Виды ощущений

 

Функция кинестетической и вестибулярной чувствительности состоит в инфор­мировании индивида о его собственных движениях и положении в пространстве. Кинестетические ощущения — это совокупность сенсорной информации, поступаю­щей из мышц, сухожилий и связок. Вестибулярные ощущения основаны на инфор­мации, приходящей из полукружных канальцев внутреннего уха. Одна из основных функций системы вестибулярных ощущений, обеспечить устойчивую основу для зри­тельного наблюдения. Когда мы двигаемся (ходим, бегаем, прыгаем), наша голова тоже приходит в движение. Если бы не было каких-либо компенсаторных, корректи­рующих механизмов, мы видели бы мир так, как это бывает на видеозаписи, когда оператор снимает на ходу или на бегу: изображение прыгало бы, дрожало, металось из стороны в сторону. За счет же существования рефлекторного механизма, который компенсирует каждое движение головы противоположным по направлению движе­нием глаз, перед нами предстает довольно стабильная картина мира.

Кожная чувствительность обеспечивает индивида информацией о том, что сопри­касается с его телом: это может быть предмет или некоторая среда (например, водная или воздушная). Наибольшей чувствительностью обладают ладони, кончики паль­цев, губы и язык. Современные исследователи различают четыре разновидности кож­ной чувствительности: ощущения давления, тепла, холода и боли.

Есть довольно веские основания полагать, что для различных типов кожных ощу­щений существуют свои специализированные рецепторы (чувствительные клетки). Несколько противоречивая картина складывается при рассмотрении болевой чув­ствительности. Ряд исследователей полагает, что существуют специализированные болевые рецепторы. По мнению других, боль возникает в ответ на чрезмерную сти­муляцию любого кожного рецептора.

Болевая чувствительность имеет крайне важное биологическое значение: болевые ощущения сигнализируют о возможной физической опасности. Человеку, не имею­щему болевой чувствительности, а случаи такой патологии наблюдались, постоянно угрожает опасность (Sternbach R.A., 1963; Melzack R., 1973). Вообразите, что произой­дет с нами, если мы хотя бы на один день утратим болевую чувствительность. Напри­мер, мы можем прикоснуться к горячему утюгу и вовремя не отдернуть руку.

Основной функцией вкусовой чувствительности является обеспечение индивида информацией о том, можно ли употребить внутрь данное вещество. Основные вкусо­вые качества — это кислость, соленость, сладость и горечь. По-видимому, все другие вкусовые ощущения вызываются сочетанием этих четырех качеств. Химическая ос­нова вкусовых ощущений пока недостаточно изучена, поэтому не существует общего ответа на вопрос, какие вещества по своему химическому строению вызывают основ­ные вкусовые ощущения. Специалистам в области пищевых производств приходит­ся в силу этого в большинстве случаев действовать методом проб и ошибок, прибегая к услугам дегустаторов.

Обоняние обеспечивает индивида информацией о наличии в воздухе различных химических веществ. Обоняние играет гораздо меньшую роль в нашей жизни, чем в жизни многих животных. Когда речь заходит об обонянии, невольно вспоминаешь наших четвероногих друзей — собак. Исследования показывают, что чувствитель­ность к запахам у собак больше, чем у нас, примерно в тысячу раз (Marshall D.A., Moulton D.G., 1981; Cain W.S., 1988).

Несмотря на то, что люди обладают относительно слабым обонянием, они все-таки кое на что способны в этом смысле. Примерно двадцать лет назад была проведена серия интересных экспериментов. Участников эксперимента - мужчин и женщин — просили носить футболку в течение 24 часов, не снимая ее, не принимая душ и не пользуясь дезодорантами. Через двадцать четыре часа каждую нестиранную футболку положили в отдельный мешок и дали каждому испытуемому понюхать три футбол­ки, не глядя на них. Одна из футболок принадлежала самому испытуемому, другая — одной из женщин-испытуемых, третья — одному из мужчин-испытуемых. Результа­ты показали, что три четверти участников этого эксперимента были способны по за­паху идентифицировать свою футболку и правильно определить, кому принадлежа­ла каждая из оставшихся: мужчине или женщине (Russell M.J., 1976; McBurney D. H., LevineJ. M., Cavanaugh P. H., 1977).

С помощью слуха индивид получает передаваемую посредством волновых коле­баний среды информацию о поведении удаленных от него объектов. Основными ха­рактеристиками звуковых волн являются амплитуда и частота. Это физические ха­рактеристики звука. Они трансформируются при воздействии на нас в психические (сенсорные). Чем больше амплитуда звуковой волны, тем громче нам кажется звук, чем больше его частота, тем выше (тоньше) он нам кажется. Громкость и высота, та­ким образом, — основные сенсорные характеристики звука.

Здоровый молодой человек слышит звуки в диапазоне примерно от 20 до 20 000 Гц. Один герц соответствует высоте звука, издаваемого предметом, совершающим одно колебание в секунду. Ощущения громкости и высоты взаимосвязаны. Скажем, у че­ловека наибольшая чувствительность к звуку отмечается при частоте звука в 1 000 Гц.

Существует целая группа теорий высотного слуха, или восприятия частоты зву­ка. Британскому физику Э. Резерфорду принадлежит временная теория восприятия частоты. Основные положения этой теории заключаются в следующем: 1) звук вызы­вает колебания слуховой мембраны, частота которых равна частоте источника звука; 2) ритм колебаний мембраны определяет ритм нервных импульсов, идущих по слу­ховому нерву. Дальнейшие исследования показали, что максимальная частота нерв­ных импульсов, передающихся по нервному волокну, всего лишь порядка 1 000 Гц, а слышать мы можем звуки гораздо большей частоты.

Г. Гельмгольцем была предложена альтернативная теория восприятия частоты, которая получила название теории местоположения. Теория основана на предполо­жении, что нервная система интерпретирует возбуждения различных участков слухо­вой мембраны как различные высоты (частоты звука). Например, стимуляция одних участков мембраны вызывает ощущение высокого звука, а возбуждение рецепторов другого участка — ощущение низкого звука. Таким образом, предполагалось, что ха­рактер возбуждения рецепторов мембраны, общая картина ее деформации под воз­действием звуковой волны зависит от высоты звука.

Экспериментальные исследования, проведенные во второй половине нашего сто­летия, во многом подтвердили гипотезу Гельмгольца. Однако выяснилось, что с по­мощью нее оказалось невозможным объяснить восприятие низкочастотных звуков: при частоте ниже 50 Гц звуковая волна деформирует мембрану равномерно, так что рецепторы, расположенные в различных частях мембраны, не отличаются по уровню возбуждения. Как же тогда мы воспринимаем звуки частотой ниже 50 Гц?

Если у временной теории были проблемы с высокими звуками, то у теории место­положения — с низкими звуками. В настоящее время представляется правдоподоб­ным предположение о существовании двух механизмов восприятия частоты: в то вре­мя как высокие частоты кодируются (трансформируются в психический образ) так, как это описано в теории местоположения, низкие частоты — в соответствии с вре­менной теорией (Green D. М., 1976; Goldstein E. В., 1989).

Зрение является основным источником информации для человека. Сетчатка гла­за имеет два типа рецепторов: палочки и колбочки. Палочки приспособлены к тому, чтобы работать при слабом освещении и давать черно-белую картину мира, а колбоч­ки, наоборот, имеют наибольшую чувствительность в условиях хорошего освещения и обеспечивают цветовое зрение. Наиболее интересной проблемой зрительных ощу­щений являются механизмы цветового зрения. На этот счет существует множество довольно сложных теорий. Мы рассмотрим лишь наиболее принципиальные подходы.

Одним из них является трихроматическая теория цветового зрения (иначе гово­ря, трехцветовая). Она состоит в следующем. Существует три различных типа рецеп­торов (колбочек), ответственных за цветовое зрение. Каждый из этих трех типов ре­цепторов обладает чувствительностью в широком диапазоне длины световой волны (длина световой волны связана с ощущением того или иного цвета), но в то же время разные типы колбочек специализируются на восприятии определенных цветов (си­него, зеленого или красного): одни обладают наилучшей чувствительностью в одной части диапазона длины волны, другие — в другой его части, третьи — в третьей. Свет определенной длины волны стимулирует каждую из трех групп рецепторов в неоди­наковой степени. Паттерны возбуждения — картина, сочетание, соотношение возбуж­дений — дают ощущения различных цветов и оттенков. К сожалению, трихромати­ческая теория не объясняет многих экспериментально полученных фактов из области цветового зрения.

Существует и альтернативная концепция — теория оппонентного цвета. С точки зрения сторонников этой теории, зрительная система состоит из двух типов чувстви­тельных к цвету элементов. Один тип реагирует на красную или зеленую часть спек­тра, другой — на синюю или желтую. Каждый элемент отвечает на внешнее воздей­ствие таким образом, что, если воспользоваться аналогией с чашей весов, один из двух оппонентных цветов может или перевешивать другой или находиться с ним в равном положении. Скажем, в паре синий—желтый перевешивает синий, а в паре красный-зеленый — красный. Что мы будем видеть? Смесь красного и синего, т. е. фиолетовый цвет. Если одна из пар сбалансирована, а другая нет, мы будем видеть один из чистых цветов. Если обе пары цветов между собой сбалансированы, мы не будем видеть ни­какого цвета.

Две рассмотренные теории конкурируют между собой более 50 лет. Каждая из них хорошо объясняет одни факты и плохо — другие. В силу этого неоднократно пред­принимались попытки примирить эти концепции и, подобно тому как это происходи­ло с теориями высотного слуха, создать некоторую общую теорию, включающую в себя в качестве частных случаев обе классические концепции.