Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
лекция
Ощущения
Проблема
Основным источником наших знаний о внешнем мире и о собственном теле явля ются ощущения. Они составляют основные каналы, по которым информация о яв лениях внешнего мира и состоянии организма доходит до мозга, давая человеку возможность ориентироваться в окружающей среде и в своем теле. Если бы эти каналы были закрыты и органы чувств не приносили нужной информации, ника кая сознательная жизнь не была бы возможной.
Известны факты, говорящие о том, что человек, лишенный постоянного прито ка информации, впадает в сонное состояние. Такие случаи имеют место, когда че ловек внезапно лишается зрения, слуха, обоняния и когда осязательные ощущения его ограничиваются каким-либо патологическим процессом.
Близкий к этому результат достигается, когда человека на некоторое время по мещают в свето- и звуконепроницаемую камеру, изолирующую его от внешних воз действий, и он сохраняет некоторое время одно и то же (лежачее) положение. Та кое состояние сначала вызывало сон, а затем становилось трудно переносимым для испытуемых.
Многочисленные наблюдения показали, что нарушение притока информации в раннем детстве, связанное с глухотой и слепотой, вызывает резкие задержки пси хического развития. Если детей, рожденных слепо-глухими или лишенных слуха и зрения в раннем возрасте, не обучать специальным приемам, компенсирующим эти дефекты за счет осязания, их нормальное психическое развитие станет невоз можным, и они не смогут самостоятельно развиваться.
Ощущение как источник познания
Ощущения позволяют человеку воспринимать сигналы и отражать свойства и признаки вещей внешнего мира и состояний организма. Они связывают чело века с внешним миром и являются как основным источником познания, так и ос новным условием его психического развития.
Однако, несмотря на очевидность этого положения, в истории идеалистической философии неоднократно высказывались сомнения в этом основном утверждении.
Философы-идеалисты нередко высказывали мысль о том, что подлинным источником нашей сознательной жизни являются не ощущения, а внутреннее со-
стояние сознания, способность разумного мышления, которые заложены от при роды и независимы от притока информации, поступающей из внешнего мира.
Эти воззрения легли в основу философии «рационализма» (получившей свое четкое выражение у немецкого философа-рационалиста X. Вольфа). Суть этой философии заключалась в том, что психические процессы не являются продуктом сложного исторического развития, и ошибочно толковали сознание и разум не как результат сложной исторической эволюции, а как первичное, далее не объяснимое свойство человеческого «духа». Легко видеть, что все данные современной науки, о которых шла речь выше, в корне отвергают это положение.
Однако философы-идеалисты и психологи, разделяющие идеалистическую концепцию, нередко делали попытки отвергнуть, казалось бы, очевидное положе ние о том, что ощущения человека связывают его с внешним миром, и доказать обратное, парадоксальное положение, что ощущения отделяют человека от внеш него мира, являясь непреодолимой стеной между ним и внешним миром.
Это положение было выдвинуто философами-идеалистами как Д. Беркли, Д. Юм, Э. Мах и психологами, как И. Мюллер и Г. Гелъмголъц, сформулировавшими теорию «специфической энергии органов чувств».
Согласно этой теории каждый из органов чувств (глаз, ухо, язык, кожа) не отражает воздействия внешнего мира, не дает информации о реальных процессах, протекаю щих в окружающей среде, а лишь получает от внешних воздействий толчки, возбуж дающие их собственные процессы. Каждый орган чувств, согласно этой теории, об ладает своей собственной «специфической энергией», которая возбуждается любым воздействием, доходящим из внешнего мира. Так, достаточно нажать на глаз, воздей ствовать на него электрическим током, чтобы получить ощущение света; достаточно механического или электрического раздражения уха, чтобы возникло ощущение зву ка. Значит, органы чувств не отражают внешних воздействий, а лишь возбуждаются от них, и человек воспринимает не объективные воздействия внешнего мира, а лишь свои собственные субъективные состояния, отражающие деятельность его органов чувств. Иначе говоря, это значит, что органы чувств не соединяют человека с вне шним миром, а наоборот, отделяют человека от него.
Легко видеть, что эта теория приводила к утверждению: человек не может вос принимать объективный мир, и единственной реальностью являются субъектив ные процессы, отражающие деятельность его органов чувств, которые и создают субъективно воспринимаемые «элементы мира». Все эти положения и были поло жены в основу философии «субъективного идеализма», утверждавшей, что чело век может познать только самого себя и у него нет никаких доказательств того, что кроме него самого существует что-нибудь иное. Эта идеалистическая теория по лучила название «солипсизма»' (от латинского слова solus — один; ipse — сам «су ществую только один я сам»).
Теория субъективного идеализма, полностью противоположная материалисти ческим представлениям о возможности объективного отражения внешнего мира (в частности, ленинской «теории отражения»), была источником глубокого недора зумения, сущность которого становится все более очевидной с каждым достиже нием науки.
Внимательное изучение эволюции органов чувств убедительно показывает, что в процессе длительного исторического развития сформировались особые восприни мающие органы (органы чувств, или рецепторы), которые специализировались на отражении особых видов объективно существующих форм движения материи («энергии»'), кожные рецепторы, отражающие механические воздействия, слуховые рецепторы, отражающие звуковые колебания, зрительные рецепторы, отражающие определенные диапазоны электромагнитных колебаний, и т. д.
Рассмотрим данные о высочайшей специализации воспринимающих приборов и о том, какие именно виды движения материи каждый из них воспринимает.
Сводные данные приводятся в табл. 2.1.
Мы видим, что из всех возможных видов движения материи, расположенных в порядке уменьшения длины волны и увеличения числа колебаний в секунду, лишь некоторые отражаются высокоспециализированными приборами органов чувств. Так, механические волны определенного диапазона воспринимаются ко жей, вызывая ощущение осязания или давления; звуковые колебания с длиной волны выше 12 мм и частотой ниже 20-30 Гц и с длиной волны ниже 12 мм и час тотой колебаний выше 30 000 Гц не воспринимаются вовсе, в то время как звуко вые колебания с длиной волны 12-13 мм и частотой от 20 до 20 000 Гц восприни маются человеческим ухом и вызывают слуховые ощущения.
Электрические колебания с длиной волны до 0,1 мм и частотой 30 • 1014 Гц также не воспринимаются, хотя те же колебания с длиной волны от 0,1 до 0,004 мм и ча стотой 8 • 1014 Гц воспринимаются кожей как тепло. Особенно интересная картина возникает в отношении восприятия световых волн: сетчатка человеческого глаза воспринимает световые волны длиной 0,008-0,004 мм и частотой 4—8 • 1014 Гц, вызывая ощущения цвета и света. Однако она не воспринимает световых волн длиной от 0,004 до 0,00001 мм и частотой 8—50 • 1014 Гц. Рентгеновские волны также не имеют специализированных приемников и не вызывают ощущений у человека.
Внимательный анализ этих данных показывает, что наши воспринимающие прибо ры специализировались на выделении только некоторых воздействий и остаются не восприимчивыми к другим воздействиям. Это имеет свое биологическое основание. Так, если бы сетчатка глаза воспринимала воздействие ниже и выше указанного ди апазона, человек воспринимал бы тепло своего собственного тела как зрительное ощущение и превращал бы в зрительные ощущения те воздействия, которые не име ют для него биологического значения. То же самое относится к работе слуховых ана лизаторов: если бы человек воспринимал ухом ультразвуковые колебания, к его слу ховым восприятиям добавилось бы много лишних шумов, которые затруднили бы выделение существенных для него звуковых раздражений.
Характерно, что у животных иные лимиты ощущений; например, летучая мышь, со вершая в темноте полет и реагируя на препятствия, осуществляет это с помощью отражения ультразвуковых волн, ее слуховой аппарат служит ей радаром, и отраже ние ультразвуковых колебаний, не воспринимаемых человеком, воспринимается ле тучей мышью.
Таким образом, в эволюции организмов возникли приборы, специализированные на восприятии различных видов движения материи (различных «энергий»), и на самом деле мы имеем не «специфические энергии самих органов чувств», а специфические органы, объективно отражающие различные виды энергии.
Тот факт, что при воздействии на глаз или ухо неадекватных этим органам раз дражителей возникает «специфическое» (зрительное или слуховое) ощущение, говорит лишь о высокой специализированности этих воспринимающих приборов и о неспособности отражать воздействия, на приеме которых они не специализи рованы.
Как мы увидим ниже, высокая специализированность различных воспринима ющих приборов имеет в своей основе не только особенности строения перифери ческих «рецепторов» (органов чувств), но и высочайшую специализацию нейро нов, входящих в состав центральных нервных аппаратов, до которых доходят сиг налы, воспринимаемые периферическими органами чувств. На этом факте мы еще остановимся при обсуждении специальных видов ощущений.
Рецепторная и рефлекторная теория ощущений
В классической психологии сложилось представление, согласно которому орган чувств (рецептор) пассивно отвечает на воздействующие раздражители, и этим пассивным ответом являются соответствующие ощущения. Эта концепция назы валась рецепторной теорией ощущений, и, согласно ей, ощущение как пассивный процесс противопоставлялось движению, которое рассматривалось как активный процесс.
В настоящее время такая рецепторная теория ощущений признана несостоя тельной и отвергается большинством исследователей, которые противопоставля ют ей представление об ощущении как об активном процессе. Это представление и лежит в основе другой теории, которая носит название рефлекторной теории ощу щений.
Рассматривая ощущения животных, мы уже отмечали тот факт, что они носят не пассивный, безразличный характер и что животные активно выделяют из воз действий внешнего мира только те, которые имеют для них биологически важное значение. Мы уже говорили, что пчела реагирует на смешанные цвета гораздо ак тивнее, чем на чистые цвета; что кобчик реагирует на гнилостные запахи, игнори руя запахи трав и зерен, в то время как утка проявляет обратные особенности в своих реакциях; что кошка активно выделяет поскребывание мыши, не реагируя на индифферентные для нее звуки камертона. Этот факт указывает на активный, избирательный характер ощущений.
Дальнейшие факты показывают, что физиологически ощущение вовсе не являет ся пассивным процессом, но всегда включает в свой состав двигательные компо ненты.
Так, наблюдения, проведенные американским психологом Неффом еще более соро ка лет назад, позволили убедиться, что если наблюдать под микроскопом за участ ком кожи, раздражаемым иглой, можно видеть, что момент возникновения ощуще ния сопровождается рефлекторными двигательными реакциями этого участка кожи. В дальнейшем многочисленными исследованиями было установлено, что в состав каждого ощущения входит движение иногда в виде вегетативной реакции (сужение сосудов, кожно-гальванический рефлекс), иногда в виде мышечных реакций (пово рот глаз, напряжение мышц шеи, двигательные реакции руки и т. д.).
Было установлено, что сложные ощущения, требующие различения или узнавания предмета, вообще невозможны без активных движений. Так, чтобы различить с за крытыми глазами предмет, необходимо активно ощупать его; даже такие признаки, ; как гладкость и шероховатость предмета, его величина и т. д., воспринимаются, лишь если ощупывающая рука активно движется; ощущения, возникающие от предмета пассивной поверхностью кожи, являются крайне несовершенными.
То же самое было установлено и в отношении зрительного восприятия. Еще И. М. Се ченов указывал на то, что для зрительного восприятия предмета необходимо, чтобы глаз «ощупал» его. В последнее время было установлено, что каждое зрительное вос приятие действительно осуществляется при активном участии движений глаз, кото рые иногда носят характер крупных «ощупывающих» движений, а иногда принима ют вид микродвижений глаз. Мы еще специально остановимся на том факте, что и слуховое ощущение протекает при ближайшем участии двигательных компонентов как в самом слуховом аппарате, так и в связанном с ним голосовом аппарате. Извес тно, что для уточнения звука необходимо пропеть его, и только в этом случае звук будет достаточно четко отделен от близких к нему звучаний.
Все это показывает, что ощущения вовсе не являются пассивными процессами, что они носят активный характер и участие двигательных компонентов в ощуще нии может осуществляться на разном уровне, протекая иногда как элементарный рефлекторный процесс (например, при сокращении сосудов или мышечных напря жениях, возникающих в ответ на каждое ощущаемое раздражение), а иногда как сложный процесс активной рецепторной деятельности (например, при активном ощупывании предмета или разглядывании сложного изображения).
В указании на активный характер всех этих процессов и состоит рефлекторная теория ощущений.
Мы еще увидим, какое значение она имеет как для теории познавательных про цессов человека, так и для анализа тех изменений в ощущении восприятии, кото рые наступают при патологических состояниях мозга.
Классификация ощущений
Издавна принято различать пять основных видов (модальностей) ощущений, вы деляя обоняние, вкус, осязание, слух и зрение.
Эта классификация ощущений по основным «модальностям» является пра вильной, хотя и не исчерпывающей.
Для достаточно полного ответа на вопрос об основных видах ощущений следу ет учесть, что их классификация может быть проведена, по крайней мере, по двум основным принципам: систематическому и генетическому, иначе говоря, по прин ципу модальности, с одной стороны, и по принципу сложности, или уровня их по строения — с другой.
Систематическая классификация ощущений
Выделяя наиболее крупные и существенные группы ощущений, мы можем разбить их на три основных типа:
1) интроцептивные;
2) проприоцептивные;
3) экстрацептивные.
Первые объединяют сигналы, доходящие до нас из внутренней среды организ ма, и обеспечивают регуляцию элементарных влечений.
Вторые обеспечивают информацию о положении тела в пространстве и поло жении опорно-двигательного аппарата, они обеспечивают регуляцию наших дви жений.
Наконец, третьи — самая большая группа — обеспечивают получение сигналов из внешнего мира и создают основу для нашего сознательного поведения.
Рассмотрим перечисленные три основных типа ощущений по отдельности.
Интероцептивные ощущения, сигнализирующие о состоянии внутренних про цессов организма, доводят до мозга раздражения, исходящие из стенок желудка и кишечника, сердца, кровеносной системы и других висцеральных аппаратов. Эта группа составляет наиболее древнюю и наиболее элементарную группу ощущений. Рецепторные аппараты этих ощущений разбросаны в стенках только что указан ных внутренних органов. Возникающие импульсы проводятся по волокнам, иду щим частично в составе вегетативной системы, а частично в составе боковых стол бов спинного мозга. Центральным аппаратом, принимающим интероцептивные импульсы, являются частично ядра подкорковых образований (медиальное ядро зрительного бугра), частично же аппараты древней (лимбической) коры головно го мозга. Этим и обусловливается тот факт, что интероцептивные ощущения отно сятся к числу наименее осознаваемых и наиболее диффузных форм ощущений и всег да сохраняют свою близость к эмоциональным состояниям.
Элементарность и диффузность этого вида ощущений проявляется в том, что в психологии фактически не существует их четкой классификации. К интероцеп-тивным ощущениям относится чувство голода, «чувство дискомфорта», которое может возникать как ранний симптом заболевания внутренних органов, «чувство напряжения», возникающее при неудовлетворенности какой-нибудь потребности, и «чувство успокоения», или «комфорта», сигнализирующее об удовлетворении потребностей или нормальном протекании висцеральных процессов.
Мы видим, что во всех этих случаях интероцептивные ощущения проявляются как нечто среднее между подлинными ощущениями и эмоциями. Несмотря на то что психология изучила субъективные проявления этих ощущений еще очень не достаточно, относя их к сфере «темных чувств», знание их необходимо в связи с тем, что их изменение может играть решающую роль для описания той «внутрен ней картины болезни», которая возникает при заболеваниях внутренних органов и которая играет значительную роль в диагностике внутренних заболеваний.
Эти неосознанные ощущения могут появляться очень рано, и их выражение может принимать своеобразные формы.
1. Они могут выступать в виде «предчувствий», которые человек не может сформулировать, проявляться в сновидениях, которые иногда как бы пред варяют наступающее заболевание (а по существу лишь отражают рано на ступившие и мало осознаваемые изменения в интероцептивных ощущени ях, возникающие на ранних стадиях заболевания).
2. Также они проявляются в изменении настроения и эмоциональных реакци ях, ay ребенка часто вызывают своеобразные проявления в поведении. Из вестно, например, заболевающий ребенок, который еще не осознает интеро цептивных изменений, либо дает признаки общего изменения поведения, либо начинает нянчить и лечить «заболевшую» куклу, отражая тем самым изменения в собственных интероцептивных ощущениях.
Объективное значение интероцептивных ощущений очень велико: они являют ся основными в регуляции баланса внутренних процессов обмена или того, что называют гомеостазом (уравновешенностью) обменных процессов в организме. Интероцептивно возникающие сигналы вызывают поведение, направленное на удовлетворение влечений или устранение тех состояний напряжения («стресса»), которые могут появляться в результате факторов, нарушающих уравновешенную работу внутренних органов. Поэтому учет интероцептивных ощущений играет решающую роль в том разделе медицины, который изучает соотношение сомати ческих и висцеральных процессов и психических состояний, называемых «психо-соматикой».
Физиологические механизмы с участием интероцепции детально изучены К. М. Быковым и В. Н. Черниговским, описавшими механизмы условно-рефлектор ной деятельности, возникающие на основе интероцептивных ощущений.
Вторую большую группу составляют проприоцептивные ощущения, обеспечи вающие сигналы о положении тела в пространстве и в первую очередь о положе нии в пространстве опорно-двигательного аппарата. Они составляют афферентную основу движений человека и играют решающую роль в их регуляции.
Периферические рецепторы проприоцептивной, или глубокой, чувствительно сти находятся в мышцах и суставных поверхностях (сухожилиях, связках) и име ют форму особых нервных телец (тельца Паччини). Возбуждения, возникающие в этих тельцах, отражают изменения, происходящие при растяжении мышц и изме нении положения суставов, проводятся по волокнам, идущим в составе задних столбов белого вещества спинного мозга. Возбуждения прерываются в нижних отделах в ядрах Голля и Бурдаха, переходя на другую сторону, идут дальше, дохо дя до подкорковых узлов (таламо-стриальной системы) и заканчиваясь в теменной области коры противоположного полушария (в частности, постцентральной области). Поэтому перерыв проводников проприоцептивной, или глубокой, чувствительно сти в любом месте этого пути (поражение задних столбов ядер Голля и Бурдаха, проводящих путей или коры постцентральной извилины), не нарушая поверхност ной (осязательной) чувствительности, приводит к нарушениям проприоцептив ной, или глубокой, чувствительности, симптомы которой хорошо известны невро патологам. Такой больной оказывается не в состоянии определить положение сво ей руки или ноги в пространстве, иногда испытывает признаки изменения «схемы тела» (размер конечностей или тела начинает казаться ему необычным, иногда несоразмерно большим). Естественно, что в результате нарушения или выпадения проприоцептивной (глубокой) чувствительности он начинает испытывать боль шие затруднения в движениях: импульсы, которые в норме доходят от мышечно-суставных рецепторов и составляют афферентную основу движений, в этих случа ях нарушаются, и движения, лишенные чувственной опоры, становятся неуправ ляемыми.
В современной физиологии и психофизиологии роль проприоцепции как аф ферентной основы движений у животных была подробно изучена А. А. Орбели, П. К. Анохиным, а у человека — Н. А. Бернштейном.
Мы еще вернемся к анализу роли проприоцептивной чувствительности в по строении движений, когда будем специально разбирать психофизиологию двига тельных процессов.
В состав описываемой группы ощущений, дающих сигналы о положении тела в пространстве, входит специальный вид чувствительности, который называют ощущением равновесия, или статическим ощущением. Его периферические рецеп торы заложены в полукружных каналах внутреннего уха, которые расположены в трех взаимно-перпендикулярных плоскостях; жидкость, заполняющая эти каналы, меняет свое положение в зависимости от положения тела и, в частности, головы, раздражает особые «волосковые» клетки, которые смещаются под влиянием тока этой жидкости (эндолимфы) и таким образом сигнализируют об изменениях по ложения головы в пространстве. Возбуждение, возникшее в результате таких раз дражений, передается по волокнам, идущим в составе слухового нерва, как особая его часть (так называемый вестибулярный нерв) и направляется в теменно-височные отделы коры головного мозга и аппарата мозжечка.
В отличие от аппаратов кинестетической (глубокой) чувствительности, аппа раты вестибулярной чувствительности тесно связаны со зрением, которое также участвует в процессе ориентировки в пространстве. Поэтому частое мелькание зри тельных раздражений (например при поездке на автомобиле по дороге, вдоль густого леса) может вызвать ощущение нарушения равновесия и тошноту. Аналогич ное ощущение (сопровождающееся изменением схемы тела) может быть вызвано также и в процессе полета при быстрых изменениях положения тела в простран стве. Такие же нарушения ощущения равновесия могут быть вызваны патологи ческими процессами (например опухолями), расположенными в теменно-височных отделах мозга или в мозжечке.
Последней в этом списке и самой большой группой ощущений являются экстероцептивные ощущения. Они доводят до человека информацию, поступающую из внешнего мира, и являются основной группой ощущений, связывающей чело века с внешней средой. Именно к ней относятся обоняние, вкус, осязание, слух и зрение.
Всю группу экстероцептивных ощущений принято условно разделять на две подгруппы: контактных и дистантных ощущений.
К контактным ощущениям относятся те, при которых воздействие, вызываю щее ощущение, должно быть приложено непосредственно к поверхности тела и соответствующего воспринимаемого органа. Типичным примером контактного ощущения могут служить вкус и осязание. Совершенно понятно, что оба вида ощу щений не могут быть вызваны воздействиями на расстоянии.
К дистантным ощущениям, наоборот, относятся те, при которых раздражитель вызывает ощущения, действующие на органы чувств с некоторой дистанции. К та ким ощущениям относятся обоняние и особенно слух и зрение. Раздражитель, находящийся иногда на большом расстоянии от субъекта (например, звон колоко ла, свет лампы) может вызывать ощущения, хотя их источник расположен на рас стоянии и соответствующие воздействия (например, звуковые или световые вол ны) должны пройти большую дистанцию, прежде чем воздействовать на соответ ствующие органы чувств.
Классификация всех видов ощущений представлена в следующей схеме:
Интероцептивные ощущения
Проприоцептивные ощущения
Экстероцептивные ощущения — контактные (вкус,осязание)
Дистантные (обоняние, слух, зрение)
Виды экстероцептивных ощущений
Как известно, к числу экстероцептивных ощущений относятся пять перечислен ных выше «модальностей»: обоняние, вкус, осязание, слух и зрение. Это перечисле ние правильно, но не исчерпывает всех видов чувствительности.
Однако следует дополнить этот ряд двумя категориями: промежуточными, или интермодальными, ощущениями и неспецифическими видами ощущений.
Хорошо известно, что если осязание воспринимает сигналы от механических воз действий, а слух — от звуковых волн с частотой колебаний от 20-30 до 20-30 000 Гц, то человек имеет возможность воспринимать и колебания меньшей частоты, чем только что указанные звуковые волны. К таким колебаниям относятся вибрации, частота которых исчисляется примерно в 10-15 Гц. Такие вибрации воспринимаются не ухом, а костью (черепа или конечностей), а ощущения, улавливающие эти колебания, называются вибрационной чувствительностью. Типичным примером такой чувстви тельности является восприятие звуков глухими. Известно, что глухие могут воспри нимать музыку, держа руки на крышке звучащего инструмента, иногда воспринимая звуки даже посредством вибраций пола или мебели. Таким образом, вибрационная чувствительность является примером интермодальных ощущений, занимающих среднее место между осязанием и зрением.
Другим примером интермодальной чуствителыюсти является восприятие некоторых резких запахов или резких вкусовых ощущений, а также сверхсильных звуков или сверхсильного света; все эти воздействия вызывают смешанные ощущения, располо женные между обонятельными, слуховыми или зрительными и болевыми, распрост раняющиеся на неспецифические чувствительные волокна. В неврологии такие не специфические компоненты этих видов чувствительности известны как «тригеминальные» — от тройничного нерва, возбуждение которого присоединяется в случае сверхсильных раздражений к основному ощущению.
Другим дополнением к обычной классификации экстероцептивных ощущений яв ляется наличие неспецифической формы чувствительности. Примером такой «неспе цифической чувствительности» может служить фоточувствительность кожи — спо собность воспринимать цветовые оттенки кожей руки или кончиков пальцев. Явления неспецифической фоточувствительности были описаны А. Н. Леонтьевым и др. Этот автор провел точное исследование, при котором на поверхность руки па дал окрашенный свет (зеленый или красный), причем температура световых лучей была уравнена водным фильтром. После многих сотен сочетаний определенного цве тового сигнала с болевым раздражителем было показано, что при условии активной ориентировки субъекта его можно было научить различать цветовые лучи кожей руки, хотя это различие оставалось неясным и диффузным.
Природа фоточувствительности кожи остается до сих пор неясной, хотя можно предполагать, что она связана с тем, что нервная система и кожа развились из од ного зародышевого листка (эктодермы) и в коже могут находиться рассеянные и рудиментарные светочувствительные элементы, которые начинают успешно дей ствовать при особых условиях (в частности, при повышенной раздражимости под корковых, таламических систем).
Существуют еще недостаточно изученные формы чувствительности, к которым, например, относится «чувство расстояния» (или «шестое чувство») слепых, позво ляющее им воспринимать на расстоянии возникающую перед ними преграду. Есть основания думать, что основой «шестого чувства» является либо восприятие теп ловых волн кожей лица, либо отражение звуковых волн от находящейся на рассто янии преграды (действующих по типу радара). Однако эти формы чувствительно сти еще недостаточно изучены, и говорить об их физиологических механизмах еще трудно.
Взаимодействие ощущений и явление синестезии
Отдельные органы чувств, которые мы только что описали, не всегда работают изолированно. Они могут взаимодействовать друг с другом, причем это взаимодей ствие может принимать две формы.
С одной стороны, отдельные ощущения могут влиять друг на друга, причем ра бота одного органа чувств может стимулировать или угнетать работу другого орга на чувств. С другой стороны, существуют более глубокие формы взаимодействия, при которых органы чувств работают вместе, обусловливая новый, материнский вид чувствительности, который в психологии получил название синестезии.
Остановимся отдельно на каждой из этих форм взаимодействия. Исследования, проведенные психологами (в частности, советским психологом С. В. Кравковым), показали, что работа одного органа чувств не остается без влияния на протекание работы других органов чувств.
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. Подобное влияние одних ощущений на другие ощуще ния, по-видимому, происходит на уровне верхних отделов ствола и зрительного буг ра, где волокна, проводящие возбуждения от различных органов чувств, сближают ся и передача возбуждений с одной системы на другую может осуществляться осо бенно успешно. Явления взаимной стимуляции и взаимного торможения работы органов чувств представляют большой практический интерес в ситуациях, где воз никает необходимость искусственно стимулировать или подавлять их чувствитель ность (например, в условиях полета в сумерках при отсутствии автоматического управления).
Другой формой взаимодействия органов чувств является их совместная рабо та, при которой качества ощущений одного вида (например, слуховых) переносят ся на другой вид ощущений (например, зрительных). Это явление переноса качеств одной модальности на другую называется синестезией.
Психологии хорошо известны факты «окрашенного слуха», который включа ется у многих людей и особенно отчетливо проявляется у некоторых музыкантов (например, у Скрябина). Так, широко известно, что высокие звуки мы расценива ем как «светлые», а низкие как «темные». То же самое относится и к запахам: изве стно, что одни запахи оцениваются как «светлые», а другие как «темные».
Эти факты не являются случайными или субъективными, их закономерность была показана немецким психологом Хорнбостелем, который предъявлял испытуемым ряд запахов и предлагал соотнести их с серией тонов и с серией световых оттенков. Результаты проявили большое постоянство, и, что самое интересное, запахи веществ, молекулы которых включали большее число атомов углерода, соотносились с более темными оттенками, а запахи веществ, молекулы которых включали мало атомов уг лерода, — со светлыми оттенками. Это показывает, что в основе синестезии лежат объективные (еще недостаточно изученные) свойства воздействующих на человека агентов.
Характерно, что явление синестезии распространено далеко не одинаково у всех людей. Оно особенно отчетливо проявляется у людей с повышенной возбуди мостью подкорковых образований. Известно, что оно преобладает при истерии, может заметно повышаться в период беременности и может быть искусственно вызвано с помощью применения ряда фармакологических веществ (например мескалина).
В некоторых случаях явления синестезии проявляются с исключительной отчетливостью. Один из субъектов с исключительной выраженностью синестезии — извест ный мнемонист Ш., был подробно изучен советской психологией. Этот человек вос принимал все голоса как окрашенные и нередко говорил, что голос обращающегося к нему человека «желтый и рассыпчатый». Тоны, которые он слышал, вызывали у него зрительные ощущения различных оттенков (от ярко-желтого до темно-сереб ряного или фиолетового). Воспринимаемые цвета ощущались им как «звонкие» или «глухие», «соленые» или хрустящие». Подобные явления в более стертых формах встречаются довольно часто в виде непосредственной тенденции «окрашивать» чис ла, дни недели, названия месяцев в разные цвета.
Явление синестезии представляет большой интерес для психопатологии, где его оценка может приобретать диагностическое значение.
Описанные формы взаимодействия ощущений являются наиболее элементар ными и, по-видимому, протекают преимущественно на уровне верхнего ствола и подкорковых образований. Существуют, однако, и более сложные формы взаимо действия органов чувств или, как их называл И. П. Павлов, анализаторов. Извест но, что мы почти никогда не воспринимаем осязательные, зрительные и слуховые раздражения изолированно: воспринимая предметы внешнего мира, мы видим их глазом, ощущаем прикосновением, иногда воспринимаем их запах, звучание и т. д. Естественно, что это требует взаимодействия органов чувств (или анализаторов) и обеспечивается их синтетической работой. Эта синтетическая работа органов чувств протекает при ближайшем участии коры головного мозга и прежде всего тех «третичных» зон («зон перекрытия»), в которых представлены нейроны, относя щиеся к разным модальностям. Эти «зоны перекрытия» (о них мы говорили выше) и обеспечивают наиболее сложные формы совместной работы анализаторов, лежа щие в основе предметного восприятия. К психологическому анализу основных форм их работы мы еще обратимся ниже.
Уровни организации ощущений
Классификация ощущений не ограничивается отнесением отдельных ощущений к разным «модальностям». Рядом с систематической классификацией ощущений существует и структурно-генетическая классификация, иначе говоря, их отноше ние к различным уровням организации и выделение ощущений, возникших на раз личных этапах эволюции и имеющих неодинаковую сложность своего строения.
Выше, говоря об интероцептивных ощущениях, мы отмечали примитивность и диффузность, которые проявлялись в их близости к эмоциональным состояни ям и в том, что их трудно распределить на отдельные четкие категории.
Переходя к экстероцептивным ощущениям, мы могли также отметить их нео динаковую сложность.
Так, обонятельные и вкусовые ощущения носят гораздо более субъективный харак тер и сохраняют гораздо большую связь с эмоциональными состояниями (чувством приятного и неприятного), чем зрительные ощущения (и частично слуховые), отра жающие предметы внешнего мира, которые могут протекать, не вызывая обязатель но эмоциональных переживаний, и носят гораздо более объективный и дифферен цированный характер, отражая форму, размер и пространственное расположение действующих на человека предметов. Наконец, осязательные ощущения имеют двой ственный характер, включая как примитивные компоненты, близкие к эмоциональ ным переживаниям (например ощущение тепла, холода, боли), так и сложные ком поненты (ощущение размеров, формы, расположения действующих на кожу пред метов).
Это заставило исследователей выделить две формы или два уровня ощущений и, по предложению английского невролога Хэда, говорить о примитивных — протопатических и сложных — эпикритических ощущениях.
Под протопатическими (греч. протос — ранний, патос — переживание) ощуще ниями принято понимать те наиболее древние формы ощущений, которые еще не носят объективного дифференцированного характера. Эти ощущения неотделимы от эмоциональных состояний и не отражают с достаточной отчетливостью объек тивные предметы внешнего мира, они носят непосредственный характер, далеки от мышления, и их нельзя разделить на четкие категории, которые можно было бы обозначить определенными обобщенными терминами. Интероцептивные ощуще ния являются наиболее ярким примером такой протопатической чувствительности.
Под эпикритическими ощущениями (от греч. — высший, поверхностный, под вергающийся сложной переработке) понимаются наиболее высокие виды ощу щений, которые не носят субъективного характера, отделены от эмоциональных состояний, имеют дифференцированную структуру, отражают объективные пред меты внешнего мира и стоят значительно ближе к сложным интеллектуальным процессам.
Этот вид ощущений возник на более поздних этапах эволюции. Ярким приме ром этой категории являются зрительные ощущения.
Протопатическая и эпикритическая чувствительность имеют различную моз говую организацию. Их центральные нервные аппараты расположены на различ ных уровнях. Мозговые аппараты протопатической чувствительности расположе ны на уровне верхнего ствола, зрительного бугра и древней лимбической коры, в то время как аппараты эпикритическои чувствительности представлены в соответ ственных отделах зрительной, слуховой и осязательной коры головного мозга с их сложной организацией и зонами перекрытия. Этот факт объясняет и то, что пато логические изменения протопатической чувствительности (например, повышен ный эмоциональный тон ощущений, их тесная связь с болевыми ощущениями) возникают при поражении зрительного бугра и стенок мозговых желудочков, в то время как нарушение эпикритическои чувствительности появляется в результате очаговых поражений соответствующих разделов коры головного мозга.
Наблюдения показали, что в работе едва ли не каждого органа чувств есть эле менты как протопатической, так и эпикритическои чувствительности, хотя и в нео динаковых соотношениях. Так, в зрительных ощущениях протопатические компо ненты представлены тем эмоциональным тоном, который имеют «холодные» и «теплые» цвета, а эпикритические компоненты — восприятием таких групп цветов, которые могут быть обозначены обобщающими понятиями «красный», «желтый», «зеленый», «синий» и т. д. Аналогичное имеет место и в слуховых ощущениях, где эмоциональный тон звука относится к протопатическим, а его предметный харак тер (звук колокола, часов и т. п.) к эпикритическим компонентам.
С особенной отчетливостью протопатические и эпикритические компоненты выступают в осязательных ощущениях. Протопатические компоненты выступают прежде всего в ощущениях холода и тепла, обычно имеющих характер приятных или неприятных, а также в болевых ощущениях, в которых элементы ощущений почти невозможно отделить от эмоциональных переживаний. Эпикритические компоненты выступают в отчетливой локализации кожного раздражения, в разли чении двух одновременных прикосновений, в оценке направления, в котором про изводится раздражение кожи (например в раздражении кожи в дистальном или проксимальном направлении) и, наконец, в сложной оценке формы штрихов, на носимых тактильно на кожу. Невропатологам хорошо известны все специальные приемы, позволявшие отличить состояние прогнатической и эпикритической чув ствительности, и они с успехом пользуются их оценкой для выявления того уров ня, на котором расположен патологический очаг.
Протопатическая и эпикритическая чувствительность не только описаны, но и экспериментально отделены друг от друга.
Классический опыт такого экспериментального отделения протопатической и эпи критической чувствительности был проведен английским неврологом Хэдом над со бой. В целях эксперимента он перерезал на своей руке одну из веточек кожного чув ствительного нерва и наблюдал за постепенным восстановлением чувствительности, которая наступала по мере прорастания центрального отрезка перерезанного нерва в футляре от его периферического отрезка. Этот опыт позволил Хэду установить из вестную последовательность восстановления чувствительности. В течение несколь ких месяцев кожная чувствительность на соответствующем участке руки полностью отсутствовала. Затем появились неясные, трудно локализуемые ощущения, которые носили выраженный эмоциональный характер и стояли на границе между осязатель ными и болевыми ощущениями: это был период, когда примитивная протопатиче-ская чувствительность уже начала восстанавливаться, а сложная эпикритическая чувствительность была способна локализовать раздражение в определенном месте кожи, различать направление этого раздражения и его формы. На этом более позднем этапе можно было говорить уже о восстановлении наиболее новой — эпикритической чувствительности.
Опыты Хэда имели большое теоретическое и практическое значение. Они по казали, что ощущение включает в свой состав механизмы, построенные на разных уровнях, дали основу для генетической классификации ощущений и позволили установить ряд признаков нарушения чувствительности, имеющих большое зна чение для топической диагностики мозговых поражений.
Измерение ощущений
Исследование абсолютных порогов ощущений
До сих пор мы останавливались на качественном анализе различных видов ощу щений. Однако не менее важное значение имеет количественное исследование, иначе говоря, их измерение.
Известно, что человеческие органы чувств являются аппаратами, работающи ми с удивительной тонкостью. Так, человеческий глаз может различить световой сигнал в 1/1000 свечи на расстоянии километра. Энергия этого раздражения настоль ко мала, что потребовалось бы 60 тыс. лет, чтобы с ее помощью нагреть 1 куб. см воды на Г. Человеческий слух настолько тонок, что, если бы его чувствительность увеличилась вдвое, мы могли бы слышать броуновское движение частиц. Наше обоняние и вкус способны ощущать запах или вкус одной частички вещества при разведении в 1 млн раз.
Возникает, однако, проблема: как измерить остроту ощущений (абсолютных порогов чувствительности)? Какие методы можно применить для этой цели и в ка ких объективных единицах выразить тонкость ощущений?
Существуют два основных метода измерения ощущений: первым из них явля ется прямой метод (метод субъективной оценки), вторым — косвенный метод (ме тод объективной оценки признаков, указывающих на наличие ощущения).
Прямой метод (метод словесных оценок раздражений) состоит в следующем: испытуемому предъявляется соответствующий раздражитель (кожное прикосно вение, звук, свет), который сначала имеет минимальную интенсивность, а затем постепенно усиливается. Предлагается ответить, когда испытуемый впервые по чувствовал соответствующее ощущение.
Для измерения кожной чувствительности применяется специальный прибор, называемый эстезиометром.
Острота слуховой чувствительности измеряется с помощью звукогенератора или аудиометра, позволяющего определять звуки различной интенсивности, или с помощью более простого прибора, в котором звук вызывается падением малень кого шарика с различной высоты.
Зрительная чувствительность (ее абсолютные пороги) измеряется прибором, позволяющим наводить на глаз испытуемого, сидящего в темноте, луч света раз личной интенсивности, начиная с малой, еще не воспринимаемой и постепенно увеличивающейся.
Острота вкусовой и обонятельной чувствительности измеряется с помощью особых приборов, которые позволяют предъявить субъекту нарастающие вкусовые и обонятельные раздражения, начиная с минимальных разведении вкусового или пахнущего вещества с постепенным повышением концентрации этих разведении.
Простые варианты этих приборов широко используются в клинической прак тике.
Испытуемый, с которым проводится подобный опыт, должен отметить тот мо мент, когда раздражитель впервые начинает им восприниматься. Минимальное раз дражение, впервые вызывающее ощущение, которое испытуемый отмечает в своем словесном отчете, называется нижним порогом ощущения.
Нижний порог ощущений осязательной чувствительности выражается в барах (еди ницы давления).
Нижний порог слуховой чувствительности — в децибелах (единицы интенсивности звука).
Нижний порог световой чувствительности — в люксах (единицы силы света) и т. д.
Чем острее чувствительность, тем ниже ее пороги, иначе говоря, острота чувствитель ности обратно пропорциональна показателям нижнего порога, выраженного в единицах интенсивности соответствующего раздражителя. Это отражено в следующей формуле:
Е-1/Р,
где Е — абсолютная чувствительность, Р — величина нижнего порога ощущений.
Показатели нижних порогов тех или иных ощущений не представляют собой четко «очерченной» величины. Существует целая полоса минимальных воздей ствий, при которых испытуемый то замечает, то не замечает наличие соответству ющего раздражителя, то, наконец, сомневается в том, имело ли это раздражение место. Поэтому за нижний порог ощущения принимается обычно величина, при которой число положительных ответов, указывающих на то, что у субъекта возник ло соответствующее ощущение, превышает 50%. Этот порог называется стати стически достоверным нижним порогом ощущений.
Характерно, что нижние пороги ощущений не остаются постоянными, а меня ются в зависимости от ряда факторов: привыкание к раздражителю, исходный фон и дополнительные условия, которые могут повышать или понижать чувствитель ность.
Рядом с нижними порогами ощущений можно выделить и их верхние пороги.
Под верхним порогом ощущения понимается та максимальная величина раздра жителя, за пределами которой раздражитель либо не воспринимается, либо начи нает принимать новую окраску, фактически заменяясь болевым ощущением.
Мы уже говорили, что человеческий слух может воспринимать звуковые коле бания в диапазоне от 20 до 20 000 Гц, причем низкие частоты воспринимаются как низкие тоны, а высокие частоты — как высокие тоны. Если предъявлять субъекту звуки с частотами выше 20-30 000 Гц, т. е. ультразвуки, он их не будет восприни мать. Таким образом, звуки, расположенные за пределами верхних порогов, пере стают вызывать ощущения.
По интенсивности звуки вызывают слуховые ощущения лишь в известных пре делах. Звуки интенсивностью ниже 1 дБ могут не восприниматься и составляют нижний порог ощущений, в то время как звуки, которые по интенсивности превы шают 130 дБ, начинают вызывать болевые ощущения и являются верхним поро гом слуховых ощущений.
Измерение нижних и верхних порогов ощущений имеет большое практическое значение: оно позволяет выделить людей с пониженной чувствительностью того или иного анализатора, а симптом снижения чувствительности может быть исполь зован для диагностики (периферического или центрального) поражения.
Так, нарушение осязательной чувствительности может быть симптомом поражения, расположенного в задней центральной извилине противоположного полушария или на одном из этапов его проводящих путей. Снижение зрительной чувствительности может указывать на поражение сетчатки, центральных отделов зрительного пути или затылочной области (снижение остроты зрения, связанное с застойными явлениями • на глазном дне, часто является симптомом повышения внутричерепного давления, возникающего при опухолях мозга). Снижение слуховой чувствительности на одно ухо может указывать либо на поражение периферического слухового рецептора (внутреннего уха), либо же на патологический очаг в височной области противоположного полушария. Существенным при этом является факт (найденный Г. В. Гершуни, А. В. Бару и Т. А. Карасевой), что в случаях поражения височной доли у боль ного резко снижается чувствительность к коротким звукам (длительность которых от 1 до 5 миллисекунд), иначе говоря, повышаются пороги восприятия этих раздра жений. Важность этого факта заключается в том, что нередко он является единствен ным симптомом, указывающим на поражение височной области головного мозга.
Не меньшее значение имеет и измерение верхних порогов ощущений. Примером практического значения этих измерений является установление вер хних порогов слуховых ощущений у тугоухих.
Известно, что тугоухие не воспринимают слабых звуков. Казалось бы, что для пре одоления этого дефекта достаточно повысить интенсивность звуков с помощью из вестных усилительных приборов. Однако чрезмерное усиление звуков, доходящих до тугоухих, очень скоро начинает вызывать болевые ощущения, так что «зона ком форта» (т. е. диапазон, в пределах которого звуки начинают вызывать полноценные слуховые ощущения) у них очень сужена. Поэтому точное измерение нижних и вер хних порогов ощущений дает возможность указать, в каких пределах должны быть усилены звуки, чтобы они сохранили нужное воздействие. Легко видеть, какое важ ное значение это имеет для конструирования звукоусиливающих приборов.
До сих пор мы рассматривали факты, полученные при измерении ощущений с помощью первого из указанных методов — метода субъективной оценки ощуще ний (или метода словесного отчета о появлении или исчезновении ощущений). Су ществует, однако, и второй путь измерения ощущений — с помощью объективных, или косвенных, методов, иначе говоря, с помощью оценки объективных признаков, указывающих на появление ощущений.
Этот путь является результатом исследований, проведенных за последние два десятилетия в ряде психофизиологических лабораторий и был особенно тщатель но разработан советскими психологами (Г. В. Гершуни, Е. Н. Соколовым, О. С. Ви ноградовой и др.).
Как мы уже указывали выше, ощущения не представляют собой пассивный про цесс, они всегда сопровождаются рядом изменений в вегетативных, электрофизи ологических и дыхательных процессах и являются рефлекторными по своей при роде. Этот факт и дает возможность использовать рефлекторные изменения, сопро вождающие ощущения, как объективный показатель их появления.
Известно, что каждый раздражитель, приводящий к возникновению ощущений, вызывает такие рефлекторно возникающие процессы, как:
• сужение сосудов;
• появление кожно-гальванического рефлекса (изменение электрической со противляемости кожи);
• изменение частот электрической активности мозга (и прежде всего явление депрессии альфа-ритма);
• поворот глаз в сторону раздражителя, напряжение мышц шеи и т. п.
Все эти объективные симптомы появляются тогда, когда раздражитель доходит до субъекта и вызывает ощущения. Они и могут быть использованы как объектив ный показатель появления ощущений.
Опыты, проведенные исследователями, показали, что, если субъекту предъя вить настолько слабый раздражитель, он не вызовет никакого ощущения, и опи санные рефлекторные изменения не имеют места. Если интенсивность раздражи теля повышается, переходит за пределы нижнего порога и начинает вызывать ощу щения, появляются объективные изменения сосудистых, электрофизиологических и мышечных реакциях. Именно поэтому появление описанных измерений и может служить объективным показателем нижних порогов ощущения.
Обращает на себя внимание и тот факт, что чем интенсивнее раздражитель, тем более сильную сосудистую и электрофизиологическую реакцию он вызывает. Это дает основания использовать эти приемы для объективного измерения интенсив ности ощущений, что было очень трудно при применении одних лишь субъектив ных методов.
Следует отметить, что сосудистые или электрофизиологические реакции на едва различимые («припороговые») раздражители могут быть значительно резко выражены, чем реакции на обычные, хорошо воспринимаемые раздражители. Этот факт объективно отражает те сомнения, которые испытывает субъект, когда ему даются едва заметные раздражения и тот эмоциональный фон, на котором проте кают попытки четко выделить раздражитель из нейтральных шумов. Поэтому уси ление объективных реакций на припороговые (едва заметные) раздражения может быть само использовано как важный дополнительный показатель припорогового диапазона ощущений.
Легко видеть, что описанные объективные методы измерения ощущений име ют особенно серьезное значение в тех случаях, когда получение данных путем пря мого опроса испытуемых почему-либо невозможно или затруднено (у маленьких детей, у некоторых душевнобольных или при намеренной симуляции).
Однако возникает естественный вопрос: как относятся данные, полученные путем прямого опроса, к данным, полученным путем изучения объективных фи зиологических показателей? От ответа на этот вопрос зависит то, можем ли мы с достаточной достоверностью использовать объективные показатели как надежные симптомы появления субъективных ощущений.
Исследования, проведенные советским психофизиологом Г. В. Гершуни, пока зали, что в норме объективные показатели порогов ощущений точно соответству ют субъективным порогам, иначе говоря, что описанные изменения в сосудистых, кожно-гальванических и электроэнцефалографических реакциях появляются имен но тогда, когда у испытуемого впервые появляются субъективные ощущения. Рас хождения между субъективными и объективными показателями возникают лишь в некоторых специальных случаях, например, при тормозных состояниях коры. Это имеет место, например, в случаях так называемого постконтузионного снижения слуха или постконтузионной глухоты, наступающей в результате удара воздушной волны.
У испытуемых этой группы, слуховая кора которых находится в состоянии патоло гического торможения, предъявление звуковых раздражителей не вызывает никаких субъективных ощущений, однако приводит к возникновению указанных выше объек тивных физиологических изменений в сосудистых, кожно-гальванических и электро-энцефалографических реакций. У этих испытуемых предъявление звука (который больной не ощущает) вызывает отчетливый улитково-зрачковый рефлекс (сужение зрачка в ответ на звуковое раздражение). Такое расхождение между объективными и субъективными реакциями на слуховые раздражения позволило Г. В. Гершуни выд винуть положение о наличии у человека особого субсензорного диапазона, который указывает на неосознаваемые физиологические реакции и на неощущаемые раздра жители. По мере обратного развития заболевания пороги субъективных ощущений постепенно снижаются и в конце концов начинают совпадать.
Исследования субсензорного диапазона, проведенные Г. В. Гершуни, имеют большое теоретическое и практическое значение для диагностики некоторых форм тормозного состояния коры.
Исследование относительной (разностной) чувствительности
До сих пор мы останавливались на измерении абсолютной чувствительности на ших органов чувств — нижних и верхних порогов ощущений. Существует, однако, и относительная (разностная) чувствительность, которую также можно измерять, хотя измерение представляет собой большие трудности.
Если мы находимся в темной комнате, освещенной одной горящей свечой, то прибавление другой такой же свечи будет легко замечено нами, в этом случае ос вещенность увеличивается вдвое, и разница в освещенности будет воспринимать ся без труда. Другое дело, если мы находимся в ярко освещенном зале, где горит много ламп, в этом случае не только прибавление одной свечи, но и прибавление одной лампочки в 100 свечей не будет нами восприниматься (в последнем случае освещенность увеличится на '/1000, и ее изменение останется незаметным).
То же самое можно сказать о слухе: в полной тишине мы хорошо различаем малейший звук; в обстановке шума этот звук остается незаметным.
Это означает, что относительная (или разностная) чувствительность может выражаться в других мерах, чем абсолютная чувствительность. Если абсолютная чувствительность выражается в интенсивности минимального раздражения, кото рое впервые вызывает ощущение, то относительная (или разностная) чувствитель ность выражается в той относительной прибавке к исходному фону, которая доста точна для того, чтобы испытуемый заметил его изменение.
Существенно, что такая относительная прибавка, которая впервые оказывает ся различимой, выражается для разных органов чувств в неодинаковых цифрах: для зрительных ощущений нужно добавить '/100 прежней освещенности, чтобы ее изменение стало различимым; для слуха эта относительная прибавка должна пре вышать */10 исходного звукового фона; для осязания достаточно усиления силы исходного прикосновения на '/30.
Исследователи пытались выразить этот закон в единой математической формуле; она и была найдена исследователями (немецкими психофизиологами Э. Вебером и Г. Фехнером) и выражена формулой 1:
Е-Р/АР,
где Е — показатель разностной чувствительности, Р — исходный фон, а ДР — вели чина добавления к этой исходной чувствительности, достаточная для появления ощущения изменения. Характерно, что величина этого прибавления (ДР) различна для разных модальностей и выражается формулой 2:
АР/Р-К.
Возможность измерить относительную (разностную) чувствительность расце нивается психологами как очень крупное достижение науки: ведь такие, казалось бы, очень субъективные переживания, как появление различий в исходном фоне ощущений, оказалось доступным для количественного анализа. Вот почему немец кий психофизиолог Г. Фехнер предположил, что только что отмеченный, едва раз личимый прирост раздражения (или разностный порог ощущения) следует оцени вать как единицу ощущения. В своих дальнейших исследованиях он пришел к вы воду, что этот относительный (или разностный) порог может быть выражен в математической формуле, согласно которой величина ощущения пропорциональна логарифму интенсивности действующего раздраженная:
Е = с log r.
Эта формула, получившая название закона Фехнера, и была одним из первых точных законов, сформулированных в психологической науке.
Правило Вебера-Фехнера (формулы 1 и 2) пригодно, однако, лишь в средней, хотя и достаточно широкой зоне раздражений. В тех случаях, когда интенсивность раздражителя очень низка (и приближается к пороговой) или очень высока, отно сительная чувствительность оказывается значительно грубее. Этот факт указывает на известную биологическую обусловленность относительных (разностных) поро гов и еще требует дополнительного объяснения.
Изменчивость чувствительности (адаптация и сенсибилизация)
Было бы неправильно думать, что как абсолютная, так и относительная чувстви тельность наших органов чувств остается неизменной и ее пороги выражаются в постоянных числах.
Как показали исследования, чувствительность наших органов чувств может меняться, и в очень больших пределах. Эта изменчивость чувствительности зави сит как от условий внешней среды, так и от ряда внутренних (физиологических и психологических) условий, химических воздействий, установок субъекта и т. п.
Различают две основные формы изменения чувствительности, из которых одна зависит от условий среды и называется адаптацией, а другая — от условий состо яния организма и называется сенсибилизацией.
Остановимся отдельно на каждой форме изменения чувствительности.
Адаптация. Известно, что в темноте наше зрение обостряется, а при силь ном освещении его чувствительность снижается. Это можно наблюдать, ког да из темной комнаты переходишь на свет или из ярко освещенного поме щения в темное. В первом случае глаза человека начинают испытывать резь, человек временно «слепнет», требуется некоторое время, чтобы глаза при способились к яркому освещению. Во втором случае имеет место обратное явление. Человек, который перешел из ярко освещенного помещения или' открытого места с солнечным светом в темную комнату, сначала ничего не видит и необходимо 20-30 минут, чтобы он стал достаточно хорошо ориен тироваться в темноте.
Это говорит о том, что в зависимости от окружающей обстановки (освещенно сти) зрительная чувствительность человека резко меняется. Как показали иссле дования, это изменение очень велико, и чувствительность глаза при переходе из яркой освещенности в темноту обостряется в 200 тыс. раз!
Физиология хорошо знает механизмы, лежащие в основе такого огромного из менения чувствительности. В работе глаза к ним относится ряд специальных ме ханизмов. Одни из них сводятся к тому, что различная освещенность меняет про свет зрачка (зрачок расширяется в темноте и сужается на свету и может менять свой просвет в 17 раз), регулируя, таким образом, общий приток света. Другой механизм состоит в том, что в сетчатке глаза происходит передвижение пигмента, составля ющего как бы заслон, обороняющий от излишнего проникновения световых лучей в чувствительный слой. Столь же важное значение для повышения чувствитель ности сетчатки глаза в темноте имеет процесс восстановления зрительного пурпу ра — важнейшего светочувствительного вещества, входящего в состав светочув ствительных клеток сетчатки. Как показали специальные исследования (П. Г. Снякин), сетчатка глаза имеет и специальный механизм «мобилизовать» максимальное число действующих светочувствительных элементов в темноте и «демобилизо вать», или выключить, значительное число активных светочувствительных эле ментов на свету, поэтому чувствительность сетчатки в разное время дня и ночи и даже в разное время года меняется. Наконец, в сетчатке глаза происходят суще ственные функциональные перестройки, сводящиеся к тому, что в условиях осве щенности (днем) в действие включаются менее чувствительные светочувствитель ные аппараты — «колбочки», которые, однако, способны различать цвета, в то время как в сумерках они выключаются. Активными остаются другие аппараты сетчат ки — палочки, которые обладают большей чувствительностью, но зато не могут раз личать цветовые оттенки; тот факт, что в сумерках человек перестает различать цвета, хотя зрение его обостряется, объясняется именно этим фактом.
Наряду с описанными периферическими механизмами изменения чувствитель ности существуют и центральные механизмы, позволяющие регулировать остроту чувствительности в зависимости от окружающих условий. К ним относятся меха низмы, изменяющие тонус коры под влиянием импульсов, идущих в нее через во локна ретикулярной формации.
Описанные изменения чувствительности, зависящие от условий среды и нося щие название адаптации органов чувств к окружающим условиям, существуют и в слуховой сфере (изменение слуховой чувствительности в условиях тишины и шу ма), в сфере обоняния, осязания и вкуса.
Изменение чувствительности, происходящее по типу адаптации, не происходит сразу, оно требует известного времени и имеет свои временные характеристики.
Существенно, что эти временные характеристики различны для разных органов чувств. Так, мы хорошо знаем, что для того чтобы зрение в темной комнате приобре ло нужную чувствительность, должно пройти около 30 мин, и лишь после этого че ловек приобретает способность хорошо ориентироваться в темноте. Процесс адапта ции слуховых органов идет гораздо быстрее. Слух человека адаптируется к окружающему фону уже через 15с. Так же быстро происходит изменение чувствительности в осязании (слабое прикосновение к коже перестает восприниматься уже через не сколько секунд).
Хорошо известны явления тепловой адаптации (привыкание к изменению темпера туры), однако эти явления выражены отчетливо лишь в среднем диапазоне, и при выкание к сильному холоду или сильной жаре, так же как и к болевым раздражени ям, почти не имеет места. Известны и явления адаптации к запахам. Изменение чув ствительности в этих случаях происходит медленнее, например, запах камфары перестает ощущаться через 1-2 минуты; характерно, что адаптация к резким запахам, вызывающим болевые раздражения (включающим тригеминальный компонент) не про исходит вовсе.
Адаптация является одним из важнейших видов изменения чувствительности, указывающим на большую пластичность организма в его приспособлении к усло виям среды.
2. Сенсибилизация. Процесс сенсибилизации отличается от процесса адапта ции в двух отношениях. С одной стороны, если в процессе адаптации чув ствительность меняется в обе стороны, повышая и понижая свою остроту, то в процессе сенсибилизации меняется только в сторону повышения остроты. С другой стороны, если изменения чувствительности при адаптации зави сят от условий окружающей среды, то при сенсибилизации они зависят пре имущественно от изменений самого организма — физиологических или пси хологических.
Различают две основные стороны повышения чувствительности по типу сен сибилизации:
а) одна из них носит длительный, постоянный характер и зависит преиму щественно от устойчивых изменений, происходящих в организме;
б) вторая из них носит временный характер и зависит от экстренных воздей ствий на состояние субъекта — физиологических или психологических.
К первой группе условий, меняющих чувствительность, относятся возраст, ти пологические условия, эндокринные сдвиги и общее состояние субъекта, связан ное с утомлением.
Возраст субъекта отчетливо связан с изменением чувствительности. Исследо вания показали, что острота чувствительности органов чувств нарастает с возра стом, достигая своего максимума к 20-30 годам, с тем чтобы в дальнейшем посте пенно снижаться. Этот процесс отражает общую динамику работы нервной систе мы организма.
Существенные особенности работы органов чувств зависят от типа нервной системы субъекта. Известно, что люди, обладающие сильной нервной системой, обнаруживают большую выносливость и устойчивость, в то время как люди, обла дающие слабой нервной системой, при меньшей выносливости обладают большей чувствительностью (Б. М. Теплов).
Очень большое значение для чувствительности имеет эндокринный баланс организ ма. Известно, что при беременности обонятельная чувствительность может резко обостряться, в то время как острота зрительной и слуховой чувствительности падает.
Следует, конечно, упомянуть те существенные явления обострения чувстви тельности, которые имеют место при некоторых эндокринных расстройствах, на пример при гиперфункции щитовидной железы.
Заметные изменения чувствительности могут, наконец, наступать в состояниях утомления. Утомление, вызывающее тормозные (фазовые) состояния коры, может сначала вызвать обострение чувствительности, с тем чтобы при его дальнейшем развитии перейти к снижению чувствительности.
Надо указать и на то, что длительные и стационарные изменения чувствитель ности могут наступать при астеническом состоянии нервной системы, известном как «раздражительная слабость», с одной стороны, и при классических явлениях истерии, с другой.
От этих стационарных изменений чувствительности отличается вторая груп па — те формы изменения (обострения) чувствительности, которые вызываются экстренными факторами и носят, как правило, относительно кратковременный ха рактер.
К числу факторов, вызывающих экстренную сенсибилизацию, относятся преж де всего фармакологические воздействия. Известно, что существуют вещества, вы зывающие отчетливое обострение чувствительности. К таким факторам относится, например, адреналин, применение которого вызывает возбуждение вегетативной не рвной системы и через посредство ретикулярной формации может вызвать отчетли вое обострение чувствительности. Аналогичное действие, обостряющее чувстви тельность рецепторов, могут иметь фенамин (бенгидрин) и ряд других веществ. Наоборот, существуют вещества, применение которых приводит к отчетливому сни жению чувствительности, к таким веществам относится, например, пилокарпин.
За последние десятилетия применение фармакологических средств как путей для регуляции работы нервной системы и, в частности, изменения чувствительно сти накопило очень большой опыт, и можно назвать ряд новых препаратов, оказы вающих существенное влияние на регуляцию работы органов чувств.
Фармакологическое воздействие не является единственным способом вызвать экстренную сенсибилизацию ощущений. Другим способом является взаимодей ствие ощущений.
Мы уже упоминали о том, что воздействие на один из воспринимающих органов может вызвать повышение чувствительности другого органа. Так, академик П. П. Ла зарев показал, что если в аудитории звучит длительный тон, то включение света при водит к тому, что звучание тона начинает казаться интенсивнее.
Наоборот, при воз действии сильного шума световая чувствительность может снижаться. Сенсибили зирующей способностью изменять чувствительность могут обладать и достаточно слабые раздражители того же анализатора. Так, если засвет периферии сетчатки сла бым светом может повышать чувствительность других отделов сетчатки, то засвет одного глаза повышает чувствительность другого глаза. Наконец, в ряде опытов было показано, что звуковое раздражение, а иногда и раздражение кожи могут вызвать повышение зрительной чувствительности.
Все эти опыты не только показывают тесное взаимодействие отдельных форм ощущений, но и открывают путь для более сложного условнорефлекторного повы шения чувствительности.
Ряд опытов, показывающих такую возможность, был проведен известным советским физиологом А. О. Долиным.
Оказалось, что если сначала давать испытуемому звук метронома, он не оказывает существенного влияния на изменение световой чувствительности, однако если не сколько раз подряд сочетать этот звук с засветом глаза, то через некоторое время одно только применение этого звука вызовет снижение чувствительности.
Характерно, что подобные же изменения чувствительности могут быть вызваны, если в качестве условного раздражителя применять какое-либо слово. Особенно ясно выступает такой эффект, если перед пробой чувствительности глаза произносить слово, которое в прошлом опыте испытуемого приняло значение света. В опытах, А. О. Долина было показано, что подобное же изменение чувствительности наступа ло в том случае, когда перед измерением чувствительности исследуемый произносил слово «пламя», однако такой эффект не наступал, если исследующий произносил близкое по звучанию слово, но имеющее иное значение, например слово «племя».
Все эти опыты показывают, насколько велики те возможности, при помощи которых можно вызывать изменения чувствительности, применяя физиологиче ские (в том числе условнорефлекторные) приемы.
Значительные изменения чувствительности могут вызываться, однако, и по следним — психологическим путем, с помощью изменения интересов или «устано вок субъекта».
Мы уже знаем, что животное особенно чувствительно к биологически значи мым существенным воздействиям. То же явление можно проследить и у человека, если, не меняя физических особенностей действующих на него раздражений, с по мощью речевой инструкции менять их значимость.
Можно привести лишь несколько примеров того, как изменение значимости раздражителя может существенно повысить чувствительность (или понизить аб солютные пороги восприятия раздражения).
Показательным примером могут служить опыты, проведенные в лаборатории извес тного советского психофизиолога Г. В. Гершуни. В этих опытах испытуемому пред лагалось два освещенных квадрата, между которыми была расположена слабая (не воспринимаемая) световая точка. В обычных условиях испытуемый не воспринимал эту точку. Когда же эта световая точка подкреплялась болевым раздражителем, в то время как другое сочетание двух освещенных квадратов, между которыми не было слабой световой точки, не подкреплялось никаким раздражителем и, следовательно, подпороговые по интенсивности световые раздражения становились единственным признаком, по которому можно было различить сочетание, сопровождающееся бо лью, от индифферентного сочетания, та слабая световая точка начинала восприни маться испытуемым. Легко видеть, что этот опыт наглядно показывает возможность обострить чувствительность путем придания слабому подпороговому раздражению сигнального значения.
Аналогичного повышения чувствительности можно, однако, достигнуть и с помощью простой речевой инструкции, при которой слабо различимому признаку придается важное «сигнальное» значение. Показательный опыт был проведен советскими пси хологами А. В. Запорожцем и Т. В. Ендовицкой. Опыт, проводившийся над детьми дошкольного возраста, был посвящен исследованиям того, как придание значимости известному раздражителю повышало остроту зрительного восприятия. В качестве методов оценки остроты зрительного восприятия были использованы незамкнутые кольца, в которых разрыв находится то вверху, то внизу (так называемые кольца Ландольдта, применяемые в практике врачей-окулистов).
В одном опыте детей просили оценить положение разрыва, нажимая одну кнопку, если разрыв находился внизу, и другую, если он находился вверху. В другом, оценка положения этого разрыва включалась в игру: круг Ландольдта был помещен над во ротами, из которых при правильном определении положения разрыва выезжал иг рушечный автомобиль.
Опыт показал, что если речевая инструкция, придававшая положению разрыва зна чение сигнала, у маленьких детей еще не влияла на остроту зрительной чувствитель ности, то у детей 5-6 лет и старше она оказывала существенное влияние. Дети, кото рые в условиях индифферентного опыта различали положение разрыва кольца Ландольдта только на расстоянии 200-300 см, после придания этому положению зна чения соответствующего сигнала улавливали положение этого разрыва на расстоя нии 310-320 см.
Эти опыты, показывающие, насколько придание сигнального значения раздражите лю может обострить чувствительность, имеют большое психологическое значение, являясь примером той исключительной пластичности в работе наших органов чувств, меняющейся в зависимости от значения раздражителя.
Повышение остроты чувствительности под влиянием значения воспринимае мого признака может иметь место не только в абсолютной, но и в относительной чувствительности.
Так, хорошо известно, что различение оттенков цвета, незначительных изменений тона или минимальных вкусовых изменений может резко обостряться в результате профессиональной деятельности. Установлено, что красильщики могут различать до 50-60 оттенков черного цвета; сталевары различают тончайшие оттенки раскаленно го потока металла, которые указывают на малейшее изменение посторонних приме сей, различение которых остается недоступным для постороннего наблюдателя. Из вестно, какой тонкости может достигнуть различение вкусовых нюансов у дегуста торов, способных определить сорт вина или табака по малейшим оттенкам дегустации, а иногда даже сказать, на какой стороне ущелья рос виноград, из которого изготовле но данное вино. Известно, наконец, какой тонкости может достигнуть различитель ная чувствительность к звукам у музыкантов, которые становятся способными улав ливать различия в тонах, совершенно не воспринимаемых обычным слушателем.
Все эти факты показывают, что в условиях развития сложных форм сознатель ной деятельности острота абсолютной и разностной чувствительности может су щественно изменяться и что включение того или иного признака в сознательную деятельность человека может в значительных пределах изменить остроту этой чув ствительности.
25