Общие свойства анализаторов

Природа наших ощущений

Мы отметили, что в строении анализаторов много общего, принципиально они устроены однотипно. Это позволяет нам предполагать, что имеются и такие свойства, которые присущи всем органам чувств. И наше предположение достаточно обосновано. Действительно, можно выделить ряд общих, как их называют, психофизиологических или психофизических свойств анализаторов. Что же это за свойства?

1. Чрезвычайно высокая чувствительность к адекватным раздражителям. Как уже отмечалось, эта чувствительность близка к теоретическому пределу, и по существу такой уровень чувствительности в технике во многих случаях пока еще недостижим. Можно было бы даже сказать, что если бы чувствительность наших органов чувств вдруг оказалась на порядок выше, то это бы только затруднило нашу жизнь. В этом случае мы бы в буквальном смысле слышали, как растут растения, как бежит кровь по сосудам, броуновское движение молекул и тому подобное.

Количественной мерой чувствительности является пороговая интенсивность, то есть наименьшая интенсивность раздражителя, воздействие которого дает ощущение. Чем ниже пороговая интенсивность, или, как часто говорят просто, порог, тем выше чувствительность, и наоборот.

2. Все анализаторы обладают дифференциальной, или различительной, или контрастной, чувствительностью, то есть обладают способностью устанавливать различие по интенсивности между раздражителями. Эта функция анализатора определяется наименьшей величиной (называемой разностным или дифференциальным порогом), на которую следует изменить силу раздражителя, чтобы вызвать едва заметное, минимальное изменение ощущения.

Данное положение впервые было введено немецким физиологом Эрнстом Генрихом Вебером в середине 19-го века и подвергнуто математическому анализу немецким физиком Густавом Теодором Фехнером (1860 год), который показал, что интенсивность наших ощущений пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя. Данное положение вошло в физиологию как основной психофизический закон Вебера-Фехнера. Вспомним, что процесс логарифмирования сигнала осуществляется уже на рецепторном уровне и, как видите, сохраняется для анализатора в целом.

Однако впоследствии было показано, что чаще имеет место степенная, а иногда и иного рода зависимость. Однако для нас сейчас самое главное, что необходимо отметить, - это наличие строгого количественного взаимоотношения между интенсивностью ощущения и интенсивностью раздражителя.

3. Характерным для анализаторов является их свойство приспосабливать уровень своей чувствительности к интенсивности раздражителя. Это свойство получило название адаптации. В общем виде в процессе адаптации при высоких интенсивностях воздействующих раздражителей чувствительность понижается и, наоборот, при низких повышается. В нашей жизни примеров тому очень много. Вспомните, если вы опоздали к началу киносеанса, то, войдя в зрительный зал, сначала вы ничего не видите. Но проходит несколько минут и начинают хорошо различаться и зрители, и кресла, и вы без труда находите свободное место. Но вот вы выходите в ярко освещенное помещение и снова ничего не видите - вы "ослеплены", но эта слепота очень быстро проходит. Таким образом, благодаря адаптации поддерживается относительная стабильность интенсивности наших ощущений независимо oт интенсивности воздействующих раздражителей.

Однако внимательный читатель сразу возразит, что здесь явное противоречие закону Вебера-Фехнера! Нет, никакого противоречия нет. Основной психофизический закон предполагает оценку наших ощущений на стабильном уровне адаптации. Когда же чувствительность меняет свой уровень, то, как это очевидно из разобранного примера, меняется и соотношение между интенсивностью ощущения и интенсивностью раздражителя.

Интересно заметить, что адаптации подвержены и отдельные элементы сенсорных систем, в частности рецепторы. Но в них она протекает совершенно иначе. Адаптация рецепторов чаще всего выражается в том, что они реагируют или на начало действия раздражителя, или на его прекращение, или на изменение интенсивности. Даже при таком остром ощущении, как боль! Наверное, многим приходилось получать уколы при введении лекарств. Хорошо известно, что боль, и довольно резкая, ощущается в момент введения иглы, но когда она введена и остается неподвижной, - боль исчезает. Однако стоит только пошевелить иглу, как снова ощущается резкая боль.

Процессы адаптации происходят и в нервных элементах сенсорных систем. Механизм ее довольно сложен, но сущность сводится к настройке, обеспечивающей оптимальное восприятие сигнала.

4. Анализаторам присуща тренируемостъ. Это свойство заключается как в повышении чувствительности, так и в ускорении адаптационных процессов под влиянием самой сенсорной деятельности. В повседневной жизни и в литературе мы можем найти достаточно много примеров, когда ощущения человека, как говорят, "обостряются". Именно в этом смысле употребляют выражения "чуткие пальцы пианиста", "наметанный глаз охотника", "тонкий слух музыканта" и многие другие. Все эти примеры говорят об упражняемости, тренируемости наших органов чувств, что дает иногда весьма значительное повышение чувствительности, обеспечивая тем самым более совершенное реагирование на раздражители внешней и внутренней среды.

5. Очень своеобразным свойством анализаторов является их способность некоторое время сохранять ощущению после прекращения действия раздражителя. Такая "инерция" ощущений обозначается как последействие, или последовательные образы. Очевидно, каждый человек без всякого труда может вспомнить и не только вспомнить, но и немедленно проверить это явление. Действительно, стоит нам посмотреть на яркую электрическую лампочку и затем закрыть глаза, как мы сможем убедиться в наличии такой инертности зрения. На примере зрения это выражено особенно ярко, но практически у всех анализаторов имеется это свойство.

Естествен вопрос - а не извращает ли последовательный образ наши представления о реальном внешнем мире? Можно ли в таком случае "доверять" нашим ощущениям? Вполне! Более того, следовые процессы в анализаторах абсолютно необходимы для восприятия и опознания образов. В частности, если человеку только на сотые доли секунды предъявить какую-либо достаточно хорошо освещенную и не очень сложную картинку, то, несмотря па столь кратковременную экспозицию, исследуемый вполне правильно опишет это изображение. Но если теперь вслед за первым предъявлением сразу же дать второе в виде какого-либо неоформленного образа, то второе изображение "сотрет" первое, и человек уже не сможет опознать показанный ему первый тест.

Длительность последовательного образа очень сильно зависит от интенсивности раздражителя, и в некоторых крайних случаях будет даже ограничивать возможности анализатора, например, по восприятию прерывистых стимулов или при необходимости срочно перейти к восприятию раздражителей слабой интенсивности.

6. Анализаторы в условиях нормального функционирования находятся в постоянном взаимодействии. И такое взаимодействие вполне "рационально", биологически оправдано. Проявляется оно в том, что раздражитель, падающий на какую-либо одну афферентную систему, вызывает изменения функционального состояния не только этой афферентной системы, но и других. Обратите внимание, что подавляющее большинство предметов и явлений внешнего мира представляет собой очень богатую гамму весьма разнообразных раздражителей, воспринимаемых различными органами чувств.

Весьма своеобразным проявлением взаимодействия является викариирование (от латинского vicarius - заменяющий) органов чувств, или их взаимозаменяемость. Сразу же надо оговориться, что такое замещение в прямом смысле этого слова никогда не бывает и не может быть полным. Например, слепой человек не может увидеть едущий автомобиль, но, воспринимая звук его двигателя, вибрацию почвы, запах выхлопных газов и некоторые другие признаки, он безошибочно опознает его. Именно за счет этой замечательной способности к викариированию люди, лишенные некоторых, иногда даже нескольких анализаторов, живут полноценной жизнью, воспринимая окружающий нас мир во всем многообразии его проявлений.

Таким образом, нами рассмотрены свойства анализаторов, при помощи которых специфическая энергия адекватного раздражителя трансформируется в процесс нервного возбуждения. Распространение этого возбуждения до высших уровней центральной нервной системы приводит к формированию ощущения. Было показано, что характер ощущения детерминирован объективными качествами раздражителя. Благодаря данным свойствам анализатор из громадного множества самых разнообразных явлений внешнего мира или внутренней среды выделяет и воспринимает только те изменения, которые являются для него адекватными. Он обладает механизмами, позволяющими оценить интенсивность этого раздражителя, его длительность, локализацию (местоположение) в пространстве, частоту следования или модуляции, сравнить его с аналогичными воздействиями.

Однако это аналитические процессы, и если бы все заканчивалось только ими, то окружающий нас мир представлялся бы нам не в виде образов, предметов, событий, явлений, а в виде какой-то какофонии звуков, мельканий, обонятельных и вкусовых ощущений и так далее, что, кстати, и бывает иногда при некоторых видах очень серьезных психических заболеваний. Следовательно, существуют еще механизмы синтеза, которые, интегрируя эти элементарные процессы, приводят к формированию образа и опознанию его. Очень существенно, что процессы анализа и синтеза находятся в тесном единстве и постоянном взаимодействии.

Как уже упоминалось, начальным этапом такого синтеза является принцип детектирования, то есть функционирование таких нервно-рецепторных комплексов, для которых адекватным воздействием по существу является уже достаточно сложный набор элементарных раздражителей, обозначаемый как признак. Было отмечено, что это врожденная способность нервных образований. Можно в принципе считать, что, чем выше уровень афферентной системы, тем больше становится сложность выделяемых признаков. И вместе с тем на высших уровнях сенсорной системы функционируют элементы, которые интегрируют информацию, получаемую от различных детекторов, и "сравнивают" ее по нескольким признакам с хранящимися в памяти эталонами.

Таким образом, заключительный этап афферентного синтеза представляет собой выработанный в процессе индивидуальной жизнедеятельности механизм. Если представить, что человек никогда в жизни не видел самолета, не читал и не слышал о нем, то, увидев его впервые и, безусловно, получив всю афферентную информацию о нем, он не опознает его. В процессе естественного развития человека идет интенсивное накопление сенсорного опыта, сенсорное обучение, которое является основой для его последующей сенсорной деятельности.

Итак, мы ознакомились с общими принципами строения и функционирования наших органов чувств, а теперь перейдем к рассмотрению конкретных вопросов деятельности анализаторов.

Виктор Иванович Шостак, 1983 год