Сенсорные анализаторы

Ощущение света и цвета дает нам зрительный анализатор. Например, цвет с длиной волны 450 нм определяется как фиолетовый, 480 нм – синий, 521 нм – зеленый и т.д. Несмотря на что существует огромное количество оттенков, в языках народов мира в виде слов фиксируются лишь обширные диапазоны цвета. Это происходит, когда для общения и деятельности людей оттенки не важны. Некоторые люди не различают цветов, например оттенков красного и зеленого. Их называют дальтониками. Патология восприятия света также может быть разной. В норме люди воспринимают свет различной силы, который отражаясь от внешних объектов, может трансформироваться мозгом в хорошо распознаваемые зрительные образы. Иногда люди страдают патологией, которая не позволяет им видеть конкретные предметы. Они способны лишь ощущать свет или его отсутствие, а также отдельные мерцания световых пятен, перемещение внешних объектов и пр. Это значит, что зрительный анализатор может работать как на уровне предметного восприятия, так и на уровне относительно простых ощущений.

В случае практической необходимости различать оттенки цветов люди фиксируют их в виде дополнительных слов в языке. Например, многочисленные оттенки белого цвета могут различать и одинаково оценивать жители северных стран, где земля постоянно покрыта снегом. Здесь оттенки белого цвета крайне важны для выживания, общения и трудовой деятельности. В индустриально развитых странах, например в условиях промышленного производства, специалисты даже разрабатывают особые таблицы и каталоги цветовых оттенков, снабжая их некими понятными лишь им числами, символами и т.п. Но это происходит уже в результате развития науки и технологии.

В отличие от зрительного слуховой анализатор фиксирует механические воздействия, которые создаются изменениями давления воздуха. Колебания давления воздуха (высокие, низкие и разной частоты) ощущаются человеком как звуки определенной высоты и громкости. Частота колебаний звука оценивается в герцах (одно колебание в секунду), громкость, т.е. сила давления на механизм слухового анализатора, – в децибелах. Звуки, которые ощущает человек, очень разнообразны. Сложные по структуре звуки, например музыка, не могут быть описаны только громкостью и частотой. Так, фортепиано способно создавать звуки с частотой от 27 до 4200 Гц. Чем больше частота колебаний воздуха, тем выше ощущаемый человеком звук^[1]. Диапазон слуховой чувствительности человека составляет приблизительно от 20 до 20 000 Гц. Ощущение высоты звука определяется не только частотой колебаний, но также разностью между самой высокой и самой низкой точками давления воздуха. Более сильные звуки иногда ощущаются как более высокие, и наоборот. Для примера отметим, что 16–18 дБ ощущаются человеком как шепот, который можно услышать только на расстоянии 1,5–2 м, речь человека – 40–60 дБ, шум реактивного самолета – более 120 дБ и т.д.

Если внешнее воздействие (стимул, раздражитель) превышает допустимый диапазон чувствительности сенсорного анализатора, то вместо адекватных ощущений человек, как правило, испытывает крайне неприятные и часто болезненные ощущения. Такое длительное или очень интенсивное воздействие на анализатор может привести к временной либо даже полной потере зрения, слуха, кожной чувствительности, обоняния и вкуса. Например, опасно смотреть на сварку во время работы сварщика, долго слушать громкую музыку в наушниках или стоять возле самолета с ревущим двигателем, резко вдыхать пары нашатырного спирта и пр.

Обоняние – древний анализатор, который, но мнению ученых, сформировался у животных в глубокой древности. Этот анализатор анатомически у большинства живых существ расположен по ходу движения тела в его выдающейся части. Сигнал от обонятельных рецепторов передается в нервную систему или в мозг очень быстро. Нервные волокна, по которым передаются сигналы от обонятельного анализатора, как правило, самые короткие. Нервные окончания, идущие от обонятельных рецепторов, обычно не имеют промежуточных центров, а сразу поступают в мозг. Та область мозга, которая отвечает за обоняние (ощущения запаха) также оказывается наиболее древней. Как правило, чем ниже организм по уровню эволюционного развития, тем большую часть его мозга может занимать центр обоняния. К примеру, у рыб зона обоняния занимает практически всю поверхность полушарий мозга, у собак – примерно одну треть, у человека – приблизительно 1/20 его часть. У некоторых видов живых существ, например у насекомых, позвоночных, приматов и др., обоняние не только обеспечивает различение веществ и предметов во внешней среде, но и является инструментом внутривидового общения. Так, особи одновременно источают запахи и ощущают запахи других особей, получая важную информацию, необходимую для нахождения пищи, укрытия или для размножения.

Одной из древних сенсорных систем является анализатор вкуса. Распознавание полезной и вредной пищи – важнейшая функция нервной системы, формирующаяся на ранних этапах эволюции и совершенствующаяся по мерее биологического развития вида. Различение вкуса происходит в непосредственном контакте органа вкуса и пищи. При этом данная функция в процессе эволюции может подавляться и замещаться более совершенными дистантными анализаторами, в частности зрением и слухом, что мы и находим у человека. Качественные переживания вкусовых ощущений субъективны, а значит, вопрос о том, почему, например, мед имеет такой вкус, какой имеет, вряд ли может найти ответ, по крайней мере в условиях традиционного естественно-научного исследования. Об этом уверенно могут рассуждать лишь философы-материалисты, теологи или, скажем, музыканты^[2]. Современные представления о вкусовых ощущениях построены на следующем положении: существует четыре модальности ощущений – сладкое, соленое, кислое и горькое. Предполагается, что все остальные ощущения вкуса являются вариантами разнообразных сочетаний этих четырех модальностей.

Еще один сенсорный анализатор – осязание. В психофизиологии выработалось представление о том, что осязание в целом есть результат сочетания четырех более простых его компонентов: давления, боли, тепла и холода. Установлено также, что для каждого из этих элементарных компонентов существуют специфические рецепторы, расположенные в различных участках тела, в частности кожи, причем их расположение крайне неравномерно. Более того, до настоящего времени точно не установлено, существуют ли рецепторы, позволяющие организму ощущать только одно какое-либо воздействие, например давление, боль, холод или тепло. Неизвестно, может ли ощущение меняться в зависимости от состояния рецептора, а также от специфики воздействия раздражителя. Однако известно, что сила и качество тактильных ощущений в значительной степени относительны. Например, если воздействовать на кожу теплой водой, то ее температура будет ощущаться по-разному в зависимости от того, какой водой мы будем воздействовать на соседние участки кожи. Так, если на соседние участки воздействовать холодной водой, то на основном участке появится ощущение тепла; если вода горячая, то появится ощущение холода. Интересно, что рецепторы температуры, как правило, имеют только два абсолютных пороговых значения: они активно дают реакцию на высокие и низкие значения воздействия, но практически не реагируют на средние.