Страница 4 из 13
Чем же определяются пределы чувствительности и нужно ли, чтобы она была еще выше? Расчеты показывают, что большая чувствительность основных органов чувств только ухудшила бы приспособление к физическому миру.
Если бы глаз был более чувствительным, мы уже воспринимали бы волновую природу света и он казался бы нам прерывистым. Мы также могли бы видеть и химические превращения в самом глазу, что тоже только мешало бы адекватному восприятию мира. Если бы ухо было лишь немного чувствительнее, мы могли бы услышать возникающие в результате броуновского движения удары молекул по барабанной перепонке, в чем нет нужды.
Таким образом, пороги чувствительности определяются потребностями адаптации нашего организма к жизненно важным условиям окружающей действительности.
Закономерности изменения ощущений в психофизике изображают в виде психометрической кривой (рис. 5).
Рис. 5. Психометрическая кривая
Кроме измерения порогов чувствительности в психофизике изучается проблема зависимости величины ощущения от величины физического стимула. Мало кто из нас задумывается над тем, что сила и интенсивность воздействующего стимула и сила и интенсивность ощущения, которое возникает, – разные вещи. Так, сила самого звук и сила ощущения от звука – не одно и то же. В изучение этой зависимости большой вклад внес немецкий ученый Г.Т. Фехнер (1801–1887). Им было выяснено, что чем больше интенсивность исходного стимула, тем больше нужно увеличить его, чтобы заметить разницу в ощущениях. Внимательно исследуя зависимость, которая существует между изменениями силы воздействующих на органы чувств человека раздражителей и соответствующими изменениями субъективной величины ощущений, Фехнер вывел закон, согласно которому изменение силы ощущения пропорционально десятичному логарифму изменения силы воздействующего раздражителя:
R = С (lgS – lgS0),
где R – величина ощущения;
С – константа;
S – величина действующего стимула;
S0 – абсолютный порог.
Данная закономерность называется законом Вебера – Фехнера. Согласно этому закону, для того чтобы сила ощущения, имеющего условную исходную величину нуль, стала равной единице, необходимо, чтобы величина первоначально вызвавшего его раздражителя возросла в 10 раз. Далее, для того чтобы ощущение, имеющее величину равную единице, возросло в 3 раза, нужно, чтобы исходный раздражитель, составляющий 10 единиц, стал равным 1000 единицам и т. д., т. е. каждое последующее увеличение силы ощущения на единицу требует усиления раздражителя в 10 раз. Закон Вебера – Фехнера получил название основного психофизического закона.
Примерно через сто лет после появления книги Фехнера «Элементы психофизики» и открытия психофизического закона С. Стивенс пересмотрел основной постулат Фехнера о константности минимальных различий между ощущениями. Он доказывал, что отношение минимального приращения ощущения к исходному ощущению равно постоянной величине. Иначе говоря, если мы испытываем слабое ощущение, то, чтобы испытать несколько более сильное, нужно лишь незначительное изменение в ощущениях, чтобы почувствовать разницу, а если мы переживаем очень сильное ощущение, то только мощный всплеск в нашей душевной жизни заставит нас заметить, что что-то в наших ощущениях изменилось. Стивенс предложил свою формулировку и формулу основного психофизического закона:
R = С (S – S0)n.
Зависимость между ощущением и физическим стимулом имеет, по Стивенсу, не логарифмический, а степенной характер. Позднее были предложены другие многочисленные формулы основного психофизического закона. Несмотря на разногласия по проблеме, все ученые сходятся во мнении, что, во-первых, ощущения меняются непропорционально силе физических стимулов, действующих на органы чувств, и, во-вторых, что сила ощущений растет гораздо медленнее, чем величина физических стимулов.
Чувствительность анализаторов нестабильна, она изменяется в зависимости от различных условий. Различают две основные формы изменения чувствительности – это адаптация и сенсибилизация.
Входя в плохо освещенное помещение, мы вначале не различаем предметы, но постепенно чувствительность анализатора повышается. Находясь в помещении с каким-либо запахом, мы через некоторое время перестаем замечать этот запах.
Уже через минуту человек перестает ощущать запах йода – привыкает к нему. Через три секунды ощущение давления отражает только 1/5 силы раздражителя. Для полного привыкания зрительного анализатора к темноте необходимо 45 мин.
Органы чувств обладают свойством приспособления, или сенсорной адаптации, к изменившимся условиям окружающей среды, причем эта адаптация происходит в довольно значительных пределах. Поэтому пороги ощущений не являются постоянными, они способны изменяться при переходе от одних условий восприятия к другим. Например, при переходе от света к темноте и обратно чувствительность глаза меняется в десятки раз. Одни анализаторы обнаруживают высокую скорость адаптации, другие – низкую. Очень быстро, например, способны адаптироваться рецепторы, расположенные в коже (кроме болевых). Гораздо медленнее происходит зрительная адаптация, далее идут слух, обоняние и вкус. Сенсорная адаптация имеет три формы.
1. При длительном воздействии стимула на рецептор порог ощущений повышается настолько, что ощущение исчезает. Такая сенсорная адаптация называется полной. Наиболее выражена она в тактильном, обонятельном и вкусовом анализаторах. Полная адаптация приводит к тому, что человек спустя определенное время перестает ощущать, например, давление кольца на палец или «привыкает» к неприятным запахам в помещении.
2. Притупление ощущений под влиянием сильных раздражителей выражается в таком «привыкании» к яркому свету, сильному шуму, высокой температуре, что они перестают ощущаться как сильные. Такое снижение чувствительности называется негативной адаптацией.
Педагоги заметили, что когда школьники переходят из начальной школы в среднюю, они иногда плохо слышат тех учителей, которые говорят не громко. Это происходит в том случае, если учитель начальных классов говорил слишком громко.
Педагоги, которые часто переходят на крик во время урока или объясняют материал излишне громко, рискуют «приучить» школьников к восприятию чрезмерно громкой речи как к нормальному, естественному явлению.
3. Повышение чувствительности, или позитивная сенсорная адаптация, проявляется, например, в обострении зрения после длительного пребывания в темноте или в обострении слуха в тишине. На изменение чувствительности влияет не только сила раздражителя, но и другие факторы, например интенсивность потребности. В голодном состоянии чувствительность к запахам пищи обостряется, что хорошо известно каждому из собственного опыта.
Сенсорная адаптация имеет целесообразное биологическое значение. Она содействует отражению слабых раздражителей и предохраняет анализаторы от чрезмерного воздействия сильных. Адаптация как привыкание к постоянно изменяющимся условиям обеспечивает повышение жизнеспособности организма.
Чувствительность зависит не только от силы воздействия внешних раздражителей, но и от состояния и взаимодействия анализаторов. Повышение чувствительности анализаторов под влиянием внутренних (психических) факторов называется сенсибилизацией (от лат. sensibilis – чувствительный). Сенсибилизация может быть вызвана рядом причин:
1) взаимодействием ощущений, например слабые вкусовые ощущения повышают зрительную чувствительность. Это объясняется взаимосвязью анализаторов, их системной работой;
2) физиологическими факторами – состоянием организма, введением в организм тех или иных веществ.