Лекція 5. Зміни відчувань та їх вимірювання

Найзагальніша характеристика властивостей відчуттів

Усі види відчуттів характеризуються такими властивостями як якість, інтенсивність відчуття, його тривалість, а деякі — просторо­вою локалізацією подразнення.

Якість відчуття — це те, що відрізняє одні відчуття від інших. Так, нюх дає можливість визначати тільки запахи, що можуть бути легкими, насиченими, приємними чи неприємними; зорові відчуття, як ми уже зазначали раніше, характеризуються насиченістю, колірним тоном, виразністю та ін.; слух — висотою, гучністю, тембром звуку тощо.

Інтенсивність відчуття визначає його кількісну характери­стику і залежить від сили подразнення: наприклад, звук інтенсив­ністю 65 – 70 дБ зумовлює звичайні відчуття. Водночас звуки інтен­сив­ністю понад 120 дБ уже спричинюватимуть надмірні слухові відчуття.

Тривалість відчуття — це час, упродовж якого відзначається від­чут­тя, що залежить від часу дії подразника і певною мірою від са­мо­го органа чуття. Від початку впливу подразника до появи самого відчуття проходить певний період часу. Це латентний період від­чуття. Для різних видів відчуття він неоднаковий. Після припинен­ня дії подразника відчуття не припиняється, а триває. Це так звана інерція чи відчуття післядії, що залишає останній образ. Останні обра­зи найхарактерніші для слухових, температурних, больо­вих і смакових відчуттів. Прикладом може бути випадок, коли піс­ля приголомшуючого звуку ми якийсь час відчуваємо, як «лящить у вухах».

Латентний період — це час, потрібний для проведення подраз­нення в аналізаторний центр, а також час, який витрачається на ана­ліз і синтез подразнення, що надійшло. Водночас післядія пов’яза­на з триваючим аналізом і синтезом подразнення, що на­дійшло в аналізатор, але вже припинило свою дію на орган від­чуття.

Для зорового, слухового і нюхового відчуттів (зумовлюються ди­стант­ними рецепторами) характерна просторова локалізація по­драз­ника. Аналізатори цих відчувань дають відомості організму про локалізацію подразника в просторі.

Будова вуха і слухова чутливість

Слухова чутливість має велике значення в пізнавальній діяль­ності людини, а також в орієнтуванні її у просторі. Крім того, слух має важливе значення в міжособистісних стосунках людей. Сприй­має звукові подразнення вухо.

Вухо поділяється на три відділи: за вушною раковиною починається перший відділ — зовнішній слуховий прохід, другий відділ — внутрішнє вухо. У самій головній частині зовнішнього слу­хо­вого проходу, що має вигляд вузької вигнутої трубочки зав­ширшки 1 см і завдовжки 2,5 см, міститься тоненька плівка у вигляді кружка, яка називається барабанною перетинкою. Бара­бан­на перетинка натягнута впоперек зовнішнього слухового проходу і відокремлює його від наступного відділу вуха — барабанної по­рож­нини.

Барабанна порожнина — простір у товщі скроневої кістки чере­па. Якщо висота цієї порожнини досягає 1,5 см, то глибина її (від­стань від барабанної перетинки до внутрішньої стінки порожни­ни) — усього лише кілька міліметрів. У барабанній порожнині знаходяться три кісточки (ковадло, молоточок, стремінце), з’єднані ланцюжком, два маленькі м’язи, що пересувають ці кісточки і нерви. За бара­банною порожниною знаходиться внутрішнє вухо.

Внутрішнє вухо складається із завитки, у якій є вікно присінка (до нього і підходить з барабанної порожнини стремін­це). У завитці розміщений кортіїв орган, у якому знаходяться первинні нервові клітини слухової чутливості у вигляді ганглія. Від ганглія (кортієвого органа) через внутрішній слуховий хід починається слуховий нерв, що пов’язує рецептори зі скроневою часткою головного мозку, у якій закінчується слуховий аналізатор.

Якщо в будь-якому місці стиснути повітря, то це спричинює ко­ливання (чи хвилі), що розходяться в усі боки зі швидкістю 300 м/с і поступово загасають. Повітряна хвиля складається з двох частин: в одній із них повітря стиснене, в другій — розріджене. По­віт­ряні хвилі характеризуються силою і тривалістю, тобто проміжком часу, що відокремлює початок кожної хвилі від її кінця. Якщо хвилі різної сили і періодів нашаровуються одна на одну, то го­ворять про тембр чи форму таких складних коливань. Повітряні хвилі різних періодів (частот) неоднаково впливають на живий орга­нізм: одні з них можуть убити живу істоту, спричинити болючі відчуття і страх (інфразвук високої інтенсивності), інші, впливаючи на слуховий аналізатор, зумовлюють відчуття звуку.

Людське вухо сприймає повітряні хвилі і створює звукові відчуття в межах частот від 16 Гц до 2000 Гц. Отже, звуком назива­ють періодичні коливання повітря в зазначених частотних ме­жах, що зумовлюють у нас слухові відчуття.

Основою музики і співу є складні, тобто темброві звукові ко­ли­вання.

Повітряна хвиля певної сили і частоти доходить до барабанної пе­ретинки і змушує її коливатися на зразок мембрани телефону. Ко­ливання перетинки спричинюють рух системи кісточок серед­нього вуха. Остання з цих кісточок — стремінце через овальне вікно завитки передає коливання завитковій рідині (за­витковій лімфі).

Встановлено, що завитка всередині поділяється дво­ма мембранами на три вузьких ходи, заповнених завитковою рі­ди­ною. Основна мембрана лабіринту починається від вікна присінка і тягнеться до кінця завитки (вершини, де між мем­бра­ною і стінками завитки є невеликий простір). Основна мембрана у витягнутому вигляді має довжину близько 3,5 см, а ширина її зростає від вікна присінка в напрямку до вершини, що має ве­лике значення для функціонування мембрани.

Коливання стремінця передається через вікно присінка на за­виткову рідину, що знаходиться над основною мембраною, і хвиля під­вищеного тиску рідини негайно поширюється на всю довжину мем­брани. Хвиля (збурення) переходить від одного кінця мембрани до іншого за кілька мілісекунд. Під час цього відстань і швидкість, які проходить збурення на основній мембрані, залежать від частоти звукової хвилі. У зв’язку з тим, що основна мембрана розширюється в напрямку до вершини, то амплітуда збурення її, спричинена зву­ко­вою хвилею, також збільшується в напрямку до вершини завитки. Точка, де таке збурення досягає максимуму, вказує на часто­ту звуку.

Для звуків високої частоти максимальне зміщення основної мем­брани відбувається поблизу овального віконця, а для звуків низь­кої частоти — ближче до кінця мембрани у вершині лабіринту.

На основній мембрані розміщено близько 25 000 волоскових клітин, що у кортієвому органі утворюють два шари (зовнішній шар у кілька рядів і внутрішній шар). Оскільки волоскові клітини затиснуті між двома шарами кортієва органа, то будь-який рух мем­брани приводить до деформації волосків цих клітин. Тиск і напруга, передані на волоскові клітини, зумовлюють активність у з’єднаних з ними нервових волосках, генеруючи електричні імпуль­си, що поширюються по слуховому нерву (П. Ліндсей, Д. Норман, 1974).

Коливання різної частоти спричинюють рух різних ділянок струн основної мембрани, а отже, вибірково збуджуються тільки ті слухові клітини кортієва органа, що розміщені на цих струнах. Дія звуку на слуховий рецептор породжує складні електричні про­цеси.

Так, було помічено, що певна частота і сила звукового подраз­нення зумовлює певну частоту і силу електричних коливань у кор­тієвому органі. Це явище привело до думки, що принцип роботи цьо­го органа нагадує роботу мікрофона. Виходячи з цього припу­щення, цей ефект було названо мікрофонним ефектом завитки.

Клітини кіркової частини слухового аналізатора в скроневій част­ці мають просторове розміщення, що відповідає слуховим во­лос­ковим клітинам кортієва органа. Одні із сигналів, що приходять з кортієва органа, мозок тільки приймає і фіксує, а на інші сигна­ли зумовлюють відповідні дії організму.

У середньому людина сприймає діапазон у 10 – 11 октав. Сприй­няття звуків залежить від віку: краща чутність звуків у молодому віці і гірша — у літньому і старечому за рахунок зниження чутності на високі тони. Здатність до розрізнення звуків на середніх і низь­ких частотах становить близько 1 – 2 Гц. Краща чутність звуків у людини в діапазоні частот від 1000 до 4000 Гц. Чутність звуків вище і нижче цих частот зменшується. Сприйняття звуків за гучністю в середньому діапазоні становить 0,59 – 3 дБ. Звуки інтенсивністю понад 130 дБ можуть призвести до ушкод­ження рецепторного апарата кортієва органа і до глухоти.

Кількісні характеристики відчуттів

З виміру відчуттів почалася наукова психологія. Проте і дотепер низка явищ поки ще не піддається виміру.

Ту найменшу силу подразника, за якої вперше виникає ледь по­мітне відчуття, називають нижнім абсолютним порогом чутли­вості.

Ту найбільшу силу подразника, за якої ще виникає відчуття пев­ного виду, називають верхнім абсолютним порогом чутливості. Подразник, що виходить за межі верхнього абсолютного порогу від­чуття, спричинює больові неприємні відчуття.

Больові відчуття — це сигнал, що свідчить про руйнівну силу подразника, тому больові відчуття виникають під час дії надмірно сильного подразника на будь-який аналізатор. Біль змушує орга­нізм використовувати всі засоби захисту від впливу пошкоджувального фактора.

Між абсолютним порогом відчуттів і чутливістю існує зворотна залежність, зворотний взаємозв’язок. Чим нижчий абсолютний поріг, тобто чим слабкіший подразник, що зумовлює відчуття, тим вищою є чутливість, і, навпаки, чим вищий абсолютний поріг, тим нижче чутливість.

Нижні абсолютні пороги відчуттів у людини коливаються. При виникненні зони нижнього порога відчуттів ми вимірюємо їх стати­стичним методом. Ми оцінюємо як поріг ту силу подразника, за якої в 50 % випадків людина відчуває подразнення. Це так званий серед­ній робочий, грубий рівень нижнього порога чутливості. Можуть бу­ти, по-перше, відволікання уваги, коли не помічаються навіть силь­ні подразники, і буває, навпаки, підвищення уваги, коли поміча­ються дуже слабкі, можна сказати, значно слабкіші, ніж завжди, по­дразники.

Верхній абсолютний поріг чутливості залежить, по-перше, від діапазону роботи органів чуття, наприклад, вухо сприймає коли­вання повітря певної частоти і тому ультразвук чи інфразвук ми не чуємо; по-друге, якщо діє надсильний подразник, то замість над­силь­ного збудження, згубного для клітин мозку, виникає рятівне, охоронне гальмування. Це гальмування називають позамежним.

Зміна нижніх і верхніх порогів відчуттів має велике практичне значення: вона дає змогу виділити людей з підвищеною чутливістю того чи того аналізатора, а синдром зниження чутливості можна використовувати для діагностики (периферійного чи центрального) ураження. Так, зниження зору може вказувати на ураження сітків­ки ока, центральних відділів зорового шляху чи потиличної частки мозку.

Не менше значення має і вимір верхніх порогів відчуття. Наве­демо такий приклад: туговухі не сприймають слабких звуків. Поси­лення звуків за допомогою приладів приводить до того, що туговухі по­чинають чути. Проте це триває недовго, оскільки з’являються больо­ві відчуття. Це вказує на те, що «зона комфорту» (тобто діапа­зон, у межах якого звуки починають зумовлювати повноцінні слу­хо­ві відчуття) у них дуже знижена.

У зв’язку з цим точний вимір нижніх і верхніх порогів слухових відчуттів дає можливість указати, в яких межах повинні бути поси­лені звуки, щоб вони зберегли потрібний вплив. Це дуже важливо для конструювання звукопідсилювальних приладів.

Підпорогові (мінімальні) подразнення не зумовлюють відчуття, проте впливають на нервову систему, а тому мозок реагує на них. Людина здатна сприймати нечутні (підпорогові) звуки — інфра­звуки. Інфразвуки — це дуже низькі звуки, з частотою набагато мен­шою нижньої границі чутності нашого вуха. Тварини здатні від­чувати інфразвуки. Так, медузи сприймають інфразвукові коли­вання, що є провісниками шторму. Для людини інфразвук — під­пороговий подразник. Проте ці звуки сприймаються мозком і нега­тивно впливають на людину, зумовлюючи в неї неясний стан три­воги. Було також помічено, що в сейсмонебезпечних зонах за 1 – 2 місяці до землетрусу багато жителів скаржаться на біль в ділянці серця, хоча на електрокардіограмі відхилень від норми не спосте­рігається.

Інфразвуки виникають при різних вибухах, у тому числі при ви­бухах вулканів, під час роботи різних двигунів. Існує думка, що ба­гато нервових хвороб у жителів міст спричинюються інфразвуком, що нечутно проникає крізь стіни будинків. Велика кількість дослід­ників вважають, що багато загадкових катастроф у Бермудському трикутнику відбуваються за тихої погоди внаслідок дії інфразву­кових хвиль, зумовлених далекими штормами.

Діяльність мозку складніша і ширша, ніж наша свідомість. Сві­домість — результат роботи якоїсь групи нервових клітин, що най­сильніше діють у цей момент. Ця група не постійна. У неї безперервно включаються і виключаються нові й нові клітини. Тим часом і у виключених з інтенсивної роботи клітинах продовжуються пев­ні процеси, що народжують психічні процеси, але не відбива­ються у свідомості. Недостатньо інтенсивно працюючі клітини у разі отримання життєво важливого сигналу здатні активізуватися і донести до нашої свідомості цей сигнал. Тому виникнення думок мож­ливе під непоміченим впливом, тобто підпороговим. Так вини­кає підсвідоме, інтуїтивне психічне життя людини, зона підсвідомої психіки. Підсвідомість є важливою частиною внутрішнього світу людини.

Вирішення будь-якого питання наче б раптово, немов з нат­хнення, спираючись на чуття, на необґрунтований здогад, нази­ва­ють інтуїцією. Іншими словами інтуїція — це вирішення без логічного обґрунтування. Інтуїцією є, наприклад, передчуття. Передчуття — це неясне відчуття очікування чогось, що насува­ється, що назріває. Майбутнє ще невідоме, ні в чому не виявля­ється, але ми неясно відчуваємо: щось повинно відбутися, хоча і не можемо пояснити цього відчуття ні самим собі, ні іншим. Що ж ле­жить в основі передчуття?

Розглянемо такий випадок. Інженер-механік прослуховував ро­бо­ту двигунів трьох авіалайнерів, але будь-яких особливих змін у їхній роботі він не виявив. Проте з приводу одного з авіалайнерів він переживав несвідоме, неясне занепокоєння, тривогу. Через кіль­ка годин інженер-механік довідався, що саме цей авіалайнер здійснив вимушену посадку в зв’язку з порушенням роботи двигу­нів. Передчуття підтвердилося. Тепер виникає питання: відкіля ж виникло передчуття?

Насамперед передчуття — результат доброго знання роботи. Тіль­ки великий досвід роботи на посаді інженера-механіка дав йому можливість під час прослуховування роботи двигунів уловити якусь неритмічність у їх роботі, якісь слабкі, дуже слабкі збої. Ці збої були настільки малі, що відчуття не виникли й інженер-меха­нік навіть не усвідомив їх. Проте мозок ці підпорогові подразнення сприйняв і це привело до виникнення несвідомого занепокоєння, не­ясного очікування лиха, до передчуття.

Основою передчуття є підпорогові подразники, що по­роджу­ють орієнтовальну реакцію у вигляді загального занепокоєння, а також великий минулий досвід, що змушує думати цілеспря­мо­вано, зосереджувати увагу на певних об’єктах.

Іноді мінімальні підпорогові подразники створюють застійний осередок збудження, що може призвести до неврозу. Таке застійне осередкове збудження є фізіологічним механізмом багатьох марно­вірств. К. К. Платонов (1965) пише з цього приводу: «Марновір­ство — це нав’язлива ідея. Якщо забобони більше стосуються релігійного мислення — із забобонами варто боротися шляхом роз’яснення і переконання, то марновірства більше пов’язані не з думками, а з емоціями; а емоції важко знімаються словом і легко витісняються іншими емоціями. Спробуйте роздратовану чим-небудь людину розсмішити, і гнів її мине».

Чутливість до розрізнення відчуттів

Чутливість до розрізнення — це здатність помічати збільшення і зменшення відчуття. Різницева чутливість характеризується поро­гом розрізнення.

Поріг чутливості, або поріг розрізнення — це найменше при­бавка до сили діючого подразника, за якої виникає ледь помітна відмінність у силі чи якості відчуттів.

Таке ледь помітне збільшення чи зменшення чутливості (різ­ни­цева чутливість) виникає лише в разі, якщо подразник збіль­шується чи зменшується через певну частину початкового зна­чення.

Наприклад, беремо в руки тягар масою 200 г. Виникає відчуття. Починаємо додавати тягар. Додаючи 5 г, ми відчуваємо збільшення тягаря. От це і є поріг розрізнення. Будь-яка фізична зміна подраз­ника веде до зміни відчуття.

Тепер розглянемо закон Бугера — Вебера. Поріг розрізнення має постійне відносне значення і завжди виражається у вигляді від­но­шення чи дробу. Це відношення показує, яку частину початкового значення подразнення треба додати до цього подразника, щоб отримати ледь помітну зміну відчуття. Поріг розрізнення мож­на написати у вигляді чисельника і зна­менника. Наприклад, поріг розрізнення сили світла дорівнює 1/100. Це означає, що коли в кімнаті горять 500 свічок і внесено ще 3 – 4 свічки, ми цього не помітимо; внесемо 5 свічок — виникає відчуття збільшення сили світла. Якщо в кімнаті горять 100 свічок, то для збільшення сили світла досить усього лише однієї свічки.

Поріг розрізнення сили звуку становить 1/10. Наприклад, якщо в хорі співають 20 співаків, то для виникнення порога звукового роз­різнення цей хор треба збільшити щонайменше на двох співаків. Якщо ж ми збільшимо хор на одного співака, то поріг звукового розрізнення не виникне.

Закон Фехнера: якщо подразнення збільшується в геометричній прогресії, то відчуття зростатиме в арифметичній прогресії.

Як слід розуміти цей закон. Беремо, наприклад, такі подраз­­ники як 10 свічок, збільшуємо їхню кількість: 10 – 100 – 1000 і т.д. Це геометрична прогресія. Коли було 10 свічок, у нас було відпо­відне відчуття. При збільшенні подразника до 100 свічок відчуття збільшувалося удвічі, поява 1000 свічок приводить до збільшення від­чуття втричі. Збільшення відчуття йде в арифметичній про­гресії, тобто набагато повільніше збільшення самих подразників.

Закони Бугера — Вебера і Фехнера справедливі тільки для по­дразників середньої сили (це найширша зона подразників). При наближенні сили подразника до абсолютного мінімального по­рога чи, навпаки, до дуже сильного подразника, виникають різні по­рушення цих законів, наприклад, значно знижується різницева чутливість. Закони Бугера — Вебера і Фехнера свідчать про за­леж­ність чутливості від сили подразника.

У теорії і на практиці виникає питання про об’єктивне дослід­ження порогів чутливості.

На кожне подразнення організм відповідає орієнтовальною реак­цією, яку можна зафіксувати за допомогою приладів. Показання приладів і відчуття, які людина усвідомлює, в нормальної людини збігаються. Проте при деяких захворюваннях, наприклад черепно-моз­кових травмах, нерідко спостерігається розбіжність між суб’єк­тив­ними й об’єктивними показниками чутливості.

Адаптація і сенсибілізація чутливості

Пороги чутливості в кожної людини є мінливими, що пов’язано з тим, що аналізатор пристосовує свої властивості до потреб орга­нізму, а також до умов навколишнього середовища. Живий орга­нізм пристосовується до довгостроково діючого подразника. І цей процес пристосування (зміна порогів чутливості органів чуття під впли­вом довгостроково діючого подразника) називають адапта­цією. На сьогодні виділяють загальну і локальну (селективну) адаптацію.

Загальна (глобальна) адаптація виявляється у зниженні чут­ли­вості всієї аналізаторної системи, а локальна — будь-якої її час­тини, що зазнавала впродовж тривалого часу подразнення. Про­цес адаптації поширюється на рецептори, вставні нейрони і на кіркові нейрони, тобто на всі відділи аналізаторної системи. Різні аналізаторні системи мають різну здатність до адаптації. Най­більшу здатність до адаптації має тактильна чутливість. Відносно повільно відбувається адаптація в зоровому аналізаторі. Так, якщо людина входить з освітленої кімнати в темну, то тривалий час вона нічого не бачить. Тільки через кілька хвилин вона почи­нає бачити навколишні предмети. Слід зазначити, що зорова адап­тація в різних людей різна. Повільно відбувається процес адаптації в нюховому і смаковому аналізаторах. Майже не відбувається адап­тація у вестибулярному й пропріорецептивному аналізаторах.

Сенсибілізація — це процес підвищення чутливості. Таке підви­щення чутливості відбувається переважно під впливом дії слабкого подразника. Сенсибілізацію, як і адаптацію, можна поділити на загальну (наприклад, гіперестезія в гострому періоді менінгітів чи менінгоенцефалітів) і локальну, коли підвищення чутливості відбу­вається на окремих ділянках тіла.

Регулювання рівня чутливості аналізаторних систем на сильні і слабкі подразники має велике значення. Таке регулювання дає мож­ливість уловлювати і реагувати на слабкі подразники, а при впливі сильних — захищати органи чуття від надмірного подраз­нення і руйнування. У регуляції чутливості аналізаторних систем бе­руть участь різні відділи нервової системи, у тому числі струк­ту­ри лімбіко-ретикулярного комплексу, й особливо — ретикулярна фор­мація мозку. У настроюванні аналізаторної системи важливу роль відіграють еферентні нервові волокна. При надмірних подраз­никах, що діють тривалий час у кіркових відділах аналізаторів, розвивається захисне гальмування. Водночас відбувається посилен­ня порушення в інших аналізаторних кіркових центрах і зростає чутливість органів чуття.

Взаємодія відчуттів

У вітчизняній і зарубіжній літературі накопичений великий матеріал, що вказує на зміну чутливості в результаті взаємодії від­чуттів. Так, слабкі звукові подразники підвищують гостроту зору і світ­лосприйняття, а сильні — знижують. Слабкі світлові подраз­ники посилюють слухову чутливість, а сильні — погіршують. На аналізаторні системи впливають також і підпорогові подразнення інших аналізаторів.

У разі взаємодії аналізаторних систем чутливість може підви­щу­ватися чи знижуватися. Слабкі подразники підвищують, а сильні знижують чутливість аналізаторів.

Слабкий подразник зумовлює в корі головного мозку зміни збуд­ження, що поширюються на інші центри. Внаслідок таких змін під­вищується чутливість іншого аналізаторного центра. Сильні подраз­ники за законом взаємної індукції приводять до гальмування в кіркових відділах інших аналізаторів.

Аналізаторні системи взаємодіють на рівні спинного і довгастого мозку, ретикулярної формації стовбура і проміжного моз­ку, зорового горба і кори головного мозку. Особливо багато зв’яз­ків міститься в ретикулярній формації й у корі головного мозку.

Взаємодія відчуттів може зумовити таке явище як сине­стезія. Синестезія — це відчуття, за якого під впливом по­драз­нення одного аналізатора виникають відчуття, характерні для іншого аналізатора. Крім того, при взаємодії різних аналізаторних систем чутливості багато кіркових нейронів набувають здатність реагувати на комбі­на­цію різних стимулів.

Деякі кількісні показники діяльності органів чуття людини:

s ближня точка ясного бачення — 10 см;

s сила акомодації — близько 10 діоптрій;

s об’ємне бачення предметів — до 250 м;

s час «інерції зору» — 0,03 – 0,10 с;

s диференціальний поріг світлової чутливості — 1,0 – 1,5 %;

s діапазон довжин хвиль видимого світла, яке сприймає люди­на, — 400 – 700 нм;

s діапазон чутності звукових коливань — 16 – 20 000 Гц;

s терпимий максимальний рівень гучності — 130 – 140 дБ;

s диференціальний поріг чутності за частотою — до 1 – 2 Гц;

s диференціальний поріг чутності за гучністю — до 0,59 дБ.

Дата добавления: 2014-01-05