ОЩУЩЕНИЕ КАК НАЧАЛЬНАЯ СТУПЕНЬ ПОЗНАНИЯ.
Под ощущением понимается отражение свойств предметов объективного мира при их непосредственном воздействии на органы чувств. По словам Л. М. Веккера, результатом процесса ощущения является "парциальный образ мира", так как в ощущении отражаются отдельные свойства или признаки объектов.
Согласно концепции А. Н. Леонтьева, ощущение является исторически первой формой психического. Возникновение ощущения связано с развитием раздражимости нервной ткани. На определенном этапе эволюционного процесса у организма элементарная раздражимость перерастает в чувствительность, то есть способность реагировать не только на жизненно важные раздражители, но и на раздражители, имеющие сигнальное значение. Эта точка зрения не является единственно возможной. Так, К. К. Платонов пытался доказать, что элементарной и исторически первой формой психического является эмоция.
Принципиальное значение для развития теории ощущений имеют исследования, посвященные изучению участия эффекторных процессов в возникновении ощущения. Общий вывод этих исследований: ощущение как психическое явление при отсутствии или неадекватности ответной реакции невозможно; неподвижный глаз столь же слеп, как неподвижная рука астереогностична (работы А. Н. Леонтьева, П. И. Зинченко, В. П. Зинченко, Т. П. Зинченко и др.).
Исследуя механизмы ощущения, А. Н. Леонтьев приходит к выводу, что общим принципиальным механизмом является механизм уподобления процессов в органах чувств свойствам внешнего воздействия.
Имеются различные классификации ощущений.
Широко распространенной является классификация по модальности ощущений (специфичности органов чувств) – это разделение ощущений на зрительные, слуховые, вестибулярные, осязательные, обонятельные, вкусовые, двигательные, висцеральные. Существуют интермодальные ощущения – синестезии.
Известной является классификация Ч. Шеррингтона, выделяю-щая следующие виды ощущений:
экстероцептивные ощущения (возникающие при воздействии внешних раздражителей на рецепторы, расположенные на поверхности тела, снаружи);
проприоцептивные (кинестетические) ощущения (отражающие движение и относительное положение частей тела при помощи рецепторов, расположенных в мышцах, сухожилиях, суставных сумках);
интероцептивные (органические) ощущения – возникающие при отражении обменных процессов в организме с помощью специализированных рецепторов.
Несмотря на разнообразие ощущений, возникающих при работе органов чувств, можно найти ряд принципиально общих признаков в их строении и функционировании. В целом можно сказать, что анализаторы представляют собой совокупность взаимодействующих образований периферической и центральной нервной системы, осуществляющих прием и анализ информации о явлениях, происходящих как внутри, так и вне организма.
Общие свойства анализаторов.
Чрезвычайно высокая чувствительность к адекватным раздражителям. Количественной мерой чувствительности является пороговая интенсивность, то есть наименьшая интенсивность раздражителя, воздействие которого дает ощущение.
Наличие дифференциальной чувствительности (иначе: различительной, разностной, контрастной), то есть способности устанавливать различие по интенсивности между раздражителями.
Адаптация, то есть способность анализаторов приспосабливать уровень своей чувствительности к интенсивности раздражителя.
Тренируемость анализаторов, то есть повышение чувствительности и ускорение адаптационных процессов под влиянием самой сенсорной деятельности.
Способность анализаторов некоторое время сохранять ощущение после прекращения действия раздражителя. Такая "инерция" ощущений обозначается как последствие, или последовательные образы.
Постоянное взаимодействие анализаторов в условиях нормального функционирования.
Чувствительность, по мнению Б. М. Теплова и В. Д. Небылицына, выступает показателем типа высшей нервной деятельности человека. См.: Небылицын В. Д. Исследование взаимосвязи между чувствительностью и силой нервной системы. //Типологические особенности в нервной деятельности человека. – М.: Просвещение, 1969.
Исследованию ощущений (с точки зрения их возникновения и различения) посвящен огромный раздел психологии – психофизика.
Ощущение – это простейший психический процесс, состоящий в отражении отдельных свойств предмета и явлений материального мира, а так же внутреннее состояние организма при непосредственном воздействии на раздражитель (рецептор).
Органы чувств – это единственные каналы, по которым внешний мир проникает в человеческое сознание. Ощущение является «кожей» нашей психики, главная функция которой заключается в связи человека с внешним миром.
Ощущения изучались Боткиными С. П. Ощущения имеют рефлекторный характер. Функциональной основой ощущения, является нервный процесс, возникающий при действии раздражителя на адекватный ему анализатор.
В качестве анализатора может выступать слух, зрение, кожа.
Рецептор – это периферический конец того или иного анализатора. При помощи рецепторов осуществляется первичный, грубый анализ. Центральный конец анализатора находится в коре головного мозга, где происходит тонкий анализ в процессе восприятия. Возникновение соответствующих эмоций при определённых ощущениях, процесс индивидуальный.
Ощущение есть превращение энергии внешнего раздражения в факт сознания. Например, перед человеком находится предмет и первое, что он почувствовал что он позрачный, а потом тяжёлый, гладкий твёрдый. И на основе интерпритации человек понимает, что это стакан. Быстро происходит. Понятие об ощущениях. Представление об ощущениях. Происхождение ощущений. Виды ощущений. Значение ощущений в жизни человека. Физические характеристики среды, порождающие ощущения. Многообразие ощущений и отражение множества значимых для человека свойств среды его обитания. Связь различных ощущений с объективными свойствами среды. Ощущения света как отражение электромагнитных волн. Качественное кодирование этих волн в цвете. Ощущения слуха как отражение колебаний давления воздуха. Специфика обонятельных, осязательных, вкусовых ощущений. Кинестетические ощущения. Субсенсорные ощущения, их значение и экспериментальные доказательства существования.
Измерение и изменение ощущений. Количественные характеристики ощущений. Понятия чувствительности, абсолютного и относительного порогов ощущений. Психометрическая кривая. Примеры пороговых значений ощущений разных модальностей. Константа Вебера. Закон Вебера—Фехнера. Изменчивость абсолютного и относительного порогов ощущений. Адаптация и сенсибилизация органов чувств.
Восприятие, его виды и свойства. Отличие восприятия от ощущений. Явление объективизации в восприятии. Основные свойства образа восприятия: предметность, константность, целостность, категориальность. Факторы, определяющие интеграцию ощущений в целостные зрительные образы: близость воспринимаемых элементов друг к другу, их сходство, естественное продолжение и замкнутость. Особенности восприятия человеком осмысленных плоскостных изображений. Восприятие человеком лица другого человека. Иллюзии зрительного восприятия. Восприятие пространства, времени и движения. Механизмы восприятия формы предметов и их величины. Восприятие глубины и удаленности, направления и скорости движений. Восприятие времени.
165
Законы восприятия. Движение и его роль в различных видах восприятия. Устойчивость образов восприятия. Значение умозаключений и жизненного опыта в восприятии. Восприятие и механизмы работы мозга. Восприятие, научение и мышление. Последовательность перцептивных актов, включенных в процесс восприятия. Развитие восприятия у детей.
ПОНЯТИЕ ОБ ОЩУЩЕНИЯХ
Ощущения считаются самыми простыми из всех психических явлений. Они представляют собой осознаваемый, субъективно представленный в голове человека или неосознаваемый, но действующий на его поведение продукт переработки центральной нервной системой значимых раздражителей, возникающих во внутренней или внешней среде. Способность к ощущениям имеется у всех живых существ, обладающих нервной системой. Что же касается осознаваемых ощущений, то они есть только у живых существ, имеющих головной мозг и кору головного мозга. Это, в частности, доказывается тем, что при торможении деятельности высших отделов центральной нервной системы, временном отключении работы коры головного мозга естественным путем или с помощью биохимических препаратов человек утрачивает состояние сознания и вместе с ним способность иметь ощущения, т.е. чувствовать, осознанно воспринимать мир. Такое происходит, например, во время сна, при наркозе, при болезненных нарушениях сознания.
В эволюции живых существ ощущения возникли на основе первичной раздражимости, представляющей собой свойство живой материи избирательно реагировать на биологически значимые воздействия среды изменением своего внутреннего состояния и внешнего поведения. По своему происхождению ощущения с самого начала были связаны с деятельностью организма, с необходимостью удовлетворения его биологических потребностей. Жизненная роль ощущений состоит в том, чтобы своевременно и быстро доводить до центральной нервной системы как главного органа управления деятельностью сведения о состоянии внешней и внутренней среды, наличии в ней биологически значимых факторов.
Ощущения в своем качестве и многообразии отражают разнообразие значимых для человека свойств окружающей среды. Органы чувств, или анализаторы человека, с рождения приспособлены для восприятия и переработки разнообразных видов энергии в форме стимулов-раздражителей (физических, химических, механических и других воздействий).
166
Виды ощущений отражают своеобразие тех стимулов, которые их порождают. Эти стимулы, будучи связанными с различными видами энергии, вызывают соответствующие ощущения разного качества: зрительные, слуховые, кожные (ощущения прикосновения, давления, боли, тепла, холода и др.), вкусовые, обонятельные. Информацию о состоянии мышечной системы нам предоставляют проприоцептивные ощущения, отмечающие степень сокращения или расслабления мышц; о положении тела относительно направленности сил гравитации свидетельствуют ощущения равновесия. Те и другие обычно не осознаются.
Сигналы, поступающие из внутренних органов, менее заметны, в большинстве случаев, за исключением болезненных, не осознаются, но также воспринимаются и перерабатываются центральной нервной системой. Соответствующие ощущения называют интероцептивными. Информация из внутренних органов непрерывным потоком поступает в мозг, сообщая ему о состояниях внутренней среды, таких, как наличие в ней биологически полезных или вредных веществ, температура тела, химический состав имеющихся в нем жидкостей, давление и многие другие. У человека есть, кроме того, несколько специфических видов ощущений, которые несут в себе информацию о времени, ускорении, вибрации, некоторых других сравнительно редких явлениях, имеющих определенное жизненное значение. По современным данным мозг человека представляет собой сложнейшую, самообучающуюся вычислительную и одновременно аналоговую машину, работающую по генотипически обусловленным и прижизненно приобретенным программам, которые непрерывно совершенствуются под влиянием поступающей информации. Перерабатывая эту информацию, мозг человека принимает решения, дает команды и контролирует их выполнение.
Далеко не все существующие виды энергии, даже если они жизненно значимые, человек воспринимает в виде ощущений. К некоторым из них, например радиационной, он психологически нечувствителен вообще. Сюда же можно отнести инфракрасные и ультрафиолетовые лучи, радиоволны, находящиеся за пределами диапазона, вызывающего ощущения, незначительные, не воспринимаемые ухом колебания давления воздуха. Следовательно, человек в виде ощущений получает небольшую, наиболее значимую часть той информации и энергии, которые воздействуют на его организм.
Порождают ощущения обычно электромагнитные волны, находящиеся в пределах значительного диапазона — от коротких
167
космических лучей с длиной волны около 4хЮ18см до радиоволн с длиной волны, измеряемой многими километрами. Длина волны как количественная характеристика электромагнитной энергии субъективно представлена человеку в виде качественно разнообразных ощущений. Например, те электромагнитные волны, которые отражает зрительная система, располагаются в диапазоне от 380 до 780 миллиардных долей метра и в совокупности занимают весьма ограниченную часть электромагнитного спектра. Волны, находящиеся внутри этого диапазона и различающиеся по длине, порождают в свою очередь ощущения различного цвета (табл. 7).
Таблица 7
Связь между зрительно воспринимаемой длиной волны и субъективным ощущением цвета
|
Длина волны в миллиардных долях метра |
Ощущение цвета, возникающее при воздействии на глаз волны соответствующей длины |
|
380—450 480 500 521 540—560 572 600—650 650-780 |
Фиолетовый Синий Голубовато-зеленый Зеленый Зелено-желтый Желтый Оранжевый Красный |
Ухо человека реагирует, в отличие от глаза, на механические воздействия, связанные с изменениями атмосферного давления. Колебания давления воздуха, следующие с определенной частотой и характеризующиеся периодическими появлениями областей высокого и низкого давления, воспринимаются нами как звуки определенной высоты и громкости. Существует специальная физическая единица, посредством которой оценивается частота колебаний воздуха в секунду, — герц, численно равная одному колебанию, совершаемому за секунду.
Чем больше частота колебаний давления воздуха, тем выше воспринимаемый нами звук. Человек обладает способностью слышать звуки, при которых частота колебаний давления воздуха находится в пределах диапазона от 20 до 20 000 Гц. Приведем пример для сравнения: такой музыкальный инструмент, как фортепиано, способен порождать звуки с частотой в диапазоне от 27 до 4 200 Гц. Размах частоты колебаний воздуха, восприни-
168
маемых разными живыми существами в виде ощущении, весьма различен. Летучие мыши и собаки способны слышать намного более высокие звуки, чем человек.
Заметим, что субъективно воспринимаемая человеком высота звука зависит не только от частоты колебаний давления воздуха. На нее оказывает влияние и сила звука, или его интенсивность, т.е. разность давлений между самой высокой и самой низкой точками, отражающими величину давления воздуха (рис. 33, параметр амплитуды). Более сильный звук иногда воспринимается как более высокий, и наоборот.
Рис. 33. График, иллюстрирующий колебания воздуха, воспринимаемые в виде ощущений звука, и основные параметры этих колебаний, от которых зависят
возникающие ощущения
169
Для оценки субъективной громкости воспринимаемого звука также предложена специальная шкала, единицей которой является децибел. Чтобы представить себе громкость звука, соответствующего этой единице, обратимся к табл. 8, где в децибелах показана громкость ряда известных нам звуков.
Таблица 8
Средняя громкость разных звуков, выраженная в децибелах
|
Характер звука |
Его воспринимаемая громкость в децибелах |
|
Шепот человека, слышимый на расстоянии полутора-двух метров от говорящего Шум в учреждении, где работают люди, но нет машин, т.е. шум, производимый всеми звуками, кроме отчетливо слышимой речи Человеческая речь средней нормальной громкости, воспринимаемая рядом с говорящим человеком Шум мотора среднего по величине автомобиля Шум электропоезда метро, воспринимаемый на расстоянии около 3 м от края платформы Шум реактивного самолета Верхний предел воспринимаемых человеком звуков, за которым слуховые ощущения превращаются в болевые |
16-18 40 60 75 95 115 более 120 |
Заметим, что длительные и сильные воздействия физических стимулов на наши органы чувств способны вызывать определенные нарушения в их функционировании. Например, глаз, подвергаемый воздействию сильного света в течение длительного времени, слепнет; при воздействии на орган слуха длительных и сильных звуков, амплитуда колебаний которых превышает 90 дб, может наступить временная потеря слуха. Такое нарушение нередко встречается у любителей и исполнителей современных эстрадных молодежных песен и произведений на электромузыкальных инструментах.
Обоняние — вид чувствительности, порождающий специфические ощущения запаха. Это одно из наиболее древних, простых, но жизненно важных ощущений. Анатомически орган обоняния расположен у большинства живых существ в наиболее выгодном месте — впереди, в выдающейся части тела. Путь от рецепторов обоняния до тех мозговых структур, где принимаются и перерабатываются получаемые от них импульсы, наиболее короткий. Нервные волокна, отходящие от обонятельных
170
рецепторов, непосредственно без промежуточных переключений попадают в головной мозг.
Часть мозга, которая называется обонятельной, также является и наиболее древней, и чем ниже живое существо стоит на эволюционной лестнице, тем большее пространство в массе головного мозга она занимает. У рыб, например, обонятельный мозг охватывает практически всю поверхность полушарий, у собак — около одной ее трети, у человека его относительная доля в объеме всех мозговых структур равна примерно одной двадцатой части.
Указанные различия соответствуют развитости других органов чувств и тому жизненному значению, которое данный вид ощущений имеет для живых существ. Для некоторых видов животных значение обоняния выходит за пределы восприятия запахов. У насекомых и высших обезьян обоняние также служит средством внутривидового общения.
Следующий вид ощущений — вкусовые — имеет четыре основные модальности: сладкое, соленое, кислое и горькое. Все остальные ощущения вкуса представляют собой разнообразные сочетания этих четырех основных.
Кожная чувствительность, или осязание, — это наиболее широко представленный и распространенный вид чувствительности. Всем нам знакомое ощущение, возникающее при прикосновении какого-либо предмета к поверхности кожи, не представляет собой элементарного осязательного ощущения. Оно есть результат сложного комбинирования четырех других, более простых видов ощущений: давления, боли, тепла и холода, причем для каждого из них существует специфический вид рецепторов, неравномерно расположенных в различных участках кожной поверхности.
Наличие таких рецепторов можно обнаружить практически на всех участках кожи. Однако специализированность кожных рецепторов до сих пор точно установить не удалось. Неясно, существуют ли рецепторы, исключительно предназначенные для восприятия одного воздействия, порождающие дифференцированные ощущения давления, боли, холода или тепла, или качество возникающего ощущения может меняться в зависимости от состояния одного и того же рецептора, а также от специфики воздействующего на него свойства. Известно только, что сила и качество кожных ощущений сами по себе относительны. Например, при одновременном воздействии на поверхность одного участка кожи теплой водой ее температура воспринимает-
171
ся по-разному в зависимости от того, какой водой мы воздействуем на соседний участок кожи. Если она холодная, то на первом участке кожи возникает ощущение тепла, если она горячая, то ощущение холода. Температурные рецепторы имеют, как правило, два пороговых значения: они реагируют на высокие и низкие по величине воздействия, но не отзываются на средние.
На примерах кинестетических ощущений и ощущений равновесия можно подтвердить тот факт, что далеко не все ощущения являются осознаваемыми. В повседневной речи, которой мы пользуемся, отсутствует слово, обозначающее ощущения, идущие, например, от рецепторов, расположенных в мышцах и работающих при их сокращении или растяжении. Тем не менее эти ощущения все же существуют, обеспечивая управление движениями, оценку направления и скорости движения, величину расстояния. Они формируются автоматически, поступают в мозг и регулируют движения на подсознательном уровне. Для их обозначения в науке принято слово, которое происходит от понятия «движение», — кинетика, и их поэтому называют кинестетическими.
Без ощущений подобного рода мы бы испытывали большие трудности, связанные с одновременным согласованием движений различных частей тела, сохранением позы, равновесия, контролем различных непроизвольных движений (безусловно-рефлекторные реакции, навыки и т.п.), потому что все они включают в себя такие двигательные моменты, которые выполняются автоматически и очень быстро. Кроме мышц рецепторы кинестетических ощущений находятся в других органах. Например, формирование ощущений, которые способствуют поддержанию и сохранению равновесия, происходит благодаря наличию особых рецепторов равновесия, имеющихся во внутреннем ухе. От работы этих рецепторов зависит чувство ускорения или замедления движений.
Существуют данные о том, что и с помощью обычных органов чувств человек воспринимает раздражители, находящиеся за нижним порогом его чувствительности. Эти раздражители (их называют субсенсорные) способны оказывать влияние даже на осознаваемые ощущения. Это доказывает существование у человека восприимчивости к неощущаемым сознательно раздражителям. С помощью такой чувствительности мы уточняем, например, локализацию звука. Физиолог Г.В.Гершуни, в частности, пишет, что «сразу после контузии, когда слуховые ощущения либо полностью отсутствуют, либо появляются только
172
при воздействии очень сильных звуков, возникают такие ответные реакции организма, как изменение спонтанной электрической активности коры головного мозга — появление ритмов более высоких частот... изменение разности потенциалов кожи (кожно-гальваническая реакция) и улитко-зрачковый рефлекс — изменение диаметра зрачка при действии звука»1.
Зона неслышимых звуков, вызывающих улитко-зрачковый рефлекс, была названа Гершуни «субсенсорной областью». На стадиях постепенного восстановления слуха эта зона увеличивается, а при полной нормализации уменьшается. Подобным же образом ведут себя другие непроизвольные реакции, регистрируемые в ходе патологического процесса. В норме пределы субсенсорной области существенно зависят от состояния человека и для улитко-зрачкового рефлекса колеблются в пределах от 5 до 12 дб.
Все виды ощущений возникают в результате воздействия соответствующих стимулов-раздражителей на органы чувств. Однако ощущение возникает не сразу, как только нужный стимул начал действовать. Между началом действия раздражителя и появлением ощущения проходит определенное время. Оно называется латентным периодом. Во время латентного периода происходит преобразование энергии воздействующих стимулов в нервные импульсы, их прохождение по специфическим и неспецифическим структурам нервной системы, переключение с одного уровня нервной системы на другой. По длительности латентного периода можно судить об афферентных структурах центральной нервной системы, через которые, прежде чем попасть в кору головного мозга* проходят нервные импульсы.
Эволюция психологических представлений об ощущении.
Рассмотрим вопрос определения сущности и особенностей ощущения в ретроспективе исторического развития психологического познания. Методология решения данной проблемы в основном сводилась к ответу на несколько вопросов:
1. С помощью каких механизмов физические движения внешнего мира трансформируются во внутренние физические движения в органах чувств, нервах и мозге?
2. Как физическое движение в органах чувств, нервах и мозге производят ощущение в том, что Галилей назвал “живым и чувствующим телом”?
3. Какую информацию получает человек с помощью зрения, слуха и других органов чувств, какие сенсорные сигналы необходимы ему, чтобы получать эти ощущения?
Так, античная мысль выработала два принципа, лежащие в основе и современных представлений о природе чувственного образа, - принцип причинного воздействия внешнего стимула на воспринимающий орган и принцип зависимости сенсорного эффекта от устройства этого органа.
Демокрит, например, исходил из гипотезы об “истечениях”, о возникновении ощущений в результате проникновения в органы чувств материальных частиц, испускаемых внешними телами. Атомам – неделимым мельчайшим частицам, проносящимся по вечным и неизменным законам, совершенно чужды такие качества, как цвет и тепло, вкус и запах. Чувственные качества считались присущими не сфере реальных предметов, а сфере взаимодействия этих предметов с органами ощущений.
Среди самих чувственных продуктов Демокрит выделял две категории:
1) цвета, звуки, запахи, которые, возникая под воздействием определенных свойств мира атомов, ничего в нем не копируют;
2) целостные образы вещей (“эйдола”), в отличие от цветов воспроизводящие структуру объектов, от которых они отделяются. Учение Демокрита об ощущениях как эффектах атомных воздействий было первой причинной концепцией возникновения отдельных сенсорных качеств.
Если концепция Демокрита исходила из принципа “подобное познается подобным”, то основоположники теорий считали, что сладкое, горькое и другие чувственные свойства вещей нельзя познать с помощью их самих. Всякое ощущение сопряжено со страданием, - учил Анаксагор. Одного контакта внешнего объекта с органом недостаточно для того, чтобы возникло чувственное впечатление. Необходимо противодействие органа, наличие в нем контрастных элементов.
Аристотель разрешил антиномию подобного – противоположного с новых общебиологических позиций. По его мнению, уже у истоков жизни, где течение неорганических процессов начинает подчиняться законам живого, сначала противоположное действует на противоположное (например, пока пища не переварена), но затем (когда пища переварена) “подобное питается подобным”. Ощущаемая способность трактуется им как уподобление органа чувств внешнему объекту. Ощущающая способность воспринимает форму предмета “без его материи, подобно тому, как воск принимает оттиск печати без железа и без золота”. Первичен предмет, вторично его ощущение, сравниваемое с оттиском, отпечатком. Но этот отпечаток возникает только благодаря деятельности “сенсорной” (“животной”) души. Деятельность, агентом которой является организм, превращает физическое воздействие в чувственный образ.
Таким образом, Аристотель помимо проникновения в орган истечений от предмета, признавал также необходимым для возникновения сенсорного эффекта и процесс, исходящий от самого организма.
На более высокую ступень учение об ощущениях было поднято в арабоязычной науке Ибн аль-Хайсамом. Так, по его мнению, за основу зрительного восприятия следует принимать построение в глазу по законам оптики образа внешнего объекта. То, что в дальнейшем стали называть проекцией этого образа, т.е. его отнесенностью к внешнему объекту, Ибн аль-Хайсам считал результатом дополнительной умственной деятельности более высокого порядка.
В каждом зрительном акте он различал, с одной стороны, непосредственный эффект запечатления внешнего воздействия, с другой – присоединяющуюся к этому эффекту работу ума, благодаря которой устанавливается сходство и различие видимых объектов. Причем такая работа происходит бессознательно. Он явился, тем самым, предшественником учения об участии “бессознательных умозаключений” (Гельмгольц) в процессе непосредственного зрительного восприятия. Таким образом разделялись: непосредственный эффект воздействия световых лучей на глаз и дополнительные психические процессы, благодаря которым возникает зрительное восприятие формы предмета, его объема и т.д.
До XIX века изучение сенсорных явлений, среди которых ведущее место занимала зрительная перцепция, велось преимущественно математиками и физиками, установившими, исходя из законов оптики, ряд физических показателей в деятельности глаза, и открывшими некоторые важные для будущей физиологии зрительных ощущений и восприятий феномены (аккомодацию, смешение цветов и др.). В течение долгого времени нервная деятельность мыслилась по образцу механического движения (Р.Декарт). Ее носителем считались мельчайшие тельца, обозначающиеся терминами “животные духи”, “нервные флюиды” и т.п. По механическому образцу представлялась и познавательная деятельность.
С развитием естествознания зарождались новые представления о свойствах нервной системы. Окончательно было сокрушено представление о том, что процесс чувственного познания состоит в передаче по нервам нетелесных копий объекта.
В первые десятилетия девятнадцатого века идет интенсивное изучение функций глаза как физиологической системы. Значительное место уделяется субъективным зрительным феноменам, многие из которых давно были известны под названием “обманы зрения”, “случайные цвета” и т.п. Так, Мюллер добивается физиологического объяснения иллюзий ценой отрицания различий между ощущениями, правильно отражающими внешний мир, и чисто субъективными сенсорными продуктами. И те, и другие он трактует как результат актуализации заложенной в органе чувств “специфической энергии”. Тем самым реальность превращалась в мираж, созданный нервно-психической организацией. По Мюллеру, чувственное качество имманентно присуще органу, а ощущения определяются исключительно свойствами нервной ткани. Принцип специфической энергии органов чувств – представление о том, что качество ощущения зависит от того, какой орган чувств возбужден.
Другой ученый - Ч. Белл, изучая закономерности построения образа на сетчатке глаза, выдвигает предположение, что деятельность сознания, вмешиваясь в оптические законы, производит переворачивание образа, возвращая его в положение, соответствующее реальным пространственным отношениям. Таким образом, он настаивал на вкладе мышечной работы в построение сенсорного образа. Согласно Ч.Беллу, мышечная чувствительность (а следовательно и двигательная активность) является непременным участником приобретения сенсорной информации.
Дальнейшие исследования органов чувств побуждали рассматривать сенсорные образцы (ощущение, восприятие) как производное не только рецепторов, но и эффекторов. Психический образ и психическое действие соединились в целостный продукт. Такой вывод получил прочное экспериментальное обоснование в опытах Гельмгольца и Сеченова.
Гельмгольц предложил гипотезу, согласно которой работа зрительной системы при построении пространственного образа происходит по аналогу логической схемы. Он назвал эту схему “бессознательным умозаключением”. Бегающий по предметам взгляд, сравнивающий их, анализирующий и т.д. производит операции, в принципе сходные с тем, что делает мысль, следуя формуле: “Если… то…”. Из этого следовало, что построение умственного образа происходит по типу действий, которым организм первоначально обучается в “школе” прямых контактов с окружающими предметами (по мнению А.В. Петровского и М.Г. Ярошевского). Иначе говоря, осознавать внешний мир в форме образов субъект способен только потому, что не осознает своей интеллектуальной работы, скрытой за видимой картиной мира.
И. Сеченов доказал рефлекторный характер этой работы. Сеченов Иван Михайлович (1829-1905) – русский физиолог и психолог, автор естественнонаучной теории психической регуляции поведения, предвосхитивший в своих работах понятие об обратной связи как непременном регуляторе поведения. Чувственно-двигательную активность глаза он представил как модель “согласования движения с чувствованием” в поведении целостного организма. В двигательном аппарате вместо привычного сокращения мышц он увидел особое психическое действие, которое направляется чувствованием, то есть психическим образом среды, к которой оно (и организм в целом) приспосабливается.
В конце XIX века исследования ощущений были детерминированы желанием исследователей расщепить “материю” сознания на “атомы” в виде простейших психических образов, из которых она строится (В.Вундт). Ощущения в лаборатории Вундта, изучаемые с помощью метода интроспекции, представлялись как особые элементы сознания, доступные в своем истинном виде только наблюдающему их у себя субъекту.
Современные взгляды относительно физиологических основ ощущений интегрируют все то полезное, что было накоплено различными учеными в предыдущие века и десятилетия.
2. Жизнедеятельность человека предполагает активное исследование объективных закономерностей окружающей действительности. Познание мира, построение образа этого мира необходимы для полноценной ориентации в нем, для достижения человеком собственных целей. Знание окружающего мира входит во все сферы деятельности человека и основные формы его активности.
В познании принято выделять два уровня: чувственный и рациональный. К первому уровню относится познание с помощью органов чувств. В процессе чувственного познания у человека складывается образ, картина окружающего мира в его непосредственной данности и многообразии. Чувственное познание представлено ощущениями и восприятием. В рациональном познании человек выходит за пределы чувственного восприятия, вскрывает существенные свойства, связи и отношения между предметами окружающего мира. Рациональное познание окружающего мира осуществляется благодаря мышлению, памяти и воображению.
Ощущение — это процесс первичной обработки информации, который представляет собой отражение отдельных свойств предметов и явлении, возникающее при их непосредственном воздействии на органы чувств, а также отражение внутренних свойств организма. Ощущение выполняет функцию ориентации субъекта в отдельных, самых элементарных свойствах объективного мира.
Ощущения являются наиболее простой формой психической деятельности. Они возникают как рефлекторная реакция нервной системы на тот или иной раздражитель. Физиологической основой ощущения является нервный процесс, возникающий при действии раздражителя на адекватный ему анализатор. Анализатор состоит из трех частей:
Периферического отдела (рецептора), трансформирующего внеййннэю энергию в нервный процесс;
Проводящих нервных путей, соединяющих периферические отделы анализатора с его центром: афферентных (направленных к центру) и эфферентных (идущих к периферии);
Подкорковых и корковых отделов анализатора, где происходит переработка нервных импульсов, приходящих из периферических отделов.
Клеткам периферических отделов анализатора соответствуют определенные участки корковых клеток. Многочисленные эксперименты позволяют четко установить локализацию в коре тех или иных видов чувствительности. Зрительный анализатор представлен главным образом в затылочных зонах коры, слуховой — в височных зонах, осязательно-двигательная чувствительность локализована в задней центральной извилине, и т.д.
Для возникновения ощущения необходима работа всего анализатора. Воздействие раздражителя на рецептор вызывает появление раздражения. Начало этого раздражения выражается в превращении внешней энергии в нервный процесс, который производится рецептором. От рецептора этот процесс по афферентным путям достигает коркового отдела анализатора, вследствие чего возникает ответ организма на раздражение — человек ощущает свет, звук или другие качества раздражителя. Вместе с тем воздействия внешней или внутренней среды на периферическую часть анализатора вызывают ответную реакцию, которая передается по эфферентным путям и приводит к тому, что зрачок расширяется или сужается, взгляд направляется на предмет, рука отдергивается от горячего и т.д. Весь описанный путь называется рефлекторным копытом. Взаимосвязь элементов рефлекторного кольца создает основу ориентировки сложного организма в окружающем мире, обеспечивает деятельность организма в разных условиях его существования.
Психика начинается с ощущений: если бы мы могли помнить себя в утробе матери,
в нашей памяти, наверное, возникли бы только ощущения: неясные звуки, цветовые
пятна, вибрации, покачивания.
Ощущение — это процесс первичной обработки информации на уровне отдельных
свойств предметов и явлений. Этот уровень обработки информации называется сен"
сорным. На нем отсутствует целостное представление о том явлении, которое вызва"
ло ощущения. Ощущение — только первичный материал психического образа, кото"
рый формируется на уровне восприятия.
Восприятие, или перцепция, — это процесс обработки сенсорной информации,
результатом которой является отражение окружающего нас мира как совокупности
предметов и событий.
Выделение двух стадий обработки информации — сенсор"
ных и перцептивых процессов — во многом является абстрак"
цией. Трудно отделить их друг от друга, как последовательные
действия театрального спектакля. Если мы находимся в нор"
мальном состоянии, то идя по ночной улице, мы воспринимаем
здания, тротуар, фонари и автомобили, а не просто ощущаем
шорохи, блики и вибрации. Перцептивная обработка инфор"
мации не просто следует за сенсорной с крайне малым вре"
менным интервалом, — эти процессы могут идти параллельно.
Поскольку первичным, элементарным психическим опы"
том можно считать ощущение, то ученым прежде всего хоте"
лось понять, каким образом физическая стимуляция пре"
образуется в ощущение. Демокрит, например, полагал,
что мы ощущаем внешний мир посредством маленьких,
слабых копий объектов, которые, согласно его теории,
входят в тело через органы чувств и переносятся духами
по неким полым трубкам в чувствительную часть мозга,
где они каким"то образом вызывают ощущения.
Прошло много столетий, прежде чем проблема соот"
ношения физического и психического стала объектом
экспериментальных исследований. Их основоположни"
ком стал Г. Т. Фехнер. В 1860 г. Фехнер опубликовал
труд под названием «Элементы психофизики». Неиску"
шенный в психологии человек редко задумывается над
тем, что ощущение от звука и сам звук — не одно и то же,
что вспышка света и ощущение, ею вызванное, принадлежат хотя и связанным, но
различным реальностям: физическому и психическому миру. Фехнер над этим заду"
мался. Основными задачами психофизики он считал изучение соотношения физи"
ческого и психического мира и количественное описание этого соотношения. В духе
научной идеологии того времени Фехнер обратил внимание на элементарные собы"
тия, происходящие в физической и психической реальности: это были, соответствен"
но, простой физический раздражитель и ощущение.
Первый вопрос, который интересовал Фехнера, — это проблема порогов чувстви"
тельности. Возможности наших органов чувств ограниченны: мы можем разговари"
вать на расстоянии 5, 10, 20 метров, но если наш собеседник удалится от нас на рас"
стояние 5 километров, разговор без применения специальных средств усиления звука
станет невозможным. Значит (разумно предположить), как считал Фехнер и его пос"
ледователи, что все стимулы по физической интенсивности можно разделить на те,
которые ощущаются, и те, которые не ощущаются.
Выделяют два типа порогов чувствительности: абсолютный и дифференциальный,
или разностный.
Абсолютный порог чувствительности — это такая величина стимула (физического
раздражителя), при которой начинает возникать ощущение. Обратимся к рис. 11"1.
Все стимулы, которые больше (сильнее, громче, ярче) определенной интенсивности
раздражителя, вызывают ощущения (правая часть диапазона). Стоит же нам несколь"
ко уменьшить величину стимула (сдвинуть его в левую часть диапазона), как мы пе"
рестаем его ощущать.
Дети похожи на родителей. Иногда мы не можем отличить голос сына от голоса
отца, во всяком случае, в первые секунды телефонного разговора. Нам трудно на"
строить гитару: подстраивая одну струну к другой, мы не слышим разницы в звучании,
но наш товарищ с консерваторским образованием говорит, что
нужно еще подтянуть на четверть тона. Следовательно, есть
такая величина физического различия между стимулами, при
которой мы начинаем их различать. Эта величина носит назва"
ние дифференциального порога, или порога дифференциальной
чувствительности.
Обратимся к рис. 11"2. Если мы уменьшим физическую раз"
ницу между стимулами, то различие между ними перестанет
ощущаться. Стоит слегка «развести» стимулы по физической
интенсивности, как ощущение различия появится.
Несмотря на то, что абсолютный и дифференциальный по"
роги представляют собой явно различные характеристики, за
этими понятиями стоит общий принцип, или, как говорят в на"
уке, одно и то же допущение. Предполагается, что сенсорный
ряд — диапазон наших ощущений — дискретен (прерывен): до
определенных пределов ощущение есть, а потом пропадает. Причем эта точка зрения
распространяется как на абсолютный порог, так и на дифференциальный.
Представление, что наша сенсорная система устроена по пороговому, прерывно"
му принципу, называется концепцией дискретности сенсорного ряда. Казалось бы,
вполне разумная идея. О чем тут спорить?! Оказывается, есть о чем. Психофизики,
воодушевленные идеей «абсолютного нуля», или точкой исчезновения ощущений,
провели сотни экспериментов в надежде найти и раз и навсегда определить пороги
чувствительности. Не тут"то было. Помещают испытуемого в специальную, изоли"
рованную от шумов экспериментальную комнату, измеряют его пороги, один раз по"
лучают одно значение, другой раз — получают другое значение. Это похоже на ситу"
ацию, когда дверь в квартире открывается то с двух с половиной оборотов, то с двух,
то с полутора, то вообще с одного, а замок тот же, и закрываете вы его все время ровно
на два оборота.
Получается, что порог как бы плавает. Каждый раз мы получаем несколько раз"
личные значения: иными словами, даже для очень слабых раздражителей существует
некоторая (ненулевая) вероятность их обнаружения, а для отностельно сильных —
ненулевая вероятность их необнаружения. Зависимость вероятности обнаружения
(различения) стимулов от их интенсивности называется психометрической функци_
ей. Как должна выглядеть психометрическая функция, если сенсорная система рабо"
тает по дискретному принципу? До определенного уровня интенсивности стимула
вероятность обнаружения равна нулю, потом — единице (рис. 11"3, а).
А как она выглядит в действительности? Так, как показано на рис. 11"3, б. Основы"
ваясь на результатах психофизических исследований, один из оппонентов Фехнера —
И. Мюллер — высказал идею о непрерывности сенсорного ряда, суть которой состо"
ит в том, что не существует порога как такового: любой стимул в принципе может
вызвать ощущение. Почему же мы не обнаруживаем некоторые слабые сигналы? По"
тому что, утверждал Мюллер, на возможность обнаружения стимула влияет не только
его физическая интенсивность, но и расположенность сенсорной системы к ощуще"
нию. Эта расположенность зависит от множества случайных, плохо контролируемых
факторов: усталости наблюдателя, степени его внимательности, мотивации, опыта
и т. п. Одни факторы благоприятно действуют на способность наблюдателя к обна"
ружению сигнала (например, большой опыт), а другие неблагоприятно (например,
усталость). Соответственно, неблагоприятные факторы уменьшают способность к об"
наружению, а благоприятные — увеличивают. Но в целом, по мнению Мюллера, нет
оснований говорить о существовании какой"то особой точки на оси ощущений, где
они прерываются, исчезают. Сенсорный ряд непрерывен. Если бы мы могли создать
идеальные условия наблюдения, то сенсорная система восприняла бы сколь угодно
малый сигнал.
Со времени научной дискуссии между Фехнером и Мюллером прошло уже более
ста лет, но проблема дискретности"непрерывности сенсорного ряда до сих пор не
получила окончательного решения. Исходные психофизические идеи вдохновили
многих исследователей и позволили им создать массу психофизических концепций,
интересных в теоретическом плане и полезных в практическом. Ниже мы коротко
рассмотрим наиболее характерные из них.
Стивенс, Морган и Фолькман в 1941 г. сформулировали нейроквантовую теорию,
основное допущение которой состоит в том, что единицами нервной системы явля"
ются нервные кванты, каждый квант срабатывает по принципу «все или ничего», т. е.
срабатывает, когда достигнут его порог, и не срабатывает, когда величина возбужде"
ния ниже порогового уровня. Однако для возникновения ощущения, по мнению ав"
торов теории, недостаточно возбуждения одного кванта. Ощущение возникает толь"
ко при возбуждении двух нервных квантов. Кроме того, чувствительность организма
флуктуирует (изменяется во времени, колеблется) совершенно случайным образом.
Эти и другие допущения позволили объяснить некоторые особенности психометри"
ческих функций и защитить идею дискретности сенсорного ряда, невзирая на отсут"
ствие в экспериментальных данных психофизиков скачкообразного перехода от не"
обнаружения к обнаружению или от неразличения к различению. Следует отметить,
что введение понятия «нервный квант» было малообоснованным: за ним не стояло
четких эмпирических данных, оно не имело ясного психофизиологического значения
и поэтому само допущение о существовании нервных квантов воспринимается не без
сомнений.
Весьма продуктивной оказалась концепция, предложенная Грином и Светсом
в 1966 г. и получившая название «теория обнаружения сигнала». Суть этой теории
сводится к следующему. Любой сигнал воспринимается на фоне шума. Даже если
полностью отсутствуют внешние помехи, сама сенсорная система просто за счет сво"
ей работы создает некоторый шум: в нас бьется сердце, по жилам течет кровь, мы
дышим и т. д. Этот шум при жизни наблюдателя нельзя отключить (во всяком случае,
он вряд ли на это согласится). Поэтому, хотя сенсорная система работает по непре"
рывному принципу, все равно обнаружение сигнала — вероятностный процесс. Сиг"
нал сливается с шумом, он становится плохо отличимым от него, особенно когда фи"
зическая интенсивность самого сигнала очень мала. Наблюдатель, по сути дела,
выполняет задачу отличения сигнала от шума. Шум, как ветер, колеблется вокруг
некоторого среднего значения: он может быть то совсем слабым, и тут можно с высо"
кой степенью уверенности сказать, что сигнала не было, то усиливается, и в этом слу"
чае шум легко перепутать с сигналом. На правильность ответа о наличии сигнала
влияют, с одной стороны, собственно сенсорные способности анализаторов (слуха,
зрения и т. д.), с другой — компонент принятия решения. Основными факторами при"
нятия решения являются вероятности сигналов и то значение, которое имеют для вас
правильные ответы и ошибки обнаружения.
Возьмем в качестве примера контроль качества продукции. Сигналом для контро"
лера является бракованное изделие. Несигналом (шумом) — качественное изделие.
Изделий много. Контролер один. Он может ошибаться. Посмотрим, какие возможны
варианты сочетаний ответов наблюдателя и истинного положения вещей. Эти соче"
тания называются исходами процесса обнаружения. Контролер может в принципе
дать два типа правильных ответов: оценить качественное изделие как качественное,
бракованное — как бракованное; а также два типа неправильных: посчитать бракован"
ное качественным и, наоборот, качественное бракованным. Возможные исходы показа"
ны на рис. 11"4.
Если отличить бракованное изделие от не бракованного непросто, если брак пло"
хо отличим от качественных изделий в силу, например, погрешностей измеритель"
ной аппаратуры, дефицита времени или усталости контролера, то задача становится
пороговой, т. е. различие между физическими событиями настолько незначительно,
что это создает проблемы для сенсорной системы: сигнал сливается с шумом, и для
того чтобы отличить одно от другого, приходится привлекать некоторые дополни"
тельные (помимо сенсорных) механизмы.
Это, как указывалось выше, механизмы принятия решения. Если при прочих равных
условиях вероятность брака велика (цех имеет плохую репутацию), то наблюдатель при