Тема 11
 Скачать 0.81 Mb.
|
|
1 Тема № 11. Психофизика и измерение ощущений 1. Чувствительность и ее измерение 2. Адаптация 3. Рефлекторные механизмы ощущений 4. Развитие ощущений 1. Чувствительность и ее измерение Чувствительность, по мнению Б. М. Теплова и В. Д. Небылицына, выступает показателем типа высшей нервной деятельности человека. Для того, чтобы возникло ощущение, раздражение должно достигнуть определенной величины. Минимальная сила раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение, называется нижним абсолютным порогом чувствительности. Верхним абсолютным порогом чувствительности называется максимальная сила раздражителя, при которой еще возникает адекватное действующему раздражителю ощущение. Основываясь на экспериментальных данных Вебера, немецкий физик Г. Фехнер выразил зависимость интенсивности ощущений от силы раздражителя следующей формулой: S = KlgJ + C. Адаптация, или приспособление, — это изменение чувствительности органов чувств под влиянием действия раздражителя. Пороги чувствительности Индивидуально-типологические особенности чувствительности 1 2 3 2 Не всякое раздражение вызывает ощущение. Чтобы ощущение возникло, раздражитель должен достичь определенной величины. Минимальна величина раздражителя, которая впервые вызывает ощущение, называется абсолютным порогом ощущения. Раздражители, которые не достигают ее, лежат под порогом ощущения. Так, мы не ощущаем отдельных пылинок и мелких частиц, опускающихся на кожу. Световые раздражители ниже определенной границы яркости не вызывают зрительных ощущений. Величина абсолютного порога характеризует абсолютную чувствительность органов чувств, или способность их реагировать на минимальные воздействия. Чем более слабые раздражители могут вызвать ощущение, т. е. чем меньше величина абсолютного порога, тем выше способность органов чувств реагировать на эти воздействия, тем больше абсолютная чувствительность. Абсолютная чувствительность численно равна величине, обратно пропорциональной абсолютному порогу ощущений. Если абсолютную чувствительность обозначить буквой Е, а величину абсолютного порога Р, то связь абсолютной чувствительности и абсолютного порога – может быть выражена формулой: Е =1/Р. Необходимым условием отчетливого осознания воздействующего на нас свойства предмета является передача возбуждения из корковой части того анализатора, на который действует раз- дражитель, в корковые клетки, участвующие в речевой деятельности. Только тогда мы сможем осознать действующий раздражитель, словесно его обозначить и, если необходимо, сообщить о нем другому лицу. В некоторых случаях возбуждение, захватывая корковые клетки данного анализатора, не передается в клетки, связанные со словесными раздражениями. Тогда действующий раздражитель не сознается нами. Однако и в этом случае он, как показали опыты Гершуни, может вызвать у нас некоторые реакции. Так, звуковой раздражитель, лежащий ниже порога ощущения, не приводя к словесной реакции, может вызывать, например, расширение зрачков, сужение кровеносных сосудов и другие реакции. Существует несколько способов определения порогов ощущений. В качестве примера опишем один из них — метод минимальных изменений. В этом случае слабый раздражитель плавно или небольшими ступенями изменяют до тех пор, пока не обнаружится та или иная реакция на появление или исчезновение раздражителя. Путем постепенного увеличения раздражителя определяется порог появления реакции. При уменьшении величины раздражителя регистрируется момент прекращения действия раздражителя, т. е. определяется порог исчезновения реакции. Величина абсолютного порога есть среднее арифметическое между двумя этими порогами. Измеряя порог ощущения, надо учитывать продолжительность действия раздражителя, так как в зависимости от нее энергия, поступающая на рецептор, меняется. При кратковременных раздражениях интенсивность раздражителя, впервые вызывающего ощущение, должна быть тем больше, чем меньше время его действия на рецептор. При определенном увеличении времени (для зрения это около 3 секунд) интенсивность, необходимая для возникновения ощущения, практиче- ски не зависит от времени действия раздражителя. Существенное влияние на порог ощущения оказывает площадь раздражения. Опыты показали, что для кожи, сетчатки глаза и других органов чувств увеличение площади раздражения позволяет уменьшить интенсивность порогового раздражителя. Однако при большой площади раздражения ее дальнейшее увеличение практически перестает влиять на порог ощущения. Площадь раздражения и его интенсивность могут, следовательно, в известных пределах компенсировать друг друга. При благоприятных условиях абсолютная чувствительность органов чувств может достигнуть по- разительно высокой степени. С. И. Вавилов, экспериментально исследуя восприятие коротких вспышек света пороговой интенсивности, нашел, что глаз человека может реагировать всего на 7—8 квантов световой энергии (квант света или фотон — мельчайшая порция световой энергии, которая характеризует процесс излучения и поглощения света). Другие исследователи, применявшие метод Вавилова, установили, что глаз может реагировать всего на 2 кванта световой энергии. Это значит, что при условии прозрачной атмосферы глаз может воспринимать источник света, равный тысячным долям свечи, на расстоянии одного километра. Чтобы нагреть 1 грамм воды на 1°С пороговой интенсивностью светового раздражителя, падающего на зрачок, эту энергию потребовалось бы накапливать в течение 60 миллионов лет. 3 Значительное влияние на величину порога оказывает исходный уровень возбуждения в анализаторе. В условиях яркого дневного освещения мы не видим на небе звезд, но отчетливо видим их в темноте. При шуме движущегося поезда мы не слышим обращенную к нам шепотную речь. Французский физик Бугёр показал, что отношение впервые замечаемого изменения яркости света к исходному ее уровню остается величиной постоянной, в то время как по абсолютной величине прирост яркости меняется. Мы замечаем, следовательно, не разность яркостей, а ее отношение к первоначальной яркости. В первой половине XIX века немецкий физиолог Вебер, исследуя ощущение тяжести, также пришел к выводу, что, «сравнивая объекты и наблюдая различия между ними, мы воспринимаем не различия между объектами, но отношение различия к величине сравниваемых объектов». Равным образом и изменения в освещенности комнаты мы замечаем в зависимости от исходного уровня освещенности. Если исходная освещенность составляет 100 люксов, то прибавка освещенности, которую мы впервые заметим, должна составлять не менее I люкса. Если же освещенность составляет 1000 люксов, то прибавка должна составлять не менее 10 люксов. То же самое относится к слуховым, двигательным и другим ощущениям. Отношение прироста раздражителя к исходному фону, необходимое для подмечания минимального различия между ними, в широких пределах остается величиной постоянной, составляя для зрения 1/100, для слуха 1/10, для проприоцепторов 1/30. Это отношение называется разностным порогом, или порогом различения. Порог различения для каждого органа чувств есть постоянная относительная величина, показывающая, какую часть первоначальной величины раздражителя надо прибавить к ней, чтобы получить едва заметное изменение ощущен и я. Это положение является основным содержанием закона Бугера — Вебера, который в математической форме выражается следующим образом: ∆р/Р = К, где ∆р есть величина прироста раздражителя, а Р — его исходный уровень. Чувствительность к различению, или разностная чувствительность, подобно абсолютной чувствительности, характеризуется величиной, обратно пропорциональной разностному порогу, т. е. выражается формулой: Е =Р/∆р. Закон Бугера—Вебера справедлив, однако, только в средней, хотя и достаточно широкой, зоне интенсивностей раздражителей. При приближении же к абсолютному порогу и, наоборот, с пере- ходом к очень сильным раздражителям разностная чувствительность значительно снижается. Немецкий ученый Фехнер, исходя из опытов Вебера, сделал допущение, что едва заметный прирост раздражителя (разностный порог) является единицей ощущения и что, следовательно, величину любого ощущения можно характеризовать суммой всех порогов в пределах от абсолютного порога до уровня действующего раздражителя. Применяя исчисление бесконечно малых, Фехнер пришел к выводу, что величина ощущения пропорциональна логарифму интенсивности действующего раздражителя (закон Фехнера). Закон Фехнера выведен из предположения, что разностный порог остается величиной постоянной, не зависящей от интенсивности исходного раздражителя. Однако, как было указано, это не соответствует действительности. Поэтому закон Фехнера справедлив лишь для средних интенсивностей и передает лишь общую тенденцию более медленного роста ощущения по сравнению с ростом раздражителя. 2. Адаптация Чувствительность анализатора изменяется под влиянием приспособления органа чувств к действующему раздражителю. Это явление называется адаптацией. Адаптация может происходить как в направлении повышения чувствительности (когда осуществляется переход от сильных раздражителей к слабым), так и в направлении снижения ее (когда от слабых раздражителей переходят к сильным раздражителям). Адаптация проявляется во всех видах ощущений. Особенно сильна она в области зрения, обоняния, кожных ощущений и вкуса; менее выражена в области слуха. Адаптация всех органов чувств протекает по сходным закономерностям, а так как особенно изучена адаптация зрения к темноте и к свету, то рассмотрение зрительной адаптации может раскрыть общие законы адаптации. При переходе от яркого света в темноту мы сначала не видим предметов, но мало-помалу начинаем различать их очертания (адаптация к темноте). Если в этом случае непрерывно измерять 4 чувствительность, то окажется, что она возрастает, причем сначала очень быстро, потом все медленнее и, наконец, к 30—40-й минуте пребывания в темноте устанавливается на определенном уровне. Пределы изменения чувствительности органа зрения могут достигать поразительно большой величины: чувствительность может увеличиваться примерно в 200 миллионов раз. Производя, по, мере пребывания испытуемого в темноте, последовательные замеры чувствительности, можно построить график, отражающий ход изменения чувствительности во времени — так называемую кривую темновой адаптации (рис. 1). Время в минутах Рис. 1. Ход темновой адаптации глаза после предварительной адаптации к яркому свету (по Кравкову). Адаптация к действующему раздражителю доказывается не только прямым, периодически осуществляемым измерением чувствительности (порогов ощущения), но и электрофизиологическими опытами. Если регистрировать токи действия зрительного нерва, воздействуя на сетчатку светом, то оказывается, что импульсы, особенно сильные в момент включения раздражителя, постепенно ослабевают по мере продолжения действия света (данные Адриана). При обратном переходе — от темноты к свету — различение очертаний предметов также ухудшается, но длится это ухудшение очень недолго (несколько секунд), вслед за чем наступает адаптация глаза к свету. В отличие от адаптации к темноте световая адаптация представляет собой не повышение, а снижение чувствительности глаза. Мы «слепнем», переходя из темноты на свет, в силу высокой чувствительности глаза, адаптированного до этого к темноте, и начинаем различать очертания предметов на свету, как только чувствительность глаза уменьшится. Адаптация осуществляется несколькими механизмами, как периферическими, так и цент- ральными. Так, при переходе к темноте происходит расширение зрачка (периферическое изменение органа зрения), а следовательно, увеличивается то количество света, которое может падать в глаз от светового раздражителя. Но зрачок может изменить чувствительность только в 17 раз, что не может объяснить огромного диапазона адаптации. Важнейшее значение в адаптации к темноте имеет восстановление находящегося в сетчатке глаза светочувствительного вещества — зрительного пурпура. Увеличение концентрации этого высокочувствительного вещества, поглощающего световую энергию, составляет важнейший механизм адаптации. При адаптации к свету происходит сужение зрачка и уменьшение концентрации зрительного пурпура в сетчатке глаз. В адаптации принимают участие и центральные нервные механизмы. Под влиянием нервных импульсов, поступающих в сетчатку из коры мозга, может меняться количество активно работающих нервных элементов на периферии. На значение нервных влияний в процессе адаптации указывают факты серьезного нарушения адаптации при некоторых нервных забо- леваниях. Если адаптация органа зрения (к темноте) занимает десятки минут, то орган слуха адаптируется значительно быстрее: в течение всего лишь 15 секунд. Адаптация к звуку состоит в том, что после действия сильного звука чувствительность оказывается сниженной. Адаптация к тишине состоит в том, что спустя определенный промежуток времени после действия звука чувствительность восстанавливается. Адаптация слухового аппарата носит избирательный характер: если действовать звуком определенной частоты, то чувствительность снижается не одинаково ко всем 5 другим частотам, а только к данной частоте и соседним с нею. Однако при сильных звуках зона адаптации расширяется, что связано с иррадиацией возбуждения в корковой части слухового анализатора, увеличивающейся при усилении звука. Очень сильно адаптация выражена в области тактильных ощущений, проявляясь в этих случаях не только в значительном снижении эффекта действия раздражителя, но и в полном исчезновении ощущения. Так, слабое прикосновение к определенному участку кожи перестает ощущаться уже через несколько секунд. Мы не ощущаем поэтому прикосновения одежды, которую носим. Широкими возможностями адаптации характеризуются температурные ощущения. При погружении в ванну вода может сначала казаться горячей, но постепенно тепловое ощущение ослабевает. Однако сильные тепловые и холодовые раздражители не дают адаптации или она протекает очень медленно. В области обоняния процесс адаптации протекает по-разному к разным запахам. Так, запах камфоры перестает ощущаться уже через 1—2 минуты, что указывает на сильное падение чувствительности. Однако к запахам, включающим болевое раздражение (горчица, нашатырный спирт), адаптация происходит медленно, а при достаточной силе раздражителя совсем не происходит, и раздражитель вызывает нетерпимо неприятное ощущение. Адаптация к запахам, как и адаптация к звукам, носит избирательный характер: при снижении чувствительности к одному запаху чувствительность к другим запахам может не снижаться, хотя адаптация и распространяется на группу сходных запахов. Адаптация к болевым раздражениям выражена слабо. Очень сильные боли вообще не дают адаптации. Это объясняется биологической ролью боли как сигнала нарушения нормального состояния организма. От адаптации надо отличать явление сенсибилизации. В то время как адаптация представляет собой повышение чувствительности (в одних случаях), и снижение ее (в других случаях) и вместе с тем является приспособлением органа к действующему на него раздражителю, сенсибилизация всегда есть повышение чувствительности и вызывается действием иных причин по сравнению с адаптацией. Существенную роль среди них играет взаимодействие анализаторов. При опре- деленных условиях оно влечет за собой повышение чувствительности одного из органов чувств под влиянием одновременного функционирования другого. Это явление хорошо демонстрирует опыт П.П. Лазарева, производившийся им в широкой аудитории. В помещении, где происходили опыты, звучал тихий тон одинаковой интенсивности. При ритмическом включении и выключении света звук казался вибрирующим, меняющим свою интенсивность. Такое изменение в ощущении звука происходило благодаря тому, что при действии света чувствительность органа слуха увеличивалась и звук воспринимался более громким. Аналогичные факты наблюдались в исследованиях Кравкова, Кекчеева, Шварц и других. Обнаружено, например, что легкая мышечная работа, обтирание лица холодной водой, слабые зву- ковые побочные раздражители повышают чувствительность зрения (сильные же побочные раздражители, наоборот, в силу отрицательной индукции снижают ее). Сенсибилизирующее действие может оказывать не только одновременное раздражение другого органа чувств, но и одновременное раздражение других частей того же самого органа чувств. Чувствительность одних частей сетчатки, например, как показали опыты Теплова, повышается, если одновременно с этим действовать умеренным светом на другие места сетчатки того же глаза (сильное же побочное раздражение того же органа чувств вызывает и на этот раз в силу отрицательной индукции снижение чувствительности). Сенсибилизация органов чувств может быть вызвана также действием некоторых фармакологических веществ. 3. Рефлекторные механизмы ощущений Под влиянием действующего раздражителя в рецепторах развивается возбуждение, которое не остается, однако, в одном месте, а распространяется по нерву со скоростью до 120 метров в секунду, направляясь в вышележащие центры. Первой центральной инстанцией реакции органов чувств на приложенное извне воздействие является подкорка, сохранность которой обеспечивает животным элементарное различение света и темноты, силы звука, а также реакции на тактильные раздражители. Возможность элементарных реакций на подкорковом уровне при предъявлении звукового раздражителя, света и тактильных 6 раздражителей показали многочисленные опыты И. П. Павлова и его учеников на собаках, лишенных коры больших полушарий мозга. Однако для более сложных форм различения раздражителей необходимо участие коры мозга, в которую возбуждение поступает, пройдя ряд промежуточных центров. Корковая часть каждого анализатора, как уже было сказано, включает в себя область, представляющую собой проекцию периферии в коре. Здесь определенным клеткам периферии соответствуют определенные участки корковых клеток. Пространственно разными точками в коре представлены, например, разные точки сетчатки. Пространственно разным расположением клеток представлен в коре и орган слуха. То же самое относится и к другим органам чувств. Приход возбуждения в корковую часть анализатора может быть объективно установлен путем регистрации биоэлектрических потенциалов мозга. Если установить электроды в той или иной области коры (у человека это можно сделать при проведении нейрохирургической операции), то удается зарегистрировать ответы коры на те или иные внешние воздействия, выражающиеся в изменения ритма электрических потенциалов коры. Как уже было сказано, в спокойном состоянии у человека преобладает так называемый альфа-ритм, т. е. электрические колебания с частотой 9— 12 в секунду. При усилении возбуждения наблюдается депрессия альфа-ритма, последний сменяется более частым бета-ритмом (13—25 колебаний в секунду). Иногда наблюдаются и еще более быстрые колебания — так называемые гамма- ритмы с частотой выше 30 в секунду. В силу сложных взаимосвязей, существующих между разными анализаторами, реакция на раздражитель не ограничивается только тем анализатором, на который действует данный раздражитель. Между разными анализаторами, как уже было сказано, имеет место взаимодействие. При действии раздражителя на один из анализаторов происходят сложные сдвиги как в других анализаторах, так и во внутренних органах. Звук, например, вызывает расширение поля зрения, повышение световой чувствительности, расширение зрачка, поворот глаз в сторону света, депрессию альфа-ритма в затылочной области, изменение сердечной деятельности, сужение сосудов на периферии, кожно-гальваническую реакцию (изменение разности электрических потенциалов между двумя участками кожи, обычно между ладонью и тылом кисти — по данным Тарханова). Такие же генерализованные реакции вызывают и другие раздражители. По мере дальнейшего применения раздражителя эти реакции угасают. Раздражитель начинает вызывать все меньшее количество реакций. Реакции, существенно не связанные с восприятием данного раздражителя, затормаживаются (в силу концентрации возбудительного процесса в первую очередь). Для восприятия света, например, существенно необходима корковая реакция органа зрения; кожно-гальванические же реакции необходимым образом с восприятием светового раздражителя не связаны. Поэтому в ходе применения светового раздражителя они угасают скорее. При действии тактильного раздражителя, наоборот, более устойчивой оказывается кожно- гальваническая реакция. При изолированном действии звука обе реакции (депрессия альфа-ритма и кожно-гальваничеокая реакция) угасают одинаково быстро (рис. 2А и 2,Б). А ЭЭГ(прав. затыл. обл.) Б ЭЭГ (прав. затыл. обл.) 7 Рис. 2. Различное угасание реакций на свет, тактильный раздражитель и звук (по Е. Н. Соколову и Л. А. Новиковой). А — первое применение света (1) вызывает депрессию альфа-ритма (электроэнцефалограмма, ЭЭГ, правой затылочной области) и кожно-гальваническую реакцию (КГР), Пятое применение света (5) вызывает только депрессию альфа-ритма. Первое применение тактильного раздражителя (1) также вызывает депрессию альфа-ритма (ЭЭГ) и кожно-гальваническую реакцию (КГР). Пятое применение тактильного раздражителя (5) вызывает только кожно-гальваническую реакцию (КГР). Б — второе применение звука (2) вызывает депрессию альфа-ритма и кожно-гальваническую реакцию. Шестое применение звука (6) реакций не вызывает. Рис. 3. Снижение световой чувствительности в условиях сильного шума (по Краекову). Таким образом, по мере повторения одного и того же раздражителя происходит сужение зоны возбуждения, и оно концентрируется в клетках того анализатора, на который действует раз- дражитель. При одновременном действии нескольких раздражителей на разные анализаторы в силу рас- пространения возбуждения по коре можно наблюдать суммирование производимого ими эффекта. В этом отношении интересны опыты с действием светового, звукового и тактильного ритмических раздражителей у человека. Регистрация электрических потенциалов коры, изменяющихся под влиянием ритмических раздражителей, обнаружила, что действие одного тактильного или звукового раздражителя не вызывает перестройки электрических ритмов в соответствующей ему теменной или височной области коры, а действие света вызывает перестройку ритма только в затылочной области. Совместное же применение в одном ритме светового, тактильного и звукового раздражителей вызывало сильный эффект перестройки как в затылочной, так и в теменной и височной областях (опыты Ильянка). Под влиянием одновременного действия разных раздражителей возбуждение суммировалось, усилилось, что привело к перестройке электрических колебаний во всей коре, в то время как достичь этого действием каждого раздражителя в отдельности было невозможно. Однако при действии какого- либо сильного раздражителя может наблюдаться снижение чувствительности других органов чувств. Так, в условиях сильного шума наблюдается снижение световой чувствительности (рис. 3). Как уже было сказано, рецепторы находятся под регулирующим влиянием центральной нервной системы. Когда раздражители действуют на рецептор, в нем возникают не только те изменения, которые непосредственно вызываются раздражителями, но и рефлекторная перестройка его под влиянием импульсов, посылаемых высшими отделами центральной нервной системы. Так, когда на глаз действует свет, то это не только ведет к разложению зрительного пурпура, что является 8 непосредственной реакцией органа зрения на свет, но и вызывает сужение зрачка, поворот глаз в сторону света, изменение кривизны хрусталика, необходимое, чтобы на сетчатке было четкое изображение предмета. В силу центральных влияний происходит также изменение количества активно действующих периферических окончаний зрительного нерва: палочек и колбочек (данные Снякина). Все эти изменения являются результатом рефлекторной передачи возбуждения из центров к рецептору. Важное значение в рефлекторной регуляции органов чувств принадлежит вегетативной нервной системе. Опыты Л. А. Орбели и его сотрудников показали, что вегетативная нервная система создает известную подготовку рефлекторного аппарата, изменяя процессы обмена веществ и регулируя уровень адаптации рецепторов. При этом, однако, сама вегетативная нервная система находится под влиянием коры мозга. Таким образом, работа анализаторов не сводится к простому проведению возбуждения от периферии к центру. Важнейшей стороной ее является осуществляемая под влиянием коры мозга рефлекторная перестройка всех отделов анализатора, зависящая от силы, длительности и качества действующего раздражителя. С особенной отчетливостью эта связь собственно воспринимающей и исполнительной функций органов чувств проявляется в работе двигательного анализатора. Рецепторы двигательного анализатора, заложенные в мышечной ткани, сигнализируют о степени сокращения мышц. Одновременно из центральных отделов поступают влияния, изменяющие состояние мышц. Это изменение в свою очередь ведет к раздражению двигательных рецепторов, которые сигнализируют в кору о наступивших в мышце изменениях. Таким образом, при выпол- нении движения все время взаимосвязаны два процесса: управление состоянием мышц, осуществляемое корой, и сигнализация вверх об изменениях в мышце. Те же процессы происходят и при работе других анализаторов. Итак, ощущение есть сложный рефлекторный процесс, связанный не только с передачей возбуждения, вызванного действующим раздражителем, но и с переработкой его воздействия, основанной на рефлекторной деятельности коры мозга. Эффект действия раздражителя находится в зависимости от условно-рефлекторных связей, складывающихся как в том же самом анализаторе, так и между разными анализаторами. Примером условно-рефлекторных связей, образующихся в том же анализаторе, может служить зависимость действия раздражителя от того фона, на котором он дается. Об этом говорят следующие опыты (Э.Голубевой и Е. Соколова). Если в слабо освещенной комнате периодически слабо освещать глаз испытуемого, сопровождая этот засвет темнотой, то окажется, что эффект действия света на глаз, заключающийся в снижении чувствительности, с каждым применением засвета делается слабее: световая чувствительность снижается меньше, и, наконец, свет может вызвать даже повышение чувствительности. Это объясняется тем, что следующая за светом темнота является тем безусловным подкреплением, которое вызывает соответствующую ему реакцию (повышение чувствительности) и тем самым меняет действие света, снижающего чувствительность. Световой раздражитель, сочетавшийся с темнотой, начинает действовать так, как действует темнота, т. е. вызывает не снижение, а повышение световой чувствительности (рис. 4). Если же, наоборот, на фоне темноты после короткого слабого светового раздражителя, практически не изменяющего чувствительность глаза, давать сильный свет, заметно снижающий уровень световой чувствительности, то после 5—8 сочетаний слабого света с сильным слабый свет, сам сначала не вызывавший снижения чувствительности, начинает теперь вызывать ее. В результате совместного применения слабого и сильного света слабый свет приобрел свойства сильного света. 1 минута. 9 Рис. 4. Условно-рефлекторные связи в зрительном анализаторе (по Е. Н. Соколову и Э. А. Голубевой). Запись порогов светового различения с помощью самопишущего адаптометра. (По вертикали — порог светового различения в условных единицах. По горизонтали — время в минутах). Цифрами обозначено действие раздражителей. Раздражители 1, 2, 8—13 — слабый свет длительностью 5 секунд. Раздражители 3—7 — слабый свет той же длительности, сопровождаемый темнотой в течение 10 секунд. После сочетания слабого света с темнотой (3—7) один только свет вызывает повышение световой чувствительности, как и темнота (8 и 9). По мере подачи только света эффект слабеет (10) и, наконец, исчезает (11—13). Существенное влияние на действие раздражителей оказывают условно-рефлекторные связи, складывающиеся между разными анализаторами. Если, например, после длительного пребывания в темноте, повышающего чувствительность зрения, периодически освещать на некоторое время глаз (что вызывает снижение его чувствительности), а перед этим давать сигнал — звук метронома, то после нескольких таких сочетаний одно только применение метронома, который сам по себе на световую чувствительность глаза не влияет, станет вызывать тот же эффект, который до этого вызывал свет (т. е. снижение чувствительности глаза). Звук метронома, становясь сигналом света, начинает вызывать в зрительном анализаторе те изменения, которые обычно вызывает свет. Опыты Долина, Кравкова, Кекчеева, Теплова показали, что отмеченные условно-рефлекторные изменения чувствительности подчиняются общим закономерностям выработки, угашения и дифференцировки условных рефлексов. Взаимосвязь анализаторов, влияющая на ощущения, образуется не только в экспериментальных условиях, а прежде всего в жизни и деятельности человека под воздействием объективных связей внешних предметов и их свойств. Примером такого естественно складывающегося взаимодействия анализаторов может служить связь зрительного, кожного и двигательного анализаторов, проявляющаяся в ощущении тяжести. На первый взгляд кажется, что ни зрение, ни кожные ощущения не играют решающей роли в ощущении тяжести, которое зависит от степени напряжения мышц, поднимающих предмет. Однако это не так. Проделаем следующий опыт. Возьмем два предмета, сходные по виду, одинакового веса, но разного объема. Этого можно достичь, вкладывая в меньший предмет дополнительно, например, кусочек свинца. Сравним оба предмета по тяжести, поднимая их с открытыми глазами. Меньший по объему предмет покажется нам значительно тяжелее (иллюзия Шарпантье). Закроем глаза и повторим опыт, ощупывая руками перед подъемом оба груза. Иллюзия не исчезает — меньший по объему предмет кажется тяжелее. Сделаем проверку и сравним их тяжесть, поднимая оба груза за специальные крючки так, чтобы не видеть и не ощупывать объем сравниваемых предметов. Оба предмета теперь правильно воспринимаются как равные по весу. Значит, иллюзия возникала потому, что под влиянием зрительных и кожных раздражителей менялась возбудимость двигательного анализатора: рука подготавливалась к подъему определенного веса. Эта подготовка оказывается, однако, не соответствующей весу предмета, и он либо особенно сильно, либо особенно слабо действует на мышцы руки. В соответствии с этим в кору идут либо усиленные против обычного, либо ослабленные импульсы, что и приводит к нарушению ощущения тяжести. Регистрация токов действия мышц руки подтверждает это предположение: оказывается, что меньший по объему предмет вызывает большие токи действия (что соответствует большему мышечному напряжению), чем предмет большего объема, несмотря на равенство их по весу. Связь между анализаторами, обнаруживающаяся в этих случаях, складывается в естественных условиях в процессе развитая ребенка и проявляется рано и очень устойчиво. Это объясняется тем, что она непрерывно подтверждается действительностью и только в специальных условиях можно вызвать несоответствие этой связи обычным условиям сравнения веса предметов. 10 Рис. 5. Движение глаз в процессе свободного рассматривания картины наблюдателем в течение 30 секунд (опыты Ярбуса). Так как в ощущении участвуют и словесные раздражители, то, вступая в связь с разными анализаторами, они в известных пределах могут направлять и изменять их работу. Таким условным раздражителем, меняющим зрительную и слуховую чувствительность, могут быть как отдельные слова, так и целые фразы. После нескольких сочетаний слова или фразы с действием света словесные раздражители могут, например, снижать световую чувствительность глаза, находившегося в течение долгого времени в темноте, хотя сами по себе они не могут вызвать такого изменения чувствительности (опыты Шварц и др.). Словесные раздражители, связанные в прошлом опыте с различными воздействиями (света, звука), могут, как показывают эксперименты, без предварительной выработки вызывать те реакции, с которыми они связываются в жизни и деятельности человека. Рефлекторные механизмы характерны и для сочетания ощущений в сложные системы. Такова, например, работа человеческого глаза, который рефлекторно «ощупывает» окружающее пространство. Рассматривая ту или иную фигуру, глаз скачкообразно движется в соответствии с контуром предмета. При этом каждая точка контура, падающая на периферию сетчатки, сама служит сигнальным раздражителем, приводящим глаз в такое положение, чтобы изображение контурной линии падало на область наилучшего зрения. Таким образом, глаз совершает движение вдоль контура в силу того, что одни элементы фигуры служат сигналом для его движения в определенном направлении. Тем самым осуществляется сложный синтез зрительных раздражений (объединение ощущений в систему) на основе рефлекторных процессов. Сказанное подтверждается записью сложных движений глаз, возникающих при рассматривании линий или фигур. Оказалось, что глаз как бы воспроизводит фигуру, обегая взором наиболее важные точки объекта. То же самое, но в более сложной форме наблюдалось и при рассматривании картин. Глаз рефлекторно передвигался по наиболее ответственным участкам картины, выделяя ее части (рис. 5). Такую же работу осуществляет и рука в условиях осязательного восприятия предметов при отключении зрения. При ощупывании контура предмета происходит рефлекторное перемещение большого, указательного и среднего пальцев, поверхность кожи которых представляет собой область наиболее высокой осязательной чувствительности (опыты Веккера). Таким образом, и здесь на основе рефлекторных процессов осуществляется сочетание ощущений в сложную систему. 4. Развитие ощущений Сразу же после рождения ребенок отвечает разнообразными реакциями на наносимые ему раздражения. Раздражение вестибулярного анализатора вызывает изменение положения конеч- ностей и позы тела. Прикосновение вызывает вздрагивание ребенка. В ответ на свет происходит рефлекторное зажмуривание глаз. Орган вкуса по-разному реагирует на пищевые и непищевые вещества, отвечая рефлекторным актом сосания или выбрасывания пищи. Действие тактильного и температурного раздражителя в виде струи воздуха, направляемой на ребенка, вызывает оборонительную реакцию (зажмуривание глаз и защитные движения рук). Обследование новорожденных детей (от 2 часов до 8 дней жизни) показало, что действие звуковых раздражителей приводит к торможению сосательных движений. Если несколько раз повторить действие одного и того же раздражителя, то можно обнаружить угасание реакции, и применяемый звук перестает тормозить сосательные движения. Однако если подать звук другой частоты или тембра, то торможение сосания вновь восстанавливается. Такой способ исследования показал, что 11 анализаторы ребенка к моменту рождения достигают высокой степени развития и способны на относительно тонкую дифференцировку раздражителей (опыты Бронштейна и Петровой). Ощущения новорожденного ребенка обслуживают в основном безусловные рефлексы: пищевой, ориентировочный, оборонительный. Наряду с высокой степенью различения раздражителей в системе безусловных рефлексов образование условных рефлексов в начале жизни происходит еще с трудом. Как показали работы Касаткина, условно-рефлекторные реакции у детей развиваются постепенно, и выработка отчетливого условного рефлекса требует многих сочетаний, значительного времени. Исследование созревания структур мозга обнаруживает, что кора продолжает развиваться и после рождения. Поэтому постепенное совершенствование условно-рефлекторной деятельности закономерно связано с дальнейшим развитием в онтогенезе материальной основы этих рефлексов. Вместе с становлением условных рефлексов развиваются и ощущения ребенка, которые наряду с функционированием в системах безусловных рефлексов приобретают условно-рефлекторную природу. Изменение осязательной чувствительности в онтогенезе можно проследить на примере развития руки как специального осязательного анализатора. Только что родившийся ребенок при надавливании на ладонь его руки каким-либо предметом крепко захватывает и долго не отпускает этот предмет. В некоторых случаях он с такой силой захватывает пальцы исследователя, что может быть приподнят и на руках выдержать вес своего тела. Характерно, что эта реакция возникает только при надавливании на ладонь руки; прикосновение же к тылу кисти или к другим местам кожи такой реакции не вызывает. Однако уже через месяц указанный рефлекс у ребенка тормозится: движения руки приобретают иной характер. Образование связей приводит со временем к первым хватательным движениям, из которых в дальнейшем вырастает манипулирование игрушкой и сложный акт осязания. Все последующее развитие осязательной чувствительности происходит в неразрывной связи с зрением и слухом и обеспечивает разнообразные и сложные движения ребенка. При этом ощущения развиваются на новой, условно-рефлекторной основе. Сложный процесс развития, характеризующийся становлением условно-рефлекторных связей, проделывает орган зрения. Сначала ребенок, реагируя на свет, не может видеть форму предметов, так как мышечный аппарат глаза не способен координировать движения глаз и управлять ими при рассматривании предметов. Однако уже к трем неделям развиваются системы зрительно- двигательных связей, обеспечивающие сосредоточение взора на предмете. Световой раздражитель уже способен удерживать на себе взгляд ребенка. Совершенствуются и прослеживающие движения глаз. Однако восприятие сложных форм предметов, их удаления и т. д. проделывает еще и в дальнейшем длительный путь развития. Пространственное зрение продолжает развиваться еще и в школьном возрасте. В большой мере совершенствуется в процессе дальнейшей трудовой деятельности различительная чувствительность глаза (в области различения цвета, глазомера и других функций зрения). Тонкость различения цвета (по данным Джонса) в период с 6 до 14 лет увеличивается почти в 2 раза. Различение светлоты (по данным Джильберта) возрастает в период с 6 до 17 лет в 2 1/2 раза. Совершенствуется с возрастом и слух ребенка, в частности острота слуха, которая (по данным Фуко) значительно улучшается в возрасте от 6 до 14—15 лет, и различение высоты тонов, также обнаруживающее заметное улучшение за время с 6 до 17—19 лет. Столь же сложный путь развития проделывает и речевой слух ребенка. Всестороннее развитие ощущений у детей связано с разнообразными видами деятельности: с рисованием и лепкой, в которых развиваются зрительные и двигательные ощущения, с занятием музыкой, воспитывающей наиболее сложные и совершенные формы слуховых ощущений, с занятием спортом как средством развития проприоцептивной чувствительности, играющей важную роль в жизни человека, и т. д. Условием развития ощущений во всех видах деятельности является наличие разнообразных раздражителей, воздействующих на органы чувств. Однако одного этого мало. Развитие чувствительности, как показали исследования А.Н. Леонтьева и А.В. Запорожца, возможно направлять продуктивно только тогда, когда от различения или неразличения предметов существенно зависит успешность деятельности ребенка, имеющей для него важное значение. В 12 этих условиях даже такая относительно простая функция, как острота зрения, заметно развивается (опыты Запорожца). Развитие органов чувств ребенка требует, чтобы различение тех или иных особенностей предметов было необходимым условием выполнения интересующей ребенка или в каком-либо ином отношении значимой для него деятельности. Только при такой организации деятельности ребенка осуществляется сенсорная культура, т. е. подлинное развитие ощущений ребенка. |