Оглавление
Введение
Глава 1. Ощущение какпсихический процесс
1.1 Понятие об ощущениях
1.2 Основные закономерностиощущений
Глава 2. Современныеконцепции о физиологических механизмах, лежащих в основе ощущений
2.1 Представления осистемном характере взаимодействия структур мозга в обеспечении ощущений
2.2. Детекторная концепция
2.3 Концепцияинформационного синтеза А.М. Иваницкого
Заключение
Список использованныхисточников
Приложения
Введение
Важнейшимисточником информации о внешнем мире и собственном теле для человека являютсяего ощущения. О богатстве окружающего мира, о звуках и красках, запахах итемпературе, величине и о многом другом мы узнаем именно благодаря анализаторам.С помощью их человеческий организм получает в виде ощущений разнообразнуюинформацию о состоянии внешней и внутренней среды.
Многиепроблемы, с которыми столкнулись психологи, изучающие ощущение, неновы. Насамом деле интерес к дискуссионным вопросам и проблемам, связанным с ощущением,восходит к истокам интеллектуальной истории человечества. Еще древнегреческиефилософы размышляли над тем, как именно мы познаем то, что находится вне нашихтел, т. е. как мы познаем окружающий мир. Первым из древнегреческих философов,считавшим необходимыми тщательные наблюдения за природой и ее описание, былАристотель. Он полагал, что все знания об окружающем мире человек получаетблагодаря опыту, приобретаемому через ощущения. Кроме того, он создал просуществовавшуюдолгое время базовую классификацию, включившую пять чувств — зрение, слух,вкус, обоняние и осязание.
Актуальностьтемы исследования ощущений обусловлена той огромной ролью, которую они играют внашей повседневной жизни. С житейской точки зрения трудно представить себечто-то более естественное, чем видеть, слышать, чувствовать прикосновениепредмета…
Любойчеловек, сталкивающийся с таким сложным и многогранным явлением, как ощущение,конечно же, вправе спросить, зачем нужно изучать его. Помимо чисто научныхсуществует немало и других побудительных мотивов. Во-первых, роль ощущений врешении фундаментальных философских проблем, касающихся того, как именно мыпознаем окружающий нас мир, чрезвычайно велика. Во-вторых, еще одна причина,тесно связанная с первой и побуждающая изучать ощущение, — его важность дляполучения системных знаний о самих себе и об окружающем нас мире. Этосправедливо, так как все наши знания о находящейся вне нас реальности являютсяв первую очередь результатом ощущений. Иными словами, наши знания о мире и нашевнутреннее ощущение физической реальности проистекают из полученной намисенсорной информации.
Объектомисследования курсовой работы являются ощущения.
Предметисследования – психофизиологические механизмы ощущений.
Цель работы:изучение психофизиологических механизмов ощущений.
Длядостижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
– рассмотретьи выявить основные закономерности ощущений;
– выявитьхарактер взаимодействия структур мозга в обеспечении ощущений;
– раскрытьсуть детекторной концепции;
– выявитьосновные положения концепции информационного синтеза.
Глава 1. Ощущение как психический процесс
1.1 Понятие об ощущениях
Разнообразнуюинформацию о состоянии внешней и внутренней среды человек получает с помощью анализаторовв виде ощущений или, иными словами, посредством сенсорных процессов.
Ощущениевозникает как реакция нервной системы на тот или иной раздражитель и, каквсякое психическое явление, имеет рефлекторный характер. Участие физического,физиологического и психического процессов в возникновении ощущений можно отразитьс помощью схемы (Приложение 1). Опираясь на данную схему, сформулируем основноепонятие ощущения.
Ощущение –это отражение свойств реальности, возникающее в результате воздействия их на анализаторыи возбуждения нервных центров головного мозга. Ощущение – простейшее из всехпсихических явлений, которое представляет собой осознаваемый илинеосознаваемый, но действующий на поведение человека, продукт переработки егоцентральной нервной системой значимых раздражителей, возникающих во внешней иливнутренней среде [2, с.312].
Анализаторычеловека с рождения приспособлены для восприятия и переработки разнообразныхвидов энергии в форме стимулов-раздражителей (физических, химических,механических и других воздействий).
Что жеявляется источником ощущений? Порождают ощущения обычно электромагнитные волны,находящиеся в пределах значительного диапазона – от коротких космических лучей дорадиоволн с длиной волны, измеряемой многими километрами. Именно длина волныкак количественная характеристика электромагнитной энергии субъективнопредставлена человеку в виде качественно разнообразных ощущений [8, с.76]. Такнапример, доказано, что существует конкретная связь между зрительновоспринимаемой длиной волны и субъективным ощущением цвета (Приложение 2).
Необходимоотметить, что ощущения возникают не сразу. Существует временной порог и латентныйпериод. Остановимся на данных понятиях более подробно.
Временнойпорог – это минимальная продолжительность воздействия раздражителя, необходимаядля возникновения ощущения. Между началом действия раздражителя и появлением ощущенияпроходит определенное время, которое называется латентным периодом. Во время латентногопериода происходит преобразование энергии воздействующих стимулов в нервные импульсы,их прохождение по специфическим и неспецифическим структурам нервной системы, переключениес одного уровня нервной системы на другой [15, с.174].
Дляисчезновения ощущения после окончания воздействия также требуется некотороевремя, которое определяется как инерция.
Инерция –это время исчезновения ощущения после окончания воздействия раздражителя. Известно,например, что инерция зрения у нормального человека оставляет 0,1–0,2 с,поэтому время действия сигнала и интервал между появляющимися сигналами должныбыть не меньше времени сохранения ощущения, равного 0,2–0,5 с. В противномслучае во время прихода нового сигнала у человека в сознании будет оставатьсяобраз предыдущего [11, с.86].
Всеощущения могут быть охарактеризованы с точки зрения их свойств. Причем свойствамогут быть не только специфическими, но и общими для всех видов ощущений. Косновным свойствам ощущений относят: качество, интенсивность, продолжительностьи пространственную локализацию ощущений [14, с.287].
Качество —это свойство, характеризующее основную информацию, отображаемую данным ощущением,отличающую его от других видов ощущений и варьирующую в пределах данного видаощущений. Например, вкусовые ощущения предоставляют информацию о некоторыххимических характеристиках предмета: сладкий или кислый, горький или соленый.Обоняние тоже предоставляет нам информацию о химических характеристикахобъекта, но другого рода: цветочный запах, запах миндаля, запах сероводорода идр.
Интенсивностьощущения является его количественной характеристикой и зависит от силы действующегораздражителя и функционального состояния рецептора, определяющего степень готовностирецептора выполнять свои функции. Например, если у вас насморк, тоинтенсивность воспринимаемых запахов может быть искажена.
Длительностьощущения — это временная характеристика возникшего ощущения. Она такжеопределяется функциональным состоянием анализатора, но главным образом —временем действия раздражителя и его интенсивностью.
Ощущение невозникает одновременно с началом действия раздражителя и не исчезает одновременнос прекращением его действия. Эта инерция ощущений проявляется в так называемомпоследействии. Зрительное ощущение, например, обладает некоторой инерцией иисчезает не сразу после прекращения действия вызвавшего его раздражителя. Следот раздражителя остается в виде последовательного образа. Различаютположительные и отрицательные последовательные образы. Положительныйпоследовательный образ соответствует первоначальному раздражению, состоит всохранении следа раздражения того же качества, что и действующий раздражитель.
Отрицательныйпоследовательный образ заключается в возникновении качества ощущения, противоположногокачеству воздействовавшего раздражителя. Например, свет-темнота,тяжесть-легкость, тепло-холод и др. Возникновение отрицательныхпоследовательных образов объясняется уменьшением чувствительности данногорецептора к определенному воздействию.
И наконец,для ощущений характерна пространственная локализация раздражителя. Анализ, осуществляемыйрецепторами, дает нам сведения о локализации раздражителя в пространстве, т. е.мы можем сказать, откуда падает свет, идет тепло или на какой участок телавоздействует раздражитель.
Рассмотренныеосновные понятия, связанные с понятием ощущения не будут полными, пока мы нерассмотрим основные закономерности ощущений как психического процесса. Итак,перейдем к их рассмотрению.
1.2 Основные закономерности ощущений
К основнымзакономерностям ощущений относятся пороги чувствительности, адаптация, взаимодействие,контраст и синестезия.
Охарактеризуемболее подробно каждое понятие.
Пороги чувствительности.Не всякая сила раздражителя способна вызвать ощущения. Так, например, прикосновенияпушинки к телу нельзя почувствовать. А при действии очень сильного раздражителяможет наступить момент, когда вообще перестают возникать ощущения. Звуки счастотой выше 20 тысяч герц мы не слышим. А сверхсильный раздражитель вместо ощущенияданного вида вызывает боль. Следовательно, ощущения возникают при воздействиираздражителя определенной интенсивности. Психологическую характеристику зависимостимежду интенсивностью ощущения и силой раздражителей выражает понятие порогаощущений, или порога чувствительности.
Впсихофизиологии различают два вида порогов: порог абсолютной чувствительности ипорог чувствительности к различению.
Танаименьшая сила раздражителя, при которой впервые возникает едва заметноеощущение, называется нижним абсолютным порогом чувствительности. А танаибольшая сила раздражителя, при которой еще существует ощущение данного вида,называется верхним абсолютным порогом чувствительности [5, с.97].
Порогиограничивают зону чувствительности анализатора к данному виду раздражителей.Например, из всех электромагнитных колебаний глаз способен отражать волныдлиной от 390 (фиолетовый цвет) до 780 (красный цвет) миллимикрон; колебания,различаемые ухом как звук, занимают область от 20 до 20 тысяч герц. В настоящеевремя подробно изучена характеристика верхнего и нижнего порогов всех видовчувствительности.
Действие нанервную систему раздражителей, которые не достигают пороговой величины, не остаетсябесследным. Эти раздражители изменяют пороги чувствительности и могут подсознательнокорректировать движения и действия.
Дляизмерения порогов абсолютной чувствительности созданы приборы со шкаламинепрерывного изменения силы раздражителя. Начав воздействие на анализатор сподпорогового стимула, экспериментатор постепенно увеличивает силу раздражителядо тех пор, пока испытуемый не скажет, что у него возникло ощущение. Всоответствии с показателями испытуемого регистрируется физическая силараздражителя. Измерение производится несколько раз. Затем условия опытаизменяются: сила раздражителя, вызывающего ощущение, уменьшается до тех пор,пока испытуемый не скажет, что ощущение исчезло. Сделав несколько такихизмерений, экспериментатор высчитывает среднее арифметическое всех значений, котороеи считается пороговой силой раздражителя [16, с.10].
Как мы ужеговорили выше, кроме силы, раздражитель характеризуется длительностью воздействия,т. е. тем отрезком времени, в течение которого он действует на анализатор. Известно,что существует зависимость между силой раздражителя и длительностью еговоздействия, необходимой для достижения пороговой величины. Чем слабеераздражитель, тем больше времени необходимо для того, чтобы он вызвал ощущение.При длительном воздействии (больше секунды) возникновение ощущений начинаетзависеть лишь от силы раздражителя.
Междучувствительностью (порогом) и силой раздражителя существует обратнаязависимость: чем большая сила нужна для возникновения ощущения, тем ниже у человекачувствительность. Пороги чувствительности индивидуальны для каждого человека.Эту психологическую закономерность ощущений должен предусматривать учитель,особенно в начальных классах. Потому как иногда встречаются дети с пониженнойслуховой и зрительной чувствительностью. Чтобы они отчетливо видели и слышали,нужно создать условия для наилучшего различения речи учителя и записей надоске.
Порогиабсолютной чувствительности не остаются неизменными на протяжении жизничеловека: чувствительность у детей развивается, достигая к юношескому возрасту высшегоуровня.
Кромепорогов абсолютной чувствительности, ощущения характеризуются также порогами чувствительностик различению. Та наименьшая прибавка к силе действующего раздражителя, прикотором возникает едва заметное различение в силе или качестве ощущений и называетсяпорогом чувствительности к различению [12, с.213].
В жизни мыпостоянно замечаем изменение освещенности, увеличение или уменьшение силы звука.Это проявление порога различения. Приведу пример. Если попросить двух-трех человекразделить пополам линию длиной около метра. Окажется, что каждый из испытуемыхнанесет свою среднюю точку. Измерим миллиметровой линейкой, кто разделил болееточно, — у этого испытуемого и будет лучшая чувствительность к различению.
Экспериментальноеисследование чувствительности к различению позволило сформулировать следующийзакон, справедливый для раздражителей средней силы, т. е. не приближающихся книжнему или верхнему порогам абсолютной чувствительности: отношение прибавочнойсилы раздражителя к основной есть величина постоянная для данного видачувствительности [2, с.315]. Так, в ощущении давления (тактильнаячувствительность) эта прибавка равна 1/30 веса первоначального раздражителя.Это значит, что к 100 г нужно прибавить 3,4 г, чтобы почувствовать изменение вдавлении, а к 1 кг — 34 г. Для слуховых ощущений эта константа равна 1/10, длязрительных — 1/100.
Чувствительностьк различению, как отмечает Б. Г. Ананьев, является источником такого сложногомыслительного процесса как сравнение. В развитии различительнойчувствительности исключительная роль принадлежит слову. Слово выделяет изакрепляет едва заметные различия в ощущениях, обращает внимание человека на качественно-количественнуюхарактеристику свойств отражаемого объекта и приводит к развитиюнаблюдательности. Поэтому совершенствование различительной чувствительности удетей неразрывно связано с развитием речи в процессе обучения.
Следующаязакономерность, на которой мы остановим свое внимание, будет адаптация. Адаптация– это приспособление чувствительности к постоянно действующему раздражителю,проявляющееся в понижении или повышении порогов [4, с.177]. В жизни явлениеадаптации хорошо известно каждому. Так в первую минуту, когда человек входит вреку, вода кажется ему холодной. Затем ощущение холода исчезает, и вода кажетсядостаточно теплой. Подобное наблюдается во всех видах чувствительности, кромеболевой.
Степеньадаптации различных анализаторных систем неодинакова: высокая адаптируемость отмечаетсяв обонятельных ощущениях, тактильных (мы не замечаем давления одежды на тело),световых, значительно меньшая — в слуховых, холодовых. С незначительнойадаптацией мы встречаемся в болевых ощущениях. Боль сигнализирует о разрушенииоргана, и понятно, что адаптация к боли может привести к гибели организма.
Взрительном анализаторе различают темновую и световую адаптацию.
Течениетемновой адаптации исследовано подробно. Попадая в затемненную комнату, человеквначале ничего не видит, через 3-5 минут начинает хорошо различать свет,проникающий туда. Пребывание в абсолютной темноте повышает чувствительность к светуза 40 минут примерно в 200 тысяч раз. На повышение чувствительности влияютразличные причины: происходят изменения в рецепторе, увеличивается отверстиезрачка, усиливается работа палочкового аппарата, но в основном чувствительностьувеличивается за счет условнорефлекторной работы центральных механизмованализатора. Если темновая адаптация связана с повышением чувствительности, тосветовая адаптация связана с понижением световой чувствительности.
Особоевнимание обратим на взаимодействие ощущений.
Взаимодействиеощущений — это изменение чувствительности одной анализаторной системы подвлиянием деятельности другой анализаторной системы. Изменение чувствительностиобъясняется корковыми связями между анализаторами, в значительной степенизаконом одновременной индукции [10, с.195].
Общаязакономерность взаимодействия ощущений такова: слабые раздражители в одной анализаторнойсистеме повышают чувствительность, а в другой понижают. Например, слабыевкусовые ощущения (кислое) повышают зрительную чувствительность, взаимное влияниеотмечается между звуковыми и зрительными ощущениями. Повышение чувствительностив результате взаимодействия анализаторов, а также систематических упражненийназывается сенсибилизацией [12, с.214].
Так,например, слабые вкусовые ощущения повышают зрительную чувствительность. Этообъясняется взаимосвязью данных анализаторов, их системной работой.
Сенсибилизация,обострение чувствительности, может быть вызвано не только взаимодействиемощущений, но и физиологическими факторами, введением в организм тех или иныхвеществ. Например, для повышения зрительной чувствительности существенное значениеимеет витамин А.
Чувствительностьповышается, если человек ожидает тот или иной слабый раздражитель, когда передним выдвигается специальная задача различения раздражителей. Чувствительность отдельногочеловека совершенствуется в результате упражнения. Так, дегустаторы, специальноупражняя вкусовую и обонятельную чувствительность, различают разнообразныесорта вин, чая и могут даже определить, когда и где изготовлен продукт.
У людей,лишенных какого-либо вида чувствительности, осуществляется компенсация (возмещение)этого недостатка за счет повышения чувствительности других анализаторов(например, повышение слуховой и обонятельной чувствительности у слепых).
Взаимодействиеощущений в одних случаях приводит к сенсибилизации, к повышению чувствительности,а в других случаях — к ее понижению, т.е. к десенсибилизации. Сильноевозбуждение одних анализаторов всегда понижает чувствительность другиханализаторов. Так, повышенный уровень шума в «громких цехах» понижаетзрительную чувствительность.
Одним из проявленийвзаимодействия ощущений является контраст ощущений. Контраст ощущений — этоповышение чувствительности к одним свойствам под влиянием других, противоположныхсвойств действительности [5, с.99]. С контрастом ощущений мы все знакомы оченьхорошо. Например, одна и та же фигура серого цвета на белом фоне кажетсятемной, а на черном — светлой.
Далееперейдем к рассмотрению такого явления, как синестезия. Синестезия – это возбуждениевозникшими ощущениями одной модальности ощущений другой модальности [3, 224]. Отметим,что особенностью ощущений является мономодальность образа. Однаковзаимодействие ощущений, происходящее в центральных ядрах анализатора, приводитк тому, что у человека под давлением, например, звуков могут возникнутьцветовые ощущения, цвет может вызвать ощущение холода. Такое взаимовлияниеполучило название синестезии. Синестезию можно рассматривать как частный случайвзаимодействия ощущений, который выражается не в изменении уровня чувствительности,а в том, что усиливается воздействие ощущений данной модальности через возбуждениеощущений других модальностей. Синестезия усиливает чувственный тон ощущений.Явление синестезии распространяется на все модальности. Это выражается вустойчивых словосочетаниях: бархатный голос, темный звук, холодный цвет и т.д.Проявления синестезии индивидуальны. Есть люди с очень яркой способностью ксинестезии и люди, у которых она почти не наблюдается.
Рассмотренныезакономерности раскрывают высокую динамичность ощущений, их зависимость от силыраздражителя, от функционального состояния анализаторной системы, вызванногоначалом или прекращением действия раздражителя, а также результатом одновременноговоздействия нескольких раздражителей на один анализатор или смежныеанализаторы.
Такимобразом, можно отметить, что закономерности ощущений определяют условия, прикоторых стимул (раздражение) достигает сознания. Так биологически важныестимулы воздействуют на мозг при сниженных порогах и повышенной чувствительности,а стимулы, потерявшие биологическую значимость, – при более высоких порогах.
Глава 2. Современные концепции о физиологических механизмах,лежащих в основе ощущений
2.1 Представления о системном характере взаимодействия структурмозга в обеспечении ощущений
Системныйпринцип деятельности мозга — это принцип изучения мозга как многоуровневой,иерархической организованной системы, состоящей из взаимосвязанных компонентов— мозговых структур. Понимание физиологических основ психических процессов развивалосьпо двум направлениям: одно представляло психику как результатнедифференцированной деятельности мозга, другое, основывающееся наэкспериментальных данных о роли его различных структур в той или инойдеятельности, подчеркивало локальный характер мозгового обеспечения психическихпроцессов. Вместе с тем в отечественной физиологии, начиная с И.М. Сеченова,формировалось представление об интегративном системном характере деятельностимозга, в котором учитывалась и специфическая роль отдельных структур, и ихдинамическое взаимодействие в целостном функционировании мозга как базыпсихических процессов.
Положения осистемной организации деятельности мозга получили продолжение в принципе доминантыА.А. Ухтомского и теории функциональных систем П.К. Анохина.
А.Р. Лурияпредложил структурно-функциональную модель мозга как субстрата психической деятельности.Эта модель характеризует наиболее общие закономерности работы мозга как единогоцелого и позволяет объяснить его интегративную функцию. Согласно этой модели,весь мозг можно разделить на три структурно-функциональных блока: а)энергетический блок, б) блок приема, переработки и хранения экстероцептивнойинформации, в) блок программирования, регуляции и контроля сложных формдеятельности [9, с.248].
Анализособенностей строения и функционирования трех функциональных блоков мозгапозволяет предположить, что каждая форма сознательной деятельности всегдаявляется сложной функциональной системой и осуществляется, опираясь насовместную работу всех трех блоков мозга, каждый из которых вносит свой вклад вобеспечение всего психического процесса в целом.
Классическийвариант интегративной деятельности мозга может быть представлен в виде взаимодействиятрех основных функциональных блоков: 1) блок приема и переработки сенсорнойинформации — сенсорные системы (анализаторы); 2) блок активации нервной системы— модулирующие системы (лимбико-ретикулярные системы) мозга; 3) блокпрограммирования, запуска и контроля поведенческих актов — моторные системы(двигательный анализатор) [13, с.318].
Первыйфункциональный блок составляют анализаторы, или сенсорные системы. Анализаторывыполняют функцию приема и переработки сигналов внешней и внутренней средыорганизма. Каждый анализатор настроен на определенную модальность сигнала иобеспечивает описание всей совокупности признаков воспринимаемых раздражителей.Модальная специфичность анализатора в первую очередь определяется особенностямифункционирования его периферических образований и специфичностью рецепторныхэлементов. Однако в значительной степени она связана с особенностямиструктурной организации центральных отделов анализатора, упорядоченностьюмежнейронных связей всех морфологических образований от рецепторного уровня докоркового конца (проекционных зон).
Анализатор– это многоуровневая система с иерархическим принципом ее конструкции. Основаниеманализатора служит рецепторная поверхность, а вершиной – проекционные зоныкоры. Каждый уровень этой морфологически упорядоченно организованнойконструкции представляет собой совокупность клеток, аксоны которых идут наследующий уровень (исключение составляет верхний уровень, аксоны котороговыходят за пределы данного анализатора). Взаимоотношения междупоследовательными уровнями анализаторов построены по принципу «дивергенции-конвергенции».Чем выше нейронный уровень анализаторной системы, тем большее число нейронов онвключает. На всех уровнях анализатора сохраняется принцип топической проекциирецепторов. Принцип многократной рецептотопической проекции способствуетосуществлению множественной и параллельной переработки (анализу и синтезу)рецепторных потенциалов («узоров возбуждений»), возникающих под действиемраздражителей [3, с.221].
Уже вфункциональной организации клеточного аппарата рецепторного уровня анализатороввыявились существенные черты их приспособления к адекватному отражениюдействующих раздражителей (специфичность рецепторов по фото-, термо-, хемо идругим видам «энергии»). Известный закон Фехнера о логарифмическом отношениисилы раздражителя и интенсивности ощущения получил объяснение в частотныххарактеристиках разряда рецепторных элементов. Обнаруженный в 1958 г. Ф.Ратлиффом эффект латерального торможения в глазе мечехвоста объяснил способконтрастирования изображения, улучшающий возможности предметного зрения (детекцииформы). Механизм латерального торможения выступил как универсальный способформирования селективных каналов передачи информации в центральной нервнойсистеме. Он обеспечивает центральным нейронам анализаторов избирательнуюнастройку их рецептивного поля на определенные свойства раздражителя [13, с.320].
Проекционныезоны анализаторных систем занимают наружную (конвекситальную) поверхность новойкоры задних отделов мозга. Сюда входят зрительная (затылочная), слуховая(височная) и общечувствительная (теменная) области коры. В корковый отдел этогофункционального блока включается также представительство вкусовой,обонятельной, висцеральной чувствительности. При этом наиболее обширные областив коре занимает та сенсорная система, которая имеет наибольшее экологическоезначение для данного вида [4, с.176].
Такимобразом, основные, модально-специфические зоны анализаторов мозга построены поединому принципу иерархической структурной и функциональной организации.Первичные и вторичные зоны, согласно И.П. Павлову, составляют центральнуючасть, или ядро, анализатора в коре, нейроны которого характеризуютсяизбирательной настройкой на определенный набор параметров раздражителя иобеспечивают механизмы тонкого анализа и дифференцировки раздражителей.Взаимодействие первичных и вторичных зон носит сложный, неоднозначный характери в условиях нормальной деятельности обусловливает согласованное содружествопроцессов возбуждения и торможения, которое закрепляет макро и микроструктурунервной сети, занятой анализом афферентного потока в первичных проекционныхсенсорных полях. Это создает основу для динамического межанализаторноговзаимодействия, осуществляемого в ассоциативных зонах коры.
Особоевнимание уделим роли ретикулярной формации в формировании ощущений. Необходимопрежде всего сказать о том, что пути проведения нервных импульсов, порождающихощущения, различны. Известный психофизиолог Е.Н. Соколов пишет, что существуетпо крайней мере два пути проведения нервного возбуждения: специфический инеспецифический [16, с.4]. Специфический путь связан с анатомо-физиологическимустройством нервных структур, относящихся к данному анализатору.Неспецифический идет через ретикулярную формацию, волокна которой начинаются отспинного мозга и заканчиваются в неспецифических ядрах таламуса.
«В отличиеот импульсов, идущих по специфическому пути проведения возбуждения, импульсы,поступающие в ретикулярную формацию, многократно отражаясь, передают неспециальную информацию, связанную с тонким различением свойств предмета, а регулируютвозбудимость корковых клеток, заканчиваются в коре синапсами неспецифическихволокон» [17, с.36].
Проведениевозбуждения по неспецифическому пути характеризуется изменением фоновой ритмикикоры, которое наступает с некоторым опозданием после ответа коры наспецифическое возбуждение. «В передаче активизирующего влияния на корковыенейроны участвуют две основные части ретикулярной системы – стволовая италамическая, отличающиеся по характеру своего действия. К этим отделамретикулярной формации на разных уровнях отходят специальные коллатерали, такчто изолированное нарушение одной системы не исключает действия другой.Стволовая ретикулярная система оказывает влияние на всю кору, вызывая широкораспространенную депрессию (десинхронизацию) медленных волн. В отличие от нееретикулярная система таламуса обладает более избирательным действием; одни ееотделы локально влияют на передние сенсорные, а другие — на задние областикоры, связанные с переработкой зрительно-слуховой информации» [17, с.37].
Тут необходимоотметить, что только совместная работа специфической и неспецифической ретикулярнойсистем может обеспечить полноценное восприятие раздражителя и его использованиев регуляции поведения.
Анализатор,таким образом, выступает как сложная афферентно-эфферентная система, деятельностькоторой тесным образом связана с работой ретикулярной формации, причемпериферические рецепторы в анализаторе являются не только приборами,воспринимающими раздражители, но также эффекторами, реагирующими на нихповышением или понижением своей чувствительности через механизм обратныхнервных связей. Данные связи анатомически представлены тонкими нервнымиволокнами, проводящими возбуждения из центральной нервной системы к перифериитела. Обратные нервные связи имеются в системе как специфического, так инеспецифического путей проведения возбуждения.
Активизирующеевлияние обратной связи, относящейся к ретикулярной системе, проявляется вснижении порога возбудимости рецептора и возрастании его лабильности, т.е.откликаемости на раздражители. Обратные связи между ретикулярной формацией икорой играют важную роль в поддержании необходимого уровня возбуждения коры.Они выполняют функции саморегуляции анализатора в зависимости от характерадействующего на него раздражителя.
Таким образом,система обратных связей, пишет Е.Н. Соколов, является «существенным механизмомотбора и переработки сигналов, поступающих от рецепторных окончаний придействии предметов внешнего мира» [17, с.39].
Проанализировавосновные положения данного пункта главы, приходим к выводу о том, что основныезоны анализаторов мозга построены по единому принципу иерархической структурнойи функциональной организации, представляющей из себя единую цельнуювысокоорганизованную систему в обеспечении ощущений. Причем анализаторы теснымобразом связаны и с работой ретикулярной формации.
2.2 Детекторная концепция
В настоящеевремя в физиологии высшей нервной деятельности достигнут значительный прогресс.Прежде всего это касается двух главных разделов, которые И.П. Павловрассматривал как ключевые: механизма ассоциативной функции мозга (временнойсвязи) и механизма анализаторов. Именно прогресс в изучении временной связи ианализаторов определил главные направления развития современной физиологии высшейнервной деятельности.
Важнымшагом в развитии анализаторов явилось открытие детекторного принципакодирования информации в ЦНС и модульного принципа организации коры большихполушарий. Выявление детекторов простых признаков и комплексных сигналов (гностическихединиц), константных детекторов в самых различных анализаторах убедительноподтвердило детекторную концепцию.
Главнымпонятием в концепции детекторного кодирования служит представление онейроне-детекторе. Нейрон-детектор — высокоспециализированная нервная клетка,способная избирательно реагировать на тот или иной признак сенсорного сигнала.Такие клетки выделяют в сложном раздражителе его отдельные признаки. Разделениесложного сенсорного сигнала на признаки для их раздельного анализа является необходимымэтапом операции опознания образов в сенсорных системах [1, с.139].
Нейроны-детекторыбыли обнаружены в 60-е годы сначала в сетчатке лягушки, затем в зрительной корекошки, а впоследствии и в зрительной системе человека.
Информацияоб отдельных параметрах стимула кодируется нейроном-детектором в виде частотыпотенциалов действия, при этом нейроны-детекторы обладают избирательнойчувствительностью по отношению к отдельным сенсорным параметрам.
Наиболеедетально нейроны-детекторы исследованы в зрительной системе. Речь идет в первуюочередь об ориентационно и дирекционально-чувствительных клетках. За открытиефеномена ориентационной избирательности нейронов зрительной коры кошки ееавторы Д. Хьюбел и Т. Визел в 1981 г. были удостоены Нобелевской премии.Ориентационная избирательность нейрона заключается в том, что клетка даетмаксимальный по частоте и числу импульсов разряд при определенном угле поворотасветовой или темновой полоски или решетки. В то же время при других ориентацияхстимулов те же клетки отвечают плохо или не отвечают совсем. Эта особенностьдает основание говорить об остроте настройки нейрона-детектора и предпочитаемомдиапазоне реагирования. Дирекционально-избирательные нейроны реагируют надвижение стимула, демонстрируя предпочтение в выборе направления и скоростидвижения [8, с.78].
По своимспособностям реагировать на описанные характеристики зрительных стимулов (ориентацию,скорость и направление движения) нейроны-детекторы делятся на три типа:простые, сложные и сверхсложные. Нейроны разного типа расположены в разныхслоях коры и различаются по степени сложности и месту в цепи последовательнойобработки сигнала.
Кроме этогоописаны нейроны-детекторы, которые реагируют в основном на стимулы, похожие нате, что встречаются в жизни, например, движущуюся тень от руки, циклическиедвижения, напоминающие взмахи крыльев и т.д. Сюда же относятся нейроны, которыереагируют лишь на приближение и удаление объектов [8, с.79].
В высшихцентрах мозга обнаружены также зрительные нейроны, особо чувствительные к стимулам,сходным с человеческим лицом или какими-то его частями. Ответы этих нейроноврегистрируются при любом расположении, размере, цвете «лицевого раздражителя».Важно отметить, что эти нейроны находятся не только в коре больших полушарий, нои в подкорковых структурах мозга, в частности, в зрительных центрах таламуса.Иными словами, среди внешних стимулов есть наиболее «предпочтительные», которыеявляются наиболее «удобными» для обработки нейронными механизмами восприятия [8,с.81].
Предполагаетсятакже, что существуют нейроны с возрастающей способностью к обобщению отдельныхпризнаков объектов и пол и модальных, т.е. обладающих способностью реагироватьна стимулы разных сенсорных модальностей (зрительно-слуховых,зрительно-соматосенсорных и т.д.).
Описанынейроны-детекторы и в других сенсорных системах: слуховой и соматосенсорной. Впервом случае речь идет о детектировании положения источника звука впространстве и направления его движения. Во-втором, активность нейроновдетекторов связана с определением движения тактильного стимула по коже иливеличиной суставного угла при изменении положения конечности [1, с.140].
Нейроны-детекторыобеспечивают постоянный «мониторинг» изменений, происходящих в окружающейсреде, и совокупная картина их деятельности создает чрезвычайно динамичнуюсенсорную модель внешней среды.
Взаключение необходимо отметить следующее, несмотря на то, что имеющихся данныхо механизмах детектирования и в зрительной, и особенно в других модальностях(слуховой, соматосенсорной, обонятельной) явно недостаточно, тем не менее,многие исследователи в настоящее время рассматривают принцип нейронногодетектирования как универсальный принцип строения и функционирования всехсенсорных систем.
2.3 Концепция информационного синтеза А.М. Иваницкого
Субъективныйопыт возникает в результате определенной организации процессов мозга и сопоставленияв зонах коры вновь поступившей информации с извлеченной из памяти. Благодаря этомукартина внешних событий как бы проецируется на индивидуальный опыт субъекта,встраиваясь в личностный контекст. Данную гипотезу в настоящее время разделяютмногие специалисты, а впервые она была выдвинута Иваницким А.М. в 1970-х годахв результате исследований мозговых механизмов ощущений.
Былпроведен эксперимент с целью сопоставления количественных показателей,описывающих ответ на поступивший сигнал. Участник эксперимента решал задачуразличения интенсивности двух близких по силе раздражителей (в одной серии —зрительных, в другой — кожных). В ходе опыта фиксировали активность мозга ввиде так называемых вызванных потенциалов (ВП), иными словами — электрическуюреакцию на вновь поступивший от анализаторов чувств сигнал. Она представляетсобой сложное по форме колебание, состоящее из ряда последовательных компонентов.Важно было понять, какие информационные процессы мозга они отражают [6, с.9].
Предыдущимиисследованиями было установлено: ранние компоненты ВП отражают в основномфизические параметры стимула, а поздние — его значимость. Для определенияколичественных параметров ощущений использовали методы теории обнаружениясигнала, рассматривающей восприятие как результат взаимодействия сенсорных имотивационных факторов.
Получивсоответствующие данные, Иваницкий А.М. вычислил соотношения корреляции междуними. Наиболее существенной оказалась взаимозависимость промежуточных волнвызванных потенциалов с обоими факторами восприятия: показателем сенсорнойчувствительности и критерием решения. Эта двойная корреляция отражала, такимобразом, синтез информации о физических и сигнальных свойствах стимула нанейронах так называемой проекционной коры, куда поступают сигналы от анализаторв.Пиковая латентностъ (время от момента воздействия раздражителя до появленияответной реакции) волн вызванных потенциалов составила около 150 мс.
Принципиальноважно, что этот временной интервал достаточно точно совпал со скоростью возникновенияощущений, впервые измеренной еще в 20-30-е годы XX в. в психофизических опытахс использованием феномена «обратной маскировки» [7, с.184].
Суть ее вследующем: если после первого слабого стимула через короткий интервал следуетвторой, более сильный, первый сигнал не воспринимается. Постепенно увеличиваяпаузу между слабым и сильным (маскирующим) сигналами, можно найти интервал, прикотором маскирующий эффект исчезает, так как ощущение на первый сигнал ужесформировано. Было установлено: ощущение появляется примерно через 150 мс последействия стимула.
Наиболее жедостоверные данные (кстати, близкие к приведенным выше) были получены в 1990-хгодах, когда в качестве маскирующего сигнала использовали прямую стимуляциюкоры коротким магнитным импульсом. При этом эффект маскировки возникал лишь вслучае приложения магнитного импульса к проекционной (в данном случаезрительной) коре, т.е. только там, где наблюдалась описанная выше двойнаякорреляция волн вызванных потенциалов с показателями восприятия. Все эти данныесвидетельствовали: ощущение возникает значительно позднее прихода сенсорныхимпульсов в кору, что занимает всего около 30 мс. Следовательно, ощущение —результат сложной организации нервных процессов, которая и была исследованаИваницким А.М.
Основываясьна данных о физиологическом генезе волн вызванного потенциала, был описан механизм,обеспечивающий синтез информации. Он включал кольцевое движение возбуждения изпроекционной коры в ассоциативную (височную для зрительных стимулов), затем вобласть гиппокампа (Гиппокамп — структура головного мозга в основании височнойдоли полушарий; входит в состав лимбической системы; участвует в эмоциональныхреакциях и механизмах памяти. Этот цикл Иваницкий определил как «круг ощущений»(Приложение 3). Он позволяет сравнивать сенсорный сигнал со сведениями,извлеченными из памяти, что предположительно лежит в основе перехода физиологическогопроцесса на уровень психического, субъективного переживания. В итоге возникшееощущение не только точно передает физические характеристики стимула, но иэмоционально окрашено. Описанная концепция получила название гипотезыинформационного синтеза. В последующие годы она нашла подтверждение во многихисследованиях. Независимо от данных, полученных Иваницким, сходные положениявысказал американский ученый Джералд Эдельман (нобелевский лауреат 1972 г. заописание структуры антител), разработавший нейробиологическую теорию сознания(в основе ее лежит идея «повторного входа») [7, с.187].
Помимоинформационного синтеза возврат возбуждения в кору обеспечивает и интеграцию отдельныхпризнаков стимула в единый образ. Важную роль в последнем процессе играет гамма-ритмэлектроэнцефалограммы (ЭЭГ) с частотой около 40 Гц. Синхронизациябиопотенциалов мозга на определенном ритме способствует объединению нейросетейв единую систему, что необходимо для поддержания сознания.
Такимобразом, определим ключевые моменты этой концепции. Как уже было сказано, онаописывает мозговые механизмы оценки сигналов. Эта оценка основана на двух видахинформации о стимуле: его физических параметрах и сигнальной, т.е.биологической значимости. Анализ свойств стимула по этим параметрам связан сфункцией различных мозговых структур, а соответствующая информация поступает ккорковым центрам по различным путям.
Поступлениев кору двух видов информации о стимуле имеет определенную, строго выдержаннуюво времени последовательность. Наиболее эффективно эти процессы могут бытьизучены у человека методом вызванных потенциалов.
Самвызванный потенциал — это сигнал прихода в кору определенной информации.Поэтому его анализ с информационной точки зрения не «фантазия», аестественная необходимость. Такой анализ может быть проведен на основанииданных о генезе вызванного ответа и его отдельных волн. Эти данные указывают нанеоднородность вызванного потенциала: различные его волны связаны с функциейразличных мозговых структур.
Первая изуказанных групп волн ВП имеет сенсорное происхождение. Для наиболее ранних изэтих волн в последнее время были получены прямые доказательства ихэквивалентности волнам первичного ответа у животных, сенсорное происхождениекоторых хорошо изучено. Другие, более поздние компоненты первой группы волн ВПтакже имеют преимущественно сенсорный генез, хотя некоторые авторы ирассматривают их как аналог ассоциативного ответа. Во всяком случае, онисвязаны, очевидно, с процессами, развивающимися в пределах данного анализатора.
Можноотметить, что метод ВП стал одним из основных для изучения у человека сложныхпроцессов переработки стимульной информации. Ведется эффективный поискмеханизмов восприятия сложных изображений и словесных сигналов, процессовселективного внимания, памяти, элементарных мыслительных операций.
Анализраздражений происходит в определенной последовательности. Сначала стимулы анализируютсяпо их физическим характеристикам, а затем на основе сопоставления этиххарактеристик с памятью происходит определение значимости стимулов дляорганизма. Синтез информации о физических и сигнальных характеристиках стимулаосуществляется в корковых центрах. Он является основой комплексной оценкисигналов, на базе которой происходит выработка целенаправленного поведения.Информационный синтез играет важную роль в осуществлении психических функций, впервую очередь ощущения и восприятия.
Такимобразом, рассмотрев основные современные концепции о физиологическихмеханизмах, лежащих в основе ощущений, можно сделать вывод о том, что несмотряна всю кажущуюся простоту механизма процесса ощущения, проблема изученияданного явления все еще остается открытой.
Благодаряогромной школе ученых, работающих над данной проблемой, начиная с Аристотеля,охватывая труды Павлова и Сеченова, заканчивая изучением трудов Иваницкого,можно с уверенностью утверждать, что сейчас стало возможным более глубокоепонимание данного процесса, его механизмов и свойств.
Заключение
Врезультате реализации поставленных задач в данной курсовой работе приходим кследующим выводам.
1. Ощущение– простейшее из всех психических явлений, которое представляет собой осознаваемыйили неосознаваемый, но действующий на поведение человека, продукт переработкиего центральной нервной системой значимых раздражителей, возникающих во внешнейили внутренней среде. К основным закономерностям ощущений относятся порогичувствительности, адаптация, взаимодействие, контраст и синестезия.
2. Анализособенностей строения и функционирования трех функциональных блоков мозга позволяетпредположить, что каждая форма сознательной деятельности всегда являетсясложной функциональной системой и осуществляется, опираясь на совместную работувсех трех блоков, каждый из которых вносит свой вклад в обеспечение всего психическогопроцесса в целом.
3. Важнымшагом явилось открытие детекторного принципа кодирования информации в ЦНС имодульного принципа организации коры больших полушарий. Суть детекторнойконцепции: нейроны-детекторы обеспечивают постоянный «мониторинг» изменений,происходящих в окружающей среде, и совокупная картина их деятельности создаетчрезвычайно динамичную сенсорную модель внешней среды.
4. Сутьконцепции информационного синтеза: субъективный опыт возникает в результатеопределенной организации процессов мозга и сопоставления в зонах коры вновьпоступившей информации с извлеченной из памяти. По Иваницкому, анализраздражений происходит в определенной последовательности. Сначала стимулыанализируются по их физическим характеристикам, а затем на основе сопоставленияэтих характеристик с памятью происходит определение значимости стимулов дляорганизма. Синтез информации о физических и сигнальных характеристиках стимулаосуществляется в корковых центрах. Он является основой комплексной оценкисигналов, на базе которой происходит выработка целенаправленного поведения.Информационный синтез играет важную роль в осуществлении психических функций, впервую очередь ощущения и восприятия.
Такимобразом, рассмотрев основные современные концепции о физиологических механизмах,лежащих в основе ощущений, можно сделать вывод о том, что, несмотря на всюкажущуюся простоту механизма процесса ощущения, проблема изучения данногоявления все еще остается открытой.
Список использованных источников
1. Батуев А.С., Куликов Г.А. Введение в физиологию сенсорных систем. –М., 1993. – 342с.
2. Греченко Т.Н. Психофизиология. – М.: Гардарики, 1999. – 572с.
3. Данилова Н.Н. Психофизиология. Учебник для вузов. – М.:Аспект-Пресс, 2002. – 373с.
4. Данилова Н.Н., Крылова А.Л., Физиология высшей деятельности. – М.,1997. – 512с.
5. Забродин Ю. М., Лебедев А. Н. Психофизиология и психофизика. – М.:Наука, 1997. – 498с.
6. Иваницкий А.М. Сознание и мозг // В мире науки, 2005, №11. С. 9 –14.
7. Иваницкий А.М., Стрелец В.Б., Корсаков И.А. Информационныепроцессы мозга и психическая деятельность. – М.: Наука, 1984. – 512с.
8. Крылова А.Л., Черноризов А.М. Зрительный анализатор: нейронныемеханизмы зрения. – М., 1997. – 183с.
9. Лурия А. Р. Ощущения и восприятие. – М.: Прогресс, 1975. – 319с.
10. Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю. Введение в психофизиологию. – М.:Флинта, 2001. – 397с.
11. Невская А.А., Леушина Л.И. Асимметрия полушарий и опознаниезрительных образов. – Л.: Наука, 1990. – 215с.
12. Немов Р. С. Психология: Учебник для студ. высш. пед. учеб.заведений: В 3-х кн. Кн. 1: Общие основы психологии. – М.: Владос, 2003. – 548с.
13. Николаева Е.И. Психофизиология. Психологическая физиология сосновами физиологической психологии. – М., 2003. – 544 с.
14. Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии. – СПб.: Питер, 1999.–623с.
15. Соколов Е.Н. Физиология высшей нервной деятельности. – М., 1981.
16. Соколов E.H. Принцип векторного кодирования в психофизиологии // Психология.1995. № 4. С.3-13.
17. Соколов Е.Н. Рефлекторные механизмы действия раздражителя наанализаторы // Хрестоматия по ощущению и восприятию. – М., 1975. – 520с.
Приложение 1
/>
Возникновениеощущений
Приложение 2
Связь междузрительно воспринимаемой длиной волны и субъективным ощущением цвета
Длина волны
(в миллиардных долях метра)
Ощущение цвета
(возникает при воздействии на глаз волны соответствующей длины) 380—450 Фиолетовый 480 Синий 500 Голубовато-зеленый 521 Зеленый 540—560 Зелено-желтый 572 Желтый 600—650 Оранжевый 650-780 Красный
Приложение3
/>
Схемакольцевого движения возбуждения при возникновении ощущений