2.Сенсорные системы человека. Обзор (стимул, кодируемые в цнс параметры, сенсорная поверхность, локализация анализатора).

Существует 7 сенсорных систем человека:

- Тактильная система (система кожных ощущений). Стимулом является внешний контакт поверхности кожи и раздражителя. Принимающий орган чувств - кожа. Ощущение-прикосновение, боль, тепло, холод.

- Вестибулярная система. Стимулом является механическая и гравитационная сила. Вестибулярная система обеспечивает перемещение в пространстве. Орган чувства: внутреннее ухо.

- Кинестетическая система. Стимулом является движение тела. Органы чувств: мышцы, сухожилия суставы. Контролирует движение и позиции частей тела.

- Вкус. Стимулом является растворенные вещества. Орган чувств: язык. Ощущение – вкус(сладкий ,горький, кислый, соленый)

- Обоняние. Стимул: летучие вещества. Орган чувств: нос. Воспринимаемое ощущение: запахи.

- Слух. Стимул: звуковые волны. Орган чувств: ухо. Ощущение: шумы, звуки.

Выделяют еще одну сенсорную систему: гаптическая.

Гаптическая система - это кожные ощущения + кинестетические ощущения. Гаптическое восприятие формируется при осязании мелких частей предметов, и полное восприятие формируется при более широких размахах руки.

Отдельно выделяют некую систему ответственную за восприятие вибрации (слепоглухие опираются в основном на гаптическую систему и ощущение вибрации).

Также существует вопрос о существовании экстрасенсорного восприятия (ясновидение, телепатия, предвидение, телекинез).

Аристотель выделял пять чувств, но в действительности у человека их десять: зрение, слух, два вида химический чувствительности (вкус и обоняние), четыре вида кожной чувствительности (тактильная, болевая, ощущения холода и тепла) и два проприоцептивных чувства (кинестетическое и вестибулярное). Всем органам чувств присуще наличие рецепторных клеток, которые преобразуют воздействие физических раздражителей в нервные импульсы.

Зрение. Свет можно определить как видимый участок спектра электромагнитного излучения. Попадая в глаз, световые лучи фокусируются с помощью хрусталика на сетчатке. От рецепторов сетчатки нервные импульсы по зрительному нерву поступают в мозг. Электромагнитная энергия вызывает фотохимические изменения в рецепторных клетках сетчатки, которые преобразуются затем в нервные сигналы. Человеческий глаз имеет два вида рецепторов: колбочки – для цветового видения; палочки – для ночного видения. Палочки, хотя и не воспринимают цвет, более чувствительны, чем колбочки, и используются в сумерках или ночью.

Слух. Слуховыми раздражителями являются акустические (звуковые) волны. Создаваемая ими механическая вибрация стимулирует слуховые рецепторы базилярной, или основной, мембраны внутреннего уха, которые превращают звуковые колебания в нервные импульсы. Расстояние, отделяющее одно ухо от другого, позволяет слушателю определить положение источника звука. Данный эффект аналогичен стереозаписи, при которой два микрофона расположены порознь для улавливания трехмерного звучания. В этом смысле слуховое восприятие является восприятием пространственным.

Вкус и обоняние. Поскольку эти виды ощущений стимулируются химическими веществами, их относят к химической чувствительности. За ощущение запаха ответственны газообразные вещества, которые улавливаются рецепторами, расположенными в полости носа, тогда как ощущение вкуса вызывают жидкости, которые стимулируют вкусовые луковицы на поверхности языка. Чувствительность обонятельных рецепторов может быть настолько высокой, что нескольких молекул газа уже достаточно, чтобы ощутить их с помощью обоняния.

Проприоцептивные чувства: кинестетические и вестибулярные ощущения. Благодаря кинестетической чувствительности человек ощущает положение своего тела и конечностей даже с закрытыми глазами. Без этого люди были бы вынуждены ощупывать свои ноги либо смотреть на них, чтобы ходить должным образом. Кинестетические рецепторы обнаружены в сухожилиях, суставах и мышцах. Эти «глубинные рецепторы» обеспечивают ощущения, отличные от возникающих на поверхности тела. Поэтому, даже если рука потеряла кожную чувствительность, человек все же способен воспринимать вес, размеры и форму находящегося в ней предмета, например шариковой ручки. Во внутреннем ухе локализованы детекторы движения, составляющие вестибулярный аппарат – орган равновесия. В преддверии внутреннего уха размещаются три полукружных канала, имеющие расширения в виде двух мешочков и ампул. В них находятся рецепторы, воспринимающие вращательные и прямолинейные движения головы и посылающие импульсы в мозг; в результате возникают ощущения, от которых зависит чувство равновесия. Повреждение указанных структур приводит к нарушению чувства равновесия; временное его нарушение можно вызвать искусственно, если кататься на карусели или каким-то иным способом чрезмерно стимулировать полукружные каналы.

Кожная чувствительность. Кожа является органом чувств, и связанные с ней ощущения названы кожными. Не всякое прикосновение воспринимается, поскольку для достижения порога чувствительности на кожу надо надавить с достаточной силой. Стимуляция любого органа чувств, превышающая верхний абсолютный порог ощущений, вызывает боль; если же стимул настолько слаб, что не достигает нижнего абсолютного порога, то он не воспринимается. Для разных ощущений пороги различны. Волоски на теле являются высокочувствительным инструментом, и для ощущения прикосновения достаточно, чтобы они были просто согнуты. Так называемый физиологический ноль (кожный ноль) соответствует температуре, ниже которой возникает ощущение холода, а выше – тепла. Физиологический ноль сдвигается при адаптации тела к определенной температуре. Это явление объясняет, почему вода в ванне может казаться такой горячей, когда в нее только погружаешься, но через некоторое время становится приятной. Когда температура повышается, чувствительность к теплу снижается, а чувствительность к холоду возрастает.

Изучение феномена болевой чувствительности осложняется тем, что он часто включает в себя факторы, связанные с эмоциями и темпераментом. Например, страх перед креслом зубного врача может понизить болевой порог. Парадоксально, что сам мозг нечувствителен к боли, но «регистрирует» боль, возникающую во всех остальных участках тела. Установлено, что ощущение боли связано с функцией коры больших полушарий (ее определенных зон), однако болевого центра в коре не обнаружено.

3.Психофизика. Проблема абсолютных верхних и нижних порогов ощущений. Проблема пластичности абсолютных нижних порогов ощущений. Теория обнаружения сигнала (ТОС). Проблема дифференциальных порогов ощущений. Константа Вебера - Бугера.

1ПСИХОФИЗИКА – изучение количественной зависимости между физическими параметрами стимуляции и психологическими параметрами ощущения .

2ПСИХОФИЗИКА – наука, изучающее взаимодействие между объективными процессами и субъективными мысленными переживаниями.

Абсолютный порог ощущений - это минимальная величина раздражителя, при которой раздражитель оказывается способным вызвать в анализаторе нервное возбуждение достаточное для возникновения ощущение.

Проблема абсолютных порогов ощущений:

-существование верхних и нижних порогов ощущений (проблема нижнего порога: какова минимальная сила раздражителя, для возникновения ощущения. Для верхних порогов: какова максимальная сила раздражителя чтобы сохранилось ощущение, но не наступила боль)

- в величинах порогов ощущений наблюдаются значительные индивидуальные различия (ты слышишь, а я еще не слышу)

- каково должно быть минимально различие в свойствах 2-х раздражителей, при котором возникает отличные друг о друга ощущения, т.е. дифференциация.

- проблема субъективной оценки интенсивности ощущений в одной модальности и ощущений из разных модальностей.

Методы:

1. Метод минимального изменения: уменьшение интенсивности стимула до тех пор, пока испытуемый не перестанет испытывать ощущения – регистрация полученного значения – увеличения интенсивности стимула до тех пор, пока испытуемый снова не начнет испытывать ощущения – регистрация полученного значения. Замеры производятся несколько раз, а затем вычисляется среднее значение

2. Метод постоянных раздражителей : испытуемому предъявляют ряд стимулов разной интенсивности – в ответ на каждый стимул испытуемый сообщает о наличии или отсутствии ощущений – для каждого из предъявленных значений интенсивности вычисляется пропорция положительных ответов – абсолютным порогом считается интенсивность стимула, при которой наличие ощущений фиксируется в 50 проц. случаев.

Данные замеров как правило отличаются, потому что присутствуют явления адаптации и эффект ожидания (готовность к действию).

Проблема пластичности заключается в том, величина абсолютного порога носит непостоянный характер. По мере накопления опыта величина нижнего порога понижается, а при накоплении утомления – повышается.

Теория обнаружения сигнала (ТОС).

Пороговая теория разработана в связи с проблемой абсолютных порогов. Испытуемый должен нажать на кнопку, когда у него появляется субъективное ощущение воздействия (шум, звук).

Авторы теории Д.Грин и Дж. Светс делят ошибки на 2 типа: ошибка пропуска (воздействие есть, но испытуемый его не отметил), ошибка ложной тревоги (стимула не было, но испытуемому показалось, что был).

Понятием, связанным с проблемой порогов, является дифференциальный порог, или порог различия.

Измерение дифференциального порога (оценка едва заметного различия между 2-мя ощущениями) связано с уже упомянутым эмпирическим фактом – нашей ограниченной способностью к различению стимулов.

Понятие ЕЗР.

Важнейший принцип возникновения едва заметного различия (ЕЗР) между 2-мя ощущениями был открыт Эрнстом Вебером. Установил, что наша способность различать стимулы зависит не от интенсивности стимула, а от отношения приращения стимула к его исходной величине. Насколько нужно изменить интенсивность стимула, для того, чтобы появилась ЕЗР, зависит не от абсолютной, а от относительной величины изменения. Для того, чтобы ЕЗР было обнаружено, стимул должен быть увеличен на постоянный процент исходной интенсивности.

Основной психофизический закон – это соотношение изменения силы раздражителя и субъективного переживания ощущения описывается логарифмической функцией.

При выведении этого закона Фехнер исходил из следующего: испытуемый не может сам оценить интенсивность возникающего у его ощущения, поэтому в формуле единицами измерения выступают физические величины. Кроме того Фехнер признавал 2 допущения: все ЕЗР психологически равны и чем выше интенсивность исходного стимула, тем больше прибавка нужна для того, чтобы ощутить ЕЗР.

Стивенс, напротив, предположил, что ЕЗР не равны и предположил, что человек может сам оценивать свои ощущения. Его метод заключался в том, что он просил испытуемых оценивать стимулы, опираясь на эталон. Интенсивность эталона равна единице. Опираясь на данные этих исследований, Стивенс изменил соотношение Вебера-Бугера, заменив в нем физические величины на отношения субъективного переживания ЕЗР к субъективному переживанию интенсивности исходного стимула. Стивенс вывел свою версию психофизического закона, который, в противовес Фехнеру носит степенной характер, а не логарифмический.

Мы обладаем очень ограниченной способностью различать о., в то время как технический прибор точно показывает, что их источники по физическим характеристикам отличаются. Например, неподготовленному слушателю ноты си и до могут показаться одинаковыми, хотя они отличаются на целых пол тона. На вопрос, каково минимальное различие в свойствах двух раздражителей, при котором возникают отличные друг от друга о., отвечает значение дифференциального порога о..

Важнейший принцип возникновения едва заметного различия (ЕЗР) между двумя о. был открыт Эрнстом Вебером. Он установил, что наша способность различать стимулы зависит не от интенсивности стимула как такового, а от отношения приращения стимула к его исходной величине. Он экспериментировал с различением веса. Выяснилось, что грузы 40 и 41 г оценивались испытуемыми как разные, а 80 и 81 как равные. Таким образом, Вебер установил, что величина ЕЗР для веса составляет 2,5% от первоначального и является постоянной. Этот закон выражается формулой – приращение стимула делить на интенсивность стимула равно константа.

Отношение приращения интенсивности стимула (I) к величине стимула (I) является константой I/I=const – закон Вебера-Бугера.

(закон справедлив только для средней части диапазона, в районе порогов надо вносить поправки I/I+Р=const).

Константа Вебера-Бугера для высоты звука =0,3%, для ярости света =1,7%, для веса =2,5%.

Фехнер. Основной психофизический закон: R=C(lgI-lgI₀)

где R- интенсивность ощущений, I – интенсивность стимула, I₀ – интенсивность стимула, соответствующего нижнему порогу, C – константа Вебера-Бугера.

Стивенс. Предположил степенной закон: R=M*I^a

М – поправка на единицы измерения, I – физическая интенсивность

а – экспонента (для каждой модальности своя, например для запаха кофе а=0,55, для громкости а=0,6).