Классификация ощущений. Свойства ощущений

Ощущения можно классифицировать по характеру отражения и месту расположения рецепторов. Экс-терорецепторы расположены на поверхности тела, отражая свойства предметов и явлений внешней среды. Их делят на контактныеи дистантныерецепторы. К контактным относятся осязательные, вкусовые рецепторы, к дистантным – зрительные, слуховые, обонятельные.
      Интерорецепторы находятся во внутренних органах и отражают их состояние.
      Проприорецепторы расположены в мышцах и связках, они дают информацию о движении и положении тела. Иногда этот подкласс чувствительности называют кинестезией, а соответствующие рецепторы – кинестетическими.
      Одна из первых классификаций ощущений была дана еще Аристотелем. Он описал пять видов ощущений: зрение, слух, обоняние, осязание и вкус.
      В настоящее время выделяются и другие виды ощущений: в состав осязания, например, наряду стак-тильными (ощущениями прикосновения) входят температурные ощущения. Они имеют самостоятельное значение для процесса терморегуляции и теплообмена между организмом и окружающей средой.
      Промежуточное положение между тактильными и слуховыми ощущениями занимают вибрационные ощущения. Большое значение имеют также ощущения равновесия и ускорения (вестибулярный аппарат). Особое место занимают болевые ощущения, они являются общими для разных анализаторов.
      Некоторые виды ощущений (температурные, болевые, например) можно считать внешне-внутренними.
      Ощущения – это форма отражения адекватных раздражителей. Адекватный раздражитель зрительного анализатора – электромагнитное излучение с длиной волны от 380 до 770 ммк, слухового – звуковые волны с частотой от 16 до 20 000 Гц и т. д.
      К свойствам ощущений относятся: качество, интенсивность, длительность и пространственная локализация.
       Качество– это основная особенность данного ощущения, отличающая его от других видов ощущений. Качества слуховых ощущений – высота, тембр, громкость; зрительных – насыщенность, цветовой тон, яркость и т. п. Качественное многообразие ощущений отражает бесконечное многообразие форм существования материи.
       Интенсивностьощущения определяется силой действующего раздражителя и функциональным состоянием анализатора.
       Длительностьощущения – временная его характеристика, определяемая временем действия раздражителя и функциональным состоянием анализатора. При воздействии раздражителя на орган чувств ощущение возникает не сразу, а спустя некоторый отрезок времени (латентный, или скрытый, период ощущения). Для тактильных ощущений латентный период составляет 130 мс, для болевых – 370 мс, для вкусовых – 50 мс. С другой стороны, при прекращении действия раздражителя ощущение одновременно с ним не исчезает. Этот эффект получил название последействия ощущения (инерция ощущения).
      Пространственная локализация ощущения: дистантные рецепторы дают нам сведения о расположении источника раздражения в пространстве, контактные рецепторы конкретизируют точку приложения раздражения на поверхности тела.

Классификация ощущений.

Все виды ощущений возникают в результате воздействия соответствующих стимулов-раздражителей на органы чувств. Органы чувств – телесные органы, специально предназначенные для восприятия, переработки и хранения информации. Они включают рецепторы, нервные пути, проводящие возбуждения в мозг и обратно, а также центральные отделы нервной системы человека, перерабатывающие эти возбуждения.

Классификация ощущений исходит из свойств раздражителей, которые их вызывают, и рецепторов, на которые воздействуют эти раздражители. Так, по характеру отражения и месту расположения рецепторов ощущения принято делить на три группы:

1. Интероцептивные ощущения, имеющие рецепторы, расположенные во внутренних органах и тканях тела и отражающие состояние внутренних органов. Сигналы, поступающие из внутренних органов, в большинстве случаев менее заметны, за исключением болезненных симптомов. Информация интерорецепторов сообщает мозгу о состояниях внутренней среды организма, таких как наличие в ней биологически полезных или вредных веществ, температуры тела, о химическом составе имеющихся в нем жидкостей, давлении и многом другом.

2. Проприоцептивные ощущения, рецепторы которых расположены в связках и мышцах, - они дают информацию о движении и положении нашего тела. Проприоцептивные ощущения отмечают степень сокращения или расслабления мышц, сигнализируют о положении тела относительно направленности сил гравитации (ощущения равновесия). Подкласс проприоцепции, представляющий собой чувствительность к движению, называется кинестезией, а соответствующие рецепторы - кинестезическими или кинестетическими.

3. Экстероцептивные ощущения, отражающие свойства предметов и явлений внешней среды и имеющие рецепторы на поверхности тела. Экстероцепторы можно подразделить на две группы: контактные и дистантные. Контактные рецепторы передают раздражение при непосредственном контакте с воздействующими на них объектами; таковыми являются  осязательный, вкусовой рецепторы. Дистантные рецепторы реагируют на раздражения, исходящие от удаленного объекта; дистантными рецепторами являются зрительные, слуховые, обонятельные.

С точки зрения данных современной науки, принятого разделения ощущений на внешние (экстероцепторы) и внутренние (интероцепторы) недостаточно. Некоторые виды ощущений можно считать внешне-внутренними. К ним относятся, например, температурные и болевые, вкусовые и вибрационные, мышечно-суставные и статико-динамические. Промежуточное положение между тактильными и слуховыми ощущениями занимают вибрационные ощущения.

Большую роль в общем процессе ориентации человека в окружающей среде играют ощущения равновесия и ускорения. Сложный системный механизм этих ощущений охватывает вестибулярный аппарат, вестибулярные нервы и различные отделы коры, подкорки и мозжечка. Общие для разных анализаторов и болевые ощущения, сигнализирующие о разрушительной силе раздражителя.

Осязание (или кожная чувствительность) – наиболее широко представленный вид чувствительности. В состав осязания, наряду с тактильными ощущениями (ощущениями прикосновения: давления, боли) входит самостоятельный вид ощущений – температурныеощущения (тепло и холод). Они являются функцией особого температурного анализатора.  Температурные  ощущения не только входят в состав осязания, но имеют и самостоятельное, более общее значение для всего процесса терморегуляции и теплообмена между организмом и окружающей средой.

В отличие от других экстерорецепторов, локализованных в узко ограниченных участках поверхности преимущественно головного конца тела, рецепторы кожно-механического анализатора, как и другие кожные рецепторы, расположены по всей поверхности тела, на участках, пограничных с внешней средой. 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 специфики воздействующего на него свойства.

Функция тактильных рецепторов, как и всех других, состоит в приеме процесса раздражения и трансформации его энергии в соответствующий нервный процесс. Раздражением нервных рецепторов является процесс механического соприкосновения раздражителя с участком кожной поверхности, в котором этот рецептор расположен. При значительной интенсивности действия раздражителя соприкосновение переходит в давление. При относительном перемещении раздражителя и участка кожной поверхности соприкосновение и давление осуществляются в изменяющихся условиях механического трения. Здесь раздражение осуществляется не стационарным, а текучим, изменяющимся соприкосновением.

Исследования показывают, что ощущения прикосновения или давления возникают только в том случае, если механический раздражитель вызывает деформацию кожной поверхности. При действии давления на участок кожи очень малых размеров наибольшая деформация происходит именно в месте непосредственного приложения раздражителя. Если давление производится на достаточно большую поверхность, то оно распределяется неравномерно – наименьшая его интенсивность ощущается во вдавленных частях поверхности, а наибольшая – по краям вдавленного участка. В опыте Г. Мейснера показано, что при погружении руки в воду или ртуть, температура которых примерно равна температуре руки, давление ощущается только на границе погруженной в жидкость части поверхности, т.е. именно там, где кривизна этой поверхности и ее деформация наиболее значительны.

Интенсивность ощущения давления зависит от скорости, с которой совершается деформация кожной поверхности: сила ощущения тем больше, чем быстрее совершается деформация.

Обоняние – вид чувствительности, порождающий специфические ощущения запаха. Это одно из наиболее древних и 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 рецепторов, непосредственно без промежуточных переключений попадают в головной мозг.

Часть мозга, которая называется обонятельной также является наиболее древней; чем на более низкой ступени эволюционной лестницы стоит живое существо, 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 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.

Во многих отношениях обоняние - самое таинственное. Многие замечали, что хотя запах и помогает воскресить в памяти какое-либо событие, почти невозможно вспомнить сам запах, подобно тому, как мы мысленно восстанавливаем образ или звук. Запах потому так хорошо служит памяти, что механизм обоняния тесно связан с той частью мозга, которая управляет памятью и эмоциями, хотя мы и не знаем точно, как устроена и действует эта связь.

Вкусовые ощущения имеют четыре основные модальности: сладкое, соленое, кислое и горькое. Все остальные ощущения вкуса представляют собой разнообразные сочетания этих четырех основных. Модальность – качественная характеристика ощущений, возникающих под действием определенных раздражителей и отражающих свойства объективной реальности в специфически закодированной форме.

Обоняние и вкус называют химическими чувствами, потому что их рецепторы реагируют на молекулярные сигналы. Когда молекулы, растворенные в жидкости, например в слюне, возбуждают рецепторы вкусовых почек языка, мы ощущаем вкус. Когда молекулы, витающие в воздухе, попадают на обонятельные рецепторы в носу, мы чувствуем запах. Хотя у человека и большинства животных вкус и обоняние, развившись из общего химического чувства, стали независимыми, они остаются связанными между собой. В некоторых случаях, например, вдыхая запах хлороформа, нам кажется, что мы ощущаем его запах, но на самом деле это вкус.

С другой стороны, то, что мы называем вкусом вещества, нередко оказывается его запахом. Если вы закроете глаза и зажмете нос, то возможно не сможете отличить картошку от яблока или вино от кофе. Зажав нос, вы на 80 процентов лишитесь возможности ощущать ароматы большинства пищевых продуктов. Именно поэтому люди, у которых не дышит нос (насморк) плохо ощущают вкус пищи.

Хотя наш обонятельный аппарат удивительно чувствителен, человек и другие приматы чувствуют запахи гораздо хуже большинства других видов животных. Некоторые ученые предполагают, что наши далекие предки потеряли остроту обоняния тогда, когда залезли на деревья. Поскольку острота зрения в тот период была важнее, баланс между различными видами чувств нарушился. В ходе этого процесса изменилась форма носа и уменьшился размер органа обоняния. Оно стало менее тонким и не восстановилось даже тогда, когда предки человека спустились с деревьев.

Тем не менее, у многих видов животных обоняние по-прежнему остается одним из основных средств коммуникации. Вероятно и для человека запахи более важны, чем предполагалось до сих пор.

Обычно люди различают друг друга, полагаясь на зрительное восприятие. Но иногда и обоняние здесь играет роль. М. Рассел, психолог из Калифорнийского университета, доказал, что младенцы могут узнавать мать по запаху. Шесть из десяти шестинедельных младенцев улыбались, чувствуя запах матери, и не реагировали либо начинали плакать, когда чувствовали запах другой женщины. Другой опыт доказал, что и родители могут узнавать своих детей по запаху.

Вещества имеют запах только в том случае, если они летучи, то есть легко переходят из твердого или жидкого состояния в газообразное. Впрочем, сила запаха не определяется одной летучестью: некоторые менее летучие вещества, например содержащиеся в перце, пахнут сильнее, чем более летучие, например, спирт. Соль и сахар почти не имеют запаха, так как их молекулы так крепко сцеплены друг с другом электростатическими силами, что почти не испаряются.

Хотя мы очень хорошо обнаруживаем запахи, мы плохо распознаем их при отсутствии зрительной подсказки. Например, запахи ананаса или шоколада казалось бы ярко выражены, и тем не менее, если человек не видит источника запаха, то как правило точно определить его не может. Он может сказать, что запах ему знаком, что это запах чего-то съедобного, но назвать его происхождение большинство людей в такой ситуации не могут. Таково свойство нашего механизма восприятия.

Заболевания верхних дыхательных путей, приступы аллергии могут блокировать носовые пути или притупить остроту рецепторов обоняния. Но бывает и хроническая потеря обоняния, так называемая аносмия.

Даже люди, нежалующиеся на обоняние, могут не чувствовать некоторых запахов. Так, Дж. Эмур из Калифорнийского университета обнаружил, что 47% населения не чувствуют запаха гормона андростерона, 36% - не ощущают запаха солода, 12% - мускуса. Такие особенности восприятия передаются по наследству, и изучение обоняния у близнецов подтверждает это.

Несмотря на все недостатки нашей обонятельной системы нос человека, как правило, лучше обнаруживает присутствие запаха, чем любой прибор. Все же приборы бывают необходимы для точного определения состава запаха. Для анализа компонентов запаха обычно применяют газовые хроматографы и масс-спектрографы. Хроматограф выделяет компоненты запаха, которые затем поступают в масс-спектрограф, где определяется их химическое строение.

Иногда обоняние человека используют в комбинации с прибором. Например, изготовители парфюмерии и душистых пищевых добавок для того чтобы воспроизвести, например, аромат свежей земляники, с помощью хроматографа расщепляют его на сто с лишним компонентов. Опытный дегустатор запахов вдыхает инертный газ с этими компонентами, поочередно выходящими из хроматографа, и определяет три-четыре основных, наиболее заметных человеку компонента. Эти вещества затем можно синтезировать и, смешав в соответствующей пропорции, получить естественный аромат.

Древняя восточная медицина использовала запахи для диагностики. Часто врачи, не имея сложных приборов и химических тестов для того чтобы поставить диагноз, полагались на собственное обоняние. В старинной медицинской литературе имеются сведения о том, например, что запах, источаемый больным тифом, похож на аромат свежеиспеченного черного хлеба, а от больных золотухой (формой туберкулеза) исходит запах прокисшего пива.

Сегодня медики заново открывают ценность запаховой диагностики. Так обнаружено, что специфический запах слюны говорит о заболевании десен. Некоторые врачи экспериментируют с каталогами запахов - листочками бумаги, пропитанными различными соединениями, запах которых характерен для той или иной болезни. Запах листочков сравнивают с запахом, исходящим от пациента.

В некоторых медицинских центрах имеются специальные установки для изучения запахов болезней. Больного помещают в цилиндрическую камеру, через которую пропускается поток воздуха. На выходе воздух анализируется газовыми хроматографами и масс-спектрографами. Изучаются возможности использования такой установки как инструмента для диагностики ряда заболеваний, особенно заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ.

Запах и обоняние - явления гораздо более сложные и влияющие на нашу жизнь в большей степени, чем мы полагали до недавних пор, и думается, что ученые, занимающиеся кругом этим проблем, стоят на пороге многих поразительных открытий.

Зрительные ощущения – вид ощущений, вызываемых воздействием на зрительную систему электромагнитных волн в диапазоне от 380 до 780 миллиардных долей метра. Данный диапазон занимает лишь часть электромагнитного спектра. Волны, находящиеся внутри этого диапазона и различающиеся по длине, порождают ощущения различного цвета. В приведенной ниже таблице представлены данные, отражающие зависимость ощущений цвета от длины электромагнитных волн. (В таблице представлены данные, разработанные Р.С. Немовым)

Таблица 1

Связь между зрительно воспринимаемой длиной волны и субъективным ощущением цвета

Аппаратом зрения является глаз. Световые волны, отраженные предметом, преломляются, проходя через хрусталик глаза, и формируются на сетчатке в виде изображения – образа. Выражение: “Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать”, – говорит о наибольшей предметности зрительного ощущения. Зрительные ощущения делятся на:

- ахроматические, отражающие переход от тьмы к свету (от черного к белому) через массу оттенков серого цвета;

- хроматические, отражающие цветовую гамму с многочисленными оттенками и переходами цветов – красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.

Эмоциональное воздействие цвета связано с его физиологическим, психологическим и социальным смыслом.

Слуховые ощущения являются результатом механического воздействия на рецепторы звуковых волн с частотой колебаний от 16 до 20000 Гц. Герц – это физическая единица, посредством которой оценивается частота колебания воздуха в секунду, численно равная одному колебанию, совершаемому за секунду. Колебания давления воздуха, следующие с определенной частотой и характеризующиеся периодическими появлениями областей высокого и низкого давления, воспринимаются нами как звуки определенной высоты и громкости. Чем больше частота колебаний давления воздуха, тем выше воспринимаемый нами звук.

Различают три вида звуковых ощущений:

- шумы и другие звуки, (возникающие в природе и в искусственной среде);

- речевые, (связанные с общением и средствами массовой коммуникации);

- музыкальные (искусственно создаваемые человеком для искусственных переживаний).

В этих видах ощущений слуховой анализатор выделяет четыре качества звука:

- сила (громкость, оценивается в децибеллах);

- высота (высокая и низкая частота колебаний в единицу времени);

- тембр (своеобразие окраски звука – речевого и музыкального);

- длительность (время звучания плюс темпо-ритмический узор).

Известно, что новорожденный уже с первых часов способен распознавать отчетливые звуки разной интенсивности. Он даже может отличить голос своей матери от других голосов, произносящих его имя. Развитие этой способности начинается еще в период внутриутробной жизни (слух, также как и зрение функционирует уже у семимесячного плода).

В процессе развития человечества развились и органы чувств, а также функциональное место различных ощущений в жизнедеятельности людей с точки зрения их способности “доставлять” биологически значимую информацию. Так, например, оптические изображения, формирующиеся на сетчатке глаз (ретинальные изображения), представляют собой световые узоры, которые важны лишь постольку, поскольку могут быть использованы для узнавания неоптических свойств вещей. Изображение нельзя съесть, как не может есть и оно само; биологически изображения несущественны.

Этого нельзя сказать обо всей сенсорной информации вообще. Ведь чувства вкуса и прикосновения прямо передают биологически важную информацию: предмет твердый или горячий, съедобный или несъедобный. Эти чувства дают мозгу сведения, необходимые для сохранения жизни; к тому же значимость такой информации не зависит от того, что представляет собой данный объект как целое.

Эта информация важна и помимо опознания объектов. Появляется ли в руке ощущение ожога от пламени спички, от раскаленного утюга или от струи кипятка, разница невелика - рука во всех случаях отдергивается. Главное – появляется ощущение ожога; именно это ощущение передается непосредственно, природа же объекта может быть установлена позднее. Реакции такого рода примитивны, субперцептивны; это реакции на физические условия, а не на сам объект. Опознание объекта и реагирование на его скрытые свойства появляются гораздо позже.

В процессе биологической эволюции первыми, по-видимому, возникли чувства, обеспечивающие реакцию именно на такие физические условия, которые непосредственно необходимы для сохранения жизни. Осязание, вкус и восприятие изменения температуры должны были возникнуть раньше зрения, так как для того, чтобы воспринять зрительные образы, их нужно истолковать, - только так они могут быть связаны с миром предметов.

Необходимость истолкования требует наличия сложной нервной системы (своего рода “мыслителя”), поскольку поведение руководствуется скорее догадкой о том, что представляют собой объекты, чем прямой сенсорной информацией о них.  Возникает вопрос: предшествовало ли появление глаза развитию мозга или наоборот? В самом деле - зачем нужен глаз, если нет мозга, способного интерпретировать зрительную информацию? Но, с другой стороны, зачем нужен мозг, умеющий это делать, если нет глаз, способных “питать” мозг соответствующей информацией?

Не исключено, что развитие шло по пути преобразования примитивной нервной системы, реагирующей на прикосновение, в зрительную систему, обслуживающую примитивные глаза, поскольку кожный покров был чувствителен не только к прикосновению, но и к свету. Зрение развилось, вероятно, из реакции на движущиеся по поверхности кожи тени - сигнал близкой опасности. Лишь позднее, с возникновением оптической системы, способной формировать изображение в глазу, появилось опознание объектов.

По-видимому, развитие зрения прошло несколько стадий: сначала концентрировались светочувствительные клетки, рассеянные до этого по поверхности кожи, затем образовались “глазные бокалы”, дно которых было устлано светочувствительными клетками. “Бокалы” постепенно углублялись, вследствие чего возрастала контрастность теней, падающих на дно “бокала”, стенки которого все лучше защищали светочувствительное дно от косых лучей света.

Хрусталик же, по-видимому, сначала представлял собой просто прозрачное окно, которое защищало “глазной бокал” от засорения частицами, плавающими в морской воде – тогда это была постоянная среда обитания живых существ. Эти защитные окна постепенно утолщались в центре, поскольку это давало количественный положительный эффект - увеличивало интенсивность освещения светочувствительных клеток, а затем произошел качественный скачок - центральное утолщение окна привело к возникновению изображения; так появился настоящий “образотворческий” глаз. Древняя нервная система - анализатор прикосновений - получила в свое распоряжение упорядоченный узор световых пятен.

Осязание может передавать сигналы о форме предмета двумя совершенно различными способами. Когда предмет находится в контакте с обширной поверхностью кожи, сигналы о форме предмета поступают в центральную нервную систему через множество кожных рецепторов одновременно по множеству параллельных нервных волокон. Но сигналы, характеризующие форму, могут передаваться и одним пальцем (или иным зондом), который исследует формы, передвигаясь по ним в течение некоторого времени. Движущийся зонд может передать сигналы не только о двумерных формах, с которыми он находится в непосредственном контакте, но и о трехмерных телах.

Восприятие тактильных ощущений неопосредовано - это прямой способ исследования, и радиус его применения ограничен необходимостью тесного контакта. Но это значит, что если прикосновение “опознает врага” - выбирать тактику поведения уже некогда. Необходимо немедленное действие, которое именно поэтому не может быть ни утонченным, ни спланированным.

Глаза же проникают в будущее, потому что сигнализируют об удаленных предметах. Очень вероятно, что мозг - каким мы его знаем - не мог бы развиться без притока информации об отдаленных объектах, информации, поставляемой другими органами чувств, особенно зрением. Можно без преувеличения сказать, что глаза “освободили” нервную систему от  “тирании” рефлексов, позволив перейти от реактивного поведения к поведению планируемому, а в конечном счете и к абстрактному мышлению.