Основні властивості й характеристики відчуттів
До основних властивостей відчуттів належать такі: якість, інтенсивність, тривалість і просторова локалізація, абсолютний і відносний пороги відчуттів.
Якість характеризує основну інформацію, що відображається цим відчуттям, відрізняє його від інших видів відчуттів і варіює в межах цього виду відчуттів. Наприклад, смакові відчуття надають інформацію про деякі хімічні характеристики предмета: солодкий або кислий, гіркий або солоний. Нюх теж надає нам інформацію про хімічні характеристики об’єкта, але іншого роду: квітковий запах, запах мигдалю, запах сірководню тощо.
Інтенсивність відчуття є його кількісною характеристикою й залежить від сили діючого подразника і функціонального стану рецептора, що визначає міру готовності рецептора виконувати свої функції. Наприклад, при нежиті інтенсивність запахів, що приймаються, може бути спотворена.
Тривалість відчуття – це тимчасова характеристика відчуття, що виникало. Вона також визначається функціональним станом органу чуття, але головним чином – часом дії подразника і його інтенсивністю. У відчуттів існує так званий латентний (прихований) період. За дії подразника на орган чуття відчуття виникає не відразу, а через деякий час. Латентний період різних видів відчуттів неоднаковий. Наприклад, для тактильних відчуттів він дорівнює 130 мс, для больових – 370 мс, а для смакових – усього 50 мс.
Відчуття не виникає одночасно з початком дії подразника й не зникає одночасно з припиненням його дії. Ця інерція відчуттів виявляється в так званій післядії. Зорове відчуття, наприклад, має деяку інерцію й зникає не відразу після припинення дії подразника, що його викликав. Слід від подразника залишається у вигляді послідовного образу. Розрізняють позитивні й негативні послідовні образи. Позитивний послідовний образ полягає в збереженні сліду роздратування тієї ж якості, що й подразник, тобто відповідає первинному роздратуванню. Негативний послідовний образ полягає у виникненні якості відчуття, яка протилежна якості подразника, тобто не відповідає первинному поздратуванню. Наприклад, світло – темрява, тяжкість – легкість, тепло – холод тощо. Виникнення негативних послідовних образів пояснюється зменшенням чутливості відповідного рецептора до певної дії.
І нарешті, для відчуттів характерна просторова локалізація подразника. Аналіз, здійснюваний рецепторами, дає нам відомості про локалізацію подразника в просторі, тобто ми можемо сказати, звідки падає світло, іде тепло або на яку ділянку тіла впливає подразник.
Усі описані вище властивості відбивають якісні характеристики відчуттів. Проте не менш важливе значення мають кількісні параметри основних характеристик відчуттів, або міри чутливості.
Засновником досліджень кількісних параметрів відчуттів був німецький фізик, психолог і філософ Г. Т. Фехнер (1801–1887), який у 1860 році опублікував працю під назвою «Елементи психофізики». Основними завданнями психофізики Г. Фехнер вважав вивчення співвідношення фізичного й психічного світів і кількісний опис цього співвідношення. Перше питання, яке цікавило Г. Фехнера, – це проблема порогів чутливості.
Розрізняють два типи порогів чутливості: абсолютний і диференціальний.
Абсолютний поріг чутливості– це така величина стимулу (фізичного подразника), нижче за яку відчуття від стимулу не виникає, а вище – виникає. Звернімося до рис. 11. 2. Усі стимули, які більше (сильніше, голосніше, яскравіше) від певної інтенсивності подразника, викликають відчуття (права частина діапазону). Варто ж нам трохи зменшити величину стимулу (зрушити його в ліву частину діапазону), як ми перестаємо його відчувати.
Рис. 11. 2. Абсолютний поріг чутливості
Поріг диференціальної чутливості – величина фізичної відмінності між стимулами, більше за яку ми їх розрізняємо, а менше за яку – ні.
Так, якщо ми зменшимо фізичну різницю між стимулами (див. рис. 11. 3), то відмінність між ними перестане відчуватися. Але варто злегка «розвести» стимули за фізичною інтенсивністю, як відчуття відмінності з’явиться. Наприклад, якщо покласти на руку вантаж вагою 100 грамів, а потім додати до цієї ваги ще один грам, то цієї надбавки жодна людина відчути не зможе. Для того, щоб відчути надбавку до ваги, необхідно додати 3–5 грамів. Таким чином, для того, щоб відчути мінімальну відмінність у характеристиках подразника, що діє, необхідно змінити силу його дії на певну величину.
Рис. 11. 3. Диференціальний поріг чутливості
Поріг відмінностей відчуттів визначається співвідношенням DI / I, де DI – величина, на яку має бути змінений початковий, такий, що вже породив відчуття, стимул, щоб людина помітила, що він дійсно змінився; I – величина діючого стимулу. Відносна величина, що характеризує поріг розрізнення, є постійною для конкретного аналізатора. Для зорового аналізатора це співвідношення складає приблизно 1/1000, для слухового – 1/10, для тактильного – 1/30. Таким чином, поріг розрізнення має постійну відносну величину, тобто завжди виражається у вигляді відношення, що показує, яку частину первинної величини подразника потрібно додати до цього роздратування, щоб отримати ледве помітну відмінність у відчуттях. Це положення було названо законом Бугера–Вебера. У математичному вигляді цей закон може бути записаний так:
DI / I = const,
де const (константа) – постійна величина, що характеризує поріг відмінності відчуття. Вона названа константою Вебера. Параметри константи Вебера наведені в таблиці 11. 1.
Таблиця 11. 1. Значення константи Вебера для різних органів чуття
| Відчуття | Значення константи |
| Відчуття зміни висоти звуку Відчуття зміни яскравості світла Відчуття зміни ваги предметів Відчуття зміни гучності звуку Відчуття зміни тиску на поверхню шкіри Відчуття зміни смаку соляного розчину | 0,003 0,017 0,020 0,100 0,140 0,200 |
Ґрунтуючись на експериментальних даних Вебера, Г. Фехнер сформулював такий закон: інтенсивність відчуттів зростає пропорційно логарифма інтенсивності подразника. Залежність інтенсивності відчуттів від сили подразника виражається формулою:
S = K ´ lg I + C,
де S – інтенсивність відчуття; I – сила подразника; K і C – константи. Ця формула відображає положення, яке носить назву основного психофізичного закону, або закону Вебера–Фехнера.
Приблизно через сто років після появи книги Фехнера Стівенc висунув ідею про можливість безпосередньої кількісної оцінки людиною своїх відчуттів. Крім того, він переглянув основний постулат Фехнера про константу мінімальних відмінностей між відчуттями: замість R= C Стівенс запропонував = С. Цеспіввідношення виглядає аналогічно співвідношенню Вебера, тільки в ньому фігурують не фізичні величини, а психічні відчуття. Співвідношення Стівенса означає, що відношення мінімального приросту відчуття до початкового відчуття рівне постійній величині.
Ґрунтуючись на запропонованому співвідношенні Стівенс математично вивів формулу основного психофізичного закону:
R = C (S – S0) n,
де С – константа, пов’язана із співвідношенням Вебера; S – величина діючого стимулу; S0 – абсолютний поріг, n – показник ступеня функції.
Залежність між відчуттям і фізичним стимулом має, за Стівенсом, не логарифмічний, а ступеневий характер. Пізніше були запропоновані й інші формули основного психофізичного закону.
Як закон Фехнера, так і закон Стівенса достатньо точно відбивають суть зміни відчуттів при зміні величини роздратування. По-перше, відчуття змінюються непропорційно силі фізичних стимулів, що діють на органи чуття. По-друге, сила відчуття росте набагато повільніше, ніж величина фізичних стимулів. Саме у цьому полягає сенс психофізичних законів.