органов. Группу ощущений, названных нами «проприоцептивные ощущения», Б. М. Теплов рассматривал как внутренние ощущения.

7.3. Основные свойства и характеристики ощущений

Все ощущения могут быть охарактеризованы с точки зрения их свойств. Причем свойства могут быть не только специфическими, по и общими для всех видов ощущении. К основным свойствам ощущений относят: качество, интенсивность, продолжительность и пространственную локализацию, абсолютный и относительный пороги ощущений.

Качество - это свойство, характеризующее основную информацию, отображаемую данным ощущением, отличающую его от других видов ощущений и варьирующую в пределах данного вида ощущений. Например, вкусовые ощущения предоставляют информацию о некоторых химических характеристиках предмета:

сладкий или кислый, горький или соленый. Обоняние тоже предоставляет нам информацию о химических характеристиках объекта, но другого рода: цветочный запах, запах миндаля, запах сероводорода и др.

Следует иметь в виду, что весьма часто, когда говорят о качестве ощущений, имеют в виду модальность ощущений, поскольку именно модальность отражает основное качество соответствующего ощущения.

Интенсивность ощущения является его количественной характеристикой и зависит от силы действующего раздражителя и функционального состояния рецептора, определяющего степень готовности рецептора выполнять свои функции. Например, если у вас насморк, то интенсивность воспринимаемых запахов может быть искажена.

Длительность ощущения - это временная характеристика возникшего ощущения. Она также определяется функциональным состоянием органа чувств, но главным образом - временем действия раздражителя и его интенсивностью. Следует отметить, что у ощущений существует так называемый.патентный (скрытый) период. При воздействии раздражителя на орган чувств ощущение возникает не сразу, а спустя некоторое время. Латентный период различных видов ощущений неодинаков. Например, для тактильных ощущений он составляет 130 мс, для болевых - 370 мс, а для вкусовых - всего 50 мс.

Ощущение не возникает одновременно с началом действия раздражителя и не исчезает одновременно с прекращением его действия. Эта инерция ощущений проявляется в так называемом последействии. Зрительное ощущение, например, обладает некоторой инерцией и исчезает не сразу после прекращения действия вызвавшего его раздражителя. След от раздражителя остается в виде последовательного образа. Различают положительные и отрицательные последовательные

174 Часть II. Психические процессы

Имена

Фехнер Густав Теодор (1801 -1887) - немецкий физик, философ и психолог, основатель психофизики. Фехнер - автор программного труда «Элементы психофизики» (1860). В этой работе он выдвинул идею создания особой науки - психофизики. По его мнению, предметом этой науки должны быть закономерные соотношения двух видов явлений - психических и физических, - связанных между собой функционально. Выдвинутая им идея оказала существенное влияние на развитие экспериментальной психологии, а исследования, которые он проводил в области ощущений, позволили ему обосновать несколько законов, в том числе основной психофизический закон. Фехнер разработал ряд методов косвенного измерения ощущений, в частности три классических метода измерения порогов. Однако после исследований последовательных образов, вызываемых наблюдением солнца, частично потерял зрение, что заставило его оставить психофизику и заняться философией. Фехнер был всесторонне развитым человеком. Так, он опубликовал несколько сатирических произведений под псевдонимом «доктор Мизес».

образы. Положительный последовательный образ соответствует первоначальному раздражению, состоит в сохранении следа раздражения того же качества, что и действующий раздражитель.

Отрицательный последовательный образ заключается в возникновении качества ощущения, противоположного качеству воздействовавшего раздражителя. Например, свет-темнота, тяжесть-легкость, тепло-холод и др. Возникновение отрицательных последовательных образов объясняется уменьшением чувствительности данного рецептора к определенному воздействию.

И наконец, для ощущений характерна пространственная локализация раздражителя. Анализ, осуществляемый рецепторами, дает нам сведения о локализации раздражителя в пространстве, т. е. мы можем сказать, откуда падает свет, идет тепло или на какой участок тела воздействует раздражитель.

Все вышеописанные свойства в той или иной степени отражают качественные характеристики ощущений. Однако не менее важное значение имеют количественные параметры основных характеристик ощущений, иначе говоря, степень чувствительности. Человеческие органы чувств - удивительно тонко работающие аппараты. Так, академик С. И. Вавилов экспериментально установил, что человеческий глаз может различать световой сигнал в 0,001 свечи на расстоянии километра. Энергия этого раздражителя настолько мала, что потребовалось бы 60 000 лет, чтобы с его помощью нагреть 1 см 3 воды на 1°. Пожалуй, ни один физический прибор не обладает такой чувствительностью.

Различают два вида чувствительности: абсолютную чувствительность и чувствительность к различию. Под абсолютной чувствительностью подразумевают способность ощущать слабые раздражители, а под чувствительностью к различию - способность ощущать слабые различия между раздражителями. Однако не всякое раздражение вызывает ощущение. Мы не слышим тиканья часов, находящихся в другой комнате. Мы не видим звезд шестой величины. Для того чтобы ощущение возникло, сила раздражения должна иметь определенную величину.

Глава 7. Ощущение 175

Минимальная величина раздражителя, при котором впервые возникает ощущение, называется абсолютным порогом ощущения. Раздражители, сила действия которых лежит ниже абсолютного порога ощущения, не дают ощущений, но это не значит, что они не оказывают никакого воздействия на организм. Так, исследования отечественного физиолога Г. В. Гершуни и его сотрудников показали, что звуковые раздражения, лежащие ниже порога ощущения, могут вызывать изменение электрической активности мозга и расширение зрачка. Зона воздействия раздражителей, не вызывающих ощущений, была названа Г. В. Гершуни «субсенсорной областью».

Начало изучению порогов ощущений было положено немецким физиком, психологом и философом Г. Т. Фехнером, который считал, что материальное и идеальное - это две стороны единого целого. Поэтому он задался целью выяснить, где проходит граница между материальным и идеальным. Фехнер подошел к этой проблеме как естествоиспытатель. По его мнению, процесс создания психического образа может быть представлен следующей схемой:

Раздражение -> Возбуждение -> Ощущение -> Суждение (физика) (физиология) (психология) (логика)

Самым главным в идее Фехнера было то, что он впервые включил элементарные ощущения в круг интересов психологии. До Фехнера считали, что исследованием ощущений, если это кому-нибудь интересно, должны заниматься физиологи, врачи, даже физики, но только не психологи. Для психологов это слишком примитивно.

По мнению Фехнера, искомая граница проходит там, где начинается ощущение, т. е. возникает первый психических процесс. Величину стимула, при которой начинается ощущение, Фехнер назвал нижним абсолютным порогом. Для определения этого порога Фехнер разработал методы, которые активно используются и в наше время. В основу методологии своих исследований Фехнер положил лва утверждения, называемые первой и второй парадигмой классической психофизики.

1. Сенсорная система человека - это измерительный прибор, который соответствующим образом реагирует на воздействующие физические стимулы.

2. Психофизические характеристики у людей распределены по нормальному закону, т. е. случайным образом отличаются от какой-то средней величины, аналогично антропометрическим характеристикам.

Сегодня не вызывает сомнения, что обе эти парадигмы уже устарели и в определенной степени противоречат современным принципам исследования психики. В частности, можно отметить противоречие принципу активности и целостности психики, поскольку сегодня мы понимаем, что невозможно выделить и исследовать в эксперименте одну, даже самую примитивную, психическую систему из целостной структуры человеческой психики. В свою очередь, активизация в эксперименте всех психических систем от самых низших до самых высших приводит к очень большому разнообразию реакций испытуемых, что требует индивидуального подхода к каждому испытуемому.

Тем не менее исследования Фехнера по своей сути были новаторскими. Он считал, что человек не может непосредственно оценивать свои ощущения количественно, поэтому он разработал «косвенные» методы, с помощью которых можно

176 Часть II. Психические процессы

количественно представить отношения между величиной раздражителя (стимула) и интенсивностью вызванного им ощущения. Предположим, нас интересует, при какой минимальной величине звукового сигнала испытуемый может слышать этот сигнал, т. е. мы должны определить нижний абсолютный порог громкости. Измерение методом минимальных изменений проводится следующим образом. Испытуемому дают инструкцию говорить «да», если он сигнал слышит, и «нет», - если не слышит. Сначала испытуемому предъявляют стимул, который он явно может расслышать. Затем при каждом предъявлении величина стимула уменьшается. Эту процедуру проводят до тех пор, пока не изменятся ответы испытуемого. Например, вместо «да» он может сказать «нет» или «вроде бы нет» и т. д.

Величина стимула, при которой изменяются ответы испытуемого, соответствует порогу исчезновения ощущения (Р 1). На втором этапе измерения в первом предъявлении испытуемому предлагают стимул, который он никак не может слышать. Затем на каждом шаге величина стимула возрастает до тех пор, пока ответы испытуемого перейдут от «нет» к «да» или «может быть, да». Это значение стимула соответствует порогу появления ощущения (Р 2). Но порог исчезновения ощущения редко бывает равен порогу появления. Причем возможны два случая:

Р 1 >Р 2 или Р 1 < Р 2 .

Соответственно абсолютный порог (Stp) будет равен среднеарифметическому порогов появления и исчезновения:

Stp = (P 1 + P 2)/ 2

Аналогичным способом определяется и верхний абсолютный порог - значение стимула, при котором он перестает восприниматься адекватно. Верхний абсолютный порог иногда называют болевым порогом, потому что при соответствующих ему величинах стимулов мы испытываем боль - резь в глазах при слишком ярком свете, боль в ушах при слишком громком звуке.

Абсолютные пороги - верхний и нижний - определяют границы доступного нашему восприятию окружающего мира. По аналогии с измерительным прибором абсолютные пороги определяют диапазон, в котором сенсорная система может измерять раздражители, но кроме этого диапазона работу прибора характеризует его точность, или чувствительность. Величина абсолютного порога характеризует абсолютную чувствительность. Например, чувствительность двух людей будет выше у того, у кого появляются ощущения при воздействии слабого раздражителя, когда у другого человека ощущений еще не возникает (т. е. у кого меньше величина абсолютного порога). Следовательно, чем слабее раздражитель, вызывающий ощущение, тем выше чувствительность.

Таким образом, абсолютная чувствительность численно равна величине, обратно пропорциональной абсолютному порогу ощущений. Если абсолютную чувствительность обозначить буквой Е, а величину абсолютного порога Р, то связь абсолютной чувствительности и абсолютного порога может быть выражена формулой:

E = 1/Р

Глава 7. Ощущение 177

Различные анализаторы обладают разной чувствительностью. О чувствительности глаза мы уже говорили. Очень высока чувствительность и нашего обоняния. Порог одной обонятельной клетки человека для соответствующих пахучих веществ не превышает восьми молекул. Чтобы вызвать вкусовое ощущение, требуется по крайней мере в 25 000 раз больше молекул, чем для возникновения обонятельного ощущения.

Абсолютная чувствительность анализатора в равной степени зависит как от нижнего, так и от верхнего порога ощущения. Величина абсолютных порогов, как нижнего, так и верхнего, изменяется в зависимости от разных условий: характера деятельности и возраста человека, функционального состояния рецептора, силы и длительности действия раздражения и т. д.

Другая характеристика чувствительности - это чувствительность к различию. Ее еще называют относительной, или разностной, так как это чувствительность к изменению раздражителя. Если мы положим на руку груз весом 100 граммов, а затем добавим к этому весу еще один грамм, то этой прибавки ни один человек ощутить не сможет. Для того чтобы ощутить прибавку к весу, необходимо добавить три-пять граммов. Таким образом, для того чтобы почувствовать минимальное различие в характеристиках воздействующего раздражителя, необходимо изменить силу его воздействия па определенную величину, а то минимальное различие между раздражителями, которое дает едва заметное различие ощущений, называется порогом различения.

Еще в 1760 г. французский физик П. Бугер на материале световых ощущений установил очень важный факт, касающейся величины порогов различения: для того чтобы почувствовать изменение освещенности, необходимо изменить поток света на определенную величину. Изменения характеристик светового потока на меньшую величину мы не сможем заметить с помощью наших органов чувств. Позднее, в первой половине XIX в. немецкий ученый М. Вебер, исследуя ощущение тяжести, пришел к выводу, что, сравнивая объекты и наблюдая различия между ними, мы воспринимаем не различия между объектами, а отношение различия к величине сравниваемых объектов. Так, если к грузу в 100 граммов необходимо прибавить три грамма, чтобы почувствовать разницу, то к грузу в 200 граммов, для того чтобы почувствовать различия, необходимо добавить шесть граммов. Иначе говоря: чтобы заметить увеличение веса, надо к первоначальному грузу прибавить приблизительно ^д его массы. Дальнейшие исследования показали, что подобная закономерность существует и у других видов ощущений. Например, если исходная освещенность комнаты составляет 100 люксов, то прибавка освещенности, которую мы впервые заметим, должна составлять не менее одного люкса. Если же освещенность составляет 1000 люксов, то прибавка должна составлять не менее 10 люксов. То же самое относится и к слуховым, и к двигательным, и к другим ощущениям. Итак, порог различий ощущений определяется соотношением

D I / I

где D I - величина, на которую должен быть изменен исходный, уже породивший ощущение стимул, чтобы человек заметил, что он действительно изменился; I - величина действующего стимула. Причем исследования показали, что относительная

178 Часть II. Психические процессы

величина, характеризующая порог различения, является постоянной для конкретного анализатора. Для зрительного анализатора это соотношение составляет приблизительно 1/1000, для слухового - 1/10, для тактильного - 1/30. Таким образом, порог различения имеет постоянную относительную величину, т. е. всегда выражается в виде отношения, показывающего, какую часть первоначальной величины раздражителя надо прибавить к этому раздражению, чтобы получить едва заметное различие в ощущениях. Это положение было названо законом Бугера-Вебера. В математическом виде этот закон может быть записан в следующем виде:

D I / I = const,

где const (константа) - постоянная величина, характеризующая порог различия ощущения, названная константой Вебера. Параметры константы Вебера приведены в табл. 7.1.

Таблица 7.1 Значение константы Вебера для различных органов чувств

Основываясь на экспериментальных данных Вебера, другой немецкий ученый - Г. Фехнер - сформулировал следующий закон, называемый обычно законом Фехнера: если интенсивность раздражений увеличивается в геометрической прогрессии, то ощущения будут расти в арифметической прогрессии. В другой формулировке этот закон звучит так: интенсивность ощущений растет пропорционально логарифму интенсивности раздражителя. Следовательно, если раздражитель образует такой ряд: 10; 100; 1000; 10 000, то интенсивность ощущения будет пропорциональна числам 1; 2; 3; 4. Главный смысл данной закономерности заключается в том, что интенсивность ощущений возрастает не пропорционально изменению раздражителей, а гораздо медленнее. В математическом виде зависимость интенсивности ощущений от силы раздражителя выражается формулой:

S = K * LgI +C,

(где S - интенсивность ощущения; I - сила раздражителя; K и C - константы). Данная формула отражает положение, которое носит название основного психофизического закона, или закона Вебера-Фехнера.

Спустя полстолетия после открытия основного психофизического закона он вновь привлек к себе внимание и породил много споров по поводу своей точности. Американский ученый С. Стивене пришел к выводу о том, что основной психофи-

Глава 7. Ощущение 179

зический закон выражается не логарифмической, а степенной кривой. Он исходил из предположения о том, что для ощущений, или сенсорного пространства, характерно то же отношение, что и для пространства стимулов. Данная закономерность может быть представлена следующим математическим выражением:

D Е / Е = К

где Е - первичное ощущения, D Е - минимальное изменение ощущения, которое возникает при изменении воздействующего стимула на минимальную величину, заметную для человека. Таким образом, из данного математического выражения следует, что соотношение между минимально возможном изменение наших ощущений и первичным ощущением есть величина постоянная - К. А если это так, то соотношение между пространством стимулов и сенсорным пространством (нашими ощущениями) может быть представлено следующим уравнением:

D Е / Е = К х D I / I

Данное уравнение получило название закона Стивенса. Решение этого уравнения выражается следующей формулой:

S = K x R n ,

где S - сила ощущений, К - константа, определяемая избранной единицей измерения, п - показатель, зависящий от модальности ощущений и изменяющийся в пределах от 0,3 для ощущения громкости до 3,5 для ощущения, получаемого от удара электрическим током, R - значение воздействующего раздражителя.

Американские ученые Р. и Б. Тетсунян попытались математически объяснить смысл степени п. В результате они пришли к выводу, что значение степени п для каждой модальности (т. е. для каждого органа чувств) определяет соотношение между диапазоном ощущений и диапазоном воспринимаемых стимулов.

Спор о том, какой из законов является более точным, так и не был разрешен. Науке известны многочисленные попытки дать ответ на этот вопрос. Одна из таких попыток принадлежит Ю. М Забродину, который предложил свое объяснение психофизического соотношения. Мир стимулов опять представляет закон Бугера-Вебера, а структуру сенсорного пространства Забродин предложил в следующем виде:

D Е / Е z

D Е / Е z = К х D I / I

Очевидно, при z =0 формула обобщенного закона переходит в логарифмический закон Фехнера, а при z = 1 - в степенной закон Стивенса.

Почему Ю. М. Забродин ввел константу 2 и каков ее смысл? Дело в том, что величина этой константы определяет степень осведомленности испытуемого о целях, задачах и ходе проведения эксперимента. В экспериментах Г. Фехнера принимали

180 Часть II. Психические процессы

участие «наивные» испытуемые, которые попали в абсолютно незнакомую экспериментальную ситуацию и ничего, кроме инструкции, не знали о предстоящем эксперименте. Таким образом, в законе Фехнера z =0, что означает полную неосведомленность испытуемых. Стивенс решал более прагматические задачи. Его скорее интересовало, как человек воспринимает сенсорный сигнал в реальной жизни, а не абстрактные проблемы работы сенсорной системы. Он доказывал возможность прямых оценок величины ощущений, точность которых увеличивается при надлежащей тренировке испытуемых. В его экспериментах принимали участие испытуемые, прошедшие предварительную подготовку, обученные действовать в ситуации психофизического эксперимента. Поэтому в законе Стивенса z = 1, что показывает полную осведомленность испытуемого.

Таким образом, закон, предложенный Ю. М. Забродиным, снимает противоречие между законами Стивенса и Фехнера. Поэтому не случайно он получил название обобщенного психофизического закона.

Однако, как бы ни решалось противоречие законов Фехнера и Стивенса, оба варианта достаточно точно отражают суть изменения ощущений при изменении величины раздражения. Во-первых, ощущения меняются непропорционально силе физических стимулов, действующих на органы чувств. Во-вторых, сила ощущения растет гораздо медленнее, чем величина физических стимулов. Именно в этом состоит смысл психофизических законов.

7.4. Сенсорная адаптация и взаимодействие ощущений

Говоря о свойствах ощущений, мы не можем не остановиться на ряде явлений, связанных с ощущениями. Было бы неправильно полагать, что абсолютная и относительная чувствительность остаются неизменными и их пороги выражаются в постоянных числах. Как показывают исследования, чувствительность может меняться в очень больших пределах. Например, в темноте наше зрение обостряется, а при сильном освещении его чувствительность снижается. Это можно наблюдать, когда из темной комнаты переходишь на свет или из ярко освещенного помещения в темноту. В обоих случаях человек временно «слепнет», требуется некоторое время, чтобы глаза приспособились к яркому освещению или темноте. Это говорит о том, что в зависимости от окружающей обстановки (освещенности) зрительная чувствительность человека резко меняется. Как показали исследования, это изменение очень велико и чувствительность глаза в темноте обостряется в 200000 раз.

Описанные изменения чувствительности, зависящие от условий среды, связаны с явлением сенсорной адаптации. Сенсорной адаптацией называется изменение чувствительности, происходящее вследствие приспособления органа чувств к действующим на него раздражителям. Как правило, адаптация выражается в том, что при действии на органы чувств достаточно сильных раздражителей чувствительность уменьшается, а при действии слабых раздражителей или при отсутствии раздражителя чувствительность увеличивается.

Глава 7. Ощущение 181

Такое изменение чувствительности не происходит сразу, а требует известного времени. Причем временные характеристики этого процесса неодинаковы для разных органов чувств. Так, для того чтобы зрение в темной комнате приобрело нужную чувствительность, должно пройти около 30 мин. Лишь после этого человек приобретает способность хорошо ориентироваться в темноте. Адаптация слуховых органов идет гораздо быстрее. Слух человека адаптируется к окружающему фону уже через 15 с. Так же быстро происходит изменение чувствительности у осязания (слабое прикосновение к коже перестает восприниматься уже через несколько секунд).

Достаточно хорошо известны явления тепловой адаптации (привыкание к изменению температуры окружающей среды). Однако эти явления выражены отчетливо лишь в среднем диапазоне, и привыкание к сильному холоду или сильной жаре, так же как и к болевым раздражителям, почти не встречается. Известны и явления адаптации к запахам.

Адаптация наших ощущений главным образом зависит от процессов, происходящих в самом рецепторе. Так, например, под влиянием света разлагается (выцветает) зрительный пурпур, находящийся в палочках сетчатки глаза. В темноте же, напротив, зрительный пурпур восстанавливается, что приводит к повышению чувствительности. Однако явление адаптации связано и с процессами, протекающими в центральных отделах анализаторов, в частности с изменением возбудимости нервных центров. При длительном раздражении кора головного мозга отвечает внутренним охранительным торможением, снижающим чувствительность. Развитие торможения вызывает усиленное возбуждение других очагов, способствуя повышению чувствительности в новых условиях. В целом, адаптация является важным процессом, указывающим на большую пластичность организма в его приспособлении к условиям среды.

Существует еще одно явление, которое мы должны рассмотреть. Все виды ощущений не изолированы друг от друга, поэтому интенсивность ощущений зависит не только от силы раздражителя и уровня адаптации рецептора, но и от раздражителей, воздействующих в данный момент на другие органы чувств. Изменение чувствительности анализатора под влиянием раздражения других органов чувств называется взаимодействием ощущений.

Следует различать два вида взаимодействия ощущений: 1) взаимодействие между ощущениями одного вида и 2) взаимодействие между ощущениями различных видов.

Взаимодействия между ощущениями разных видов можно проиллюстрировать исследованиями академика П. П. Лазарева, который установил, что освещение глаз делает слышимые звуки более громкими. Аналогичные результаты были получены профессором С. В. Кравковым. Он установил, что ни один орган чувств не может работать, не оказывая влияния на функционирование других органов. Так, оказалось, что звуковое раздражение (например, свист) может обострить работу зрительного ощущения, повысив его чувствительность к световым раздражителям. Аналогичным образом влияют и некоторые запахи, повышая или понижая световую и слуховую чувствительность. 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 -

Часть II. Психические процессы 182

Лурия Александр Романович (1902-1977) - российский психолог, занимавшийся многими проблемами в различных областях психологии. По праву считается основоположником отечественной нейропсихологии. Действительный член АПН СССР, доктор психологических и медицинских наук, профессор, автор более 500 научных работ. Работал с Л. С. Выготским над созданием культурно-исторической концепции развития высших психических функций, в результате чего в 1930 г. совместно с Выготским написал работу «Этюды по истории поведения». Исследуя в 1920-х гг. аффективные состояния человека, создал предназначенную для анализа аффективных комплексов оригинальную психофизиологическую методику сопряженных моторных реакций. Неоднократно организовывал экспедиции в Среднюю Азию и лично принимал в них участие. На основании материала, собранного в этих экспедициях, сделал ряд интересных обобщений, касающихся межкультурных различий в психике человека.

Основной вклад А. Р. Лурии в развитие психологической науки заключается в разработке теоретических основ нейропсихологии, что выразилось в его теории системной динамической локализации высших психических функций и их нарушений при повреждениях мозга. Им были проведены исследования по нейропсихологии речи, восприятия, внимания, памяти, мышления, произвольных движений и действий.

повышении и понижении чувствительности. Общая закономерность состоит в том, что слабые раздражители повышают, а сильные - понижают чувствительность анализаторов при их взаимодействии.

Аналогичную картину можно наблюдать при взаимодействии ощущений одного вида. Например, какую-либо точку в темноте легче увидеть на светлом фоне. В качестве примера взаимодействия зрительных ощущений можно привести явление контраста, выражающееся в том, что цвет изменяется в противоположную сторону по отношению к окружающим его цветам. Например, серый цвет на белом фоне будет выглядеть темнее, а в окружении черного цвета - светлее.

Как следует из приведенных примеров, существуют способы повысить чувствительность органов чувств. Повышение чувствительности в результате взаимодействия анализаторов или упражнения называется сенсибилизацией. А. Р. Лурия выделяет две стороны повышения чувствительности по типу сенсибилизации. Первая носит длительный, постоянный характер и зависит преимущественно от устойчивых изменений, происходящих в организме, поэтому возраст субъекта отчетливо связан с изменением чувствительности. Исследования показали, что острота чувствительности органов чувств нарастает с возрастом, достигая максимума к 20-30 годам, с тем чтобы в дальнейшем постепенно снижаться. Вторая сторона повышения чувствительности по типу сенсибилизации носит временный характер и зависит как от физиологических, так и от психологических экстренных воздействий на состояние субъекта.

Взаимодействие ощущений также обнаруживается в явлении, называемом синестезией - возникновении под влиянием раздражения одного анализатора ощущения, характерного для других анализаторов. В психологии хорошо известны факты «окрашенного слуха», который встречается у многих людей, и особенно

Глава 7. Ощущение 183

у многих музыкантов (например, у Скрябина). Так, широко известно, что высокие звуки мы расцениваем как «светлые», а низкие как «темные».

У некоторых людей синестезия проявляется с исключительной отчетливостью. Один из субъектов с исключительно выраженной синестезией - известный мнемонист Ш. - был подробно изучен А. Р. Лурией. Этот человек воспринимал все голоса окрашенными и нередко говорил, что голос обращающегося к нему человека, например, «желтый и рассыпчатый». Тоны, которые он слышал, вызывали у него зрительные ощущения различных оттенков (от ярко-желтого до фиолетового). Воспринимаемые цвета ощущались им как «звонкие» или «глухие», как «соленые» или «хрустящие». Подобные явления в более стертых формах встречаются довольно часто в виде непосредственной тенденции «окрашивать» числа, дни недели, названия месяцев в разные цвета. Явления синестезии - еще одно свидетельство постоянной взаимосвязи анализаторных систем человеческого организма, целостности чувственного отражения объективного мира.

7.5. Развитие ощущений

Ощущение начинает развиваться сразу после рождения ребенка. Спустя непродолжительное время после рождения ребенок начинает реагировать на раздражители всех видов. Однако существуют различия в степени зрелости отдельных чувств и в этапное™ их развития.

Сразу после рождения у ребенка более развитой оказывается кожная чувствительность. При появлении на свет ребенок дрожит из-за различия температуры тела матери и температуры воздуха. Реагирует новорожденный ребенок и на прикосновения, причем наиболее чувствительны у него губы и вся область рта. Вполне вероятно, что новорожденный может ощущать не только тепло и прикосновение, но и боль.

Уже к моменту рождения у ребенка достаточно высоко развита вкусовая чувствительность. Новорожденные дети по-разному реагируют на введение им в рот раствора хинина или сахара. Через несколько дней после рождения ребенок отличает молоко матери от подслащенной воды, а последнюю от простой воды.

С момента рождения у ребенка уже достаточно развита обонятельная чувствительность. Новорожденный ребенок по запаху материнского молока определяет, есть в комнате мать или нет. Если ребенок первую неделю питался материнским молоком, то он будет отворачиваться от коровьего, лишь почувствовав его запах. Однако обонятельные ощущения, не связанные с питанием, развиваются достаточно долго. Они мало развиты у большинства детей даже в четырех-пятилетнем возрасте.

Более сложный путь развития проходят зрение и слух, что объясняется сложностью строения и организации функционирования данных органов чувств и меньшей зрелостью их к моменту рождения. В первые дни после рождения ребенок не реагирует на звуки, даже очень громкие. Это объясняется тем, что слуховой проход новорожденного заполнен околоплодной жидкостью, которая рассасывается лишь через несколько дней. Обычно ребенок начинает реагировать на звуки в течение первой недели, иногда этот срок затягивается до двух-трех недель.

184 Часть II. Психические процессы

Первые реакции ребенка на звук имеют характер общего двигательного возбуждения: ребенок вскидывает ручки, шевелит ножками, издает громкий крик. Чувствительность к звуку первоначально низка, но возрастает в первые недели жизни. Через два-три месяца ребенок начинает воспринимать направление звука, поворачивает голову в сторону источника звука. На третьем-четвертом месяце некоторые дети начинают реагировать на пение и музыку.

Что касается развития речевого слуха, то ребенок прежде всего начинает реагировать на интонацию речи. Это наблюдается на втором месяце жизни, когда ласковый тон действует на ребенка успокаивающе. Затем ребенок начинает воспринимать ритмическую сторону речи и общий звуковой рисунок слов. Однако различение звуков речи наступает к концу первого года жизни. С этого момента и начинается развитие собственно речевого слуха. Сначала у ребенка возникает способность различать гласные, а на последующей стадии он начинает различать согласные.

Наиболее медленно у ребенка развивается зрение. Абсолютная чувствительность к свету у новорожденных низка, но заметно возрастает в первые дни жизни. С момента появления зрительных ощущений ребенок реагирует на свет различными двигательными реакциями. Различение цветов растет медленно. Установлено, что ребенок начинает различать цвет на пятом месяце, после чего он начинает проявлять интерес ко всякого рода ярким предметам.

Ребенок, начиная ощущать свет, в первое время не может «видеть» предметы. Это объясняется тем, что движения глаз ребенка не согласованы: один глаз может смотреть в одну сторону, другой в другую или вообще может быть закрытым. Ребенок начинает управлять движением глаз лишь к концу второго месяца жизни. Предметы и лица он начинает различать лишь на третьем месяце. С этого момента начинается длительное развитие восприятия пространства, формы предмета, его величины и удаления.

По отношению ко всем видам чувствительности следует заметить, что абсолютная чувствительность достигает высокого уровня развития уже в первый год жизни. Несколько медленнее развивается способность различать ощущения. У ребенка дошкольного возраста эта способность развита несравненно ниже, чем у взрослого человека. Бурное развитие этой способности отмечается в школьные годы.

Следует также отметить, что уровень развития ощущений у различных людей неодинаков. Это во многом объясняется генетическими особенностями человека. Тем не менее ощущения в известных пределах можно развивать. Развитие ощущении осуществляется методом постоянных тренировок. Именно благодаря возможности развития ощущений происходит, например, обучение детей музыке или рисованию.

7.6. Характеристика основных видов ощущений

Кожные ощущения. Наше знакомство с основными видами ощущений мы начнем с ощущений, которые мы получаем от воздействия разнообразных раздражителей на рецепторы, находящиеся на поверхности кожи человека. Все ощущения,

Глава 7. Ощущение 185

которые человек получает от кожных рецепторов, можно объединить под одним названием - кожные ощущения. Однако к категории этих ощущений необходимо отнести и те ощущения, которые возникают при воздействии раздражителей на слизистую оболочку рта и носа, роговую оболочку глаз.

Кожные ощущения относятся к контактному виду ощущений, т. е. они возникают при непосредственном контакте рецептора с предметом реального мира. При этом могут возникать ощущения четырех основных видов: ощущения прикосновения, или тактильные ощущения; ощущения холода; ощущения тепла; ощущения боли.

Каждый из четырех видов кожных ощущений имеет специфические рецепторы. Одни точки кожи дают только ощущения прикосновения (тактильные точки), другие - ощущения холода (точки холода), третьи - ощущения тепла (точки тепла), четвертые - ощущения боли (точки боли) (рис. 7.2).

Рис. 7.2. Кожные рецепторы и их функции

Нормальными раздражителями для тактильных рецепторов являются прикосновения, вызывающие деформацию кожи, для холодовых - воздействие предметов более низкой температуры, для тепловых - воздействие предметов более высокой температуры, для болевых - любые из перечисленных воздействии при условии достаточно большой интенсивности. Местонахождение соответствующих рецепторных точек и абсолютные пороги чувствительности определяются с помощью эстезиометра. Простейший прибор - волосковый эстезиометр (рис. 7.3), состоящий из конского волоса и прибора, позволяющего измерять давление, оказываемое этим волосом на любую точку кожи. При слабом прикосновении волоса к коже ощущения возникают только при непосредственном попадании в тактильную точку Аналогично определяют местонахождение холодовых и тепловых точек, только вместо волоса используют тонкое металлическое острие, наполненное водой, температура которой может меняться.

В существовании точек холода можно убедиться без прибора. Для этого достаточно провести кончиком карандаша по опущенному веку. В результате время от времени будет возникать ощущение холода.

186 Часть II. Психические процессы

Неоднократно предпринимались попытки определить количество кожных рецепторов. Точных результатов нет, но приблизительно установлено, что точек прикосновения - около одного миллиона, точек боли - около четырех миллионов, точек холода - около 500 тысяч, точек тепла - около 30 тысяч.

Точки отдельных видов ощущений по поверхности тела расположены неравномерно. Например, на кончиках пальцев точек прикосновения вдвое больше, чем точек боли, хотя общее количество последних значительно больше. На роговице глаза, наоборот, точек прикосновения вообще нет, а есть только точки боли, так что любое прикосновение к роговице вызывает ощущение боли и защитный рефлекс закрытия глаз.

Неравномерное распределение кожных рецепторов по поверхности тела обусловливает неравномерность чувствительности к прикосновению, к боли и т. д. Так, наиболее чувствительны к прикосновению кончики пальцев и менее чувствительны спина, живот и внешняя сторона предплечья. Совсем иначе распределяется чувствительность к боли. Наиболее чувствительны к боли спина, щеки и наименее чувствительны кончики пальцев. Что касается температурных режимов, то наиболее чувствительны те части тела, которые обычно прикрыты одеждой: поясница,грудь.

Тактильные ощущения несут информацию не только о раздражителе, но и о локализации его воздействия. В различных участках тела точность определения локализации воздействия различна. Она характеризуется величиной пространственного порога тактильных ощущений. Если мы прикоснемся к коже од-

новременно в двух точках, то мы не всегда ощутим эти прикосновения как раздельные, - если расстояние между точками прикосновения недостаточно велико, оба ощущения сольются в одно. Поэтому то минимальное расстояние между местами прикосновения, которое позволяет различить прикосновение двух пространственно раздельных предметов, называется пространственным порогом тактильных ощущений .

Обычно для определения пространственного порога тактильных ощущений используется циркулярный эстезиометр (рис. 7.4), представляющий собой циркуль с раздвижными ножками. Наименьший порог пространственных различий кожных ощущений наблюдается на более чувствительных к прикосновению участ

Рис. 7.4. Циркулярный эстезиометр

ках тела. Так, на спине пространственный порог тактильных ощущений составляет 67 мм, на предплечье - 45 мм, на тыльной стороне кисти - 30 мм, на ладони - 9 мм, на кончиках пальцев 2,2 мм. Самый низкий пространственный порог так-

Глава 7. Ощущение 187

тильных ощущений находится на кончике языка -1,1 мм. Именно здесь наиболее плотно расположены рецепторы прикосновений.

Вкусовые и обонятельные ощущения. Рецепторами вкусовых ощущений являются вкусовые луковицы, состоящие из чувствительных вкусовых клеток, соединенных с нервными волокнами (рис. 7.5). У взрослого человека вкусовые луковицы расположены главным образом на кончике, по краям и на задней части верхней поверхности языка. Середина верхней поверхности и вся нижняя поверхность языка не чувствительна к вкусу. Вкусовые луковицы также имеются на нёбе, миндалинах и задней стенке глотки. У детей область распространения вкусовых луковиц гораздо шире, чем у взрослых. Раздражителями для вкусовых рецепторов служат растворенные вкусовые вещества.

Рецепторами обонятельных ощущений являются обонятельные клетки, погруженные в слизистую оболочку так называемой обонятельной области (рис. 7.6). Раздражителями для рецепторов обоняния служат различные пахучие вещества,

Рис. 7.6. Рецепторы обонятельных ощущений

188 Часть II. Психические процессы

проникающие в нос вместе с воздухом. У взрослого человека площадь обонятельной области приблизительно равна 480 мм 2 . У новорожденного она значительно больше. Это объясняется тем, что у новорожденных ведущими ощущениями являются вкусовые и обонятельные ощущения. Именно благодаря им ребенок получает максимальное количество информации об окружающем мире, они же обеспечивают новорожденному удовлетворение его основных потребностей. В процессе развития обонятельные и вкусовые ощущения уступают ведущее место другим, более информативным ощущениям, и в первую очередь зрению.

Следует отметить, что вкусовые ощущения в большинстве случаев смешиваются с обонятельными. Разнообразие вкуса в значительной мере зависит от примеси обонятельных ощущений. Например, при насморке, когда обонятельные ощущения «отключены», в ряде случаев пища кажется безвкусной. Кроме этого, к вкусовым ощущениям примешиваются тактильные и температурные ощущения от рецепторов, находящихся в области слизистой оболочки во рту. Так, своеобразие «острой» или «вяжущей» нищи главным образом связано с тактильными ощущениями, а характерный вкус мяты в значительной степени зависит от раздражения холодовых рецепторов.

Если исключить все эти примеси тактильных, температурных и обонятельных ощущений, то собственно вкусовые ощущения сведутся к четырем основным типам: сладкое, кислое, горькое, соленое. Сочетание этих четырех компонентов позволяет получить многообразные вкусовые варианты.

Экспериментальные исследования вкусовых ощущений проводились в лаборатории П. П. Лазарева. Для получения вкусовых ощущений использовались: сахар, щавелевая кислота, поваренная соль и хинин. Было установлено, что с помощью этих веществ можно имитировать большинство вкусовых ощущений. Например, вкус зрелого персика дает сочетание в определенных пропорциях сладкого, кислого и горького.

Экспериментальным путем также было установлено, что различные части языка имеют различную чувствительность к четырем вкусовым качествам. Например, чувствительность к сладкому максимальна на кончике языка и минимальна у задней части его, а чувствительность к горькому, наоборот, максимальна сзади и минимальна на кончике языка.

В отличие от вкусовых обонятельные ощущения не могут быть сведены к сочетаниям основных запахов. Поэтому строгой классификации запахов не существует. Все запахи привязывают к конкретному предмету, который обладает ими. Например, цветочный запах, запах розы, запах жасмина и др. Как и для вкусовых ощущений, большую роль в получении запаха играют примеси других ощущений:

вкусовых (особенно от раздражения вкусовых рецепторов, находящихся в задней части глотки), тактильных и температурных. Острые едкие запахи горчицы, хрена, аммиака содержат в себе примесь тактильных и болевых ощущений, а освежающий запах ментола - примесь ощущений холода.

Также следует обратить внимание на то, что чувствительность обонятельных и вкусовых рецепторов повышается при состоянии голода. После нескольких часов голодания значительно усиливается абсолютная чувствительность к сладкому, увеличивается, но в меньшей степени, чувствительность к кислому. Это дает основание предполагать, что обонятельные и вкусовые ощущения в значительной

Глава 7. Ощущение 189

мере связаны с необходимостью удовлетворения такой биологической потребности, как потребность в пище.

Индивидуальные различия вкусовых ощущений у людей невелики, но бывают исключения. Так, существуют люди, которые способны в значительно большей степени, по сравнению с большинством людей, различать компоненты запаха или вкуса. Вкусовые и обонятельные ощущения можно развивать с помощью постоянных тренировок. Это учитывается при освоении профессии дегустатора.

Слуховые ощущения. Раздражителем для органа слуха являются звуковые волны, т. е. продольное колебание частиц воздуха, распространяющееся во все стороны от колеблющего тела, которое служит источником звука.

Все звуки, которые воспринимает человеческое ухо, могут быть разделены на две группы: музыкальные (звуки пения, звуки музыкальных инструментов и др.) и шумы (всевозможные скрипы, шорохи, стуки и т. д.). Строгой границы между этими группами звуков нет, так как музыкальные звуки содержат шумы, а шумы могут содержать элементы музыкальных звуков. Человеческая речь, как правило, одновременно содержит звуки обеих групп.

В звуковых волнах различают частоту, амплитуду и форму колебаний. Соответственно этому слуховые ощущения имеют следующие три стороны: высоту звука, которая является отражением частоты колебания; громкость звука, что определяется амплитудой колебания волн; тембр, что является отражением формы колебания волн.

Высота звука измеряется в герцах, т. е. в количестве колебаний звуковой волны в секунду. Чувствительность человеческого уха имеет свои пределы. Верхняя граница слуха у детей - 22 000 герц. К старости эта граница понижается до 15 000 герц и даже ниже. Поэтому пожилые люди часто не слышат высоких звуков, например стрекотания кузнечиков. Нижняя граница слуха человека - 16-20 герц.

Абсолютная чувствительность наиболее высока по отношению к звукам средней частоты колебаний - 1000-3000 герц, а способность различения высоты звука у разных людей значительно варьируется. Наивысший порог различения наблюдается у музыкантов и настройщиков музыкальных инструментов. Опыты Б. Н. Теплова свидетельствует, что у людей данной профессии способность различать высоту звука определяется параметром в 1 / 20 или даже 1 / 30 полутона. Это означает, что между двумя соседними клавишами рояля настройщик может слышать 20-30 промежуточных ступеней высоты.

Громкостью звука называется субъективная интенсивность слухового ощущения. Почему субъективная? Мы не можем говорить об объективных характеристиках звука, потому что, как следует из основного психофизического закона, наши ощущения пропорциональны не интенсивности воздействующего раздражения, а логарифму этой интенсивности. Во-вторых, человеческое ухо обладает различной чувствительностью к звукам разной высоты. Поэтому могут существовать и с высочайшей интенсивностью воздействовать на наш организм звуки, которые мы совершенно не слышим. В-третьих, существуют индивидуальные различия между людьми в отношении абсолютной чувствительности к звуковым раздражителям. Однако практика определяет необходимость измерения громкости звука. Единицами измерения являются децибелы. За одну единицу измерения взята интенсивность звука, исходящего от тиканья часов, на расстоянии 0,5 м от человеческого уха. Так, громкость обычной человеческой речи на расстоянии 1 метра

Часть II. Психические процессы

Имена

Гельмгольц Герман (1821-1894) - немецкий физик, физиолог и психолог. Являясь физиком по образованию, он стремился внести в изучение живого организма физические методы исследования. В своей работе «О сохранении силы» Гельмгольц математически обосновал закон сохранения энергии и положение о том, что живой организм представляет собой физико-химическую среду, в которой данный закон точно выполняется. Он впервые измерил скорость проведения возбуждения по нервным волокнам, что положило начало изучению времени реакции.

Гельмгольц внес существенный вклад в теорию восприятия. В частности, в психологии восприятия развивал концепцию бессознательных умозаключений, в соответствии с которой актуальное восприятие определяется уже имеющимися у человека привычными способами, за счет которых сохраняется постоянство видимого мира и в которых существенную роль играют мышечные ощущения и движения. На основе данной концепции предпринял попытку объяснить механизмы восприятия пространства. Вслед за М. В. Ломоносовым развил трехкомпонентную теорию цветового зрения. Разработал резонансную теорию слуха. Кроме того, Гельмгольц внес значительный вклад в развитие мировой психологической науки. Так, его

сотрудниками и учениками были В. Вундт, И. М. Сеченов и др.

составит 16-22 децибел, шум на улице (без трамвая) - до 30 децибел, шум в котельной - 87 децибел и т. д.

Тембром называется то специфическое качество, которое отличает друг от друга звуки одной и той же высоты и интенсивности, издаваемые разными источниками. Очень часто о тембре говорят как об «окраске» звука.

Различия в тембре между двумя звуками определяются разнообразием форм звукового колебания. В самом простом случае форма звукового колебания будет соответствовать синусоиде. Такие звуки получили название «простых». Их можно получить только с помощью специальных приборов. Близким к простому звуку является звучание камертона - прибора, используемого для настройки музыкальных инструментов. В повседневной жизни мы не встречаемся с простыми звуками. Окружающие нас звуки состоят из различных звуковых элементов, поэтому форма их звучания, как правило, не соответствует синусоиде. Но тем не менее музыкальные звуки возникают при звуковых колебаниях, имеющих форму строгой периодической последовательности, а у шумов - наоборот. Форма звукового колебания характеризуется отсутствием строгой периодизации.

Также следует иметь в виду, что в повседневной жизни мы воспринимаем множество простых звуков, но этого многообразия мы не различаем, потому что все эти звуки сливаются в один. Так, например, два звука различной высоты часто, в результате их слияния, воспринимаются нами как один звук с определенным тембром. Поэтому сочетание простых звуков в одном сложном придает своеобразие форме звукового колебания и определяет тембр звучания. Тембр звучания зависит от степени слияния звуков. Чем проще форма звукового колебания, тем приятнее звучание. Поэтому принято выделять приятное звучание - консонанс и неприятное звучание - диссонанс.

Глава 7. Ощущение 191

Рис. 7.7. Строение рецепторов слуховых ощущений

Наилучшее объяснение природы слуховых ощущений дает резонансная теория слуха Гельмгольца. Как известно, концевым аппаратом слухового нерва является орган Корти, покоящийся на основной перепонке, идущей вдоль всего спирального костного канала, называемого улиткой (рис. 7.7). Основная перепонка состоит из большого количества (около 24 000) поперечных волокон, длина которых постепенно уменьшается от вершины улитки к ее основанию. По резонансной теории Гельмгольца, каждое такое волокно настроено, подобно струне, на определенную частоту колебаний. Когда до улитки доходят звуковые колебания определенной частоты, то резонирует определенная группа волокон основной перепонки и возбуждаются только те клетки органа Корти, которые покоятся па этих волокнах. Более короткие волокна, лежащие у основания улитки, реагируют на более высокие звуки, более длинные волокна, лежащие у ее вершины, - на низкие.

Следует отметить, что сотрудники лаборатории И. П. Павлова, изучавшие физиологию слуха, пришли к выводу, что теория Гельмгольца достаточно точно раскрывает природу слуховых ощущений.

Зрительные ощущения. Раздражителем для органа зрения является свет, т. е. электромагнитные волны, имеющие длину от 390 до 800 миллимикронов (миллимикрон - миллионная доля миллиметра). Волны определенной длины вызывают у человека ощущение определенного цвета. Так, например, ощущения красного света вызываются волнами длиной в 630-800 миллимикронов, желтого - волнами от 570 до 590 миллимикронов, зеленого - волнами от 500 до 570 миллимикронов, синего - волнами от 430 до 480 миллимикронов.

Все, что мы видим, имеет цвет, поэтому зрительные ощущения - это ощущения цвета. Все цвета делятся на две большие группы: цвета ахроматические и цвета хроматические. К ахроматическим относятся белый, черный и серый. К хроматическим относятся все остальные цвета (красный, синий, зеленый и т. д.).

192 Часть II. Психические процессы

Из истории психологии Теории слуха Следует отметить, что резонансная теория слуха Гельмгольца является не единственной. Так, в 1886 г. британский физик Э. Резерфорд выдвинул теорию, которой он пытался объяснить принципы кодирования высоты и интенсивности звука. Его теория содержала два утверждения. Во-первых, по его мнению, звуковая волна заставляет вибрировать всю барабанную перепонку (мембрану), и частота вибраций соответствует частоте звука. Во-вторых, частота вибраций мембраны задает частоту нервных импульсов, передаваемых по слуховому нерву. Так, тон частотой 1000 герц заставляет мембрану вибрировать 1000 раз в секунду, в результате чего волокна слухового нерва разряжаются с частотой 1000 импульсов в секунду, а мозг интерпретирует это как определенную высоту. Поскольку в данной теории предполагалось, что высота зависит от изменений звука во времени, ее назвали временной теорией (в некоторых литературных источниках ее также называют частотной теорией). Оказалось, что гипотеза Резерфорда не в состоянии объяснить все феномены слуховых ощущений. Например, было обнаружено, что нервные волокна могут передавать не более 1000 импульсов в секунду, и тогда неясно, как человек воспринимает высоту тона с частотой более 1000 герц. В 1949 г. В. Вивер предпринял попытку модифицировать теорию Резерфорда. Он высказал предположение о том, что частоты выше 1000 герц кодируются различными группами нервных волокон, каждая из которых активируется в несколько разном темпе. Если, например, одна группа нейронов выдает 1000 импульсов в секунду, а. затем 1 миллисекунду спустя другая группа нейронов начинает выдавать 1000 импульсов в секунду, то комбинация импульсов этих двух групп даст 2000 импульсов в секунду. Однако спустя некоторое время было установлено, что данная гипотеза способна объяснить восприятие звуковых колебаний, частота которых не превышает 4000 герц, а мы можем слышать более высокие звуки. Так как теория Гельмгольца более точно может объяснить, как человеческое ухо воспринимает звуки разной 1ысоты, в настоящее время она является более признанной. Справедливости ради следует ответить, что основную идею данной теории высказал французский анатом Жозеф Гишар Дювернье, который в 1683 г. предположил, что частота кодируется высотой звука механически, путем резонанса. Как именно происходят колебания мембраны, не было известно до 1940 г., когда Георг фон Бекеши сумел измерить ее движения. он установил, что мембрана ведет себя не как пианино с раздельными струнами, а как простыня, которую встряхнули за один конец. При попадании звуковой волны в ухо вся мембрана начинает колебаться (вибрировать), но в то же время место наиболее интенсивного движения зависит от высоты звука. Высокие частоты вызывают вибрацию в ближнем конце мембраны; по мере повышения частоты вибрация сдвигается к овальному окошечку. За это и за ряд других исследований слуха фон Бекеши получил в 1961 г. Нобелевскую премию. Вместе с тем следует отметить, что данная теория локальности объясняет многие, но не все явления восприятия высоты звука. В частности, основные затруднения связаны с тонами низких частот. Дело в том, что при частотах ниже 50 герц все части базилярной мембраны вибрируют примерно одинаково. Это значит, что все рецепторы активируются в равной степени, из чего следует, что у нас нет способа различения частот ниже 50 герц. На самом же деле мы ложем различать частоту всего в 20 герц. Таким образом, в настоящее время полного объяснения механизмов слуховых ощущений пока нет.

Солнечный свет, как и свет любого искусственного источника, состоит из волн различной длины. В то же время любой предмет, или физическое тело, будет восприниматься в строго определенном цвете (сочетании цветов). Цвет конкретного предмета зависит от того, какие волны и в какой пропорции отражаются этим предметом. Если предмет равномерно отражает все волны, т. е. он характеризуется отсутствием избирательности отражения, то его цвет будет ахроматическим. Если же он характеризуется избирательностью отражения волн, т. е. отражает

Глава 7. Ощущение 193

преимущественно волны определенной длины, а остальные поглощает, то предмет будет окрашен в определенный хроматический цвет.

Ахроматические цвета отличаются друг от друга только светлотой. Светлота зависит от коэффициента отражения предмета, т. е. от того, какую часть падающего света он отражает. Чем больше коэффициент отражения, тем светлее цвет. Так, например, белая писчая бумага, в зависимости от ее сорта, отражает от 65 до 85 % падающего на нее света. Черная бумага, в которую заворачивают фотобумагу, имеет коэффициент отражения 0,04 , т. е. отражает всего лишь 4 % падающего света, а хороший черный бархат отражает всего 0,3% падающего на него света - его коэффициент отражения составляет 0,003.

Хроматические цвета характеризуются тремя свойствами: светлотой, цветовым тоном и насыщенностью. Цветовой тон зависит от того, какие именно длины волн преобладают в световом потоке, отражаемом данным предметом. Насыщенностью называется степень выраженности данного цветового тона, т. е. степень отличия цвета от серого, одинакового с ним по светлоте. Насыщенность цвета зависит от того, насколько преобладают в световом потоке те длины волн, которые определяют его цветовой тон.

Следует отметить, что наш глаз обладает неодинаковой чувствительностью к световым волнам различной длины. В результате цвета спектра при объективном равенстве интенсивности кажутся нами неодинаковыми по светлоте. Самым светлым нам кажется желтый цвет, а наиболее темным - синий, потому что чувствительность глаза к волнам этой длины в 40 раз ниже, чем чувствительность глаза к желтому цвету. Следует отметить, что чувствительность человеческого глаза очень велика. Например, между черным и белым цветом человек может различить около 200 переходных цветов. Однако необходимо разделять понятия «чувствительность глаза» и «острота зрения».

Остротой зрения принято называть способность различать мелкие и удаленные предметы. Чем мельче объекты, которые глаз в состоянии видеть в конкретных условиях, тем выше его острота зрения. Острота зрения характеризуется минимальным промежутком между двумя точками, которые с данного расстояния воспринимаются отдельно друг от друга, а не сливаются в одну. Эту величину можно назвать пространственным порогом зрения.

На практике все воспринимаемые нами цвета, даже те, которые кажутся однотонными, являются результатом сложного взаимодействия световых волн различной длины. В наш глаз одновременно попадают волны различной длины, при этом происходит смешивание волн, в результате чего мы видим один определенный цвет. Работами Ньютона и Гельмгольца были установлены законы смешивания цветов. Из этих законов два представляют для нас наибольший интерес. Во-первых, для каждого хроматического цвета можно подобрать другой хроматический цвет, который при смешении с первым дает ахроматический цвет, т. с. белый или серый. Такие два цвета принято называть дополнительными. И во-вторых, смешением двух не дополнительных цветов получается третий - промежуточный между двумя первыми цвет. Из приведенных выше законов вытекает одно очень важное положение: все цветовые тона можно получить путем смешения трех соответственно выбранных хроматических цветов. Это положение чрезвычайно важно для понимания природы цветного зрения.

194 Часть II. Психические процессы

Для того чтобы осмыслить природу цветного зрения, познакомимся поближе с теорией трехцветного зрения, идея которой в 1756 г. была выдвинута Ломоносовым, через 50 лет высказана Т. Юнгом, а еще через 50 лет более подробно разработана Гельмгольцем. Согласно теории Гельмгольца, предполагается наличие у глаза трех следующих физиологических аппаратов: красноощущающего, зеленоощущающего и фиолетовоощущающего. Изолированное возбуждение первого дает ощущение красного цвета. Изолированное ощущение второго аппарата дает ощущение зеленого цвета, а возбуждение третьего - фиолетовый цвет. Однако, как правило, свет одновременно действует на все три аппарата или по крайней мере на два из них. При этом возбуждение этих физиологических аппаратов с различной интенсивностью и в различных пропорциях по отношению друг к другу дает все известные хроматические цвета. Ощущение белого цвета возникает при равномерном возбуждение всех трех аппаратов.

Эта теория хорошо объясняет многие явления, в том числе болезнь частичной цветовой слепоты, при которой человек не различает отдельные цвета или цветовые оттенки. Чаще всего отмечается невозможность различить оттенки красного или зеленого цвета. Эта болезнь была названа именем английского химика Дальтона, страдавшего ею.

Возможность видеть определяется наличием у глаза сетчатки, представляющей собой разветвление зрительного нерва, входящего сзади в глазное яблоко. В сетчатке имеются аппараты двух типов: колбочки и палочки (названные так из-за своей формы). Палочки и колбочки являются концевыми аппаратами нервных волокон зрительного нерва. В сетчатке человеческого глаза насчитывается около 130 миллионов палочек и 7 миллионов колбочек, которые неравномерно распределены по сетчатке. Колбочки заполняют центральную ямку сетчатки, т. е. то место, куда падает изображение предмета, на который мы смотрим. К краям сетчатки количество колбочек уменьшается. Палочек же больше на краях сетчатки, в середине они практически отсутствуют (рис 7.8).

Колбочки обладают малой чувствительностью. Чтобы вызвать их реакцию, нужен достаточно сильный свет. Поэтому с помощью колбочек мы видим при ярком свете. Их еще называют аппаратом дневного зрения. Палочки обладают большей чувствительностью, и с их помощью мы видим ночью, поэтому их называют аппаратом ночного зрения. Однако только с помощью колбочек мы различаем цвета, так как именно они определяют способность вызывать хроматические ощущения. Кроме этого, колбочки обеспечивают необходимую остроту зрения.

Бывают люди, у которых не функционирует колбочковый аппарат, и все окружающее они видят только в сером цвете. Такая болезнь называется полной цветовой слепотой. И наоборот, бывают случаи, когда не функционирует палочковый аппарат. Такие люди не видят в темноте. Их болезнь называется гемералопией (или «куриной слепотой»).

Завершая рассмотрение природы зрительных ощущений, нам необходимо остановиться еще на нескольких феноменах зрения. Так, зрительное ощущение не прекращается в то же мгновение, как прекращается действие раздражителя. Оно длится еще некоторое время. Это происходит потому, что зрительное возбуждение обладает определенной инерцией. Такое продолжение ощущения в течение некоторого времени называется положительным последовательным образом.

Глава 7. Ощущение 195

Рис. 7.8. Рецепторы зрительных ощущений

Чтобы наблюдать это явление на практике, вечером сядьте возле лампы и на две-три минуты закройте глаза. Затем откройте глаза и в течение двух-трех секунд смотрите на лампу, после чего снова закройте глаза и прикройте их рукой (чтобы свет не проникал сквозь веки). Вы увидите на темном фоне светлый образ лампы. Следует отметить, что именно благодаря этому явлению мы смотрим кино, когда мы не замечаем движения пленки из-за положительного последовательного образа, возникающего после засветки кадра.

Другой феномен зрения связан с отрицательным последовательным образом. Суть данного феномена состоит в том, что после воздействия света в течение некоторого времени сохраняется ощущение противоположного по светлоте воздействующего раздражителя. Например, положите перед собой два чистых белых листа бумаги. На середину одного из них положите квадратик красной бумаги. В середине красного квадратика нарисуйте маленький крестик и в течение 20-30 секунд смотрите на него, не отрывая взора. Затем переведите взгляд на чистый белый лист бумаги. Через некоторое время вы увидите на нем образ красного квадратика. Только цвет у него будет другой - голубовато-зеленый. Через несколько секунд он начнет бледнеть и вскоре исчезнет. Образ квадратика и есть отрицательный последовательный образ. Почему образ квадратика зеленовато-голубой? Дело в том, что этот цвет является дополнительным по отношению к красному цвету, т. е. их слияние дает ахроматический цвет.

Может возникнуть вопрос: почему в обычных условиях мы не замечаем возникновения отрицательных последовательных образов? Только потому, что наши глаза постоянно двигаются и отдельные участки сетчатки не успевают утомиться.

196 Часть II. Психические процессы

Из истории психологии Теории цветового зрения Рассматривая проблему цветного зрения, следует отметить, что в мировой науке трехцветная теория зрения не является единственной. Существуют другие точки зрения на природу цветного зрения. Так, в 1878 г. Эвальд Геринг заметил, что все цвета можно описать как состоящие из одного или двух следующих ощущений: красного, зеленого, желтого и синего. Геринг отметил также, что человек никогда не воспринимает что-либо как красновато-зеленое или желтовато-синее; смесь красного и зеленого скорее будет выглядеть желтой, а смесь желтого и синего - скорее белой. Из этих наблюдений следует, что красный и зеленый образуют оппонентную пару - так же как желтый и синий - и что цвета, входящие в оппонентную пару, не могут восприниматься одновременно. Понятие «оппонентные пары» получило дальнейшее развитие в исследованиях, в которых испытуемый сначала смотрел на цветной свет, а затем - на нейтральную поверхность. В результате при рассматривании нейтральной поверхности испытуемый видел на ней цвет, дополнительный первоначальному. Эти феноменологические наблюдения побудили Геринга предложить другую теорию цветового зрения, названную теорией оппонентных цветов. Геринг полагал, что в зрительной системе имеются два типа цветочувствительных элементов. Один тип реагирует на красный или зеленый, другой - на синий или желтый. Каждый элемент противоположно реагирует на свои два оппонентных цвета: у красно-зеленого элемента, например, сила реакции возрастает при предъявлении красного цвета и снижается при предъявлении зеленого. Поскольку элемент не может реагировать сразу в двух направлениях, при предъявлении двух оппонентных цветов одновременно воспринимается желтый цвет. Теория оппонентных цветов с определенной долей объективности может объяснить ряд фактов. В частности, по мнению ряда авторов, она объясняет, почему мы видим именно те цвета, которые видим. Например, мы воспринимаем только один тон - красный или зеленый, желтый или синий, - когда баланс смещен только у одного типа оппонентной пары, и воспринимаем комбинации тонов, когда баланс смещен у обоих типов оппонентных пар. Объекты никогда не воспринимаются как красно-зеленые или желто-синие потому, что элемент не может реагировать в двух направлениях сразу. Кроме того, эта теория объясняет, почему испытуемые, которые сначала смотрели на цветной свет, а затем - на нейтральную поверхность, говорят, что видят дополнительные цвета; если, например, испытуемый сначала смотрит на красное, то красный компонент пары утомляется, в результате чего вступает в игру зеленый компонент. . Таким образом, в научной литературе можно встретить две теории цветового зрения - трехцветная (трихроматическая) и теория оппонентных цветов, - и каждая из них какие-то факты может объяснить, а какие-то нет. На протяжении многих лет эти две теории в работах многих авторов рассматривались как альтернативные или конкурентные, пока исследователи не предложили компромиссную теорию --двухстадийную. Согласно двухстадийной теории, те три типа рецепторов, которые рассматриваются в три-хроматической теории, поставляют информацию для оппонентных пар, расположенных на более высоком уровне зрительной системы. Данная гипотеза была высказана, когда в таламусе - одном из промежуточных звеньев между сетчаткой и зрительной корой - были обнаружены цветооппонентные нейроны. Как показали исследования, эти нервные клетки обладают спонтанной активностью, которая повышается при реакции на один диапазон длин волн и снижается при реакции на другой. Например, некоторые клетки, расположенные на более высоком уровне зрительной системы, возбуждаются быстрее, когда сетчатку стимулируют синим светом, чем когда ее стимулируют желтым светом; такие клетки составляют биологическую основу сине-желтой оппонентной пары. Следовательно, целенаправленными исследованиями было установлено наличие трех типов рецепторов, а также цветооппонентных нейронов, расположенных в таламусе. Данный пример убедительно свидетельствует о том, насколько сложен человек. Вполне вероятно, что многие кажущиеся нам истинными суждения о психических явлениях через некоторое время могут быть подвергнуты сомнению, и эти явления будут иметь совершенно иное объяснение.

Глава 7. Ощущение 197

Рис. 7.9. Рецепторы ощущений равновесия

Проприоцептивные ощущения. Как вы помните, к проприоцептивным ощущениям относятся ощущения движения и равновесия. Рецепторы ощущений равновесия находятся во внутреннем ухе (рис.7.9). Последнее состоит из трех частей:

преддверия, полукружных каналов и улитки. Рецепторы равновесия находятся в преддверии.

Перемещение жидкости раздражает нервные окончания, расположенные на внутренних стенках полукружных трубок внутреннего уха, что является источником ощущения равновесия. Следует отметить, что ощущение равновесия в обычных условиях мы получаем не только от названных рецепторов. Например, когда у нас открыты глаза, то положение тела в пространстве определяется и с помощью зрительной информации, а также двигательных и кожных ощущений, через передаваемую ими информацию о движении или информацию о вибрации. Но в некоторых особых условиях, например при нырянии в воду, информацию о положении тела мы можем получать только с помощью ощущения равновесия.

Следует отметить, что не всегда сигналы, идущие от рецепторов равновесия, достигают нашего сознания. В большинстве случаев наш организм реагирует на изменение положения тела автоматически, т. е. на уровне бессознательной регуляции.

Рецепторы кинестетических (двигательных) ощущений находятся в мышцах, сухожилиях и суставных поверхностях. Эти ощущения дают нам представления о величине и скорости нашего движения, а также о положении, в котором находится та или иная часть нашего тела. Двигательные ощущения играют очень важную роль в координации наших движений. Выполняя то или иное движение, мы, точнее наш мозг, постоянно получаем сигналы от рецепторов, находящихся в мышцах и на поверхности суставов. Если у человека нарушены процессы формирования ощущений движения, то, закрыв глаза, он не может идти, поскольку он не может поддерживать равновесие в движении. Это заболевание называется атаксией, или расстройством движений.

198 Часть II. Психические процессы

Осязание. Необходимо также отметить, что взаимодействие двигательных и кожных ощущений дает возможность более детального изучения предмета. Этот процесс - процесс сочетания кожных и двигательных ощущений - называется осязанием. При детальном изучении взаимодействия этих видов ощущений были получены интересные экспериментальные данные. Так, к коже предплечья испытуемых, сидящих с закрытыми глазами, прикладывали различные фигуры: круги, треугольники, ромбы, звезды, фигурки людей, животных и т. п. Однако все они воспринимались как круги. Лишь немного лучше были результаты, когда эти фигуры прикладывали к неподвижной ладони. Но стоило позволить испытуемым ощупать фигуры, как они сразу же безошибочно определяли их форму.

Осязанию, т. е. сочетанию кожных и двигательных ощущений, мы обязаны способностью оценивать такие свойства предметов, как твердость, мягкость, гладкость, шероховатость. Например, ощущение твердости главным образом зависит от того, какое сопротивление оказывает тело при давлении на него, а об этом мы судим по степени мышечного напряжения. Поэтому нельзя определить твердость или мягкость предмета без участия ощущений движения.

В заключение следует обратить ваше внимание на тот факт, что практически все виды ощущений взаимосвязаны друг с другом. Благодаря этому взаимодействию мы получаем наиболее полную информацию об окружающем нас мире. Однако эта информация ограничивается лишь сведениями о свойствах предметов. Целостный же образ предмета в целом мы получаем благодаря восприятию.

Контрольные вопросы

1. Что такое «ощущение»? Каковы основные характеристики данного психического процесса?

2. Что является физиологическим механизмом ощущений? Что такое «анализатор»?

3. В чем заключается рефлекторный характер ощущений?

4. Какие вы знаете концепции и теории ощущений?

5. Какие вы знаете классификации ощущений?

6. Что такое «модальность ощущений»?

7. Охарактеризуйте основные виды ощущений.

8. Расскажите об основных свойствах ощущений.

9. Что вы знаете об абсолютном и относительном порогах ощущений?

10. Расскажите об основном психофизическом законе. Что вы знаете о константе Вебера?

11. Расскажите о сенсорной адаптации.

12. Что такое сенсибилизация?

13. Что вы знаете о кожных ощущениях?

14. Расскажите о физиологических механизмах зрительных ощущений. Какие вы знаете теории цветового зрения?

15. Расскажите о слуховых ощущениях. Что вы знаете о резонансной теории слуха?

1. Ананьев Б. Г. О проблемах современного человекознания / АН СССР, Ин-т психологии. - М.: Наука, 1977.

2. Веккер Л. М. Психические процессы: В 3-х т. Т. 1. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1974.

3. Выготский Л. С. Собрание сочинений: В 6-ти т. Т. 2.: Проблемы общей психологии / Гл. ред. А. В. Запорожец. - М.: Педагогика, 1982.

4. Гельфанд С. А. Слух. Введение в психологическую и физиологическую акустику. - М.,1984.

5. Забродин Ю. М., Лебедев А. Н. Психофизиология и психофизика. - М.: Наука, 1977.

6. Запорожец А. В. Избранные психологические труды: В 2-х т. Т. 1: Психическое развитие ребенка/ Под ред. В. В. Давыдова, В. П. Зинченко. - М.: Педагогика, 1986.

7. Крылова А. Л. Функциональная организация слуховой системы: Учебное пособие. - М.: Изд-во МГУ, 1985.

8. Линдсей П., Норман Д. Переработка информации у человека: Введение в психологию / Пер. с англ. под ред. А. Р. Лурия. - М.: Мир, 1974.

9. Лурия А. Р. Ощущения и восприятие. - М.: Изд-во МГУ, 1975.

10. ЛеонтьевА. Н. Деятельность. Сознание. Личность. -2-е изд. - М.: Политиздат, 1977.

11. Найссер У. Познание и реальность: Смысл и принципы когнитивной психологии / Пер. с англ. под общ. ред. Б. М. Величковского. - М.: Прогресс, 1981.

12. Немое Р. С. Психология: Учебник для студ. высш. пед. учеб. заведений: В 3-х кн. Кн. 1:

Общие основы психологии. - 2-е изд. - М.: Владос 1998.

13. Общая психология: Курс лекций / Сост. Е. И. Рогов. - М.: Владос, 1995.

14. Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии. - СПб.: Питер, 1999.

15. Фресс П., Пиаже Ж. Экспериментальная психология / Сб. статей. Пер. с фр.:

Вып. 6. - М.: Прогресс, 1978.

Световые раздражения воспринимаются сетчатой оболочкой глаза. Она является рецепторной частью зрительного аппарата. Прежде чем достигнуть сетчатки, лучи света проходят через прозрачные преломляющие среды глаза, т. е. через роговицу, водянистую влагу передней камеры, хрусталик и стекловидное тело. При этом наибольшее преломление лучей происходит в хрусталике. Глазное яблоко принято сравнивать с фотоаппаратом, в котором хрусталик выполняет роль линзы, а сетчатка является светочувствительной пластинкой. При рассматривании предметов в сетчатке глаза получается обратное уменьшенное изображение (рис. 152).

Рис. 152. Построение изображения в глазу (схема). а - верхняя точка предмета; а 1 - положение ее изображения на сетчатой оболочке глаза; в и в 1 - соответственно - нижняя точка предмета и положение ее изображения

Светочувствительные элементы в сетчатой оболочке - колбочки и палочки. Установлено, что с колбочками связано дневное зрение, а с палочками - ночное, сумеречное зрение. В палочках имеется особое вещество, называемое зрительным пурпуром, или родопсином. На свету родопсин распадается, а в темноте восстанавливается. В образовании этого вещества принимает участие витамин А. При нарушении образования зрительного пурпура развивается так называемая куриная слепота. В колбочках содержится другое светочувствительное вещество йодопсин.

Световые лучи, достигая сетчатой оболочки, раздражают колбочки и палочки. В них происходят сложные химические процессы, сопровождающиеся распадом светочувствительных веществ. Возникшее при этом возбуждение по зрительному нерву передается в головной мозг. В коре головного мозга происходит восприятие световых раздражений - возникают зрительные ощущения. Мозговой отдел зрительного анализатора находится в затылочной доле больших полушарий.

Цветоощущение . Способность глаза к цветоощущению объясняется тем, что в сетчатой оболочке имеются три вида колбочек: одни воспринимают красный цвет, другие - зеленый и третьи - синий (основные цвета спектра). В зависимости от того, какие колбочки раздражаются, возникает соответствующее цветоощущение. Различные колбочки могут раздражаться одновременно и в разной степени, что ведет к восприятию различных цветов и их оттенков.

У некоторых людей наблюдается расстройство цветового зрения, общее ослабление цветоощущений, потеря ощущений отдельных цветов или полная потеря цветоощущения. Так, некоторые люди не могут отличить светло-коричневый цвет от темно-зеленого и пурпурный и фиолетовый от синего. Такая форма цветовой слепоты называется дальтонизмом (по имени ученого Дальтона, у которого была обнаружена цветовая слепота). Для проверки цветового зрения применяются специальные цветовые таблицы.

Адаптация глаза . Человеческий глаз обладает приспособляемостью к видению предметов при разной яркости освещения. Такая приспособляемость называется адаптацией . При ярком освещении световые раздражения воспринимают только колбочки (дневное зрение). В палочках же в это время зрительный пурпур полностью разрушен и они не функционируют. При быстрой смене яркого освещения темнотой человек вначале ничего не видит. Затем происходит постепенное восстановление зрительного пурпура в палочках сетчатки и появляется сумеречное зрение.

Аккомодация . Человеческий глаз обладает способностью видеть предметы на различном расстоянии. Такая приспособляемость глаза называется аккомодацией . Она зависит от того, что кривизна хрусталика вследствие его эластичности может изменяться. При рассматривании предметов, находящихся на близком расстоянии, хрусталик имеет большую выпуклость, чем при рассматривании предметов, далеко лежащих. Одновременно с изменением кривизны хрусталика меняется его преломляющая сила, и фокус лучей от рассматриваемого предмета всегда оказывается на сетчатке. Преломляющую силу линз в оптике измеряют в особых единицах - диоптриях . За одну диоптрию принимается преломляющая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м.

Изменение кривизны хрусталика зависит от сокращения и расслабления ресничной мышцы. При сокращении этой мышцы расслабляется связка, при помощи которой хрусталик прикреплен к ресничному телу, и хрусталик становится более выпуклым. Это происходит при рассматривании предметов на близком расстоянии.

Близорукость и дальнозоркость . У некоторых людей наблюдается нарушение зрения, выражающееся в том, что изображения предметов получаются нечеткими, расплывчатыми. Такие изображения получаются в том случае, если фокус лучей от рассматриваемого предмета оказывается не на сетчатке, а вне ее: при близорукости - впереди сетчатки, при дальнозоркости - за сетчаткой (рис. 153). Причиной близорукости и дальнозоркости является нарушение аккомодации или особенность строения глазного яблока. У близоруких расстояние от хрусталика до сетчатки обычно несколько увеличено, у дальнозорких - уменьшено. Чтобы получить четкое изображение, такие люди носят очки с соответствующими линзами.

Евгений Корниенко

Они возникают из ничего, или существует некое первичное ощущение?

Пусть построена универсальная самообучающаяся машина с предписанной целевой функцией. Пусть она ещё ничему не научилась, абсолютно ничего не знает и не умеет. Она только что включена, и мы предполагаем, что она пока не имеет субъективных ощущений и переживаний, как и любая другая машина.

Что это за мифическая машина? Нельзя ли использовать для рассуждений менее умозрительный "ощущающий объект", например, хорошо знакомого нам "человека"?

Человек уступает машине в том, что мы не знаем точно, как он устроен. Первые ощущения появляются у человека, когда он активно развивается. Формирование его органов находится в динамике. Эти сложности можно обойти, если использовать заранее изготовленную машину, которую просто включают, чтобы, проследив за развитием её опыта, сделать выводы о её восприятии мира и себя. На примере самообучающейся машины, хотя бы и выдуманной, но обладающей воспроизводимой конструкцией, можно попробовать проследить происхождение сознания с нуля.

Машина пока не знает, как она устроена. Она может что-то узнать только на собственном опыте, которого в начале ещё нет. Мы знаем, как устроены органы и "мозг" машины. Знаем, как организован процесс самообучения, оптимизирующий заданную целевую функцию. Но эти знания не являются "знаниями машины".

В процессе накопления опыта ей придётся общаться с сознательными существами - "субъектами". Придётся показывать другим субъектам своё состояние и свои намерения. Придётся руководствоваться состоянием и намерениями других субъектов при поиске и выборе подходящего поведения.

У машины есть тело - набор органов, систем и сигналов, при помощи которых она обеспечивает свою целостность и взаимодействует с внешним миром и с другими субъектами. Состояние органов и тела в целом задаётся и контролируется специальными датчиками: эффекторами и сенсорами.

Не все состояния и действия машины являются наблюдаемыми со стороны. Только часть поведения машины наблюдаема в виде различимых состояний или динамичных действий.

Некоторые состояния, позиции или малозаметная активность машины могут быть интерпретированы, как "намерение" - предстоящее действие. Намерение как начинающееся действие на самом деле вызвано работой скрытого процесса оптимизации целевой функции. Мы пока не можем говорить, что проявляемое намерение имеет какое-то субъективное (переживаемое) значение для самой машины.

Выраженному намерению предшествует едва улавливаемое самой машиной намерение, которое ещё не развилось до наблюдаемого действия, но уже создало усилия или другие измеряемые собственными датчиками машины изменения в её системах. Как следует из собственного опыта машины, такие изменения через мгновение приведут к наблюдаемому выражению намерения, а затем и к осуществлению действия.

Такое невидимое окружающим собственное состояние можно трактовать как желание, обоснованное или необъяснимое предпочтение одного действия другому. Это "внутреннее состояние" ещё не проявилось в виде "поведения".

Если бы машине пришлось объяснять своё состояние словами, то в первом случае она бы сказала "я поднимаю руку", а во втором - ей пришлось бы использовать формулу "я хочу поднять руку". При этом понятие "хочу" ассоциируется у машины с определённым измеряемым её сенсорами (внутренним) состоянием.

Вместе с тем, внутреннее состояние является для машины таким же наблюдаемым состоянием, как явно выраженное состояние и поведение собственного тела и прочих объектов во внешнем мире. Внутренним состоянием могут обладать вполне "внешние" органы, например, та же рука. В этом контексте "внутренний" - это невидимый извне. Полное состояние органов и систем машины состоит из наблюдаемого со стороны (объективного) состояния и из воспринимаемого только самой машиной (внутреннего) состояния.

Чем вызвана идея "я хочу поднять руку", которую машина может выразить, а может и не выражать в словах? Эта идея основана не на изменениях во внешнем мире, а на наблюдаемом только этой машиной изменении её внутреннего состояния.

Как сама машина, так и внешний наблюдатель, могут не видеть объективных внешних изменений, приводящих к определённому внутреннему состоянию машины. Тем более что это состояние зависит не только от внешних, но и от внутренних причин. Обычно бывает наоборот: намерение выступает как причина последующих событий во внешнем мире. Из-за отсутствия логической цепочки от внешних объектов к внутреннему состоянию не всегда возможно описать своё состояние в "объективных" терминах.

Если некоторые особенности внутреннего состояния машины наблюдаются специализированными "внутренними" сенсорами или имеют необычную для внешних сенсоров природу, то они тоже не могут быть выражены через "внешние" понятия подобно тому, как ощущения голода или страха не представимы через тактильные или слуховые ощущения.

Со временем и при необходимости машина выберет подходящие сигналы для выражения различных оттенков своего внутреннего состояния. За тысячи лет общения друг с другом мы тоже изобрели слова, жесты и другие "внешние" сигналы для выражения своего внутреннего состояния.

Воспринимаемое субъектом внутреннее состояние, не выражаемое через свойства материальных объектов, и есть "идеальное" ощущение.

Проводимый мысленный эксперимент направлен на демонстрацию того, что внутреннее состояние специально сконструированной машины может стать для неё субъективным ощущением. Но это не значит, что зрение или другие внешние органы поставляют машине только "объективные" сведения о мире. Внешние материальные объекты тоже воспринимаются как совокупность ощущений. Наблюдение можно трактовать, как ощущение качеств внешнего мира, а ощущение можно считать наблюдением своего внутреннего состояния.

В соответствии с конструкцией нашей машины "внутреннее" и "внешнее" наблюдение выполняется обычными датчиками. Ничего "идеального" в этом нет. Идеальность состоит в том, что машина воспринимает и использует для выбора поведения лишь "качества", ассоциативно связывающие состояния различных датчиков. Универсальность машины запрещает её мозгу использовать конкретные данные для взаимодействия с сенсорами и эффекторами. Мозг оперирует лишь "узнаванием" ситуаций. Видимо, элементарные "узнавания" - это и есть основа "качеств", доступных восприятию машины как субъективные ощущения.

Мы знаем, что на выходе каждого сенсора имеется "результат текущего измерения". Но машина не может выполнить "измерение" по нашей просьбе, так как не использует никаких предписанных логических моделей внешнего мира или своего состояния, например, не используются сведения о конструкции датчиков и о способах их подключения к системе. Машина не знает о существовании датчиков.

Чтобы не спутать наши знания о машине и собственные знания машины, достаточно спросить её, "что она знает о своей конструкции". И если бы она могла говорить, то не сказала бы ничего вразумительного. Для чистоты проводимого мысленного эксперимента, мы лишили её возможности изначально обладать такими знаниями. Но это не мешает ей обучаться. Она даже может научиться говорить.

Таким образом, наблюдаемое универсальной самообучающейся машиной собственное состояние и внешний мир воспринимаются ею в форме ощущений, а не в виде результатов измерений, числовых или символьных данных.

Машина может сделать или не сделать то, что она намеревается сделать, так как обстоятельства меняются, изменяется оценка важности и осуществимости различных действий - алгоритм оптимизации целевой функции постоянно работает. В результате появляется впечатление о "свободе воли" и о "силе воли", например, о способности отказаться от желаемого или терпеть неприятное. Это впечатление - тоже одно из ненаблюдаемых извне внутренних состояний.

Ощущения постоянно детализируются и наполняются всё новым смыслом в результате взаимодействия субъектов, которым приходится учитывать "душевное" состояние друг друга.

Ощущения, как своего состояния, так и внешнего мира появляются у машины не сразу, а после накопления некоторого опыта, когда она в результате самообучения обнаруживает ассоциативную связь между разными событиями, в частности, между своим состоянием и своими последующими действиями. Первое ощущение - это первое узнавание и первое знание о себе и мире.

Поскольку машина не сразу обнаруживает какие-то закономерности, то её первые ощущения возникают, оформляются и детализируются постепенно. В отсутствие необходимого опыта некоторые ощущения могут быть забыты, как забываются непрочные знания. Некоторые чувства могут появиться достаточно поздно, не раньше, чем будут обнаружены соответствующие закономерные связи между разными внутренними состояниями или между состоянием машины и внешними обстоятельствами. Некоторые чувства можно развить путём специальных упражнений.

Не так просто связать духовный мир человека с определёнными объективными явлениями и действиями или с субъективными намерениями. Эта связь часто не прослеживается из-за высокой детальности и из-за социальной обусловленности наших чувств.

Хотя внутреннее состояние не наблюдаемо в виде "чужого ощущения", но оно может быть определено инструментально - измерено. Вполне можно установить, каким именно объективным состояниям организма соответствуют чувства голода, страха, боли. Такие простые и сильные первичные чувства можно надёжно связать с объективным внутренним состоянием. Некоторые "сложные" переживания развиваются только при наличии глубокого знания, недоступного животным и нашей наивной самообучающейся машине.