Книги-МО / Glava04

III

ЧАСТЬ

СОЗНАНИЕ

È

ВОСПРИЯТИЕ

ÃËÀÂÀ 4. ÑЕНСОРНЫЕ ПРОЦЕССЫ

Ÿ

ÃËÀÂÀ 5. ÂОСПРИЯТИЕ

Ÿ

ÃËÀÂÀ 6. ÑОЗНАНИЕ И ЕГО ИЗМЕНЕННЫЕ СОСТОЯНИЯ

Глава	l Содержание книги

4СЕНСОРНЫЕ ПРОЦЕССЫ

ОБЩИЕ СВОЙСТВА СЕНСОРНЫХ МОДАЛЬНОСТЕЙ

Чувствительность Сенсорное кодирование

ЗРИТЕЛЬНЫЕ ОЩУЩЕНИЯ

Зрение и свет Зрительная система

q Актуальная тема: Процессы принятия решений при обнаружен ии сигнала

Восприятие света Восприятие цвета

ÑËÓÕ

Звуковые волны Слуховая система

Восприятие интенсивности звука Восприятие высоты звука

ДРУГИЕ ОЩУЩЕНИЯ

Обоняние

q Актуальная тема: Искусственные уши и глаза

Вкус Давление и температура Боль

БИОЛОГО-ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ

Общие свойства сенсорных модальностей

115

Âаше лицо — самая отличительная ваша часть. Именно форма и величина глаз, ушей, носа и рта делает вас таким непохожим на других людей. Но

первейшая функция признаков вашего лица вовсе не в том, чтобы сделать вас узнаваемым, а в том, чтобы сделать вас способным ощущать мир. Глазами вы видите мир, ушами его слышите, носом обоняете, а ртом пробуете его на вкус — и все эти органы вместе с несколькими другими снабжают нас большей частью знаний о мире. В следующий раз, когда вы увидите свое лицо в зеркале, подумайте о нем как о сложной воспринимающей системе, смонтированной на платформе, которую мы называем своим телом, и позволяющей нам изучать внешний мир.

Примечательно, что мир, который мы познаем посредством наших органов чувств,— не тот же самый, о котором другие биологические виды узнают с помощью их органов чувств. Каждый из органов чувств человека настроен на восприятие определенного вида стимулов, существенных для его выживания, и нечувствителен к стимулам другого рода. У биологических особей виды стимулов, к которым они чувствительны, различны, как различны и их жизненные потребности. Например, собаки гораздо чувствительнее нас к запахам, поскольку в поведении, критичном для выживания — например, при поиске пищи, помечании тропы и идентификации родни — они в основном полагаются на запахи.

В этой главе мы обсудим некоторые основные свойства органов чувств, уделяя особое внимание органам чувств у человека. Некоторые из рассматриваемых исследований имеют отношение к психологическим явлениям, а некоторые — к биологическим основам этих явлений. Фактически, ни в одной другой области психологии биологический и психологический подходы не взаимодействовали столь плодотворно. На обоих уровнях анализа часто будет проводиться различие между ощущением и восприятием. На психологическом уровне ощущения — это переживания, связанные с простыми стимулами (вспышкой красного света, например), а при восприятии происходит последующая интеграция и смысловая интерпретация этих ощущений (“это — пожарная машина”). На биологическом уровне в процессах ощущения участвуют сами органы чувств и идущие от них нервные пути, и они имеют отношение к начальным этапам приобретения стимульной информации; в процессах восприятия участвуют высшие уровни коры мозга, которые, как известно, больше связаны с процессом осмысливания. Эти различения полезны с точки зрения изложения материала, но они несколько произвольны. Психологические и био-

логические процессы, происходящие на ранних этапах обработки стимульной информации, иногда влияют на конечную интерпретацию ее значения; кроме того, ограничившись рассмотрением нервной системы, вы не обнаружите четкой границы между первоначальным приемом стимульной информации органами чувств и последующим использованием этой информации мозгом. Тем не менее, мы будем иметь в виду различение между ощущением и восприятием, причем в этой главе будут рассматриваться процессы ощущения, а в 5–й главе — процессы восприятия.

Материал данной главы охватывает различ- ные ощущения: зрение, слух, обоняние, вкус и осязание; последнее включает ощущения давления, температуры и боли. В повседневной жизни всякое действие часто сопровождается многими ощущениями: откусывая кусочек персика, мы его видим, чувствуем его текстуру, вкус и запах, слышим звук своих жевательных движений. Однако в интересах анализа мы будем рассматривать каждое ощущение отдельно. Прежде чем перейти к анализу отдельных ощущений, или сенсорных модальностей, обсудим некоторые свойства, общие для всех ощущений.

ОБЩИЕ СВОЙСТВА СЕНСОРНЫХ МОДАЛЬНОСТЕЙ

В этом разделе мы рассмотрим два свойства, общие для всех сенсорных модальностей. Первое из них относится к описанию сенсорных модальностей на психологическом уровне, а второе относится к биологическому уровню. (В разделе “Актуальная тема”, посвященном процессам принятия решений при обнаружении сигналов, вы познакомитесь с третьим общим свойством.)

Чувствительность

Наиболее удивительной чертой наших сенсорных модальностей является их чрезвычайно высокая чувствительность при обнаружении наличия объекта или события или их изменения. Некоторые показатели чувствительности приведены в табл. 4-1. Здесь представлена оценка минимального стимула, который можно обнаружить в одной из пяти модальностей. Что самое примечательное в этих “минимумах”— это насколько они незначительны, то есть насколько чувствительна соответствующая сенсорная модальность. Особенно это касается зрения. Классический эксперимент (Hecht,

116	Глава 4. Сенсорные процессы

ОЩУЩЕНИЯ		МИНИМАЛЬНЫЙ СТИМУЛ
Зрение		Пламя свечи с расстояния в 30 миль в ясную
		темную ночь
Ñëóõ		Тиканье часов с 20 футов при условии полной
		тишины
Âêóñ		Одна чайная ложка сахара на два галлона
		âîäû
	Обоняние	Одна капля духов, развеянная по всему
		объему шести комнат
	Осязание	Крыло мухи, упавшее на щеку с высоты 1см

Òàáë. 4-1

Минимальные стимулы. Приблизительные минимальные стимулы для различных ощущений (по: Galanter, 1962).

Shlaer, & Pirenne, 1942) показал, что чувствительность человеческого зрения находится на пределе физической возможности. Наименьшая единица световой энергии — это квант. Гехт и его коллеги показали, что человек может обнаружить вспышку света всего в 100 квантов. Более того, как было показано ими, только 7 из этих 100 квантов в действительности вступают в контакт с теми молекулами глаза, которые отвечают за преобразование света в зрительное ощущение, и что каждый из этих 7 квантов воздействует на отдельную молекулу. Следовательно, рецептивная единица глаза (молекула) чувствительна к минимально возможной единице световой энергии.

Абсолютный порог. Предположим, вы наткнулись на неизвестное существо и хотите определить его чувствительность к свету. Что вы будете делать? По–видимому, самый прямой путь заключается в том, чтобы определить, какое минимальное количество света оно способно обнаружить. Это ключевая идея измерения чувствительности. То есть наиболее обычный способ оценить чувствительность той или иной сенсорной модальности — это определить минимальную интенсивность стимула, которая надежно отличается от полного отсутствия стимула; например, самый слабый свет, который можно уверенно отличить от темноты. Эта минимальная интенсивность называется абсолютным порогом.

Процедуры для определения абсолютного порога называются психофизическими методами. В одном из широко применяемых методов экспериментатор сначала отбирает набор стимулов, интенсивность которых близка к пороговой (например, набор лампочек, с разной

интенсивностью слабого свечения). Стимулы предъявляются испытуемому по одному в слу- чайном порядке, а он должен сказать “да”, если стимул обнаружен, и “нет”— если не обнаружен. Каждый стимул предъявляется по много раз, и для стимула каждой величины определяется доля положительных ответов.

На рис. 4-1 показана зависимость доли ответов “Да” от величины стимула (световой интенсивности, например). Эти данные типичны для такого рода экспериментов; с ростом интенсивности доля ответов “Да” постепенно растет. Испытуемый иногда обнаруживает стимулы с интенсивностью всего 3 единицы, а иногда ему не удается обнаружить стимул с интенсивностью 8 единиц. Психологи согласились в том, что когда поведение характеризуется такого рода графиком, абсолютный порог определяется как интенсивность стимула, при которой последний обнаруживается в 50% случаев. Так, для данных, показанных на рис. 4–1, абсолютный порог составляет 6 единиц. (Величина абсолютного порога может значительно варьировать как у разных индивидов, так и у одного индивида в разное время, в зависимости от его мотивации и физического состояния.)

Обнаружение изменений интенсивности. Ìèð ïî-

стоянно меняется и способность обнаруживать эти изменения очевидно ценна для выживания. Не удивительно, что психологи посвятили не-

ПОРОГ

Ðèñ. 4-1

Психометрическая функция. По вертикальной оси отложена доля случаев, когда испытуемый отвечает: “Да, я обнаружил стимул”; по горизонтальной оси — мера величины физического стимула. Такие графики называют психометри- ческими функциями, и их можно получить для любого параметра стимула.

					Общие свойства сенсорных модальностей	117
мало усилий изучению способности обнаружи-					гда будет составлять 0.02 от интенсивности
вать изменения интенсивности.					стандарта). Эту зависимость между интенсив-
Стимул должен превысить некоторую мини-					ностью стандарта и ЕЗР можно записать так:
мальную величину, прежде чем можно будет					D I = k,
что–либо обнаружить; точно так же между ин-
тенсивностями двух стимулов должно появить-					I
ся определенное различие, чтобы можно было					где I — интенсивность стандарта, DI — прира-
надежно отличить один от другого. Например,					щение интенсивности для ЕЗР, а k — постоян-
разница интенсивностей двух звуковых тонов					ная величина, названная постоянной Вебера
должна достичь определенной величины, преж-					(0.02 в нашем примере).
де чем один будет слышен громче другого; и					Со времени первого исследования Вебера
также, чтобы они на слух различались по вы-					было проведено много подобных эксперимен-
соте, их частоты должны отличаться на опреде-					тов. Результаты одного из них с применением
ленную величину. Минимальное различие ин-					световых стимулов представлены на рис. 4-2.
тенсивностей двух стимулов или их качества,					Полученные данные изображены кривой лини-
необходимое для суждения о том, что эти сти-					ей**, а то, что предсказывается законом Вебе-
мулы разные, называется дифференциаль-					ра, показано прямой линией. Закон Вебера не
ным порогом, или едва заметным различи-
ем. Подобно абсолютному порогу, едва замет-
ное различие определяется статистически. При
использовании		вышеописанной		эксперимен-
тальной методики едва заметное различие оп-
ределяется как количество изменения, необхо-
димое, чтобы испытуемый обнаруживал разни-
цу между двумя стимулами в 50% случаев.
Эксперимент по определению едва заметно-					ЗАКОН
го различия — сокращенно ЕЗР — можно про-					ВЕБЕРА
вести следующим образом. Вспыхивает пятно
света (стандарт), а над ним на более короткое
время вспыхивает другое пятно света (инкре-
мент*). Стандартное пятно остается одним и
тем же во всех пробах, а интенсивность инкре-
ментного пятна меняется от пробы к пробе. Ис-
пытуемый отвечает “Да” или “Нет”, соответст-
венно тому, кажется ли ему инкрементное пят-
но более ярким, чем стандартное, или нет. Ес-
ли испытуемый в половине попыток может от-
личить инкремент от стандарта, когда интен-
сивность инкремента 51 ватт, а стандарта — 50
ватт, то при этих условиях ЕЗР равно 1 ватт.
Эти эксперименты имеют древнюю историю.
В 1834 году немецкий психолог Эрнст Вебер
провел подобное исследование и обнаружил
одну из наиболее фундаментальных законо-
мерностей в психологии. Он открыл, что чем
выше начальная интенсивность стимула, тем					Ðèñ. 4-2
больше должно быть изменение стимула, чтобы
испытуемый его заметил. Он замерил ЕЗР ин-					ЕЗР для световых стимулов. Задачей испытуе-
тенсивности	äëÿ		нескольких	модальностей,
					мого было обнаружить различие между вспыш-
включая зрение и слух. Он заметил, что ЕЗР
					кой света интенсивностью I и вспышкой интен-
повышается с ростом интенсивности стандарта,					сивностью D I. ЕЗР (в логарифмических едини-
и предположил, что ЕЗР есть постоянная часть					цах) определялось при нескольких различных ин-
интенсивности стимула (Закон Вебера). Если,					тенсивностях (также в логарифмическом мас-
					штабе). График показывает, что возрастание
например, ЕЗР равно 1 при интенсивности 50,
					ЕЗР с ростом интенсивности только прибли-
оно будет равно 2 при интенсивности 100, 4					женно следует закону Вебера. В других случаях
при 200 и так далее (в этом примере ЕЗР все-					закон Вебера выполняется более точно (по:
					Geisler, 1978).

*) Пятно, отличающееся от стандартного по
яркости в большую (инкремент) или меньшую	**) Вернее, белыми точками на кривой линии.—
(декремент) сторону.— Прим. перев.	Ïðèì. ðåä.

118

Глава 4. Сенсорные процессы

ПАРАМЕТР СТИМУЛА			ПОСТОЯННАЯ ВЕБЕРА
Частота звука			0.003
	Интенсивность	звука	0.15
	Интенсивность	света	0.01
	Концентрация запаха		0.07
	Концентрация вкуса		0.20
	Сила давления		0.14

Òàáë. 4-2

Постоянная Вебера. Приблизительные величины постоянной Вебера для различных параметров стимула.

очень точно соответствует данным, но является весьма неплохим приближением. В общем это верно. Закон Вебера имеет и другое применение. Так, величины постоянных Вебера можно использовать для сопоставления чувствительности различных сенсорных модальностей. Чем меньше эта постоянная, тем больше чувствительность к изменениям интенсивности в этой модальности. В табл. 4-2 приведены постоянные Вебера для различных модальностей; из нее ясно, что к запаху мы более чувствительны, чем ко вкусу. Это означает, что когда вы добавляете приправу к готовящемуся блюду, разницу вы почувствуете сначала на запах, а уж потом на вкус.

Вскоре после того как Вебер предложил свой закон, его обобщил немецкий физик Густав Фехнер (Fechner, 1860). Фехнер предположил, что не только ЕЗР является постоянной частью интенсивности стимула, но и что одно ЕЗР перцептивно равно любому другому ЕЗР. (Следовательно, воспринимаемая величина стимула есть просто определенное количество ЕЗР, на которое она превышает абсолютный порог.) Из этих двух предположений Фехнер вывел закон, согласно которому воспринимаемая величина стимула*, P, пропорциональна логарифму его физической интенсивности M; то есть:

P = c log I.

Это уравнение известно как закон Фехнера. Чтобы понять, что это значит, предположим, что с = 1. Тогда, если I удваивается, скажем, от 10 до 20 единиц, то P возрастает только от 1 до 1.3 (приближенно). Следовательно, при удвоении интенсивности света воспринимаемая яркость не удваивается (100–ваттная

*) То есть интенсивность ощущения; в психофизике выражения “ощущаемая величина” и “воспринимаемая величина”, как правило, равнозначны. Но Фехнер все же имел в виду интенсивность ощущения, а не ощущаемой величины стимула.— Прим. ред.

лампочка не выглядит вдвое ярче 50–ваттной), при удвоении громкости звука не удваивается воспринимаемая громкость, и так далее для запаха, вкуса, осязания и других чувств. В общем, при возрастании физической интенсивности стимула его воспринимаемая интенсивность возрастает сначала быстро, а затем все медленнее и медленнее (рис. 4-3). Как и закон Вебера, закон Фехнера — это только приближение; современные исследователи предложили множество его вариантов, чтобы он лучше соответствовал многочисленным экспериментальным результатам (Stevens, 1957). Тем не менее, логарифмическая зависимость оказалась полезной во многих практических применениях психологии ощущений.

Сенсорное кодирование

Теперь, когда мы кое–что знаем о чувствительности различных органов чувств, можно перейти к биологическим основам ощущений.

От рецепторов к мозгу. Перед мозгом стоит

грандиозная задача — ощущать мир. Каждый

Ðèñ. 4-3

Закон Фехнера. При возрастании физической интенсивности стимула его интенсивность восприятия возрастает сначала быстро, а затем все медленнее.

Общие свойства сенсорных модальностей

119

из органов чувств реагирует на определенного рода стимулы: зрение — на световую энергию, слух и осязание — на механическую энергию, вкус и обоняние — на химическую. Но мозг ничего этого не понимает. Он говорит только на языке электрических сигналов, связанных с нервными разрядами. В каждой сенсорной модальности должно сначала произойти преобразование соответствующей физической энергии в электрические сигналы, которые затем своими путями следуют в мозг. Этот процесс перевода называется превращением. Его осуществляют специальные клетки в органах чувств, называемые рецепторами. Зрительные рецепторы, например, расположены тонким слоем на внутренней стороне глаза; в каждом зрительном рецепторе есть химическое вещество, реагирующее на свет, и эта реакция запускает ряд событий, в результате которых возникает нервный импульс. Слуховые рецепторы представляют собой тонкие волосяные клетки, расположенные глубоко в ухе; вибрации воздуха, являющиеся звуковым стимулом, изгибают эти волосяные клетки, в результате чего и возникает нервный импульс. Аналогичные процессы происходят и в других сенсорных модальностях.

Рецептор — это специализированная нервная клетка, или нейрон (см. Гл. 2); будучи возбужденной, она посылает электрический сигнал промежуточным нейронам. Этот сигнал движется, пока не достигнет своей рецептивной зоны в коре мозга, причем у каждой сенсорной модальности имеется своя рецептивная зона. Где–то в мозге — может, в рецептивной зоне коры, а может в каком–то другом участке коры — электрический сигнал вызывает осознанное переживание ощущения. Так, когда мы ощущаем прикосновение, это ощущение “происходит” у нас мозге, а не на коже. Однако, те электрические импульсы в мозге, которые прямо опосредуют ощущение касания, сами были вызваны электрическими импульсами, возникшими в рецепторах осязания, которые расположены в коже. Сходным образом, ощущение горького вкуса рождается не в языке, а в мозге; но мозговые импульсы, опосредующие ощущение вкуса, сами были вызваны электрическими импульсами вкусовых рецепторов языка. Таким образом, рецепторам принадлежит важная роль в обеспечении связи внешних событий с осознанными переживаниями. Многочисленные аспекты наших осознанных восприятий обусловлены конкретными нервными событиями, происходящими в рецепторах. Именно поэтому в нашей трактовке ощущения мы подчеркиваем роль рецепторов.

Кодирование интенсивности и качества. Íàøè

сенсорные системы развивались, собирая информацию о предметах и событиях мира. Како-

го рода информация необходима нам, для того, чтобы узнать, скажем о таком событии, как короткая вспышка яркого красного света? Ясно, что полезно было бы знать ее интенсивность (яркость), качество (красная), длительность (короткая), местоположение и время ее включе- ния. Каждая из сенсорных систем дает некоторую информацию об этих различных свойствах, хотя основным предметом большинства исследований являются свойства интенсивности и качества (или содержания),— именно они и будут интересовать нас в этой главе. Приведем примеры этих двух свойств сенсорного опыта: что при виде ярко–красного пятна мы ощущаем качество красноты с большой интенсивностью; когда мы слышим слабый высокий тон, мы ощущаем качество высоты тона с небольшой интенсивностью.

Следовательно, рецепторы и их проводящие пути к мозгу, должны кодировать интенсивность и качество. Нас интересует, как они это делают? Ученые, изучающие эти процессы кодирования, должны уметь определить, какие именно нейроны активируются данными стимулами. Обычно для этого ведется регистрация активности единичных клеток рецептора и проводящих путей во время предъявления испытуемому различных входных сигналов или стимулов. Так можно точно определить, на какие свойства стимула реагирует тот или иной нейрон.

Иллюстрация типичного эксперимента с регистрацией активности единичной клетки показана на рис. 4-4. Хотя это эксперимент со зрением, аналогичный метод применялся в исследованиях других видов чувствительности. До начала эксперимента животное (в данном слу- чае обезьяну) подвергают хирургической операции, во время которой в определенные участки зрительной коры вживляются тонкие провода. Разумеется, такая операция проводится в условиях стерильности и при соответствующей анестезии. Тонкие провода — микроэлектроды — покрыты изоляцией везде, кроме самого кончика, которым регистрируется электрическая активность контактирующего с ним нейрона. После имплантации эти микроэлектроды не вызывают боли, и обезьяна может жить и передвигаться вполне нормально. Во время собственно эксперимента обезьяну помещают в устройство для тестирования, а микроэлектроды подсоединяют к усиливающим и регистрирующим устройствам. Затем обезьяне предъявляют различные зрительные стимулы. Наблюдая, от какого электрода поступает устойчивый сигнал, можно определить, какой нейрон реагирует на каждый из стимулов. Поскольку эти электри- ческие сигналы очень слабые, их надо усилить и отобразить на экране осциллографа, преобразующего их в кривые изменения электрическо-

120

Глава 4. Сенсорные процессы

осциллограф

усилитель

Микроэлектрод

экран поле восприятия

ñâåò

Ðèñ. 4-4

Регистрация активности единичной клетки. Обезьяну под анестезией помещают в устройство, фиксирующее ее голову. Стимул — часто это мигающая или двигающаяся светлая полоса — проецируется на экран. Микроэлектрод, имплантированный в зрительную систему обезьяны, следит за активностью единичного нейрона, а снимаемый с него сигнал усиливается и показывается на осциллографе.

го напряжения. Большинство нейронов вырабатывают ряд нервных импульсов, отражающихся на осциллографе в виде вертикальных всплесков (спайков). Даже при отсутствии стимулов многие клетки вырабатывают редкие импульсы (спонтанная активность). Когда предъявляется стимул, к которому чувствителен данный нейрон, можно видеть быструю последовательность спайков.

Регистрируя активность единичной клетки, ученые немало узнали о том, как органы чувств кодируют интенсивность и качество стимула. Основной способ кодирования интенсивности стимула — это число нервных импульсов в единицу времени, т.е. частота нервных импульсов. Покажем это на примере осязания. Если кто–то слегка касается вашей руки, в нервных волокнах появится ряд электрических импульсов. Если давление увеличивается, величи- на импульсов остается той же, но их число в единицу времени возрастает (рис. 4-5). То же самое с другими модальностями. В общем, чем больше интенсивность, тем выше частота нервных импульсов и тем больше воспринимаемая интенсивность стимула.

Интенсивность стимула можно кодировать и другими способами. Один из них — кодировать интенсивность в виде временнóго паттерна следования импульсов. При низкой интенсивности нервные импульсы следуют относительно редко, и интервал между соседними импульсами изменчив. При высокой же интенсивности интервалы следования импульсов могут становиться достаточно постоянными (см. рис. 4–5). Еще одна возможность — кодировать интенсивность в виде абсолютного числа активированных нейронов: чем больше интенсивность стимула, тем больше вовлеченных нейронов.

Кодирование качества стимула — дело более сложное, и оно все время будет всплывать в нашем обсуждении. Ключевая идея кодирования качества принадлежит Иоганну Мюллеру, который в 1825 году предположил, что мозг способен различать информацию, поступающую от разных сенсорных модальностей, — например, о свете или о звуке — благодаря тому, что она идет по различным чувствительным нервам (одни нервы передают зрительные ощущения, другие — слуховые и т.д.). Идея Мюллера о специфических нервных энергиях, получила подтверждение в последующих исследованиях, где было показано, что нервные пути, начинающиеся у различных рецепторов, оканчиваются в различных зонах коры мозга. Сегодня практически все согласны в том, что мозг кодирует качественные различия между сенсорными модальностями, используя специфические нервные пути*.

А как обстоит дело с различными качествами в пределах одной сенсорной модальности? Как мы отличаем красное от зеленого или

*) Кодирование информации (преобразование ее из одного вида в другой) не следует смешивать с передачей ее по различным каналам. Первое — функция рецепторов и специализированных нервных клеток мозга, второе — функция проводящих путей.— Прим. ред.

Зрительные ощущения

121

(à)

(á)

(â)

Ðèñ. 4-5

Кодирование интенсивности. Реакция идущего от кожи нервного волокна на (а) слабое,

(б) среднее, (с) сильное давление на рецептор, соединенный с этим волокном. При увеличении силы стимула увеличивается и частота, и регулярность нервных импульсов в этом волокне (по: Goldstein, 1989).

сладкое от кислого? Видимо, кодирование здесь также связано со специфическиим нейронами. К примеру, есть подтверждение тому, что человек отличает сладкое от кислого просто потому, что для каждого вида вкуса имеются свои нервные волокна. Так, по сладким волокнам передается в основном информация от рецепторов сладкого, по кислым волокнам — от рецепторов кислого, и то же самое с солеными волокнами и горькими волокнами.

Однако специфичность — не единственный возможный принцип кодирования. Возможно также, что в сенсорной системе для кодирования информации о качестве используется определенный паттерн нервных импульсов. Отдельное нервное волокно, максимально реагируя, скажем, на сладкое, может реагировать, но в различной степени, и на другие виды вкусовых стимулов. Одно волокно сильнее всего реагирует на сладкое, слабее — на горькое и еще слабее — на соленое; так что “сладкий” стимул активировал бы большое количество волокон с разной степенью возбудимости, и тогда этот конкретный паттерн нервной активности и был бы в системе кодом для сладкого. В качестве кода горького по волокнам передавался бы другой паттерн. Как мы увидим далее при подробном рассмотрении органов чувств, для кодирования качества используется и нервная специфичность, и паттерны.

ЗРИТЕЛЬНЫЕ ОЩУЩЕНИЯ

Вообще, человек наделен следующими видами чувствительности: (а) зрением, (б) слухом,

(в) обонянием, (г) вкусом, (д) осязанием (или

кожным чувством) и (е) чувством положения тела (позволяющим ощущать, например, положение головы относительно туловища). Поскольку чувство положения тела не всегда вызывает сознательные ощущения интенсивности и качества, в этой главе они рассматриваться не будут.

Только зрение, слух и обоняние позволяют получать информацию (часто необходимую для выживания), удаленную от нас на расстояние, и из этой группы зрение у человека имеет наиболее тонкое строение. Переходя к зрению, мы сначала рассмотрим характер стимульной энергии, к которой чувствительно зрение; затем мы опишем зрительную систему, уделив особое внимание тому, как рецепторы осуществляют процесс превращения энергии; после этого обратимся к обработке информации об интенсивности и качестве в зрительной модальности.

Зрение и свет

Каждый орган чувств реагирует на определенный вид физической энергии, и для зрения физическим стимулом является свет. Свет — это электромагнитное излучение, вид энергии, которая излучается Солнцем и остальной частью вселенной, и в которой постоянно купается наша планета. К электромагнитной энергии относится не только свет, но и космическое излучение, рентгеновские лучи, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, а также волны радио– и телевизионного диапазона. Электромагнитная энергия распространяется в виде волн, длина которых (расстояние между соседними пиками волны) варьирует в огромном диапазоне — от самых коротких космических лу- чей (с длиной волны 4 триллионных доли сантиметра) до самых длинных радиоволн (длиной несколько километров). Глаза человека чувствительны только к крошечному участку этого диапазона — длинам волн от 400 до 700 нанометров. Нанометр — это одна миллиардная метра, и видимый диапазон занимает только очень малую часть всего электромагнитного спектра. Излучение в видимом диапазоне называется светом; ко всем другим длинам волн мы слепы.

Зрительная система

К зрительной системе человека относятся: глаза, некоторые части мозга и соединяющие их проводящие пути, (упрощенная иллюстра-