Пороги ощущений. Чувствительность

До сих пор шла речь о качественном различии видов ощущений. Однако не менее важное значение имеет количественное исследование, иначе говоря, их измерение. Человеческие органы чувств — удивительно тонко работающие аппараты. Так, человеческий глаз может различать световой сигнал в 1/1000 свечи на расстоянии километра. Энергия это раздражения настолько мала, что потребовалось бы 60000 лет, чтобы с его помощью нагреть 1 см3 воды на 1о.

Однако не всякое раздражение вызывает ощущение. Чтобы ощущение возникло, раздражитель должен достичь определенной величины. Минимальная величина раздражителя, при которой впервые возникает ощущение, называется абсолютным порогом ощущения. Раздражители, которые не достигают ее, лежат под порогом ощущения. Так, мы не ощущаем отдельных пылинок и мелких частиц, опускающихся на нашу кожу. Световые раздражители ниже определенной границы яркости не вызывают зрительных ощущений.

Величина абсолютного порога характеризует абсолютную чувствительность органов чувств. Чем слабее раздражители вызывающие ощущения (т.е. чем меньше величина абсолютного порога), тем выше способность органов чувств реагировать на эти воздействия. 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 Е=1/Р.

Различные анализаторы обладают разной чувствительностью. Порог одной обонятельной клетки человека для соответствующих пахучих веществ не превышает 8 молекул. Чтобы вызвать вкусовое ощущение, требуется по крайней мере в 25000 раз больше молекул, чем для возникновения обонятельного ощущения. У человека очень высока чувствительность зрительного и слухового анализаторов.

Абсолютная чувствительность анализатора ограничивается не только нижним, но и верхним порогом ощущения. Верхним абсолютным порогом чувствительности называется максимальная сила раздражителя, при которой еще возникает адекватное действующему раздражителю ощущение. Дальнейшее увеличение силы раздражителей, действующих на наши рецепторы, вызывает болевое ощущение (сверхгромкий звук, слепящая яркость). 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.

От абсолютной чувствительности надо отличать относительную. или разностную. чувствительность, т.е. чувствительность к изменению раздражителя. 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, но отношение различия к величине сравниваемых объектов. Равным образом и изменения в освещенности комнаты мы замечаем в зависимости от исходного уровня освещенности. Если исходная освещенность составляет 100 лк (люксов), то прибавка освещенности, которую мы впервые заметам, должна составлять не менее 1 лк. Если, же освещенность составляет 1000 лк, то прибавка должна составлять не менее 10 лк. То же самое относится и к слуховым, и к двигательным, и к другим ощущениям.

Минимальное различие между двумя раздражителями, вызывающее едва заметное различие ощущений, называется порогом различения, или разностным порогом. Как уже было сказано, разностная чувствительность — величина относительная, а не абсолютная. Это значит, что отношение добавочного раздражителя к основному должно быть величиной постоянной. При этом, чем больше величина первоначального раздражителя, тем больше должна быть и прибавка к ней.

Порог различения характеризуется относительной величиной, постоянной для данного анализатора. Для зрительного анализатора это соотношение составляет приблизительно 1/1000, для слухового — 1/10, для тактильного — 1/30.

Основываясь на экспериментальных данных Вебера, другой немецкий ученый — Г. Фехнер выразил зависимость интенсивности ощущений от силы раздражителя формулой .У = К lg j + С, (где S — интенсивность ощущения; j — сила раздражителя; K и C — константы). Согласно этому положению, которое носит название основного психофизического закона, интенсивность ощущения пропорциональна логарифму силы раздражителя. Иначе говоря, при возрастании силы раздражителя в геометрической прогрессии интенсивность ощущения увеличивается в арифметической прогрессии (закон Вебера-Фехнера).

Разностная чувствительность, или чувствительность к различению, также находится в обратной зависимости к величине порога различения: чем порог различения больше, тем меньше разностная чувствительность.

Явление адаптации

Было бы неправильно думать, что как абсолютная, так и относительная чувствительность наших органов чувств остается неизменной и ее пороги выражаются в постоянных числах. Так, известно, что 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. Как показали исследования, это изменение очень велико и чувствительность глаза при переходе из яркой освещенности в темноту обостряется в 200000 раз.

Описанные изменения чувствительности, зависящие от условий среды и носящие название адаптации органов чувств к окружающим условиям, существуют и в слуховой сфере, и в сфере обоняния, осязания, вкуса. 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 в осязании (слабое прикосновение к коже перестает восприниматься уже через несколько секунд).

Хорошо известны явления тепловой адаптации (привыкание к. изменению температуры). Однако эти явления выражены отчетливо лишь в среднем диапазоне, и привыкание к сильному холоду или сильной жаре также, как и к болевым раздражениям, почти не имеет места. Известны и явления адаптации к запахам.

В учебнике под редакцией А. В. Петровского выделяется три разновидности явления адаптации.
  1. Адаптация как полное исчезновение ощущения при продолжительном действии раздражителя.
  2. Адаптация как притупление ощущения под влиянием действия сильного раздражителя.
(Эти два вида адаптации объединяют термином “негативная адаптация”, так как в результате ее снижается чувствительность анализаторов.)
  • Адаптацией также называют повышение чувствительности под влиянием действия слабого раздражителя. Этот вид адаптации определяется как позитивная адаптация. В зрительном анализаторе темновая адаптация глаза, когда увеличивается его чувствительность под влиянием темноты — это позитивная адаптация. Аналогичной формой слуховой адаптации является адаптация к тишине.
  • Взаимодействие ощущений

    Интенсивность ощущений зависит не только от силы раздражителя их уровня адаптации рецептора, но и от раздражений, воздействующих в данный момент на другие органы чувств. Изменение чувствительности анализатора под влиянием раздражения других органов чувств называется взаимодействием ощущений .

    Исследования, проведенные С. В. Кравковым, показали, 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. Таким же образом влияют и некоторые запахи, повышая или понижая световую и слуховую чувствительность. Общая закономерность состоит в том, что слабые раздражители повышают, а сильные понижают чувствительность анализаторов при их взаимодействии.

    Повышение чувствительности в результате взаимодействия анализаторов и 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; вторая — временный характер и зависит от экстренных воздействий на состояние субъекта — физиологических и психологических. 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.

    В другом эксперименте были получены факты, изменения электрической чувствительности глаз и языка в ответ на предъявление испытуемым слов “кислый как лимон”. Эти изменения, были аналогичны тем, которые наблюдались — при действительном раздражении языка лимонным соком. Зная закономерности, изменения чувствительности органов чувств, можно, подбирая побочные раздражители, — сенсибилизировать тот или иной рецептор.

    Взаимодействие ощущений проявляется еще в явлении, называемом синестезией — возникновением под влиянием раздражения одного анализатора ощущения, характерного для других анализаторов. В психологии хорошо известны факты “окрашенного слуха”, который встречается у многих людей, и особенно у многих музыкантов (например, у Скрябина). Так, широко известно, что высокие звуки мы расцениваем как “светлые”, а низкие как “темные”.

    Характерно, что явление синестезии распространено далеко не одинаково у всех людей. Один из таких субъектов с исключительной выраженностью синестезии — известный мнемонист Щ. был подробно изучен А. Р. Лурия. 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.

    Совершенствование ощущений в процессе упражнений

    Мы уже упоминали, что сенсибилизация органов чувств возможна путем упражнений. К такой сенсибилизации обычно приводит два пути: во-первых, необходимость компенсации сенсорных дефектов (слепота, глухота); во-вторых, специфические требования некоторых профессий. Так, утрата зрения или слуха в известной мере компенсируется развитием других видов чувствительности. Известны случаи, когда люди, лишенные зрения, занимались скульптурой, что свидетельствует о высокоразвитом осязании. К этой же группе явлений относится и развитие вибрационных ощущений у глухих. У некоторых людей, лишенных слуха, настолько сильно развивается вибрационная Чувствительность, что они даже могут слышать музыку. Для этого они кладут руку на инструмент или поворачиваются спиной к оркестру. Слепоглухая О. Скороходова, держа руку у горла говорящего собеседника, могла таким образом узнать его по голосу и понять, о чем он говорил. У многих слепоглухонемых и у слепых хорошо развита обонятельная чувствительность. Они могут по запаху узнавать знакомых им людей.

    Явления сенсибилизации органов чувств наблюдаются у лиц, длительно занимающихся некоторыми специальными профессиями. Так, установлено, что красильщики могут различать до 50-60 оттенков черного цвета; сталевары различают тончайшие оттенки раскаленного потока металла, указывающие на присутствие посторонних примесей. Известно, какой тонкости может достигнуть определение вкусовых нюансов у дегустаторов или способность музыкантов улавливать различия в тонах, совершенно не воспринимаемых обычным слушателем.

    Все эти факты показывают, что в условиях развития сложных форм сознательной деятельности острота абсолютной и разностной чувствительности может существенно изменяться и что включение того или иного признака в сознательную деятельность человека может в значительных пределах изменить остроту этой чувствительности.