Общая и социальная психология

§ 4. Общие психофизиологические закономерности ощущений

Работа каждого анализатора имеет специфические закономерности. Наряду с этим все виды ощущений подчинены общим психофизиологическим закономерностям. К ним относятся: 1) пороги чувствительности, 2) адаптация, 3) сенсибилизация, 4) контраст ощущений, 5) синэстезия.

* Эту классификацию ощущений ввел известный английский физиолог Ч. С. Шеррингтон (1857-1952).

1) Для возникновения какого-либо ощущения раздражитель должен иметь определенную степень интенсивности. Пороги чувствительности - это ее предельные возможности. Диапазон нашей чувствительности ограничен нижним и верхним абсолютными порогами.

Минимальная величина раздражения, необходимая для возникновения едва заметного ощущения, называется абсолютным нижним порогом ощущения. Например, для возникновения ощущения давления достаточно воздействия 2 мг на 1 мм² поверхности кожи.

Верхний абсолютный порог ощущений - это максимальная величина раздражения, дальнейшее увеличение которой вызывает болевые ощущения или исчезновение ощущения. Так, сверхгромкий звук вызывает боль в ушах, а сверхвысокий (по частоте' колебаний свыше 20 000 гц) - исчезновение ощущения (слышимый звук переходит в ультразвук). Давление свыше 300 г/мм² вызывает боль.

Наряду с абсолютной различается относительная чувствительность - чувствительность к изменению интенсивности воздействия. Относительная чувствительность измеряется порогом различения (разностным порогом).

Порог различения - минимальное различие в силе двух однотипных раздражителей, необходимое для изменения интенсивности ощущения. Порог различения измеряется относительной величиной (дробью), которая показывает, какую часть первоначальной силы раздражителя надо прибавить (или убавить), чтобы получить едва заметное ощущение изменения в силе данных раздражителей.

Так, если взять груз в 1 кг и затем прибавить еще 10 г, то этой прибавки никто ощутить не сможет; чтобы почувствовать увеличение прибавки веса, необходимо добавить 1/30 часть первоначального веса, т. е. 33 г. Таким образом, относительный порог различения силы тяжести равен 1/30 части силы первоначального раздражителя.

Относительный порог различения яркости света равен 1/100; громкости звука - 1/10; вкусовых воздействий - 1/5 (табл. 3).

Указанные закономерности являются психофизическими зависимостями. Они впервые были самостоятельно открыты в первой половине XIX века французским физиком П. Бугером и немецким психофизиком Э. Г. Вебером и носят название закона Бугера-Вебера (психофизический закон, выражающий постоянство отношения приращения величины раздражителя и силы ощущения).

Таблица 3 Чувствительность анализаторов. Абсолютные (нижние и верхние) и разностные (дифференциальные) пороги

Таблица 4 Степенная зависимость изменения ощущений при изменении интенсивности раздражителей (закон Стивенса)

Раздражитель	Степень изменения ощущения при изменении интенсивности раздражителя на один порядок
Свет	0,4
Запах	0,5
Звук	0,6
Вкусовой	1
Холод	1
Тепло	1,7
Прикосновение	1,5
Электричество	3,5

Немецкий ученый Г. Фехнер вывел закон, согласно которому изменение силы ощущения пропорционально десятичному логарифму изменения силы воздействующего раздражителя. (Так, для того чтобы ощущение, имеющее величину 1, усилилось в три раза, необходимо увеличить силу раздражителя в 103 раз.) Эта психофизическая закономерность стала именоваться основным психофизическим законом - законом Фехнера (сила ощущения пропорциональна логарифму величины действующего раздражителя).

В настоящее время эта зависимость уточнена С. С. Стивенсом, установившим степенную зависимость между величиной; раздражителя и силой ощущения (закон Стивенса) (табл. 4):

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

2) Чувствительность анализатора нестабильна, она изменяется в зависимости от различных условий. Так, входя в плохо освещенное помещение, мы вначале не различаем предметы, но постепенно чувствительность анализатора повышается. Находясь в помещении с какими-либо запахами, мы через некоторое время перестаем замечать эти запахи (понижается чувствительность анализатора). Когда мы из плохо освещенного пространства попадаем в ярко освещенное, то чувствительность зрительного анализатора постепенно понижается.

Изменение чувствительности анализатора в результате его приспособления к силе и продолжительности действующего раздражителя называется адаптацией (от лат. adaptatio - приспособление).

Разные анализаторы имеют различные скорость и диапазон адаптации. Адаптация к одним раздражителям происходит быстро, к другим - медленнее.

Быстрее адаптируются обонятельные и тактильные (от греч. taktilos - прикосновение) анализаторы. (Полная адаптация к запаху йода наступает через минуту. Через три секунды ощущение давления отражает только 1/5 силы раздражителя. Поиск очков, сдвинутых на лоб, - один из примеров тактильной адаптации.) Медленнее адаптируются слуховой, вкусовой и зрительный анализаторы. (Для полной адаптации зрительного анализатора в темноте необходимо 45 мин. Однако зрительная чувствительность имеет самый большой диапазон адаптации. Она изменяется в 200 000 раз.)

Явление адаптации имеет целесообразное биологическое значение. Оно содействует отражению слабых раздражителей и предохраняет анализаторы от чрезмерного воздействия сильных раздражителей. Адаптация как привыкание к постоянным условиям обеспечивает повышенную ориентацию на все новые воздействия.

Чувствительность зависит не только от силы воздействия внешних раздражителей, но и от внутренних состояний.

3) Повышение чувствительности анализаторов под влиянием внутренних (психических) факторов называется сенсибилизацией (от лат. sensibilis - чувствительный).

Сенсибилизация, обострение чувствительности, может быть вызвана: 1) взаимодействием ощущений (например, слабые вкусовые ощущения повышают зрительную чувствительность. Это объясняется взаимосвязью анализаторов, их системной работой); 2) физиологическими факторами (состоянием организма, введением в организм тех или иных веществ; например, для повышения зрительной чувствительности существенное значение имеет витамин А; 3) ожиданием того или иного воздействия, его значимостью, специальной установкой на различение раздражителей; 4) упражнением, опытом (так, дегустаторы, специально упражняя вкусовую и обонятельную чувствительность, различают разнообразные сорта вин, чая и мог даже определить, когда и где изготовлен продукт).

Рис. 18. Контраст ощущений.

Внутренние квадраты производят ощущение различной интенсивности серого цвета. В действительности они одинаковы. Чувствительность к свойствам явлений зависит от смежных контрастных воздействий.

У людей, лишенных какого-либо вида чувствительности этот недостаток компенсируется (возмещается) за счет повышения чувствительности других органов (например, повышение слуховой и. обонятельной чувствительности у слепых). Это так называемая компенсаторная сенсибилизация.

Сильное возбуждение одних анализаторов всегда понижает чувствительность других. Это явление называется десенсибилизацией. Так, повышенный уровень шума в "громких цехах" понижает зрительную чувствительность; происходит десенсибилизация зрительной чувствительности.

4) Одно из проявлений взаимодействия ощущений - их контраст.

Контраст ощущений (от франц. contraste - резкая противоположность) - это повышение чувствительности к одним свойствам под влиянием других, противоположных, свойств! действительности. Так, одна и та же фигура одного цвета на светлом фоне кажется темной, а на черном - белой (рис. 18).

5) Синестезия (от греч. synaisthesis - совместное ощущение) - ассоциативное (фантомное) иномодальное ощущение, сопутствующее реальному (вид желтого лимона вызывает ощущение кислого).

§ 5. Особенности отдельных видов ощущений

Зрительные ощущения. Для возникновения зрительных ощущений необходимо воздействие электромагнитных волн на1 зрительный рецептор - сетчатку глаза (скопление фоточувствительных нервных клеток, расположенных на дне глазного яблока)(рис. 19).

Рис. 19. Строение глаза.

Ощущаемые человеком цвета делятся на хроматические (от греч. chromatos - цвет) и ахроматические - бесцветные (черный, белый и промежуточные оттенки серого цвета).

В центральной части сетчатки преобладают нервные клетки - колбочки, обеспечивающие ощущение цвета. На краях сетчатки преобладают палочки, чувствительные к перепадам яркости. (В сетчатке глаза 130 млн. палочек и колбочек.)

Если освещенность превышает 0,1 лм/м², используется цветочувствительная (колбочковая) система зрения; когда же освещенность ниже 0,01 лм/м², используется система сумеречного (палочкового) зрения. При освещенности между 0,1 и 0,01 лм/м² реагируют обе системы - это смешанное ("мезопическое") зрение. (На рассвете или при заходе солнца различается цвет неба, но объекты на земле мы видим окрашенными только в оттенки серого.)

Сигналы от фоторецепторов - светочувствительных образований (колбочек и палочек) поступают к более крупным (ганглиозным) нейронам сетчатки. Каждая ганглиозная клетка отсылает свой отросток (аксон) в зрительный нерв (рис. 20).

Идущие к мозгу по зрительному нерву импульсы получают вторичную обработку в промежуточном мозге (коленчатых телах). Здесь усиливаются контрастные характеристики сигналов, фиксируется их временная последовательность. И уже отсюда нервные импульсы поступают в первичную зрительную кору, локализованную в затылочной области полушарий мозга (17-19 поля по Бродману) (рис. 21).

Рис. 20. Сетчатка глаза

Сетчатка глаза состоит из 125 млн. светочувствительных палочек (реагирующих на ахроматические воздействия) и 5 млн. колбочек (реагирующих на хроматические воздействия). В зрительном же нерве лишь 80 тыс. волокон: первичное преобразование зрительного сигнала осуществляется уже в самой сетчатке, в ганглиозных клетках, аксоны которых образуют зрительный нерв.

Далее зрительные сигналы обрабатываются во вторичной зрительной коре. У человека вторичная зрительная кора очень развита (в 20 раз больше, чем у высших обезьян), она находится в функциональных связях с другими анализаторами и с центрами речи.

Световые (электромагнитные) волны разной длины вызывают разные цветовые ощущения. Цвет - это психическое явление, ощущение человека, вызываемое различной длиной электромагнитных излучений. Глаз человека чувствителен к участку электромагнитного спектра от 300 до 700 нм (нанометров). Длина волны 700 нм дает ощущение красного; 580 - желтого; 520 - зеленого; 430 - синего; 390 - фиолетового цветов (рис. 22).

Смешение всех воспринимаемых электромагнитных волн дает ощущение белого цвета (рис. 23).

К различным участкам электромагнитного спектра наш глаз имеет неодинаковую чувствительность. Глаз наиболее чувствителен к световым лучам с длиной волны 555-565 нм (светло-салатный цветовой тон). В условиях сумерек чувствительность зрительного анализатора перемещается в сторону более коротких волн - 500 нм (синий цвет). Эти лучи начинают казаться более светлыми (явление, Пуркине). Палочковый аппарат более чувствителен к ультрафиолетовому цвету.

Существует трехкомпонентная теория цветового зрения, согласно которой все многообразие цветовых ощущений возникает в результате работы лишь трех видов цветовоспринимающих рецепторов - красного, зеленого и синего. Колбочки делятся на группы этих трех цветов. В зависимости от степени возбуждения этих цветорецепторов возникают различные цветовые ощущения. Если все три рецептора возбуждены в одинаковой мере, то возникает ощущение белого цвета.

Для зрительных возбуждений характерна некоторая инертность. Это является причиной кратковременного (0,25 с) сохранения следа светового раздражения после прекращения воздействия раздражителя. (Поэтому мы не замечаем перерывов между кадрами фильма. Эти перерывы оказываются заполненными следами от предшествующего кадра.)

Для зрительного анализатора существенное значение имеет перепад яркостей - контраст. Зрительный анализатор способен различать контраст в определенных пределах (оптимум 1 : 30).

Электромагнитные излучения

Рис. 23. Цветовой круг.

Противоположные цвета называются дополнительными - при смешении они образуют белый цвет. Любой цвет может быть получен путем смешения пограничных с ним цветов. Смешение всех цветов образует белый цвет.

Усиление контраста возможно посредством применения различных средств. (Для выявления слабозаметного рельефа усиливается теневой контраст путем бокового освещения, использования светофильтров.)

Цвет каждого объекта характеризуется теми лучами светового спектра, которые объект отражает. (Объект красного цвета, например, поглощает все лучи светового спектра, кроме красного, которые отражаются им.) Цвет прозрачных объектов характеризуется теми лучами, которые они пропускают. Таким образом, цвет любого объекта зависит от того, какие лучи он отражает, поглощает и пропускает.

В большинстве случаев объекты отражают электромагнитные волны различной длины. Но зрительный анализатор воспринимает их не раздельно, а суммарно. Например, отражение красного и желтого цветов воспринимается как оранжевый цвет, происходит смешение цветов (рис. 23).

Семь цветов радуги - это условность. Между интенсивно выраженными цветами существует масса промежуточных нюансов. Коренные жители Севера различают до 30 оттенков белого снега. А прежние красильщики-кустари - до 40 оттенков черного цвета. Семь цветов, помещенных в цветовом круге, тоже условность: они были ассоциированы Ньютоном в Соответствии с семью звуками музыкальной гаммы. В действительности человеческий глаз различает тысячи цветовых нюансов.

Люди с ослабленным аппаратом колбочек плохо различают хроматические цвета. (Этот недостаток, описанный английским физиком Д. Дальтоном, называется дальтонизмом.) Ослабление работы аппарата палочек затрудняет видение предметов в сумеречном освещении. (Этот недостаток называется "куриной слепотой".)

Цвет - мощный фактор организации окружающей среды. Оптимальной окраской цехов и машин достигается значительное повышение производительности труда, снижается производственный травматизм. Красный и оранжевый цвета создают впечатление теплоты и уюта, черный - тяжести и холода. Установка для подачи песка выглядит красиво, если ее элементы окрашены в голубовато-стальные тона. Оборудование, окрашенное в голубой и бежевый цвета, вызывает к себе более бережное отношение, повышается аккуратность в работе. Гамма красок и цветовых лучей влияет на работоспособность и состояние кровяного давления, на настроение и направленность внимания, на доминирующие эмоции, остроту зрения и слуха. (В порядке эксперимента аппетитно накрытый стол был освещен светофильтром, резко изменившим окраску привычной пищи: салат стал фиолетовым, а мясо серым, зеленый горошек превратился в серо-черную массу, молоко приобрело фиолетовый цвет, а яичный желток стал красно-коричневым. Гости не могли даже притронуться к столь странно выглядевшей пище. А тем, кто рискнул ее испробовать, стало плохо.)

В урну, поставленную на белый круг, мусор стали бросать более аккуратно. Коридоры, окрашенные в светло-желтые тона, стали меньше пачкаться. Показания приборов считываются лучше, если они окрашены в теплые, приятные тона. Человеческий мозг не только создает цветовую гамму из электромагнитных излучений разной длины, но и любуется своим прекрасным творением.

Слуховые ощущения. Существует мнение, что 90% информации об окружающем нас мире мы получаем посредством зрения. Вряд ли это можно подсчитать. Ведь то, что мы видим глазом, должно охватываться нашей понятийной системой, которая формируется интегративно как синтез всей сенсорной деятельности.

Работа слухового анализатора не менее сложна и важна, чем работа зрительного анализатора. По этому каналу идет основной поток речевой информации.

Рис. 24. Схема строения уха.

Звуковые колебания внешней среды проходят по ушному каналу к барабанной перепонке, расположенной между наружным и средним ухом. Барабанная перепонка передает вибрации в костный механизм среднего уха, который, действуя по рычажному принципу, усиливает звук примерно в тридцать раз. В результате этого незначительные изменения давления у барабанной перепонки передаются поршнеобразным движением в овальное окно внутреннего уха. Это вызывает движение жидкости в улитке. Действуя на упругие стенки канала улитки, движение жидкости вызывает колебательное движение слуховой мембраны, точнее, определенной ее части, резонирующей на соответствующие частоты. При этом тысячи волоскообразных нейронов трансформируют колебательное движение в электрические импульсы определенной частоты, которые направляются к слуховым центрам мозга. Круглое окно и евстахиева труба служат для выравнивания давления с внешней средой: выходя в область носоглотки, евстахиева труба приоткрывается при глотательных движениях.

Человек ощущает звук через 175 миллисекунд после того, как он достиг ушной раковины. Еще 200-500 мс необходимо для возникновения максимальной чувствительности к данному звуку. Необходимо также время для поворота головы и соответствующей ориентации ушной раковины по отношению к источнику слабого звука.

Строение уха. От козелка ушной раковины в височную кость углубляется овальный слуховой проход (его длина 2,7 см). Уже в овальном проходе звук значительно усиливается (за счет резонансных свойств). Овальный проход замыкается барабанной перепонкой (ее толщина 0,1 мм, а длина - 1 см), она постоянно вибрирует под влиянием звуковых воздействий. Барабанная перепонка отделяет наружное ухо от среднего - небольшой камеры объемом в 1 см³.

Полость среднего уха соединена овальным окном с внутренним ухом и круглым окном с носоглоткой. (Поступающий из носоглотки воздух уравновешивает внешнее и внутреннее давление на барабанную перепонку.)

В среднем ухе звук многократно усиливается посредством системы косточек (молоточка, наковальни и стремечка). Эти косточки поддерживаются на весу двумя мышцами которые натягиваются при слишком громких звуках и ослабляют работу косточек, защищая слуховой аппарат от травмы При слабых звуках мышцы усиливают работу косточек Интенсивность звука в среднем ухе повышается в 30 раз благодаря разнице между площадью барабанной перепонки (90 мм²), к которой присоединен молоточек, и площадью основания стремечка (3 мм²).

Следующий отдел слуховой системы - внутреннее ухо - начинается с так называемой улитки. Она имеет 2,5 оборота и разделена поперечно мембраной на два изолированных канала, заполненных жидкостью (перелимфой). Вдоль мембраны которая сужается от нижнего завитка улитки к верхнему ее завитку, расположено 30 тысяч чувствительных образований-ресничек - они и являются звуковыми рецепторами, образуя так называемый кортиев орган. В улитке первично расчленяются звуковые колебания. Низкие звуки воздействуют на длинные реснички, высокие - на короткие. Колебания соответствующих звуковых ресничек и создают нервные импульсы поступающие в височную часть головного мозга, где осуществляется сложная аналитико-синтетическая деятельность. Важнейшие для человека сигналы - сигналы словесные - кодируются в нейронных ансамблях. Слуховой анализатор чувствителен к высоте, силе и тембру звука (рис. 25).

Высота звука определяется количеством колебаний источника звука в 1 сек (1 колебание в секунду называется герцем) Орган слуха чувствителен к звукам в пределах от 16 до 20 тыс. колебаний в секунду. Но наибольшая слуховая чувствительность лежит в пределах 2000-3000 герц (это высота звука, соответствующая крику испуганной женщины).

ЧИСТЫЙ ТОН

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗВУК

НЕПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗВУК

Рис. 25. Параметры звуковых колебаний.

Интенсивность звука определяется амплитудой колебания его источника. Высота - частотой колебаний. Тембр - дополнительными колебаниями (обертонами) в каждой фазе (средний рисунок).

Человек не ощущает звуки самых низких частот (инфразвуки). Однако подпороговые низкочастотные звуки влияют на психическое состояние человека. Так, звуки с частотой в 6 герц вызывают у человека головокружение, ощущение усталости, .угнетенности, а звуки с частотой 7 герц способны даже вызывать остановку сердца. Попадая в естественный резонанс работы внутренних органов, инфразвуки могут нарушить их деятельность. Другие инфразвуки также избирательно воздействует на психику человека, повышая его внушаемость, обучаемость и т. п.

Звуки, лежащие за верхним порогом звуковой чувствительности (т. е. свыше 20 тыс. герц), называются ультразвуками.

Животным доступны ультразвуковые частоты в 60 и даже 100 тыс. герц. В нашей речи обнаруживаются звуки до 140 тыс. герц. Можно предположить, что они воспринимаются нами на подсознательном уровне и несут в себе эмоциональную информацию.

Пороги различения звуков по высоте составляют 1/20 полутона (т. е. различается до 20 промежуточных ступеней между звуками, издаваемыми двумя соседними клавишами рояля).

Интенсивность слухового ощущения - громкость - зависит от интенсивности звука, т. е. от амплитуды колебаний источника звука и от высоты звука.

Кроме звуковысотной чувствительности существуют нижние и верхние пороги чувствительности к силе звука. С возрастом звуковая чувствительность понижается. Так, для четкого восприятия речи в 30 лет необходима громкость в 40 децибел, а для восприятия речи в 70 лет ее громкость должна быть не ниже 65 децибел.

Таблица 5. Пространственные пороги тактильной чувствительности *

Зона высокой чувствительности	Зона низкой чувствительности
Кончик языка - 1 мм	Крестец - 40,4 мм
Концевые фаланги пальцев рук - 2,2 мм	Ягодицы - 40,5 мм
Красная часть губ - 4,5 мм	Предплечье и голень - 40,5 мм
Ладонная сторона кисти - 6,7 мм	Грудина - 45,5 мм
Концевая фаланга большого пальца ноги - 11,2 мм	Шея ниже затылка - 54,1 мм Поясница - 54,1 мм
Тыльная сторона вторых фаланг пальцев ноги - 11,2 мм	Спина и середина шеи - 67,6 мм
Тыльная сторона первой фаланги большого пальца ноги - 15,7 мм	Плечо и бедро -67,7 мм

* Порог пространственной тактильной чувствительности - минимальное расстояние между двумя точечными прикосновениями, при котором эти воздействия воспринимаются раздельно.

Верхний порог звуковой чувствительности (по громкости) - 130 дб. Оптимальный уровень - 40-50 дб.

Шум свыше 90 децибел вреден для человека. Опасны внезапные громкие звуки, бьющие по вегетативной нервной системе и ведущие к резкому сужению просвета кровеносных сосудов, учащению сердцебиения и повышению в крови адреналина. Релаксационное (успокаивающее) и психотерапевтическое воздействие оказывают гармоничные, музыкальные звуки.

Тактильные ощущения - ощущения прикосновения. Тактильные рецепторы наиболее многочисленны на кончиках пальцев и языка. Если на спине две точки прикосновения воспринимаются раздельно лишь на расстоянии 67 мм, то на кончике пальцев и языка - на расстоянии 1 мм (табл. 5).

Тактильные ощущения в сочетании с двигательными образуют осязательную чувствительность, лежащую в основе предметных действий. Тактильные ощущения - разновидность кожных ощущений, к которым относятся также ощущение давления, температурные и болевые ощущения (рис. 26).

Кинестезические (двигательные) ощущения. Наши движения связаны с кинестезическими ощущениями (от греч. kineo - двигаюсь и aisthesis - чувствительность) - ощущением положения и перемещения частей собственного тела.

Трудовые движения руки имели решающее значение в формировании мозга, человеческой психики. Проприорецепторы руки и лица широко представлены в коре мозга (рис. 27).

На основе мышечно-суставных ощущений человек определяет соответствие или несоответствие своих движений внешним обстоятельствам. Кинестезические ощущения выполняют интегрирующую функцию во всей сенсорной системе человека.

Хорошо отдифференцированные произвольные движения - результат аналитико-синтетической деятельности обширной корковой зоны, расположенной в теменной области мозга. Двигательная, моторная зона коры мозга особенно тесно связана с лобными долями мозга, осуществляющими интеллектуально-речевые функции, и со зрительными зонами мозга.

Мышечные веретенообразные рецепторы особенно многочисленны в пальцах рук и ног.

Придвижении различных частей тела мозг постоянно получает информацию об их текущем пространственном положении, сравнивает эту информацию с образом конечного результата действия и осуществляет соответствующую коррекцию движения. В результате тренировки образы промежуточных положений различных частей тела обобщаются в единой модели конкретного действия - действие стереотипизируется, автоматизируется и становится навыком.

Рис. 26. Рецепторы, кожной чувствительности.

Рис. 27. Относительное представительство различных частей тела в коре головного мозга (по Пенфилду).

Все движения регулируются на основе двигательных ощущений, на основе обратной связи.

Двигательная физическая активность организма имеет существенное значение для оптимизации работы мозга: проприорецепторы скелетных мышц посылают в мозг стимулирующие его импульсы, повышают тонус коры головного мозга.

Статические ощущения - ощущение положения тела в пространстве относительно направления силы тяжести, ощущение равновесия. Рецепторы этих ощущений (гравиторецепторы) находятся во внутреннем ухе.

Рецептором вращательных движений тела являются полукруакные каналы внутреннего уха, расположенные в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. При ускорении или замедлении вращательного движения жидкость, заполняющая полукружные каналы, оказывает давление (по закону инерции) на чувствительные волоски, в которых вызывается соответствующее возбуждение.

Рис. 28. Вестибулярный аппарат (гравиторецепторы):

полукружные каналы; отолитовый аппарат.

Рис. 29. Границы допустимых вибраций.

1 - Границы допустимых вибраций для отдельных частей тела;

2 - границы допустимых вибраций, действующих на все тело человека;

3 - границы слабо ощущаемых вибраций.

Перемещение в пространстве по прямой линии отражается в отолитовом аппарате. Он состоит из чувствительных клеток с волосками, над которыми расположены отолиты (подушечки с кристаллическими включениями). Изменение положения кристаллов сигнализирует мозгу направление прямолинейного движения тела. Полукружные каналы и отолитовый аппарат вместе носят название вестибулярного аппарата (рис. 28).

Он связан с височной областью коры и с мозжечком посредством вестибулярной ветви слухового нерва. (Сильное перевозбуждение вестибулярного аппарата вызывает тошноту, так как этот аппарат связан и с внутренними органами.)

Рис. 30. Обонятельные рецепторы.

Вибрационные ощущения возникают в результате отражения колебаний от 15 до 1500 герц в упругой среде. Эти колебания отражаются всеми частями тела.

Вибрации для человека утомительны и даже болезненны. Многие из них недопустимы (рис. 29).

Обонятельные ощущения возникают в результате раздражения частицами пахучих веществ, находящихся в воздухе, слизистой оболочки носовой полости, где находятся обонятельные клетки (рис. 30).

Вещества, раздражающие обонятельные рецепторы, проникают в полость носоглотки со стороны носа и носоглотки. Это позволяет определить запах вещества, находящегося как на расстоянии, так и во рту. Обонятельные ощущения - самый архаичный вид рецепции. В глубинных мозговых структурах он представлен особым образованием - обонятельной луковицей.

Вкусовые ощущения. Все многообразие вкусовых ощущений состоит из комбинации четырех вкусов: горького, соленого, кислого и сладкого. Вкусовые ощущения вызываются химическими веществами, растворенными в слюне или в воде.

Рис. 31. Вкусовая рецепция.

Относительная концентрация вкусовых рецепторов на поверхности языка.

Рецепторами вкусовых ощущений являются нервные окончания, расположенные на поверхности языка, - вкусовые сосочки. Они расположены на поверхности языка неравномерно. Отдельные участки поверхности языка наиболее чувствительны к отдельным вкусовым воздействиям: кончик языка чувствителен к сладкому, задняя часть - к горькому, а края - к кислому (рис. 31).

Поверхность языка чувствительна также к прикосновениям, т. е. участвует в формировании тактильных ощущений. (Консистенция пищи влияет на вкусовые ощущения.)

Температурные ощущения возникают от раздражения терморецепторов кожи. Существуют отдельные рецепторы для ощущения тепла и холода. На тепловые воздействия реагируют тельца Руффини, на холод - колбочки Краузе (рис. 26). На поверхности тела эти рецепторы расположены неравномерно. К холоду более чувствительна кожа спины и шеи, а к горячему - кончики пальцев и языка. Различные участки кожного покрова сами имеют разную температуру (рис. 32).

Рис. 32. Топография кожной температуры у человека (по А. Д. Слониму).

Присущая определенному участку кожи температура является физиологическим нулем. Ощущение тепла или холода возникает в зависимости от соотношения температуры воздействия с постоянной температурой данного участка кожи.

Болевые ощущения вызываются механическими, температурными и химическими воздействиями, достигшими сверхпороговой интенсивности. Болевые ощущения в значительной мере связаны с подкорковыми центрами, которые регулируются корой головного мозга. Поэтому они в некоторой степени поддаются торможению через вторую сигнальную систему.

Ожидания и опасения, усталость и бессонница повышают чувствительность человека к боли; при глубоком утомлении боль притупляется. Холод усиливает, а тепло ослабляет болевые ощущения. Болевые, температурные, тактильные ощущения и ощущения давления - разновидности кожных ощущений.

Органические ощущения - ощущения, связанные с интерорецепторами, расположенными во внутренних органах. К ним относятся ощущения сытости, голода, удушья, тошноты и др.

Интерорецепторы связаны с корой через подкорковые образования - гипоталамус. Органические ощущения не дают точной локализации, а иногда органическая рецепция носит подсознательный характер. Сильные отрицательные органические ощущения могут дезорганизовать сознание человека.

Сенсорная организация личности. Присущие индивиду уровни развития отдельных видов его чувствительности и особенности их системного функционирования называются сенсорной организацией личности. Чувствительность - потенциальная возможность человека, которая по-разному реализуется в различных условиях его жизнедеятельности. В зависимости от задач деятельности человека она может возрастать на несколько порядков. (Терапевты различают десятки различных шумов сердца, а сталевары - многочисленные оттенки варящейся стали.) При нарушении чувствительности одних анализаторов у человека резко возрастает чувствительность других.

У каждого человека имеются анатомо-физиологические предпосылки (задатки) для развития определенных сенсорных способностей. Отдельные люди - экстрасенсы обладают феноменальной чувствительностью. С развитием сенсорной культуры личности связаны ее способности реагировать на гармонию красок, запахов и звуков. Потребность в гармонизированных сенсорных воздействиях - одна из основных потребностей человека. Длительная сенсорная депривация (лишение чувственных воздействий) вызывает у человека психическое расстройство. В постоянном потоке нервных импульсов, поступающих в мозг от органов чувств, осуществляется живая связь каждого человека с внешним миром.

Гармония красок, звуков, вкусовых воздействий, мышечные ощущения от наших движений постоянно влияют на наше психическое состояние и общее мироощущение. Неприятные звуки, цветовые сочетания, гиподинамия резко снижают уровень психической активности человека.

Глава 2. Восприятие

§ 1. Общее понятие о восприятии

Познавая окружающую действительность, взаимодействуя с ней, мы встречаемся с предметными миром. Предметы опознаются нами по совокупности их характерных признаков.

Восприятие - непосредственное, чувственное отражение предметов и явлений в целостном виде в результате осознания их опознавательных признаков*.

* Восприятие иначе называется перцепцией (от лат. perceptio - воспринимаю), а процессы восприятия - перцептивными процессами.

Образы восприятия построены на основе различных ощущений. Однако они не сводятся к простой сумме этих ощущений. Восприятие связано с опознанием, пониманием, осмыслением предметов, явлений, ситуаций, с отнесением их к определенной категории, типу, классу. Только включив явление в определенную систему, охватив его соответствующим понятием, мы можем оценивать и интерпретировать его. Даже рассматривая обыкновенное множество точек, мы стремимся к их композиционной организации (рис. 33, 34).

Являясь чувственным этапом познания, восприятие неразрывно связано с мышлением, имеет мотивационную направленность, сопровождается эмоциональным откликом.

Будучи связанным с процессом опознания, восприятие включает в себя процессы сравнения, соотнесения данного объекта с типовыми эталонами, хранящимися в памяти. Хорошо знакомые объекты воспринимаются на стереотипной основе, быстро и уверенно. (Как легко узнают буквы грамотные люди и как трудно их распознавать на первых порах обучения.) В процессе онтогенеза происходит перцептивное научение.

Люди избирательно выделяют то, что привыкли и хотят видеть. Привычные объекты воспринимаются одномоментно (симультанно), малознакомые - структурно развернуто, поэтапно (сукцессивно). В последнем случае сначала выдвигается гипотеза о сущности объекта, принимается решение о его категоризации, номинализации, а затем критически оцениваются его признаки.

Рис. 33. Множество точек воспринимается как непрерывно меняющиеся узоры из рядов и квадратов. В этом проявляется системноорганизующая тенденция зрительной системы.

Рис. 34. При восприятии даже бессодержательных изображений зрительная система проявляет тенденцию к их структурной и смысловой организации.

Психическое развитие человека связано с развитием культуры восприятия: образованный, эстетически развитый человек способен наслаждаться изяществом формы, цветовой и звуковой гармонией окружающей среды.

Процесс восприятия - перцептивное действие. Его результативность зависит от того, какие признаки объекта будут выделены субъектом в качестве исходных опорных элементов.

Важнейшей составной частью каждого вида восприятия являются двигательные процессы (движение глаза по контуру предмета, движение руки по поверхности предмета, движение гортани, воспроизводящее слышимый звук).

§ 2. Нейрофизиологические основы восприятия

Физиологическим механизмом восприятия является комплексная аналитико-синтетическая деятельность анализаторов - образование комплексных условных рефлексов на комплексные раздражители.

В зрительном аппарате человека взаимодействуют две системы. Одна из них выделяет в объекте отдельные фрагменты, другая - составляет из установленных подобразов целостное изображение.

Возможная неполнота целостного образа заполняется хранящимися в памяти текстурами. (Поэтому мы видим контуры даже там, где они не прочерчены, а только возможны.)

Для опознания ситуации мозг хранит готовые обобщенные схемы (фреймы - "скелеты"). Первоначально схватывая ситуацию, мы стремимся затем заполнить ячейки актуализированного фрейма - и наши глаза ищут соответствующую детализацию.

В формировании перцептивного образа левое и правое полушария мозга осуществляют различные функции. Сенсорная сторона восприятия обслуживается правым, а категориальная, смысловая его сторона - левым полушарием мозга.

Триста лет назад английский философ Джон Локк в своем трактате "Опыт о человеческом разуме" утверждал: "Человеческий мозг от рождения - чистая доска; на ней чертит свои узоры мир, который мы воспринимаем своими органами чувств. Наш учитель - опыт. Нет ничего выше опыта и ничего, что могло бы его заменить". Но уже современник Локка немецкий философ и математик Готфрид Лейбниц возразил Локку: "Да, верно, все доставлено разуму органами чувств... за исключением самого разума". Нуждается ли наше зрение в связи с другими органами чувств, в опытном научении посредством осязания? Уже новорожденные цыплята, не имеющие никакого жизненного опыта, клюют все, что похоже на зерно (например, шарики) и игнорируют предметы, непохожие на зерна (например, пирамиды и треугольники). Однодневные цыплята хорошо отличают ястреба от других птиц. Наряду с этим в многочисленных экспериментах показано, что длительная депривация зрительного анализатора сразу после рождения животного вызывает у него значительные поведенческие аномалии. А когда немецкий врач Макс фон Зендем удалил катаракту нескольким слепорожденным детям, то оказалось, что долгое время для этих детей видимый мир не имел смысла - привычные предметы они узнавали исключительно на ощупь. Только в повседневной зрительной практике развиваются природные возможности зрительного анализатора и он становится основным информационным каналом человеческого мозга, во многих случаях являясь "учителем" других органов чувств. (Сделайте так называемый "японский замок": скрестив руки, наложите ладонь правой руки на ладонь левой так, чтобы большие пальцы рук оказались внизу, и выверните эту "конструкцию" вовнутрь-так, чтобы большие пальцы рук оказались сверху. В этом непривычном положении рук вы не сразу пошевелите пальцем правой (или левой) руки: вам захочется зрительно определить, где ваша соответствующая рука.)

Роль зрения велика. Какова же его природная первооснова? Уже после нескольких часов от рождения младенцы охотнее рассматривают пестрые объекты, чем однотонные; изгибы линий в контурах предметов вызывают у них большее внимание. Четырехдневный малыш отдает предпочтение овалу с контурами человеческого лица. Это свидетельствует о том, что работа человеческого мозга организуется не только посредством слова, но и посредством эмоционально значимых зрительных образов.

Как же формируются зрительные образы?

Прежде всего зрительная система обнаруживает определенный зрительный сигнал - стимул. Затем этот сигнал опознается как определенный зрительный объект - сенсорный комплекс относится к определенному классу объектов (это - стол, это - стул). Это опознание производится по наиболее информативным частям контура объекта. Можно ли изобразить кошку с помощью одних прямых линий? Можно, если эти линии соединяют наиболее информативные изгибы линий, характерные для образа кошки (рис. 35).

На заключительной стадии осуществляется более тонкая дифференциация: различаются индивидуальные особенности объекта - и мы видим конкретного знакомого нам человека, узнаем свою вещь. В зрительной и моторной памяти (в глазодвигательном мышечном анализаторе) формируется комплекс опознавательных признаков. Сенсорные данные плоскостного изображения (картины, схемы) мозг переводит в реальный трехмерный образ.

Рис. 35. В фигуре, нарисованной одними прямыми линиями, мы тем не менее без труда узнаем кошку (по Эттниву).

Движения глаза исследуют объект восприятия, задерживаясь более продолжительно на самых информативных его точках (рис. 36). Причем эти информативные точки, пункты в одном и том же объекте могут быть разными в зависимости от включенности объекта в ту или иную деятельность субъекта восприятия. Рассматривая лицо человека, мы задерживаем основное внимание на глазах, носе, рте. А рассматривая картину Репина "Не ждали", мы будем преимущественно фиксировать взором то, что помогает нам найти ответ на разные вопросы. Как писал Гете: "Мир каждый видит в облике ином, и каждый прав - так много смысла в нем".

При первом знакомстве с объектом осуществляется первичное планирование его зрительного исследования - зрительная система прокладывает себе путь для дальнейшего детального анализа.

Наши глаза постоянно совершают микродвижения - высокочастотный тремор (100 герц) и саккадические (крупные) скачки. При этом глаз может видеть даже очень тонкую линию - меньше диаметра одного фоторецептора (она будет переходить с одного фоторецептора на другой, а их в одном квадратном миллиметре сетчатки около 50 тыс.).

На пути зрительного сигнала от сетчатки к затылочным областям коры мозга находится промежуточная база его переработки - наружные коленчатые тела (НКТ). Благодаря им отсеивается все то, что препятствует формированию зрительного образа (например, высокочастотные перепады яркости). Таким образом, в мозг передается не картинка, сфокусированная на сетчатке, а информация для его аналитико-синтетической деятельности.

Рис. 36 Запись движений глаз (окулограмма) при восприятии объекта.

Фиксируются наиболее информативные точки контура, зрительный маршрут структурно организован.

Когда в 1959 году сотрудники Гарвардского медицинского института физиологи Дэвид Хьюбел и Торстен Визел ввели микроэлектрод в затылочную область мозга кошки, то они с удивлением обнаружили, что на один нейрон мозга сходятся возбуждения от нескольких тысяч фоторецепторов глаза.

Визел и Хьюбел обнаружили также, что различные поля зрительной коры ответственны за детекцию отдельных элементов зрительного стимула - прямых линий, дуг, углов, пространственной ориентации линий. Миллионы зрительных полей с узкой специализацией! В дальнейшем было установлено, что от каждого поля-детектора в глубь мозга простираются столбообразные образования с сотнями тысяч нервных клеток и каждый фоторецептор соединен не с одним, а с тысячами мозговых нейронов. Дискретные сигналы от сетчатки преобразуются в сложных мозговых структурах в нейронные ансамбли, адекватные отображаемому объекту (рис. 37). Насколько велик мир, настолько велико и множество мозговых структур и подструктур, обеспечивающих его отражение.

§ 3. Классификация восприятия

В зависимости от целенаправленности, участия воли восприятие делится на две формы: непроизвольное (непреднамеренное, не связанное с волевым напряжением и заранее поставленной целью) и произвольное, преднамеренное (целенаправленное). По модальности рецепторов восприятие подразделяется на зрительное, слуховое и осязательное.

Различаются также сложные виды восприятия: восприятие пространства и времени.

В зависимости от сложности, развернутости, перцептивной деятельности восприятие бывает симультанным (одноактным) и сукцессивным (поэтапным, последовательным),

Существует четыре уровня восприятия:

1) сенсорный - чувственный охват объекта, попадание его в поле сознания;

2) перцептивный - осмысление объекта, отнесение его к определенной категории, классу объектов;

3) оперативный - охват какой-либо функции, стороны объекта;

4) деятельностный - взаимодействие с объектом как целью деятельности (классификация автора).

Виды восприятия могут классифицироваться и в соответствии со спецификой объекта отражения (восприятие художественных произведений, речи и т. д.). Восприятие обычно включается в какую-либо деятельность, но может выступать и в качестве самостоятельной деятельности.

Планомерное восприятие, специально организованное для разрешения какого-либо вопроса, называется наблюдением.

§ 4. Общие закономерности восприятия

Различные виды восприятия имеют специфические закономерности. Но кроме внутривидовых существуют и общие закономерности восприятия: 1) осмысленность и обобщенность;

2) предметность; 3) целостность; 4) структурность; 5) избирательная направленность; 6) апперцепция; 7) константность.

Неупорядоченные волнистые линий исчезают в случайном порядке

Остающиеся фрагменты осмысленного образа структурно организуются

Фигуры распадаются на отдельные элементы в точках прикосновения линий

Прямолинейно организованные объекты распадаются на горизонтальные, вертикальные и диагональные ряды

Сплошные объекты фрагментируются по углам

Рис. 37. Глаз постоянно совершает микро- и макродвижения, формируя целостный образ из различных деталей объекта

Если к глазному яблоку прикрепить контактную линзу и с ее помощью стабилизировать изображение на сетчатке, то по мере адаптации отдельных нейронных комплексов изображение будет поэтапно исчезать. В исследованиях Причарда установлены закономерности этого явления, проливающие свет на особенности формирования зрительного образа.

1) Осмысленность и обобщенность восприятия. Воспринимая предметы и явления, мы осознаем, понимаем то, что воспринимается.

Восприятие связано с отнесением данного предмета к определенной категории, понятию, с обозначением его словом. (Не случайно дети, встречаясь с незнакомыми предметами, всегда спрашивают их название.) Категориальная соотнесенность воспринимаемых объектов организует весь процесс восприятия, его адекватность и направленность.

Только определив категорию воспринимаемого объекта, мы распознаем его признаки (рис. 38, 39).

Процесс осмысления воспринимаемого объекта имеет следующую структуру: 1) выделение из потока сенсорной информации таких стимулов, которые можно объединить в самостоятельные комплексы (это объединение может происходить по внешним признакам элементов объекта -их смежности, одинаковости цвета, общей ориентации), принятие решения об их отнесенности к определенному объекту; 2) актуализация в памяти эталонного объекта, с которым соотносится воспринимаемый объект (узнавание); 3) отнесение воспринимаемого объекта к определенной категории объектов, поиск дополнительных признаков, подтверждающих или опровергающих правильность принятого перцептивного решения; 4) окончательный вывод по идентификации объекта восприятия. Близкие друг к другу элементы, а также элементы, сходные по цвету и пространственной ориентации, имеют тенденцию к непроизвольному объединению.

Восприятие в значительной мере зависит от цели и задачи деятельности. В объекте на передний план выступают те его стороны, которые соответствуют данной задаче.

Благодаря осмысленности и обобщенности восприятия мы домысливаем и достраиваем образ объекта по отдельным его фрагментам.

Осмысленность восприятия устраняет некоторые зрительные иллюзии (рис. 40).

Наиболее простая форма осмысливания предметов и явлений - узнавание. Здесь восприятие тесно связано с памятью. Узнать предмет - значит воспринять его в соотношении с ранее сформированным образом. Узнавание может быть обобщенным, когда предмет относится к какой-либо общей категории (например, "это стол", "это дерево" и т. д.), и дифференцированным (специфическим), когда воспринимаемый объект отождествляется с ранее воспринимавшимся единичным предметом. Это более высокий уровень узнавания. Для такого рода узнавания необходимо выделение специфических для данного предмета признаков - его примет.

Рис. 38. Только определив категорию воспринимаемого объекта, мы распознаем все его признаки.

Рис. 39. Эти разрозненные пятна объединятся в единый зрительный образ, если понять смысл изображения, перевернув его на 180^о.

Рис. 40. Осмысленность восприятия.

На рисунке слева возникает иллюзия преломления прямой, проходящей через перекрывающие ее объекты. На рисунке справа эта иллюзия исчезает благодаря осмысленности восприятия (рисунок автора).

Рис. 4. Целостность восприятия.

Тенденция сознания к целостности объекта настолько велика, что мы даже "видим" грани прямоугольника. Неполнота целостного образа заполняется хранящимися в памяти текстурами.

Узнавание характеризуется определенностью, точностью и быстротой. При узнавании человек не выделяет всех признаков предмета, а использует его характерные опознавательные признаки. (Так, пароход мы узнаем по наличию трубы и не смешиваем его с лодкой.)

Узнавание затрудняется при недостаточности опознавательных признаков. Минимум признаков, необходимых для опознания объекта, называется порогом восприятия.

2) Предметность восприятия. Психические образы предметов человек осознает не как образы, а как реальные предметы, вынося образы вовне, объективизируя их.

Предметность - отнесенность мозговой информации о предметах к реальным предметам. Предметность восприятия означает адекватность, соответствие образов восприятия реальным предметам действительности.

3) Целостность восприятия. В предметах и явлениях действительности отдельные их признаки и свойства находятся в постоянной устойчивой взаимосвязи. В восприятии отражаются устойчивые связи между компонентами предмета или явления. Даже в тех случаях, когда мы не воспринимаем некоторые признаки знакомого объекта, мы мысленно их дополняем (рис. 41). Отдельные части объекта мы стремимся объединить в единое знакомое нам целостное образование. Целостности восприятия содействует включенность объекта в определенную ситуацию (рис. 42).

Таким образом, целостность восприятия - это отражение предмета в качестве устойчивой системной целостности (даже если отдельные его части в данных условиях не наблюдаются). В некоторых случаях целостность восприятия может быть нарушена (рис. 45,44).

4) Структурность восприятия. Мы узнаем различные объекты благодаря устойчивой структуре их признаков. В восприятии вычленяются взаимоотношения частей и сторон предмета. Осознанность восприятия неразрывно связана с отражением устойчивых отношений между элементами воспринимаемого объекта (рис. 45).

В тех случаях, когда структура объекта противоречива, затрудняется и осмысленное восприятие объекта в целом (рис. 46).

5) Избирательная направленность восприятия. Из бесчисленного количества окружающих нас предметов и явлений мы выделяем в данный момент лишь некоторые из них. Это зависит от того, на что направлена деятельность человека, от его потребностей и интересов.

...