1 ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗРИТЕЛЬНОЙ СЕНСОРНОЙ СИСТЕМЫ

1.1 Основные показатели зрения

1.2 Психофизические характеристики света

1.3 Периферический отдел зрительной системы

2 СОМАТОВИСЦЕРАЛЬНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

2.1 Психофизика кожной механорецепции

2.2 Кожные механорецепторы

2.3 Психофизика терморецепции

2.4 Терморецепторы

2.5 Висцеральная чувствительность

2.6 Проприоцепция

2.7 Функциональный и анатомический обзор центральной соматосенсорной системы

2.8 Передача соматовисцеральной информации в спинном мозгу

2.9 Соматосенсорные функции ствола мозга

2.10 Таламус

2.11 Соматосенсорные проекционные области в коре

2.12 Контроль афферентного входа в соматосенсорной системе

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Зрительная система (зрительный анализатор) представляет собой совокупность защитных, оптических, рецепторних и нервных структур, воспринимающих и анализирующих световые раздражители. В физическом смысле свет - это электромагнитное излучение с различными длинами волн - от коротких (красная область спектра) до длинных (синяя область спектра).

Способность видеть объекты связана с отражением света от их поверхности. Цвет зависит от того, какую часть спектра поглощает или отражает предмет. Главные характеристики светового стимула - его частота и интенсивность. Частота (величина, обратная длине волны) определяет окраску света, интенсивность - яркость. Диапазон интенсивностей, воспринимаемых глазом человека - огромен - порядка 10 16 . Через зрительную систему человек получает более 80% информации о внешнем мире.

1.1 Основные показатели зрения

Зрение характеризуют следующие показатели:

1) диапазон воспринимаемых частот или длин волн света;

2) диапазон интенсивностей световых волн от порога восприятия до болевого порога;

3) пространственная разрешающая способность - острота зрения;

4) временная разрешающая способность - время суммации и критическая частота мельканий;

5) порог чувствительности и адаптация;

6) способность к восприятию цветов;

7) стереоскопия - восприятие глубины.

Психофизические эквиваленты частоты и интенсивности света представлены в таблицах 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1. Психофизические эквиваленты частоты света

Таблица 1.2. Психофизические эквиваленты интенсивности света

Для характеристики восприятия света важны три качества: тон, насыщенность и яркость. Тон соответствует цвету и меняется с изменением длины волны света. Насыщенность означает количество монохроматического света, добавление которого к белому свету обеспечивает получение ощущения, соответствующего длине волны добавленного монохроматического света, содержащего только одну частоту (или длину волны). Яркость света связана с его интенсивностью. Диапазон интенсивностей света от порога восприятия до величин, вызывающих болевые ощущения, огромен - 160 дБ. Воспринимаемая человеком яркость объекта зависит не только от интенсивности, но и от окружающего его фона. Если фигура (зрительный стимул) и фон освещены одинаково, то есть между ними нет контраста, яркость фигур возрастает с увеличением физической интенсивности освещения. Если контраст между фигурой и фоном увеличивается, яркость воспринимаемой фигуры уменьшается с увеличением освещенности.

Пространственная разрешающая способность - острота зрения - минимальное различимое глазом угловое расстояние между двумя объектами (точками). Острота определяется с помощью специальных таблиц из букв и колец и измеряется величиной I/a, где а - угол, соответствующий минимальному расстоянию между двумя соседними точками разрыва в кольце. Острота зрения зависит от общей освещенности окружающих предметов. При дневном свете она максимальна, в сумерках и в темноте острота зрения падает.

Временные характеристики зрения описываются двумя основными показателями - временем суммации и критической частотой мельканий.

Зрительная система обладает определенной инерционностью: после включения стимула необходимо время для появления зрительной реакции (оно включает время, требующееся для развития химических процессов в рецепторах). Исчезает зрительное впечатление не сразу, а лишь через некоторое время после прекращения действия на глаз света или изображения, поскольку для восстановления зрительного пигмента сетчатке глаза также требуется время. Существует эквивалентность между интенсивностью и длительностью действия света на глаз. Чем короче зрительный стимул, тем большую интенсивность он должен иметь, чтобы вызывать зрительное ощущение. Таким образом, для возникновения зрительного ощущения имеет значение суммарное количество световой энергии. Эта связь между длительностью и интенсивностью сохраняется лишь при коротких длительностях стимулов - до 20 мс. Для более длительных сигналов (от 20 мс до 250 мс) полная компенсация пороговой интенсивности (яркости) за счет длительности уже не наблюдается. Всякая зависимость между способностью к обнаружению света и его длительностью исчезает после того, как продолжительность стимула достигает 250 мс, а при больших длительностях решающей становится интенсивность. Зависимость пороговой интенсивности света от длительности его воздействия называется временной суммацией. Этот показатель используется для оценки функции зрительной системы.

Зрительная система сохраняет следы светового раздражения в течение 150-250 мс после его включения. Это свидетельствует о том, что глаз воспринимает прерывистый свет, как непрерывный, при определенных интервалах между вспышками. Частота вспышек, при которой ряд последовательных вспышек воспринимается как непрерывный свет, называется критической частотой мельканий. Этот показатель неразрывно связан с временной суммацией: процесс суммации обеспечивает плавное слияние последовательных изображений в непрерывный поток зрительных впечатлений. Чем выше интенсивность световых вспышек, тем выше критическая частота мельканий. Критическая частота мельканий пи средней интенсивности света составляет 16-20 в 1 с.

Порог световой чувствительности - это наименьшая интенсивность света, которую человек способен увидеть. Она составляет 10 -10 - 10 -11 эрг/с. В реальных условиях на величину порога существенно влияет процесс адаптации - изменения чувствительности зрительной системы в зависимости от исходной освещенности. При низкой интенсивности света в окружающей среде развивается темповая адаптация зрительной системы. По мере развития темновой адаптации чувствительность зрения возрастает. Длительность полной темновой адаптации составляет 30 мин. При увеличении освещенности окружающей среды происходит световая адаптация, которая завершается за 15-60 с. Различия темновой и световой адаптации связаны со скоростью химических процессов распада и синтеза пигментов сетчатки.

Восприятие света зависит от длины волны света, попадающего в глаз. Однако, такое утверждение справедливо лишь для монохроматических лучей, то есть лучей с одной длиной волны. Белый свет содержит все длины световых волн. Существует три основных цвета: красный - 700 нм, зеленый - 546 нм и синий - 435 нм. В результате смешивания основных цветов можно получить любой цвет. Объясняют цветовое зрение на основе предположения о существовании в сетчатке глаза фоторецепторов трех различных типов, чувствительных к различным длинам волн света, соответствующих основным частотам спектра (синий, зеленый, красный).

Нарушение восприятия цвета называется цветовой слепотой, или дальтонизмом, по имени Дальтона, который впервые описал этот дефект зрения на основе собственного опыта. Дальтонизмом страдают, в основном, мужчины (около 10%) в связи с отсутствием определенного гена в Х-хромосоме. Известны три типа нарушений светового зрения: протанопия - отсутствие чувствительности к красному цвету, дейтеранопия - отсутствие чувствительности к зеленому цвету и тританопия - отсутствие чувствительности к синему цвету. Полная цветовая слепота - монохроматия - встречается исключительно редко.

Бинокулярное зрение - участие обоих глаз в формировании зрительного образа - создается за счет объединения двух монокулярных изображений объектов, усиливая впечатление пространственной глубины. Поскольку глаза расположены в разных "точках" головы справа и слева, то в изображениях, фиксируемых разными глазами, имеются небольшие геометрические различия (диспарантность), которые тем больше, чем ближе находится рассматриваемый объект. Диспарантность двух изображений лежит в основе стереоскопии, то есть восприятия глубины. Когда голова человека находится в нормальном положении, возникают отклонения от точно соответствующих проекций изображений в правом и левом глазах, так называемая диспарантность рецептивных полей. Она уменьшается с увеличением расстояния между глазами и объектом. Поэтому на больших расстояниях между стимулом и глазом глубина изображения не воспринимается.

Снаружи глаз виден как сферическое образование, прикрытое верхним и нижним веком и состоящее из склеры, коньюктивы, роговицы, радужной оболочки. Склера представляет собой соединительную ткань белого цвета, окружающую глазное яблоко. Коньюктива - прозрачная ткань, снабженная кровеносными сосудами, которая на переднем полюсе глаза соединяется с роговицей. Роговица является прозрачным защитным наружным образованием, кривизна поверхности которого определяет особенности преломления света. Так, при неправильной кривизне роговицы возникает искажение зрительных изображений, называемое астигматизмом. Позади роговицы находится радужная оболочка , цвет которой зависит от пигментации составляющих ее клеток и их распределения. Между роговицей и радужной оболочкой находится передняя камера глаза, наполненная жидкостью - "водянистой влагой" . В центре радужной оболочки находится зрачок круглой формы, пропускающий внутрь глаза свет после его прохождения через роговицу.

Источником наших знаний о внешнем мире и собственном теле являются ощущения. Они составляют основные каналы, по которым информация о явлениях внешнего мира и о состояниях организма доходит до мозга, давая человеку возможность ориентироваться в окружающей среде и в своем теле.

Ощущения определяют как процесс отражения отдельных свойств предметов и явлений объективного мира при их непосредственном воздействии на рецепторы.

Классификация ощущений :

· По расположению рецепторов на поверхности тела, в мышцах, сухожилиях или внутри организма различают соответственно экстероцепцию (зрительная, слуховая, тактильная), проприоцепцию (ощущение в мышцах и сухожилиях), интероцепцию (ощущения во внутренних органах).

· В зависимости от модальности выделяют зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые и другие виды ощущений.

Зрительные ощущения могут быть: ахроматическими (отражают переход от белого к черному, через массу оттенков серого цвета); хроматическими (отражают цветовую гамму с многочисленными оттенками и переходами цветов).

Слуховые ощущения могут быть: речевыми, музыкальными, ощущения шумов и шорохов.

Вибрационные ощущения примыкают к слуховым ощущения и отражают колебания упругой среды. Этот вид чувствительности образно называют контактным слухом.

Обонятельные ощущения относятся к дистантным ощущениям. Функция обоняния подавлена зрением, слухом, вкусом. Данные ощущения помогают распознать качество пищи, предупреждают об опасности для организма воздушной среды, позволяют в ряде случаев определить состав химического вещества.

Вкусовые ощущения возникают при соприкосновении органа чувств с самим предметом. Выделяют 4 основных качества вкусовых раздражителей: кислое, сладкое, горькое, соленое.

Кожные ощущения включают в себя: тактильную систему (ощущения прикосновения); температурную систему (ощущения тепла и холода); болевую систему.

Статические (гравитационные) ощущения отражают положение нашего тела в пространстве.

Кинестетические ощущения - это ощущения движения и положения отдельных частей тела. В результате этих ощущений складывается знание о силе, скорости, траектории движения частей тела.

Органические ощущения возникают от внутренних органов, образуют органическое чувство (самочувствие) человека.

Свойства ощущений:

1. Модальность является качественной характеристикой, в которой проявляется специфичность ощущения. Выделяются такие виды ощущений, как зрительные, слуховые, обонятельные и т. д. Каждый вид ощущений имеет свои модальные характеристики. Для зрительных ощущений таковыми могут быть цветовой тон, светлота, насыщенность; для слуховых - высота тона, тембр, громкость; для тактильных - твердость, шероховатость и т. д.

2. Локализация - пространственная характеристика ощущений, информация о локализации раздражителя в пространстве. В некоторых случаях (болевые, интероцептивные ощущения) локализация затруднена, неопределенна.

3. Интенсивность - количественная характеристика ощущений. Основной психофизический закон отражает связь между величиной ощущения и величиной действующего раздражителя. Психофизика объясняет многообразие наблюдаемых форм поведения и психических состояний прежде всего различиями вызывающих их физических ситуаций.

4. Продолжительность - временная характеристика ощущения, зависящая от функционального состояния органа чувств, от времени действия раздражителя и его интенсивности. Установлено, что ощущение возникает и исчезает позже, чем начинает или заканчивает действовать раздражитель. Период от начала действия раздражителя до возникновения ощущения называют латентным (скрытым) периодом ощущения (для тактильных - 130 мс, для болевых - 370 мс, для вкусовых - 50 мс и т.д.). После прекращения действия раздражителя его след некоторое время сохраняется в виде последовательного образа, который может быть либо положительным (соответствующим по характеристикам стимулу), либо отрицательным (обладающим противоположными характеристиками).

5. Пороги чувствительности. Для возникновения какого-либо ощущения раздражитель должен иметь определенную величину интенсивности. Нижний и верхний пределы ощущений называются абсолютной чувствительностью. Она измеряется нижним и верхним порогом чувствительности. Минимальная величина раздражения, которая необходима для возникновения едва заметного ощущения, называется абсолютным нижним порогом ощущения. Верхний абсолютный порог ощущений - это максимальная величина раздражения, дальнейшее увеличение которой вызывает болевые ощущения или исчезновение ощущений. Наряду с абсолютной различают относительную чувствительность - это чувствительность к изменению интенсивности воздействия. Относительная чувствительность измеряется порогом различения - это минимальное различение в силе двух раздражителей, необходимое для изменения интенсивности ощущения.

6. Сенсорная адаптация - это изменение порогов ощущений при действии постоянного раздражителя. Адаптация (в переводе с латинского языка означает “приспособление”) - это приспособление чувствительности к постоянно действующему раздражителю. Такое приспособление проявляется в понижении или повышении порогов чувствительности. Полная сенсорная адаптация вызывает отсутствие ощущения.

7. Синестезия (в переводе с греческого языка означает “соощущения”) - это переход ощущений одного вида в другой. Синестезия - проявление взаимодействия анализаторов. Явление синестезии - это возникновение под влиянием раздражения одного анализатора ощущения, характерного для другого анализатора. Наиболее часто встречаются зрительно-слуховые синестезии, когда при воздействии звуковых раздражителей у субъекта возникают зрительные образы. Реже встречаются случаи возникновения слуховых ощущений при воздействии зрительных раздражителей, вкусовых - в ответ на слуховые раздражители. Явление синестезии - свидетельство постоянной взаимосвязи анализаторных систем человеческого организма.

8. Сенсибилизация (в переводе с латинского языка означает “чувствительность”) - это повышенная чувствительность анализаторов под влиянием внутренних (психических) факторов. Сенсибилизация может быть вызвана: взаимодействием ощущений (слабые вкусовые ощущения повышают зрительную чувствительность); физиологическим фактором (состоянием организма); ожиданием того или иного воздействия; значимостью такого воздействия; специальной установкой на различение раздражителей; упражнениями (например, дегустатор вин). Компенсаторная сенсибилизация отмечается у людей, лишенных какого-либо вида чувствительности.

Основные закономерности ощущений:

1. Абсолютная чувствительность (E) численно равна величине, обратно пропорциональной абсолютному порогу (P) ощущений, то есть Е= 1/P.

2. Закон Бугера-Вебера. Порог различения имеет постоянную относительную величину, то есть всегда выражается в виде отношения, показывающего, какую часть первоначальной величины раздражителя надо прибавить к этому раздражителю, чтобы получить едва заметное различение в ощущениях.

3. Закон Г.Фехнера. Интенсивность ощущений возрастает не пропорционально изменению раздражителей, а гораздо медленнее, то есть увеличивается в геометрической прогрессии интенсивность, а ощущения растут в арифметической прогрессии.

4. Закон Стивенса: соотношение между минимально возможным изменением ощущений и первичным ощущением есть величина постоянная…

3. Восприятие

Человек воспринимает окружающий его мир и ориентируется в нем при помощи анализаторов. Раздражение анализаторов теми или иными предметами и явлениями внешнего мира обуславливает возникновение восприятий - отражений предметов и явлений в совокупности их свойств и частей при непосредственном воздействии на органы чувств.

Классификация восприятий :

· В зависимости от участия воли и целенаправленности выделяют непроизвольное (не связанное с волевым напряжением и заранее поставленной целью) и произвольное (преднамеренное и целенаправленное) восприятие.

· В зависимости от модальности рецепторов выделяют слуховые, зрительные, обонятельные, осязательные и т.д. восприятия.

· В зависимости от сложности, развернутости перцептивной деятельности выделяют симультанное (одноактное) и сукцессивное (поэтапное, последовательное) восприятие.

· В зависимости от формы существования материи выделяют восприятия пространства, времени, движения

свойства восприятия :

· Целостность - это свойство восприятия, состоящее в том, что всякий объект, а тем более пространственная ситуация, воспринимаются как устойчивое системное целое.

· Структурность - это вычленение из общей структуры предмета его частей и определенных сторон.

· Избирательность - это преимущественное выделение человеком одних объектов по сравнению с другими, зависящее от особенностей его личности.

· Константность - это относительная независимость отражения объективных качеств предметов (величины, формы, характерного цвета) от измененных условий их восприятия (освещенности, расстояния, угла зрения).

· Предметность - это соответствие образов восприятия реальным предметам действительности, это относительная независимость воспринимаемых характеристик объектов от параметров раздражения рецепторных поверхностей органов чувств.

· Осмысленность - это причисление воспринимаемого предмета к основной группе, классу, обобщение его в слове. Восприятие возникает в результате непосредственного воздействия раздражителя на рецепторы, в результате чего возникают перцептивные образы, всегда имеющие определенное смысловое значение. Восприятие связано с мышлением и речью. Сознательно воспринять предмет - это значит мысленно назвать его и отнести воспринятый предмет к определенной группе, классу предметов, обобщить его в слове.

· Активность проявляется участием в процессе восприятия двигательных элементов анализаторов (возможностью активного перемещения тела или его частей).

· Апперцепция - это зависимость восприятия от прошлого опыта, от общего содержания психической деятельности человека и его индивидуальных особенностей. Апперцепция может быть личностной (зависит от индивидуальных особенностей человека) и ситуативной (например, ночью дерево кажется страшным существом).

4. Внимание

Внимание - это сосредоточенность сознания и его направленность на что-либо, имеющее то или иное значение для человека. Внимание не имеет своего собственного познавательного содержания и лишь обслуживает деятельность других познавательных процессов. Виды внимания : непроизвольное, послепроизвольное и произвольное. Свойства внимания : устойчивость, концентрация, распределение, переключаемость, объем, рассеянность. Теории внимания : 1) Н. Ланге классифицировал теории в 7 групп (внимание как результат двигательного приспособления, как ограниченность объема сознания, как результат эмоций, как результат апперцепции, как особая активная способность духа, как усилие нервной системы, как теория нервного подавления). 2) Т.Рибо связывал внимание с эмоциями, зависящими от их интенсивности и продолжительности. 3) концепция установки Д.Н.Узнадзе устанавливала прямую связь внимания и установки. 4) П. Я. Гальперин определил внимание как один из моментов ориентировочно-исследовательской деятельности, которое представляет собой психологическое действие. Главную функцию внимания он считал контроль. По его мнению, все акты внимания являются результатом формирования новых умственных действий. До сих пор существуют споры о природе внимания.

Память

Память - психический процесс накопления, сохранения и воспроизведения информации, воспринятой человеком в различные периоды жизни.

Изучением механизмов памяти занимались многие известные психологи. В 80-х годах прошлого века немецкий психолог Г.Эббингауз предложил прием, с помощью которого, по его мнению, можно было изучить закономерности памяти, независимо от деятельности мышления (заучивание бессмысленных слогов). Классические исследования Г.Эббингауза сопровождались работами немецкого психиатра Э.Крепелина, использовавшего сходные приемы при изучении нарушений процессов запоминания у психически больных, а также немецкого психолога Г.Э.Мюллера, чье фундаментальное исследование посвящено основным законам закрепления и воспроизведения следов памяти у человека.

В конце XIX и в начале XX вв. появились исследования известного американского психолога Торндайка, который изучал формирование навыков у животных в процессе выхода из лабиринта.

В начале XX в. исследования процессов памяти были продолжены И.П.Павловым, которым были описаны условия, при которых возникают и удерживаются новые условнорефлекторные связи. Учение о высшей нервной деятельности стало в дальнейшем основой представлений о физиологических механизмах памяти.

Высшие формы памяти у детей впервые изучил выдающийся отечественный психолог Л.С.Выготский, который показал, что высшие формы памяти являются сложной формой психической деятельности, социальной по своему происхождению.

Исследования А.А. Смирнова и П.И. Зинченко раскрыли новые и существенные законы памяти как осмысленной человеческой деятельности, установили зависимость запоминания от поставленной задачи и выделили основные приемы запоминания сложного материала.

Наибольшее распространение в психологии получили ассоциативные теории памяти, которые предусматривают, что предметы и явления действительности запечатлеваются и воспроизводятся не изолированно друг от друга, а в связи друг с другом, когда воспроизведение одних влечет за собой воспроизводство других. Под действием реальных объективных связей предметов и явлений возникают временные связи в коре мозга, служащие физиологической основой запоминания и воспроизведения (ассоциации). Одни ассоциации являются отражением пространственно-временных отношений предметов и явлений (ассоциации по смежности), другие отражают их сходство (ассоциации по сходству), третьи - противоположность (ассоциации по контрасту), четвертые - причинно-следственные отношения (ассоциации по каузальности).

Основные виды памяти .

1. По продолжительности хранения информации:

· Кратковременная память характеризуется очень кратким сохранением после однократного очень непродолжительного восприятия и немедленным воспроизведением (в первые же секунды после восприятия) материала. В кратковременной памяти информация хранится не более 20 с. Кратковременная память связана прежде всего с первичной ориентировкой в окружающей среде и поэтому направлена главным образом на фиксацию общего числа вновь появляющихся сигналов вне зависимости от их информационного содержания.

· Оперативная память представляет собой способность человека сохранять текущую информацию, необходимую для выполнения того или иного действия; длительность хранения определяется временем выполнения данного действия.

· Долговременная память хранит информацию впрок, для предстоящей деятельности. Информация в долговременной памяти может храниться дни, месяцы и годы.

2. По характеру психической активности, преобладающей в деятельности, память подразделяется на двигательную, эмоциональную, образную и словесно-логическую.

3. По характеру целей деятельности память подразделяется на непроизвольную и произвольную;

К основным процессам функционирования памяти относят запоминание (закрепление), воспроизведение (актуализацию, возобновление), а также сохранение и забывание материала. В указанных процессах особенно ярко проявляется связь памяти с деятельностью.

Теории памяти: ассоциативная, бихевиористская (подкрепление памяти соответствующими стимулами), психоаналитическая (на процесс памяти влияют потребности, эмоции, мотивация), гештальтпсихология (акцент на целостность воспроизведения информации), деятельностное направление (процессы памяти обусловлены степенью их важности для деятельности, особенно практической).

Законы памяти: ассоциативный закон, закон осознания, закон эмоциональной окраски, закон актуальных потребностей, закон речевого и образного сопровождения памяти...

Абсолютный порог ощущения - это минимальная интенсивность стимула, которая создает соответствующее чувство. Дифференциальный порог - это минимальное различие интенсивностей, которое воспринимается субъектом. Это означает, что анализаторы способны дать количественную оценку прироста ощущения в сторону его увеличения или уменьшения.

Пространственные характеристики действующих стимулов, необходимые для их различения, зависят от: 1) специфических особенностей каждой сенсорной системы и 2) величины рецептивных полей. Например, прикосновение к коже дистальной фаланги пальца руки двух ножек циркуля с расстоянием между ними 2 мм ощущается раздельно, но чтобы ощутить раздельное прикосновение к коже спины, ножки циркуля необходимо раздвинуть до 60 мм. Две точки зрительного поля не сливаются в одну, если отражаемые ими световые лучи попадут на разные рецептивные поля сетчатки. Имеет значение и степень контраста между действующим стимулом и его фоном: хорошо контрастируемые объекты (например, черное на белом) различаются легче, чем мало контрастируемые (черное на сером). Временная характеристика восприятия действующих стимулов у человека имеет абсолютный порог различения коротких временных отрезков, который соответствует примерно 1/18секунды. Например, 18 зрительных изображений, предъявленных в течение 1 секунды, сливаются в непрерывное движение, 18 прикосновений к коже за 1 секунду воспринимаются как одно, а 18 звуковых колебаний в секунду воспринимаются как один очень низкий звук. Разрешающая способность сенсорных систем для восприятия действующих через малые промежутки времени стимулов ограничена рефрактерным периодом, во время которого система не способна реагировать на предъявленный стимул.

КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЦЕПТОРОВ

В основу классификации рецепторов положены следующие принципы:

1. Среда, в которой рецепторы воспринимают информацию (экстеро-, интеро-, проприо- и другие рецепторы).

2. Природа адекватного раздражителя (механо-, термо-, фото-и другие рецепторы).

3. Характер ощущения после контакта с рецепторами (тепловые, холодовые, болевые и др.).

4. Способность воспринимать раздражитель, находящийся на расстоянии от рецептора - дистантный (обонятельный, зрительный) или при непосредственном контакте с ним - контактный (вкусовой, тактильный).

5. По количеству воспринимаемых модальностей (раздражителей) рецепторы могут быть мономодальными (например, световой) и полимодальными (механический и температурный).

6. Морфологические особенности и механизмы возникновения возбуждения. Различают первичночувствующие (обонятельные, тактильные) и вторичночувствующие рецепторы (зрения, слуха, вкуса).

Этапы деятельности анализаторной системы

Кодирование информации в рецепторах

Кодирование качества осуществляется за счет избирательной чувствительности рецептора к адекватному с низким порогом возбуждения раздражителю, т.е. рецептор «узнает» свой стимул (глаз - свет, ухо - звук) и за счет существования цепей модально-специфичных нейронов, соединенных синапсами в определенную жесткую цепь, передающую информацию только от своего рецептивного поля. Интенсивность или сила стимула кодируется увеличением частоты ПД, которая, в свою очередь, зависит от величины рецепторного потенциала. Пространственное кодирование. Каждое рецептивное поле имеет свое представительство в определенных структурах центральной нервной системы. Кроме того, рецептивные поля перекрываются, что обеспечивает надежность в работе системы и позволяет слабым раздражителям вступать в контакт с наиболее чувствительными рецепторами и вовлекать в возбуждение менее чувствительные. Кодирование во времени происходит за счет изменения частоты импульсов и продолжительности межимпульсных интервалов.

ФИЗИОЛОГИЯ ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА

Прежде чем попасть на сетчатку, световые лучи последовательно проходят через роговицу, жидкость передней камеры глаза, хрусталик и стекловидное тело, вместе образующие оптическую систему глаза. На каждом из этапов этого пути свет преломляется и в результате на сетчатке возникает уменьшенное и перевернутое изображение наблюдаемого предмета, этот процесс называется рефракцией .

Особенность топографии палочек и колбочек состоит в том, что они обращены своими наружными светочувствительными сегментами к слою пигментных клеток, т.е. в сторону, противоположную свету. Палочки более чувствительны к свету, чем колбочки. Так, палочку может возбудить всего один квант света, а колбочку - больше сотни квантов. При ярком дневном свете максимальной чувствительностью обладают колбочки, которые сконцентрированы в области желтого пятна или центральной ямки. При слабом освещении в сумерках наиболее чувствительна к свету периферия сетчатки, где находятся в основном палочки. При действии кванта света в рецепторах сетчатки происходит цепь фотохимических реакций, связанных с распадом зрительных пигментов родопсина и йодопсина и их ресинтез в темноте.

Родопсин - пигмент палочек-высокомолекулярное соединение, состоящее из ретиналя - альдегида витамина А и белка опсина. При поглощении кванта света молекулой родопсина 11 - цис-ретиналь выпрямляется и превращается в транс-ретиналь. Это происходит в течение 1 -12 ceк. Белковая часть молекулы обесцвечивается и переходит в состояние метародопсина II, который взаимодействует с примембранным белком трансдуцином. Последний запускает реакцию обмена гуанозиндифосфата (ГДФ) на гуанозинтрифосфат (ГТФ), чтоприводит к усилению светового сигнала. ГТФ вместе с трансдуцином активирует молекулу примембранного белка - фермента фосфодиэстеразы, который разрушает молекулу циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ), вызывая еще большее усиление светового сигнала. Падает содержание цГМФ и закрываются каналы для Na + и Са 2+ , что приводит к гиперполяризации мембраны фоторецептора и возникновению рецепторного потенциала. Возникновение гиперполяризации на мембране фоторецептора отличает его от других рецепторов, например слуховых, вестибулярных, где возбуждение связано с деполяризацией мембраны. Гиперполяризационный рецепторный потенциал возникает на мембране наружного сегмента, далее распространяется вдоль клетки до ее пресинаптического окончания и приводит к уменьшению скорости выделения медиатора - глутамата . Для того чтобы рецепторная клетка могла ответить на следующий световой сигнал, необходим ресинтез родопсина, который происходит в темноте (темновая адаптация) из цис-изомера витамина А, поэтому при недостатке в организме витамина А развивается недостаточность сумеречного зрения («куриная слепота »).

Фоторецепторы сетчатки связаны с биполярной клеткой с помощью синапса. При действии света уменьшение глутамата в пресинаптическом окончании фоторецептора приводит к гиперполяризации постсинаптической мембраны биполярной нервной клетки, которая также синаптически связана с ганглиозными клетками. В этих синапсах выделяется ацетилхолин, вызывающий деполяризацию постсинаптической мембраны ганглиозной клетки. В аксональном холмике этой клетки возникает потенциал действия. Аксоны ганглиозных клеток образуют волокна зрительного нерва, по которым в мозг устремляются электрические импульсы.

Чтобы фокусировать на сетчатке световые лучи, отраженные от близко расположенных предметов, оптическая система глаза должна преломлять их тем сильней, чем ближе расположен наблюдаемый объект. Механизм, с помощью которого глаз настраивается на рассмотрение удаленных или близких предметов и в обоих случаях фокусирует их изображение на сетчатку, называется аккомодацией .

Гладкие мышцы ресничного тела, управляемые парасимпатическими нейронами, регулируют натяжение цинновой связки: при полном расслаблении мышц связка натягивает капсулу хрусталика, заставляя его принимать максимально уплощенную форму, необходимую для рассмотрения далеких предметов.

МЕХАНИЗМ АККОМОДАЦИИ ГЛАЗА

СХЕМА ХОДА ЛУЧЕЙ ЧЕРЕЗ ПРЕЛОМЛЯЮЩИЕ СРЕДЫ ГЛАЗА

Движения глаз. При наблюдении за движущимися в зрительном поле объектами, а также при движении человека относительно окружающего мира происходят следящие движения глаз, благодаря которым изображение в одной и той же области сетчатки сохраняется неизменным. При зрительном восприятии неподвижных объектов, имеющих многочисленные детали формы, а также во время чтения происходят быстрые движения глаз, предназначенные для фиксации наиболее информативных деталей объекта. Изображения глаз проецирует не вообще на сетчатку, а на ту ее область, которая обладает максимальной разрешающей способностью. Это центральная ямка, представляющая собой небольшое углубление диаметром около 3 мм в центре сетчатки.

При рассматривании любых объектов глаза ежесекундно совершают около трех очень быстрых непроизвольных и субъективно не ощущаемых движений, которые называются саккадами . Благодаря таким движениям изображение на сетчатке регулярно смещается, вызывая раздражение разных фоторецепторов. Необходимость саккад объясняется свойством зрительной системы сильнее реагировать на изменяющееся раздражение (появление или исчезновение стимула), тогда как на постоянную стимуляцию она отвечает слабо.

РЕЦЕПТИВНЫЕ ПОЛЯ КЛЕТОК СЕТЧАТКИ

Существуют два пути для передачи сигналов от фоторецепторов к ганглиозной клетке:

1. Прямой путь начинается от фоторецепторов, расположенных в центре рецептивного поля и образующих синапс с биполярной клеткой, которая через другой синапс действует на ганглиозную клетку.

2. Непрямой путь берет начало от фоторецепторов периферии рецептивного поля, которая с центром состоит в реципрокных отношениях, обусловленных тормозным действием горизонтальных и амакриновых клеток (латеральное торможение).

Примерно половина ганглиозных клеток возбуждается действием света на центр рецептивного поля и тормозится при действии светового стимула на периферию рецептивного поля. Такие клетки принято называть оn-нейронами .

Д ругая половина ганглиозных клеток возбуждается действием светового раздражителя на периферию рецептивного поля и тормозится в ответ на световую стимуляцию центра рецептивного поля - они получили название оff-нейронов .
Рецептивные поля ганглиозных клеток обоих типов в сетчатке представлены поровну, чередуясь друг с другом. Оба типа клеток очень слабо отвечают на равномерную диффузную засветку всего рецептивного поля, а наиболее сильным раздражителем для них является световой контраст, т. е. различная интенсивность засветки центра и периферии. Именно контрастирование деталей изображения дает необходимую информацию для зрительного восприятия в целом, тогда как абсолютная интенсивность отраженного от наблюдаемого объекта света не столь важна. Восприятие граней, т. е. восприятие контраста между соседними поверхностями с разной освещенностью, является наиболее информативным признаком изображения, определяющим протяженность и позиции разных объектов.

Ответ
К проприорецептивным ощущениям относятся ощущения расслабления и сокращения мышц. Проприоцептивные ощущения дают человеку возможность воспринимать изменения положения отдельных частей тела в покое и во время совершаемых движений. Информация, поступающая от проприоцепторов, позволяет ему постоянно контролировать позу и точность произвольных движений, дозировать силу мышечных сокращений при противодействии внешнему сопротивлению, например при подъеме или перемещении груза.
2.Численная характеристика среднего объема внимания людей равна ___ единицам информации.
5–9
1–3
2–4
8–10

Ответ
Численная характеристика среднего объема внимания людей равна 5–9 единицам информации. Внимание – избирательная направленность восприятия на тот или иной объект. Численная характеристика обычно устанавливается посредством опыта, в ходе которого человеку на очень короткое время предъявляется большое количество информации. То, что он за это время успевает заметить, и характеризует его объем внимания.
3. Корректурный тест, позволяющий исследовать устойчивость внимания, был предложен французским психологом …
Б. Бурдоном
Ж. Пиаже
П. Жане
А. Бине

Ответ
Корректурный тест, позволяющий исследовать устойчивость внимания, был предложен французским психологом Б. Бурдоном. Суть этого теста состоит в том, что испытуемому выдается бланк с набором написанных в строчку букв или других знаков (некоторые из них повторяются), и поступает инструкция за определенный отрезок времени просмотреть в каждой строке все знаки, зачеркивая предложенными способами те из них, которые предварительно указаны экспериментатором.
4. Теория памяти, в основе которой лежит понятие связей между отдельными психическими феноменами, – ___ теория.
ассоциативная
деятельностная
смысловая
информационная

Ответ
Теория памяти, в основе которой лежит понятие связей между отдельными психическими феноменами, – ассоциативная теория. Данная теория является одной из первых психологических теорий памяти, не потерявшей своего научного значения до настоящего времени. Она возникла в XVII в., активно разрабатывалась в XVIII и XIX вв., преимущественное распространение и признание получила в Англии и Германии. В основе данной теории лежит понятие ассоциации, разработанное Г. Эббингаузом, Г. Мюллером, А. Пильцекером и др.
5. Характеристика зрительного ощущения, соответствующая интенсивности стимула, называется …
насыщенностью
яркостью
тоном
длительностью

Ответ
Характеристика зрительного ощущения, соответствующая интенсивности стимула, называется насыщенностью. Зрительные ощущения возникают при воздействии электромагнитных волн на зрительный рецептор – сетчатку глаза. Насыщенность – это степень отличия данного цвета от серого цвета, одинакового с ним по светлоте, или, как говорят, степень его выраженности. Насыщенность цвета зависит от отношения, в котором находится количество световых лучей, характеризующих цвет данной поверхности, к общему световому потоку, ею отражаемому. Насыщенность цвета зависит от формы световой волны.
6. Явление, характеризующее влияние на процессы памяти перерывов в деятельности, было описано Б. В. Зейгарник как эффект …
незавершенного действия
края
новизны
сбережения

Ответ
Явление, характеризующее влияние на процессы памяти перерывов в деятельности, было описано Б. В. Зейгарник как эффект незавершенного действия. Б. В. Зейгарник проверяла гипотезу К. Левина о том, что прерванные задачи в силу сохраняющегося мотивационного напряжения запоминаются лучше, чем завершенные. Установлено, что количество запомнившихся прерванных заданий примерно вдвое больше количества запомнившихся завершенных.

2.Понятие об ощущении и стимулах , их вызывающих . Основные свойства ощущений .

3.Классификации ощущений и рецепторов .

Ответы:1 вопрос.

Ощущение -психический процесс отражения отдельных элементарных свойств действительности, непосредственно воздействующих на наши органы чувств.

На ощущениях основаны более сложные познавательные процессы: восприятие, представление, память, мышление, воображение. Ощущения являются как бы “воротами” нашего познания.

Ощущения -это чувствительность к физическим и химическим свойствам среды.

Ощущения и возникшие на их основе восприятия и представления есть и у животных, и у человека. Однако ощущения человека отличаются от ощущений животных. Ощущения человека опосредованы его знаниями, т.е. общественно-историческим опытом человечества. Выражая то или иное свойство вещей и явлений в слове (“красный”, “холодный”) , мы тем самым осуществляем элементарные обобщения этих свойств. Ощущения человека связаны с его знаниями, обобщенным опытом индивида.

В ощущениях отражаются объективные качества явлений (цвет, запах, температура, вкус и др.) , их интенсивность (например, более высокая или более низкая температура) и продолжительность. Ощущения человека так же взаимосвязаны, как взаимосвязаны различные свойства действительности.

Ощущение -превращение энергии внешнего воздействия в акт сознания.

Они обеспечивают чувственную основу психической деятельности, предоставляют сенсорный материал для построения психических образов

Вопрос 2.

Понятие об ощущении и стимулах , их вызывающих

Общие ощущения - это такие ощущения, которые невозможно приписать какому-то конкретному органу или части тела. К ним относятся чувство голода и жажды, усталость,ощущение духоты и половое влечение. С точки зрения сенсорной физиологии их объединяет то, что они могут быть вызваны одним или несколькими адекватными стимулами, которые возникают в самом организме, а не в окружающей среде. Эти стимулы воспринимаются рецепторами, часть которых еще не известна. Адекватные стимулы не только вызывают общие ощущения, но и приводят к возникновению мотиваций, направленных к устранению испытываемого дискомфорта. Эта активность до определенной степени контролируется ощущениями, а в какой-то мере независима от них. Так, например, недостаток воды в организме ведет не только к ощущению жажды, но и к поиску воды и устранению ее дефицита в организме. Следовательно, удовлетворение мотиваций устраняет причину, вызывающую общее ощущение. Мотивации, связанные с общими ощущениями, служат обеспечению выживания индивидуума и вида в целом. Мотивации являются врожденными, а не приобретенными в процессе обучения, однако в течении жизни они модифицируются под влиянием множества факторов.

Основные свойства ощущений .

Любое ощущение может быть описано с помощью нескольких присущих ему свойств. К основным свойствам ощущений относятся: качество, интен­сивность, длительность и пространственная локализация.

Качество – это специфическая особенность данного ощущения, отли­чающая его от всех других видов ощущений и варьирующаяся в пределах конкретной модальности.

Например, к качествам зрительной модальности относятся

• насыщенность,

  цветовой тон.

Качества слуховых ощуще­ний:

• громкость,

Качества тактильных ощуще­ний:

твердость,

шероховатость и т.д.

В зарубежной литературе синонимом понятия «качества ощущения» выступает термин «субмодальность».

Интенсивность ощущения – характеристика, определяемая силой действующего раздражителя и функциональным состоянием анализатора.

Зависимость интенсивности ощущения Е от физической силы раздражите­ля S , воздействующего на анализатор, математически выражена в основном за­коне психофизики, получившем название «закон Вебера – Фехнера»:

Е = к log S + с.

Интенсивность ощущения (Е) прямо пропорциональна логарифму си­лы раздражителя (S); к и с – некоторые постоянные, определяемые спе­цификой конкретной сенсорной системы.

Вот ещё одна формулировка закона Вебера – Фехнера:

Если сила раздражителя возрастет в геометрической прогрессии, то интенсивность ощущения возрастает в арифметической прогрессии. Эмпирические исследования подтверждают эту зависимость лишь для средней части диапазона воспринимаемых значений раздражителя.

Закону Вебера – Фехнера обычно противопоставляется закон Стивенса, соглас­но которому зависимость Е от S носит не логарифмический, а степенной характер: интенсивность ощущения определяется степенью физической ин­тенсивности стимула.

Длительность ощущения – его временная характеристика, определяе­мая длительностью воздействия раздражителя, его интенсивностью, а также функциональным состояни­ем анализатора.

При воздействии раздражителя на орган чувств ощущение возникает не сразу, а спустя определенный отрезок времени, получивший название «латентный (скрытый) период ощущения». Для тактильных ощуще­ний латентный период составляет 130 мс, для болевых – 370 мс, для вку­совых – 50 мс.

При прекращении действия раздражителя ощущение не ис­чезает одновременно с ним, но продолжается еще некоторое время в его отсутствие. Этот эффект получил название «последействие (или инерция) ощущения». Непродолжительное по времени сохранение сенсорного сле­да воздействия раздражителя осуществляется в виде последовательного образа, который может быть либо положительным (соответствующим по характеристикам вызвавшему его стимулу), либо отрицательным (обладающим противоположными характеристиками, например, окрашенным в допол­нительный цвет).

Пространственная локализация – это характеристика ощущения, по­зволяющая определить местонахождение воздействующего раздражителя. Так, дистантные ощущения содержат информацию о расположении источ­ника раздражения в пространстве, тогда как контактное ощущение соотно­сится с той частью тела или точкой на его поверхности, на которую воздей­ствует раздражитель.

Вопрос 3.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОЩУЩЕНИЙ.

Все виды ощущений возникают в результате воздействия соответствующих стимулов-раздражителей на органы чувств. Органы чувств – телесные органы, специально предназначенные для восприятия, переработки и хранения информации. Они включают рецепторы, нервные пути, проводящие возбуждения в мозг и обратно, а также центральные отделы нервной системы человека, перерабатывающие эти возбуждения.

Классификация ощущений исходит из свойств раздражителей, которые их вызывают, и рецепторов, на которые воздействуют эти раздражители. Так, по характеру отражения и месту расположения рецепторов ощущения принято делить на три группы:

1. Интероцептивные ощущения, имеющие рецепторы, расположенные во внутренних органах и тканях тела и отражающие состояние внутренних органов. Сигналы, поступающие из внутренних органов, в большинстве случаев менее заметны, за исключением болезненных симптомов. Информация интерорецепторов сообщает мозгу о состояниях внутренней среды организма, таких как наличие в ней биологически полезных или вредных веществ, температуры тела, о химическом составе имеющихся в нем жидкостей, давлении и многом другом.

2. Проприоцептивные ощущения , рецепторы которых расположены в связках и мышцах, - они дают информацию о движении и положении нашего тела. Проприоцептивные ощущения отмечают степень сокращения или расслабления мышц, сигнализируют о положении тела относительно направленности сил гравитации (ощущения равновесия). Подкласс проприоцепции, представляющий собой чувствительность к движению, называетсякинестезией , а соответствующие рецепторы - кинестезическими или кинестетическими .

3. Экстероцептивные ощущения, отражающие свойства предметов и явлений внешней среды и имеющие рецепторы на поверхности тела. Экстероцепторы можно подразделить на две группы: контактные и дистантные . Контактные рецепторы передают раздражение при непосредственном контакте с воздействующими на них объектами; таковыми являются осязательный, вкусовой рецепторы . Дистантные рецепторы реагируют на раздражения, исходящие от удаленного объекта; дистантными рецепторами являются зрительные, слуховые, обонятельные .

С точки зрения данных современной науки, принятого разделения ощущений на внешние (экстероцепторы) и внутренние (интероцепторы) недостаточно. Некоторые виды ощущений можно считать внешне-внутренними . К ним относятся, например, температурные и болевые, вкусовые и вибрационные, мышечно-суставные и статико-динамические. Промежуточное положение между тактильными и слуховыми ощущениями занимают вибрационные ощущения.

Большую роль в общем процессе ориентации человека в окружающей среде играют ощущения равновесия и ускорения . Сложный системный механизм этих ощущений охватывает вестибулярный аппарат, вестибулярные нервы и различные отделы коры, подкорки и мозжечка. Общие для разных анализаторов и болевые ощущения, сигнализирующие о разрушительной силе раздражителя.

Осязание (или кожная чувствительность) – наиболее широко представленный вид чувствительности. В состав осязания, наряду с тактильными ощущениями (ощущениями прикосновения: давления, боли) входит самостоятельный вид ощущений –температурныеощущения (тепло и холод). Они являются функцией особого температурного анализатора. Температурные ощущения не только входят в состав осязания, но имеют и самостоятельное, более общее значение для всего процесса терморегуляции и теплообмена между организмом и окружающей средой.

В отличие от других экстерорецепторов, локализованных в узко ограниченных участках поверхности преимущественно головного конца тела, рецепторы кожно-механического анализатора, как и другие кожные рецепторы, расположены по всей поверхности тела, на участках, пограничных с внешней средой. Однако специализированность кожных рецепторов до сих пор точно установить не удалось. Неясно, существуют ли рецепторы, исключительно предназначенные для восприятия одного воздействия, порождающие дифференцированные ощущения давления, боли, холода или тепла, или качество возникающего ощущения может меняться в зависимости от специфики воздействующего на него свойства.

Функция тактильных рецепторов, как и всех других, состоит в приеме процесса раздражения и трансформации его энергии в соответствующий нервный процесс. Раздражением нервных рецепторов является процесс механического соприкосновения раздражителя с участком кожной поверхности, в котором этот рецептор расположен. При значительной интенсивности действия раздражителя соприкосновение переходит в давление. При относительном перемещении раздражителя и участка кожной поверхности соприкосновение и давление осуществляются в изменяющихся условиях механического трения. Здесь раздражение осуществляется не стационарным, а текучим, изменяющимся соприкосновением.

Исследования показывают, что ощущения прикосновения или давления возникают только в том случае, если механический раздражитель вызывает деформацию кожной поверхности. При действии давления на участок кожи очень малых размеров наибольшая деформация происходит именно в месте непосредственного приложения раздражителя. Если давление производится на достаточно большую поверхность, то оно распределяется неравномерно – наименьшая его интенсивность ощущается во вдавленных частях поверхности, а наибольшая – по краям вдавленного участка. В опыте Г. Мейснера показано, что при погружении руки в воду или ртуть, температура которых примерно равна температуре руки, давление ощущается только на границе погруженной в жидкость части поверхности, т.е. именно там, где кривизна этой поверхности и ее деформация наиболее значительны.

Интенсивность ощущения давления зависит от скорости, с которой совершается деформация кожной поверхности: сила ощущения тем больше, чем быстрее совершается деформация.

Обоняние – вид чувствительности, порождающий специфические ощущения запаха. Это одно из наиболее древних и жизненно важных ощущений. Анатомически орган обоняния расположен у большинства живых существ в наиболее выгодном месте – впереди, в выдающейся части тела. Путь от рецепторов обоняния до тех мозговых структур, где принимаются и перерабатываются получаемые от них импульсы, наиболее короткий. Нервные волокна, отходящие от обонятельных рецепторов, непосредственно без промежуточных переключений попадают в головной мозг.

Часть мозга, которая называется обонятельной также является наиболее древней; чем на более низкой ступени эволюционной лестницы стоит живое существо, тем большее пространство в массе головного мозга она занимает. У рыб, например, обонятельный мозг охватывает практически всю поверхность полушарий, у собак – около одной ее трети, у человека его относительная доля в объеме всех мозговых структур равна примерно одной двадцатой части. Указанные различия соответствуют развитости других органов чувств и тому значению, которое данный вид ощущений имеет для живых существ. Для некоторых видов животных значение обоняния выходит за пределы восприятия запахов. У насекомых и высших обезьян обоняние также служит средством внутривидового общения.

Во многих отношениях обоняние - самое таинственное. Многие замечали, что хотя запах и помогает воскресить в памяти какое-либо событие, почти невозможно вспомнить сам запах, подоб­но тому, как мы мысленно восстанавливаем образ или звук. Запах потому так хорошо служит памяти, что механизм обоняния тесно связан с той частью мозга, которая управляет памятью и эмоция­ми, хотя мы и не знаем точно, как устроена и действует эта связь.

Вкусовые ощущения имеют четыре основные модальности: сладкое , соленое, кислое и горькое . Все остальные ощущения вкуса представляют собой разнообразные сочетания этих четырех основных. Модальность – качественная характеристика ощущений, возникающих под действием определенных раздражителей и отражающих свойства объективной реальности в специфически закодированной форме.

Обоняние и вкус называют химическими чувствами, потому что их рецепторы реагируют на молекулярные сигналы. Когда мо­лекулы, растворенные в жидкости, например в слюне, возбуждают рецепторы вкусовых почек языка, мы ощущаем вкус. Когда моле­кулы, витающие в воздухе, попадают на обонятельные рецепторы в носу, мы чувствуем запах. Хотя у человека и большинства жи­вотных вкус и обоняние, развившись из общего химического чув­ства, стали независимыми, они остаются связанными между со­бой. В некоторых случаях, например, вдыхая запах хлороформа, нам ка­жется, что мы ощущаем его запах, но на самом деле это вкус.

С другой стороны, то, что мы называем вкусом вещества, нередко оказывается его запахом. Если вы закроете глаза и зажмете нос, то возможно не сможете отличить картошку от яблока или вино от кофе. Зажав нос, вы на 80 процентов лишитесь возможности ощущать ароматы большинства пищевых продуктов. Именно поэтому люди, у которых не дышит нос (насморк) плохо ощущают вкус пищи.

Хотя наш обонятельный аппарат удивительно чувствителен, человек и другие приматы чувствуют запахи гораздо хуже боль­шинства других видов животных. Некоторые ученые предполага­ют, что наши далекие предки потеряли остроту обоняния тогда, когда залезли на деревья. Поскольку острота зрения в тот период бы­ла важнее, баланс между различными видами чувств нарушился. В ходе этого процесса изменилась форма носа и уменьшился размер органа обоняния. Оно стало менее тонким и не восстано­вилось даже тогда, когда предки человека спустились с деревьев.

Тем не менее, у многих видов животных обоняние по-прежнему остается одним из основных средств коммуникации. Вероятно и для человека запахи более важны, чем предполагалось до сих пор.

Обычно люди различают друг друга, полагаясь на зри­тельное восприятие. Но иногда и обоняние здесь игра­ет роль. М. Рассел, психолог из Калифорнийского универси­тета, доказал, что младенцы могут узнавать мать по запаху. Шесть из десяти шестинедельных младенцев улыбались, чувствуя запах матери, и не реагировали либо начинали плакать, когда чувствовали запах другой женщины. Другой опыт доказал, что и родители могут узнавать своих детей по запаху.

Вещества имеют запах только в том случае, если они летучи, то есть легко переходят из твердого или жидкого состояния в газо­образное. Впрочем, сила запаха не определяется одной летучестью: некоторые менее летучие вещества, например содер­жащиеся в перце, пахнут сильнее, чем более летучие, например, спирт. Соль и сахар почти не имеют запаха, так как их молекулы так крепко сцеплены друг с другом электростатическими силами, что почти не испаряются.

Хотя мы очень хорошо обнаруживаем запахи, мы плохо распознаем их при отсутствии зрительной под­сказки. Например, запахи ананаса или шоколада казалось бы ярко выражены, и тем не менее, если человек не видит источника запаха, то как правило точно определить его не может. Он мо­жет сказать, что запах ему знаком, что это запах чего-то съедобного, но назвать его происхождение большинство людей в такой ситуации не могут. Таково свойство нашего механизма восприятия.

Заболевания верхних дыхательных путей, приступы аллергии могут блокировать носовые пути или притупить остроту рецепто­ров обоняния. Но бывает и хроническая потеря обоняния, так на­зываемая аносмия .

Даже люди, нежалующиеся на обоняние, могут не чувство­вать некоторых запахов. Так, Дж. Эмур из Калифорнийского университета обнаружил, что 47% населения не чувствуют запаха гормона андростерона, 36% - не ощущают запаха солода, 12% - мускуса. Такие особенности восприятия передаются по наследст­ву, и изучение обоняния у близнецов подтверждает это.

Несмотря на все недостатки нашей обонятельной системы нос человека, как правило, лучше обнаруживает присутствие запаха, чем любой прибор. Все же приборы бывают необхо­димы для точного определения состава запаха. Для анализа компонентов запаха обычно применяют газовые хроматографы и масс-спектрографы. Хроматограф выделяет компоненты запаха, которые затем поступают в масс-спектрограф, где определяется их химическое строение.

Иногда обоняние человека используют в ком­бинации с прибором. Например, изготовители парфюмерии и ду­шистых пищевых добавок для того чтобы воспроизвести, например, аромат свежей земляники, с помощью хроматографа расщепляют его на сто с лишним компонентов. Опытный дегустатор запахов вдыхает инертный газ с этими компонентами, поочередно выходя­щими из хроматографа, и определяет три-четыре основных, наибо­лее заметных человеку компонента. Эти вещества затем мож­но синтезировать и, смешав в соответствующей пропорции, полу­чить естественный аромат.

Древняя восточная медицина использовала запахи для диагностики. Часто врачи, не имея сложных приборов и химических тестов для того чтобы поставить диагноз, полагались на собственное обоняние. В старинной медицинской литературе имеются све­дения о том, например, что запах, источаемый больным тифом, похож на аромат свежеиспеченного черного хлеба, а от больных золотухой (формой туберкулеза) исходит запах прокисшего пива.

Сегодня медики заново открывают ценность запаховой диагности­ки. Так обнаружено, что специфический запах слюны говорит о заболевании десен. Некоторые врачи экспериментируют с ката­логами запахов - листочками бумаги, пропитанными различными соединениями, запах которых характерен для той или иной болез­ни. Запах листочков сравнивают с запахом, исходящим от пациента.

В некото­рых медицинских центрах имеются специальные установки для изучения запахов болезней. Больного помещают в цилиндриче­скую камеру, через которую пропускается поток воздуха. На вы­ходе воздух анализируется газовыми хроматографами и масс-спектрографами. Изучаются возможности использования такой установки как инструмента для диагностики ряда заболеваний, особенно заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ.

Запах и обоняние - явления гораздо более сложные и влияю­щие на нашу жизнь в большей степени, чем мы полагали до недав­них пор, и думается, что ученые, занимающиеся кругом этим проблем, стоят на пороге многих поразительных открытий.

Зрительные ощущения – вид ощущений, вызываемых воздействием на зрительную систему электромагнитных волн в диапазоне от 380 до 780 миллиардных долей метра. Данный диапазон занимает лишь часть электромагнитного спектра. Волны, находящиеся внутри этого диапазона и различающиеся по длине, порождают ощущения различного цвета. В приведенной ниже таблице представлены данные, отражающие зависимость ощущений цвета от длины электромагнитных волн. (В таблице представлены данные, разработанные Р.С. Немовым)

Аппаратом зрения является глаз. Световые волны, отраженные предметом, преломляются, проходя через хрусталик глаза, и формируются на сетчатке в виде изображения – образа. Выражение: “Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать”, – говорит о наибольшей предметности зрительного ощущения. Зрительные ощущения делятся на:

Ахроматические, отражающие переход от тьмы к свету (от черного к белому) через массу оттенков серого цвета;

Хроматические, отражающие цветовую гамму с многочисленными оттенками и переходами цветов – красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.

Эмоциональное воздействие цвета связано с его физиологическим, психологическим и социальным смыслом.

Слуховые ощущения являются результатом механического воздействия на рецепторы звуковых волн с частотой колебаний от 16 до 20000 Гц. Герц – это физическая единица, посредством которой оценивается частота колебания воздуха в секунду, численно равная одному колебанию, совершаемому за секунду. Колебания давления воздуха, следующие с определенной частотой и характеризующиеся периодическими появлениями областей высокого и низкого давления, воспринимаются нами как звуки определенной высоты и громкости. Чем больше частота колебаний давления воздуха, тем выше воспринимаемый нами звук.

Различают три вида звуковых ощущений:

Шумы и другие звуки, (возникающие в природе и в искусственной среде);

Речевые, (связанные с общением и средствами массовой коммуникации);

Музыкальные (искусственно создаваемые человеком для искусственных переживаний).

В этих видах ощущений слуховой анализатор выделяет четыре качества звука:

Сила (громкость, оценивается в децибеллах);

Высота (высокая и низкая частота колебаний в единицу времени);

Тембр (своеобразие окраски звука – речевого и музыкального);

Длительность (время звучания плюс темпо-ритмический узор).

Известно, что новорожденный уже с первых часов способен распознавать отчетливые звуки разной интенсивности. Он даже может отличить голос своей матери от других голосов, произносящих его имя. Развитие этой способности начинается еще в период внутриутробной жизни (слух, также как и зрение функционирует уже у семимесячного плода).

В процессе развития человечества развились и органы чувств, а также функциональное место различных ощущений в жизнедеятельности людей с точки зрения их способности “доставлять” биологически значимую информацию. Так, например, оптические изображения, формирующиеся на сет­чатке глаз (ретинальные изображения), представляют собой световые узоры, которые важны лишь постольку, поскольку могут быть использованы для узнавания неоптических свойств вещей. Изображе­ние нельзя съесть, как не может есть и оно само; био­логически изображения несущественны.

Этого нельзя сказать обо всей сенсорной информации вообще. Ведь чувства вкуса и прикосновения прямо передают биоло­гически важную информацию: предмет твердый или горячий, съедобный или несъедобный. Эти чувства дают мозгу сведения, необходимые для сохра­нения жизни; к тому же значимость такой информации не зависит от того, что представляет собой данный объект как целое.

Эта информация важна и помимо опознания объектов. Появляется ли в руке ощущение ожога от пламени спички, от раскаленного утюга или от струи кипятка, разница невелика - рука во всех случаях отдергива­ется. Главное – появляется ощущение ожога; именно это ощущение передается непосредст­венно, природа же объекта может быть установлена позднее. Реакции такого рода примитивны, субперцеп­тивны; это реакции на физические условия, а не на сам объект. Опознание объекта и реагирование на его скры­тые свойства появляются гораздо позже.

В процессе биологической эволюции первыми, по-видимому, возникли чувства, обеспечивающие реакцию именно на такие физические условия, которые непосредственно необходимы для сохранения жизни. Осязание, вкус и восприятие изменения температуры должны были возникнуть раньше зрения, так как для того, чтобы воспринять зрительные образы, их нужно истолковать, - только так они могут быть связаны с миром предметов.

Необходимость истолкования требует наличия сложной нервной системы (своего рода “мыслителя”), поскольку поведение руководствуется скорее догадкой о том, что представляют собой объекты, чем прямой сенсорной информацией о них. Возникает вопрос: предшество­вало ли появление глаза развитию мозга или наоборот? В самом деле - зачем нужен глаз, если нет мозга, способного интерпретировать зрительную информацию? Но, с другой стороны, зачем нужен мозг, умеющий это делать, если нет глаз, способных “питать” мозг соответст­вующей информацией?

Не исключено, что развитие шло по пути преобразо­вания примитивной нервной системы, реагирующей на прикосновение, в зрительную систему, обслуживающую примитивные глаза, поскольку кожный покров был чувствителен не только к прикосновению, но и к свету. Зрение развилось, вероятно, из реакции на движущиеся по поверхности кожи тени - сигнал близкой опасности. Лишь позднее, с возникновением оптической системы, способной формировать изображение в глазу, появилось опознание объектов.

По-видимому, развитие зрения прошло несколько стадий: сначала концентрировались светочувствительные клетки, рассеянные до этого по поверхности кожи, затем образовались “глазные бока­лы”, дно которых было устлано светочувствительными клетками. “Бокалы” постепенно углублялись, вследствие чего возрастала контрастность теней, падающих на дно “бокала”, стенки которого все лучше защищали светочувствительное дно от косых лучей света.

Хруста­лик же, по-видимому, сначала представлял собой прос­то прозрачное окно, которое защищало “глазной бокал” от засорения частицами, плавающими в морской воде – тогда это была постоянная среда обитания живых существ. Эти защитные окна постепенно утолщались в центре, поскольку это давало количественный положительный эффект - увеличивало интенсивность освещения све­точувствительных клеток, а затем произошел качест­венный скачок - центральное утолщение окна привело к возникновению изображения; так появился настоящий “образотворческий” глаз. Древняя нервная система - анализатор прикосновений - получила в свое распоря­жение упорядоченный узор световых пятен.