Сенсорные системы человека

Сенсорные системы человека

Общие сведения

Придерживаясь когнитивного подхода к описанию психики, мы представляем человека как некую систему, обрабатывающую символы при решении своих задач, то можно представить и важнейшую черту индивидуальности человека — сенсорную организацию личности.

Сенсорная организация личности 

Сенсорная организация личности — это уровень развития отдельных систем чувствительности и возможность их объединения. Сенсорные системы человека — это его органы чувств, как бы приемники его ощущений, в которых происходит преобразование ощущения в восприятие.

Любому приемнику присуща определенная чувствительность. Если мы обратимся к животному миру, то увидим, что преимущественный уровень чувствительности какого-либо вида является родовым признаком. Например, у летучих мышей развита чувствительность к восприятию коротких ультразвуковых импульсов, у собак обонятельная чувствительность. 

Главная особенность сенсорной организации человека — это то, что она складывается в результате всего его жизненного пути. Чувствительность человека дана ему при рождении, но развитие ее зависит от обстоятельств, желания и усилий самого человека.

Что мы знаем о мире и о себе? Откуда получаем эти знания? Каким образом? Ответы на эти вопросы идут из глубины веков из колыбели всего живого. 

Ощущения

Ощущение — это проявление общебиологического свойства живой материи — чувствительности. Через ощущение происходит психическая связь с внешним и внутренним миром. Благодаря ощущениям информация обо всех явлениях внешнего мира доставляется в мозг. Таким же образом через ощущения замыкается петля для получения обратной связи о текущем физическом и отчасти психическом состоянии организма.

Через ощущения мы узнаем о вкусе, запахе, цвете, звуке, движении, о состоянии своих внутренних органов и т.п. Из этих ощущений складываются целостные восприятия предметов и всего мира. 

Очевидно, что в сенсорных системах человека происходит первичный познавательный процесс и уже на его основе возникают более сложные по своей структуре познавательные процессы: восприятия, представления, память, мышление. 

Как бы прост ни был первичный познавательный процесс, но именно он является основой психической деятельности, лишь через "входы" сенсорных систем проникает в наше сознание окружающий мир.

Обработка ощущений

После получения информации мозгом, результатом ее обработки является выработка ответного действия или стратегии, направленной, например, на улучшение физического тонуса, большее сосредоточение внимания на текущей деятельности или осуществление настройки на ускоренное включение в умственную деятельность. 

Вообще говоря, ответное действие или выработанная стратегия в каждый момент времени является лучшим выбором из вариантов, доступных человеку в момент принятия решения. Тем не менее, понятно, что количество доступных вариантов и качество выбора различны для разных людей и зависят, например от:

психических свойств личности,

стратегий взаимоотношений с окружающими,

отчасти физического состояния,

опыта, наличия нужных сведений в памяти и возможности их извлечения.

степени развития и организации высших нервных процессов и т.д.

Например, малыш вышел раздетым на холод, его кожа ощущает холод, возможно, появляется озноб, ему становится некомфортно, сигнал об этом поступает в мозг и раздается оглушительный рев. Реакция на холод (стимул) у взрослого может быть другой, он либо поспешит одеться, либо заскочит в теплое помещение, либо попытается согреться иным способом, например, бегом или прыжками.

Совершенствование высших психических функций мозга 

С течением времени, дети совершенствуют свои реакции, многократно увеличивая эффективность достигаемого результата. Но после взросления, возможности к совершенствованию не исчезают, несмотря на то, что восприимчивость взрослого человека к ним снижается. Именно в этом "Эффектон" видит часть своей миссии: повышение эффективности интеллектуальной деятельности путем тренировки высших психических функций мозга. 

Программные продукты "Эффектона" позволяют измерять различные показатели сенсомоторной системы человека (в частности, пакет "Ягуар" содержит тесты времени простой аудио- и зрительно-моторной реакции, сложной зрительно-моторной реакции, точность восприятия временных интервалов). Другие пакеты комплекса "Эффектон" оценивают свойства когнитивных процессов более высоких уровней.

Следовательно, необходимо развивать восприятие ребенка, в этом Вам может помочь использование пакета "Ягуар".

Физиология ощущений

Анализаторы

Физиологическим механизмом ощущений является деятельность нервных аппаратов — анализаторов, состоящих из 3 частей:

рецептор — воспринимающая часть анализатора (осуществляет преобразование внешней энергии в нервный процесс)

центральный отдел анализатора — афферентные или чувствительные нервы

корковые отделы анализатора, в которых происходит переработка нервных импульсов. 

Определенным рецепторам соответствуют свои участки корковых клеток.

Специализация каждого органа чувств основана не только на особенности строения анализаторов-рецепторов, но и на специализации нейронов, входящих в состав центральных нервных аппаратов до которых доходят сигналы, воспринимаемые периферическими органами чувств. Анализатор является не пассивным приемником энергии, он рефлекторно перестраивается под воздействием раздражителей.

Движение стимула от внешнего к внутреннему миру

Согласно когнитивному подходу движение стимула при его переходе из внешнего мира во внутренний, происходит следующим образом:

стимул вызывает определенные изменения энергии в рецепторе,

энергия преобразуется в нервные импульсы,

информация о нервных импульсах передается соответствующим структурам коры головного мозга.

Ощущения зависят не только от возможности мозга и сенсорных систем человека, но также и от особенностей самого человека, его развития и состояния. При заболевании или утомлении у человека меняется чувствительность к некоторым воздействиям. 

Имеют место и случаи патологий, когда человек лишен, например, слуха или зрения. Если эта беда врожденная, то происходит нарушение притока информации, что может привести к задержкам психического развития. Если же эти дети были обучены специальным приемам, компенсирующим их недостатки, то возможно некоторое перераспределение внутри сенсорных систем, благодаря которому они смогут нормально развиваться.

Свойства ощущений

Каждый вид ощущения характеризуется не только специфичностью, но и имеет общие свойства с другими видами: 

качество,

интенсивность,

длительность,

пространственная локализация.

Но не всякое раздражение вызывает ощущение. Минимальная величина раздражителя, при которой появляется ощущение — абсолютный порог ощущения. Величина этого порога характеризует абсолютную чувствительность, которая численно равна величине, обратно пропорциональной абсолютному порогу ощущений. А чувствительность к изменению раздражителя называется относительной или разностной чувствительностью. Минимальное различие между двумя раздражителями, которое вызывает чуть заметное различие ощущений, называется разностным порогом.

Исходя из этого, можно сделать заключение, что возможно измерение ощущений. И в очередной раз приходишь в восхищение от удивительных тонко работающих приборов — человеческих органов чувств или сенсорных систем человека.

Программные продукты "Эффектона" позволяют измерять различные показатели сенсорной системы человека (например пакет "Ягуар" содержит тесты скоростей простой аудио- и зрительно-моторной реакции, сложной зрительно-моторной реакции, точность восприятия времени, точность восприятия пространства и многие другие). Другие пакеты комплекса "Эффектон" также оценивают свойства когнитивных процессов более высоких уровней.

Классификация ощущений

Пять основных видов ощущений: зрение, слух, осязание, обоняние и вкус — были известны уже древним грекам. В настоящее время расширены представления о видах ощущений человека, можно выделить около двух десятков различных анализаторных систем, отражающих воздействие внешней и внутренней среды на рецепторы.

Классификацию ощущений производят по нескольким принципам. Основная и самая значительная группа ощущений доводит до человека информацию из внешнего мира, и связывает его с внешней средой. Это экстерорецептивные — контактные и дистантные ощущения, они возникают при наличии или отсутствии непосредственного контакта рецептора с раздражителем. Зрение, слух, обоняние относятся к дистантным ощущениям. Эти виды ощущений обеспечивают ориентировку в ближайшей среде. Вкусовые, болевые, тактильные ощущения — контактные.

По расположению рецепторов на поверхности тела, в мышцах и сухожилиях или внутри организма различают соответственно:

экстероцепцию — зрительная, слуховая, тактильная и другие;

проприоцепцию — ощущения с мышц, сухожилий;

интероцепцию — ощущения голода, жажды.

В ходе эволюции всего живого чувствительность претерпевала изменения от самой древней до современной. Так, дистантные ощущения можно считать современнее контактных, но в структуре самих контактных анализаторов также можно выявить более древние и совсем новые функции. Так, например, болевая чувствительность более древняя, чем тактильная.

Такие принципы классификации помогают сгруппировать все виды ощущений в системы и увидеть их взаимодействие и связи.

Виды ощущений

Зрение, слух

Рассмотрим различные виды ощущений, имея в виду, что наиболее хорошо изучены зрение и слух.

Зрение

Глаз — это совершенно необыкновенный прибор, который только могла изобрести "матушка-природа" для нашего зрения, орган чувств с очень сложным анатомическим строением. Световые волны, отражаясь от предметов, преломляются, проходят через хрусталик глаза, обеспечивающий фокусировку света, и появляются на сетчатке в виде изображения. 

Ясное, четкое видение равноудаленных предметов обеспечивается благодаря изменению кривизны хрусталика, называемой аккомодацией. Это важнейший регулятор функции зрения. Различные нарушения могут влиять на аккомодацию, что сказывается на остроте зрения, уровне различения мелких деталей.

Сетчатка глаза — передний край мозга, наиболее удаленная от головного мозга часть зрительного анализатора, первой воспринимает свет, обрабатывает и преобразует световую энергию в раздражение — сигнал, в котором закодирована вся информация о том, что видит глаз. Исследование этого нервного образования помогает раскрыть тайны зрительного механизма, созданного природой. Да, безусловно, "матушка-природа" очень постаралась, создавая столь совершенный прибор нашего зрения.

Сам глаз — это дистантный рецептор, потому что дает возможность узнать предметы, удаленные от органов чувств, и явления, происходящие вокруг нас. Наше зрение помогает определить расстояние до предметов и их объемность. Это возможно благодаря парности зрительного анализатора, на сетчатке при удалении или приближении к предмету происходит изменение размеров изображения, и движение, т.е. сведение и разведение осей глаз.

Волокна зрительного нерва составляют сетчатую оболочку глаза, которая состоит из нескольких десятков тысяч окончаний, которые возбуждаются под воздействием световой волны. Окончания зрительного нерва различны по форме и функциям. 

Рецепторы, расположенные в центре сетчатой оболочки близкие по форме к колбочкам, отражают цвет и являются аппаратом дневного зрения. Нервные окончания в виде палочек отражают свет. Расположенные вокруг колбочек, ближе к краю сетчатки, они являются аппаратом сумеречного зрения. Колбочковое и палочковое зрение независимы друг от друга, поэтому в случае нарушения одного, другое остается неизменным.

Можно выделить две группы зрительных ощущений:

ахроматические, отражающие переход от белого к черному цвету, со всеми оттенками серого цвета и

хроматические, отражающие цветовую гамму с большим количеством оттенков и тонов цвета.

Без отражения цвета мир человека стал бы гораздо беднее, в цветовых ощущениях выражен и эмоциональный фон, например, часто говорят о теплых и холодных цветовых тонах. Эмоциональное воздействие цвета широко используется в живописи, да и в любом из видов художественных промыслов.

С помощью зрительного анализатора можно различить яркость цвета и выделить предмет из общего фона. Особенно хорошо видно черное на белом или белое на черном. Благодаря закону контраста становится возможным различать все плоскостные черно-белые изображения. Если предмет расположен далеко и при этом слабо освещен, то для его безошибочного определения контрастность должна быть достаточно высокой.

Пожалуй, в жизни любого человека наибольшую роль играют зрительные ощущения, без них деятельность человека очень ограниченна, а некоторые виды деятельности вообще невозможны, т.к. основной источник информации зрение. Глаза, при длительной работе, например, на компьютере, устают, им нужен отдых, упражнения пакета "Комфорт" придут им на помощь. 

Слух

Слуховые ощущения являются также дистантными ощущениями. Чувствительные окончания слухового нерва расположены во внутреннем ухе, улитке со слуховой мембраной и чувствующими волосками. Ушная раковина, так называемое, внешнее ухо собирает звуковые колебания, а механизм среднего уха передает их улитке. Чувствующие окончания улитки возбуждаются в результате резонанса, т.е. различные по длине и толщине окончания слухового нерва приходят в движение при определенном числе колебаний в секунду, и полученные сигналы передаются в мозг. Эти колебания возникают в упругих телах и передаются воздушной средой. Из физики мы знаем, что звук имеет волновую природу и характеризуется частотой и амплитудой.

Частота звука определяется числом волновых периодов в единицу времени. Так, например, слуховой диапазон взрослого человека находится в пределах 15 — 20000 Гц, уменьшаясь с возрастом. Звуки отличаются не только частотой, но и тембром, придающие уникальность и своеобразную окраску голосу и звучанию различных музыкальных инструментов. Громкость звука зависит от ее амплитуды и измеряется в децибелах (логарифмическая шкала). Обычный разговор происходит при 50 — 60 дБ, а рок-музыка до 130 дБ, т.е. достигает болевого порога.

Различают три вида слуховых ощущений: речевые, музыкальные и шумы. В этих видах ощущений звуковой анализатор выделяет четыре качества звука: 

силу (громкий — слабый), 

высоту (высокий — низкий), 

тембр,

длительность звучания и темпоритмический узор воспринимаемых звуков.

Фонематическим называется слух, используя который можно различать звуки речи. Он формируется в течение жизни и зависит от речевой среды обитания. Хорошее знание иностранного языка предполагает выработку новой системы фонематического слуха. Способность к обучению иностранным языкам определяется фонематическим слухом, который также влияет и на грамотность письменной речи.

Музыкальный слух человека воспитывается и формируется, как и речевой. Способность наслаждаться музыкой является многовековым результатом развития музыкальной культуры человечества.

Шумы и шорохи — менее значимы для человека, если только они не мешают ему жить. Шумы могут вызывать приятный эмоциональный настрой, например шум дождя, рокот морского прибоя, а, один мой знакомый администратор компьютерной сети рассказывал, что он не может заснуть когда не слышит шума работающих вентиляторов от трех-четырех компьютеров. Шумы также могут служить сигналом опасности — шипение газа, топот ног за спиной, вой сирены.

Обоняние, осязание, вибрационные и проприоцептивные ощущения

У человека сильнее всего развиты зрение и слух, соответственно они и наиболее изучены, хотя есть и другие чувства, которые также важны для человека в его повседневной жизни.

Вибрационные ощущения

Со слуховыми ощущениями можно связать вибрационную чувствительность, т.к. у них общая природа отражаемых физических явлений. Вибрационные ощущения отражают колебания упругой среды. Этот вид чувствительности можно назвать "контактным слухом". Специальных вибрационных рецепторов у человека не обнаружено. Считается, что вибрационное чувство является одним из самых древних видов чувствительности, и отражать вибрации внешней и внутренней среды могут все ткани организма.

В жизни человека вибрационная чувствительность подчинятся слуховой и зрительной. Познавательное значение вибрационной чувствительности возрастает в тех видах деятельности, где вибрации становятся сигналом неисправностей в работе машины. В жизни глухих и слепоглухих вибрационная чувствительность компенсирует потерю слуха. Организм здорового человека непродолжительные вибрации тонизируют, длительные и интенсивные — утомляют и вызывают болезненные явления.

Обоняние

Рецептор обонятельных ощущений — это окончания обонятельного нерва в носовой полости, он относится к дистантным. Микроскопические частицы веществ, попадающие в носовую полость с воздухом, являясь раздражителями, вызывают обонятельные ощущения. 

У животных обоняние — основной дистантный рецептор, ориентируясь по запаху, животное находит пищу или избегает опасности. Сексуальное поведение животных зависит от выработки особых веществ — феромонов. Существует теория, что и у людей феромоны играют не последнюю роль в вопросах пола.

Человеку в современном мире нет необходимости следовать обонятельным ощущениям, ориентируясь в окружающей среде. Функция обоняния у человека подавляется зрением и слухом. Отсутствие в языке специальных слов для обозначения обонятельных ощущений свидетельствует об их недостаточном развитии и нестойкости. Обычно говорят: "запах моря", "запах роз", "запах конюшни".

Обонятельная чувствительность тесно связана с вкусовой, помогает распознавать качества пищи. Обоняние предупреждает об опасной для организма воздушной среде, позволяет различать в ряде случаев химический состав веществ.

Вкус

Вкусовые ощущения — контактные, возникающие при соприкосновении органа чувств (языка) с самим предметом. Чувство вкуса обнаруживает молекулы, растворенные в слюне. 

Существуют четыре основных качества вкусовых раздражителей: кислое, сладкое, горькое, соленое. Из комбинаций этих четырех ощущений, к которым присоединяются движения языка, и возникает комплекс вкусовых ощущений.

Вначале сенсорный процесс происходит во вкусовых сосочках, причем каждый из сосочков имеет от 50 до 150 рецепторных клеток, которые быстро изнашиваются от соприкосновения с пищей и затем обновляются. Затем сенсорные сигналы поступают по нервам в задний мозг, таламус и вкусовую кору, обрабатывающую вкусовые ощущения.

Вкусовые ощущения, как и обонятельные, повышают аппетит человека. Анализируя качество пищи, вкусовые ощущения выполняют также защитную функцию и важны для выживания. При голодании вкусовая чувствительность повышается, при насыщении или пресыщении — понижается.

Кожа

В кожных покровах имеется несколько самостоятельных анализаторных систем: 

тактильная (ощущения прикосновения),

температурная,

болевая.

Все виды кожной чувствительности относятся к контактной чувствительности. Наибольшее скопление тактильных клеток — на ладони, на кончиках пальцев и на губах. Кожные рецепторы передают информацию в спинной мозг, контактируя с двигательными нейронами, что делает возможным рефлекторные действия такие, как, например, как отдергивание руки от огня. Осязание — это тактильные ощущения руки вместе с мышечно-суставной чувствительностью.

Температурная чувствительность регулирует теплообмен между организмом и окружающей средой. Распределение тепловых и холодовых рецепторов по коже неравномерно. Наиболее чувствительна к холоду спина, наименее — грудь.

Сильное давление на поверхность тела вызывает болевое ощущение. Рецепторные окончания болевой чувствительности расположены под кожей, глубже, чем тактильные рецепторы. Там, где больше тактильных рецепторов болевых рецепторов меньше. Тактильная чувствительность дает знания о качествах предмета, а болевая чувствительность дает сигнал о вреде, наносимом раздражителем.

Проприоцептивная чувствительность

Кинестезия

Кинестезическими ощущениями называют ощущения движения и положения отдельных частей тела. Рецепторы кинестезических ощущений расположены в мышцах и сухожилиях. Раздражение в этих рецепторах возникает под влиянием растяжения и сокращения мышц.

Большое количество двигательных рецепторов расположено в пальцах рук, языке и губах, так как этими органами необходимо осуществлять точные и тонкие рабочие и речевые движения. Деятельность двигательного анализатора позволяет человеку координировать и контролировать свои движения. Упражнения для рук пакета "Комфорт" улучшают кровоснабжение, снижают напряжение и утомление, способствуя лучшей координации движений и повышению умственной работоспособности.

Понятно, что развитие кинестезических ощущений является одной из важнейших задач обучения.

Речевые кинестезии формируются в младенческом и дошкольном периодах развития человека. Обучение иностранному языку требует выработки таких речевых кинестезий, которые не характерны для родного языка.

Вестибулярное чувство

Статическая, или гравитационная, чувствительность отражает положение нашего тела в пространстве. Рецепторы ее расположены в вестибулярном аппарате внутреннего уха: полукружные каналы и вестибулярные мешочки преобразуют сигналы об относительном движении и силе тяжести и передают их в мозжечок и участок коры височной области. Резкие и частые изменения положения тела относительно плоскости земли, такие, как качание на качелях или морская качка приводят к головокружению — "морской болезни".

Достаточно ли у человека органов чувств?

Ощущения обеспечивают организму адекватную ориентировку в окружающей среде. Удалось ли человеку познать окружающий мир глубже, если бы он имел больше органов чувств? 

Философы-идеалисты делали вывод об ограниченности познавательных возможностей человека, связывая это с ограниченностью органов чувств и разнообразием явлений в окружающем мире. 

Материалисты считали, что имеющихся органов чувств достаточно для полного познания мира. Познание идет вглубь, познавательная сила человека состоит в том, что к деятельности его органов чувств прибавляется деятельность мышления, которое раздвигает рамки познавательных возможностей.