Текст книги "Лекции по общей психологии"
Автор книги: Лев Ительсон
Жанр:
Психология
сообщить о нарушении
Текущая страница: 20 (всего у книги 58 страниц)
Аналогично, относительный порог для слуховых ощущений составляет 0,1, а для зрительных ощущений – 0,01.
Позже открыли, что закон Вебера соблюдается не всегда. Ближе к абсолютным пороговым значениям раздражителей он начинает нарушаться. Но все же для довольно широкого интервала «обычных» значений раздражителей этот закон, как правило, справедлив.
Ранее мы говорили, что если сила раздражителя ниже порога, то мы его не ощущаем. Но это еще не означает, что подпороговые раздражители никак не воздействуют на наше поведение. В последние годы ряд опытов показали, что у человека могут вырабатываться условные рефлексы и на подпороговые раздражения.
Например, если чрезвычайно тихий звук, которого человек не слышит, каждый раз сопровождать дуновением в глаз, то образуется условная связь. И в дальнейшем при таком звуке у человека срабатывает мигательный рефлекс, хотя он ничего не слышит, и, так сказать, «сам не понимает, чего он моргает».
Факты такого рода заслуживают особого внимания. Они показывают, что отражение воздействий внешнего мира может происходить в психике и помимо сознания. В этом случае оно (отражение) не находит выражения в соответствующих внутренних субъективных переживаниях, а обнаруживает себя только в ответном поведении или состояниях организма.
Таким образом, с самого начала мы обнаруживаем, что даже у человека отражательные процессы не вполне совпадают с процессами сознавания, а область психического отражения не ограничивается сферой сознательного.
Ту область, в которой отражательные и регуляторные процессы протекают вне круга сознания, называют бессознательной. Предполагают, что именно такие реакции на неосознаваемые раздражения лежат в основе многих необъяснимых явлений нашего поведения, таких, как неожиданные для нас самих поступки, непонятные смены настроения, «предчувствия», ощущение «чужого взгляда», внезапные симпатии и антипатии и т.п.
Как абсолютный, так и относительный пороги (а соответственно, и чувствительность) не являются величинами постоянными. Чувствительность рецепторов изменяется в зависимости от силы и длительности воздействия на них.
Например, человек со света входит в темноту. Сначала он ничего не видит. Потом постепенно начинают выступать контуры предметов. Они становятся все четче, и, наконец, кажется, что в помещении совсем не так уже темно. В чем дело? Глаза «приспособились» к темноте, чувствительность их повысилась. И, наоборот, когда человек выходит из темноты на яркий свет, он на некоторое время как будто слепнет. Но затем глаз приспосабливается к новой освещенности и начинает видеть. Такое изменение чувствительности рецепторов под влиянием изменения раздражителя называется адаптацией.
Например, глаз может повышать свою чувствительность в сто тысяч раз. Некоторые исследователи утверждают даже, что в миллион раз. Иногда, наоборот, адаптация проявляется в понижении чувствительности. Пример – адаптация обоняния. Благодаря ей уже минут через 10-15 мы перестаем ощущать самый острый запах.
Длительность процесса адаптации различна для разных рецепторов и разных изменений раздражителя. Например, при переходе из тьмы на свет она длится всего несколько секунд, а при переходе со света в темноту – до двух часов. Период полной обонятельной адаптации – около 40 минут. Период адаптации тактильных ощущений (прикосновения) еще короче.
Некоторые рецепторы вообще почти не адаптируются. Например, слуховые и болевые. Целесообразность этого понятна. Если бы слух адаптировался, то через некоторое время мы переставали бы слышать речь оратора, голос учителя и т.д. Еще опаснее была бы адаптация к боли. Ведь боль – это сигнал жесточайшей опасности, иногда для самого существования организма.
Если длительное воздействие того же раздражителя вызывает иногда понижение чувствительности к нему, то, наоборот, изменение раздражителей часто повышает чувствительность. Это явление называют контрастом ощущений. Так, например, ощущение кислого обостряется после ощущения сладкого и сладкого – после соленого, ощущение холодного обостряется после горячего и т.д.
Величина порогов зависит от многих факторов. В частности, она связана с характером раздражителя. Так, например, глаз человека максимально чувствителен к световым волнам длиной около 555 ммк (зеленый цвет). С удлинением или укорочением волны чувствительность к ней начинает падать. К волнам длиной около 400 ммк глаз примерно в 10000 раз менее чувствителен. А с приближением к красному краю (800 ммк) порог повышается в сотни тысяч раз. Аналогично, максимальная чувствительность слухового рецептора лежит в районе 1000 гц. При уменьшении частоты чувствительность начинает понижаться в сотни и тысячи раз (в районе 15 гц – в 100 раз, в районе 15000 гц – ъ сотни тысяч раз).
Величина порогов зависит также от индивидуальных врожденных и приобретенных особенностей нервной системы. У разных людей пороги чувствительности различны. Причем, чувствительность, особенно относительная, является свойством, до определенной степени тренируемым. Она может значительно повышаться под влиянием систематического упражнения. Так, например, текстильщики, выпускающие черные ткани, научаются различать до 40 оттенков черного цвета там, где глаз обычного человека видит лишь 2—3 оттенка. Известна также исключительная чувствительность к оттенкам запаха и вкуса, которая вырабатывается у дегустаторов духов, чая, вина и других продуктов. Аналогично, у людей, занимающихся музыкой, наблюдается значительное повышение чувствительности к различению высоты тона, у канатоходцев и конькобежцев улучшается чувство равновесия и т.д.
Чувствительность рецепторов существенно зависит также от биологического значения раздражителей. Так, например, лягушки реагируют на слабый шорох, производимый насекомыми, но «не замечают» намного более сильных звуков, которые не имеют для них биологического значения. Собака обладает высочайшей чувствительностью к заахам органических кислот и пониженным обонянием по отношению к ароматическим веществам. Потому что органические кислоты содержатся в следах животных, выделяются их телом и поэтому имеют для собаки биологическое значение. А ароматические вещества выделяются цветами, травами. Их запахи представляют «помехи», забивающие запах следа.
Аналогично, у человека чувствительность к раздражителям существенно зависит от того, какое значение представляют соответствующий предмет или его свойство для деятельности человека, решаемых им задач, его нужд, влечений, желаний интересов. Раздражитель той же силы может оказаться ниже порога чувствительности, если он безразличен для человека, и, наоборот, вызовет сенсорную реакцию, если он имеет значение или представляет интерес для данного человека.
С этой точки зрения чувствительность рецепторов всегда приспособлена к особенностям жизнедеятельности человека. И изменяется она не только под влиянием изменений обстановки, но и под влиянием задач, на которые направленна деятельность человека. Такую адаптацию сенсорных реакций к нуждам организма и его поведению называют специфической чувствительностью.
Специфическая чувствительность служит для выделения более слабых, но значимых раздражителей из общего фона более сильных, но безразличных воздействий среды. С этой точки зрения рецепторы выступают уже не как простые приемники раздражений, а как фильтры полезных сигналов из общего фона энергетического «шума», который вселенная обрушивает на наши органы чувств.
До сих пор мы рассматривали общие условия и закономерности возникновения ощущений, т.е. первичное грубое декодирование информации о раздражителе, которое осуществляется путем направления вызываемых им импульсаций в различные сенсорные поля.
Однако, реакции на эти импульсации внутри каждого сенсорного поля тоже не одинаковы. Так, ощущение красного и синего цветов оба имеют ту же зрительную модальность, но представляют собой переживания, разные по качестау. То же относится к ощущениям высокого и низкого звука, цветочного и гнилостного запаха, удушья, голода и т.д.
Такие различия между ощущениями одной модальности называют внутримодальными вариациями, или качествами ощущений.
Внутримодальные вариации отражают характеристики стимулов одинаковой энергетической категории. Так, например, ощущения красного и синего цвета относятся к той же модальности. И это выражает тот факт, что оба эти ощущения порождаются тем же видом энергии – электромагнитными волнами светового интервала.
Внутримодальная же разница этих ощущений отражает различие энергетических структур порождающих стимулов. Первое (ощущение синего цвета) отвечает световым волнам в интервале 760-680 миллимикрона, а второе – волнам длиной 460-430 миллимикрона.
Кроме качественной, каждое ощущение имеет также количественную характеристику. Так, например, свет может ощущаться как тусклый, яркий, ослепительный и т.д. Тот же по качеству звук может ощущаться как более и как менее громкий. Сладость может быть почти не ощутима, а может быть приторной.
Эту количественную характеристику ощущения называют его интенсивностью. Если качество ощущения кодирует энергетическую структуру раздражения, то интенсивность, по-видимому, связана с его силой.
Исходя из закона Вебера, можно методами интегрального исчисления (пороговое значение А/ принимается за дифференциал) вывести следующую зависимость между силой раздражителя (7) и отвечающей ему интенсивностью ощущения (Е):
Е = log / + С
где С – постоянная, одинаковая для данного человека и разная у разных людей.
Это – так называемый закон Вебера-Фехнера: интенсивность ощущения равна логарифму силы раздражителя плюс некоторая постоянная величина, разная для разных людей. Из него вытекает, что если сила раздражителя растет в геометрической прогрессии, то интенсивность ощущения прирастает только в арифметической прогрессии. Например, пусть вес растет так: 1, 4, 8, 16 кг. Тогда интенсивность ощущения тяжести будет расти так: 1, 2, 3, 4. Вероятно такое свойство нужно, чтобы оберегать анализаторы от перегрузки, позволяя охватывать очень большие вариации раздражения при помощи сравнительно небольшого интервала чувствительности.
Если качество ощущения отражает форму афферентной импульсации, то интенсивность ощущения, по-видимому, связана с частотой импульсов, приходящих по афферентным аксонам. Так, исследования последних лет (Галомбос, Дэвис, Валуа) показали, что в изолированных волокнах афферентного слухового нерва частота импульсов действительно соответствует (до определенных пределов) логарифму силы звука, а в зрительном нерве – логарифму освещенности. Это хорошо подкрепляет закон Вебера-Фехнера.
Кроме качества и интенсивности, во многих ощущениях можно выделить характеристику, которую мы условно назовем простотой ощущения. Дело в том, что некоторые ощущения оказываются как бы первичными. Их невозможно разложить на более простые. Другие же ощущения выступают как вторичные, сложные. Их можно получить, «смешивая» определенные первичные ощущения.
Так, например, смешивая в определенных пропорциях красный (около 656 ммк), зеленый (около 550 ммк) и синий (450 ммк) или фиолетовый цвета, можно получить все остальные цвета спектра. (На этом основана, например, вся техника трехцветной печати, цветной фотографии, кино и телевидения.) С этой точки зрения указанные цвета можно считать основными. Смешивая два различных более простых цвета, тоже можно получить новый сложный цвет или оттенок цвета (этим пользуются художники).
Аналогично, для звука основными являются чистые музыкальные тона. Ощущения их порождаются просты^-ми синусоидальными колебаниями воздуха определенной частоты. Например, звук «до» первой октавы соответствует частоте 256 герц (т.е. колебаний в секунду), звук «ми» в той же октаве – 380 герц и т.д. При одновременном звучании двух или нескольких чистых тонов колебания складываются и возникает новое суммарное колебание, дающее ощущение сложного звука или смешанного звукового тона. Это суммарное колебание может быть тоже синусоидальным, тогда имеет место консонанс (созвучие), а может быть апериодическим – тогда имеет место диссонанс. При смешении музыкальных тонов, частоты колебаний которых кратны друг другу, возникает сложное звучание, именуемое обертонами (оттенками) звукового тона.
Для вкуса основными ощущениями являются: сладкое, соленое, кислое и горькое, которые отражают определенные химические свойства вещества в водном растворе (например, для кислого – наличие иона водорода, для соленого – иона металла, для сладкого – углеводородной группы). Смешение этих основных ощущений, плюс обонятельные и осязательные ощущения дает то, что мы называем вкусом.
Для обонятельных ощущений основными являются, по-видимому, следующие запахи: камфарный, острый, эфирный, цветочный, мятный, мускусный, гнилостный. По некоторым данным, они отражают форму молекул вещества. (Для камфароподобного запаха – шаровидную форму, мускусного – диска, цветочного – диска с хвостиком, мятного – клинообразную, эфирного – палочковидную.) Все остальные запахи являются сложными, т.е. составляются из нескольких указанных основных в разных пропорциях.
Основными тактильными ощущениями, из которых складываются сложные осязательные ощущения, являются: прикосновение, давление, вибрация, боль колющая, боль жгучая, тепло лучевое (нагрев) и тепло контактное (прикосновение теплого предмета), холод лучевой (охлаждение) и контактный.
Основные кинестезические ощущения: мышечное и суставное. Первое сообщает о напряжении, т.е. степени сокращения мышц, второе – о положении частей тела. Сложные сочетания этих ощущений дают нам информацию о положении нашего тела и о его движениях.
Физиологические и анатомические данные дают основание утверждать, что для каждого из основных ощущений имеются, по-видимому, свои специальные рецепторы (или участки рецептивных полей), свои каналы передачи информации и свои участки проекции в сенсорных поля. Так, например, для каждого из простых звуковых тонов имеется, по-видимому, резонирующий на него волосок (и нервное волокно) в улитке внутреннего уха. Для каждого основного вида вкусовых ощущений на языке имеются чувствительные лунки, соответствующие определенной форме молекул. Для каждого из основных видов тактильных ощущений на коже и под кожей разбросаны особые специализированные рецепторы, каждый из которых реагирует только на данный вид раздражений (например, только на прикосновение, или только на нагрев, или только на охлаждение и т.д.). Для каждого из основных цветов, по некоторым данным, в сетчатке имеются свои специфические чувствительные элементы («красные», «синие» и «зеленые» колбочки), которые реагируют только на данный цвет. Есть также данные, что и сама информация о цвете передается в мозг по особому каналу (отдельно от информации об освещенности, размере и форме изображения).
Таким образом, на уровне внутримодальных вариаций качественные различия простых ощущений, по-видимому, достигаются тем же способом – путем использования различных датчиков для каждой из этих вариаций. Иначе говоря, дифференцировка и анализ первичных, простых свойств раздражителя в пределах одной модальности осуществляется тоже разнесением информации по разным каналам с помощью механизмов специфической чувствительности. Вторичные же, сложные ощущения синтезируются уже, по-видимому, в мозгу путем объединения простых.
Наконец, четвертую характеристику ощущений можно назвать их чистотой. Под чистотой ощущения мы будем понимать то, насколько отчетливо выделено в нем определенное простое или сложное ощущение.
Например, так называемые ахроматические цвета (предельные, крайние случаи – белый и черный) будут абсолютно «грязными». В них так «перемешаны» все цвета спектра, что зрительный анализатор не может выделить ни одного из них, как преобладающего. Однако, и в хроматических, т.е. цветных, раздражителях, кроме преобладающего цвета всегда подбавлена обычно и смесь всех других цветов, т.е. световых волн с другими частотами. Иными словами, в тех или иных пропорциях подбавлен более или менее светлый серый «цвет». Степень «разбавленности» ощущаемого цветового тона этим «серым шумом» называют насыщенностью цветового тона. Чем больше насыщенность, тем «сочнее» цвет; чем она меньше – тем он водянистее, серее, ближе к белому или черному.
Аналогично, для слуховых ощущений совершенно «грязным» является шум, где так намешаны разные частоты, что невозможно выделить какой-либо определенный звуковой тон. Степень примеси шума к определенному звуковому тону характеризует его чистоту.
Для обонятельных ощущений в качестве «шумов» выступают посторонние запахи, сбивающие основной. Для тактильных – в качестве шума выступают обычно боль и внутренние органические ощущения и т.д.
Между прочим, одной из замечательных особенностей анализаторов выступает их удивительная способность «отстраиваться» от шумов и помех. Так, например, собаке, когда она идет по следу, удается выделять чрезвычайно слабый, почти выветрившийся запах одного определенного человека (или животного) из «забивающего шума» множества других свежих и намного более сильных запахов. Или, например, летучие мыши. Они, как известно, слепы и ориентируются с помощью «звукового локатора», испуская ультразвуки и принимая их эхо – отражение от окружающих предметов. Так вот, есть пещеры, где колонии летучих мышей насчитывают миллионы зверьков. Стоит войти в такую пещеру и поднять шум, как все они взлетают и начинают метаться в абсолютной темноте. При этом они никогда не сталкиваются и не налетают на препятствия. Непостижимо, как в чудовищной «каше» миллионов одновременно звучащих писков и их отражений каждый из зверьков ухитряется выделить и узнать слабенькое эхо именно своего голоса!
Для современной техники достигнуть такого – еще неразрешимая задача. По-видимому, здесь работают те же механизмы специфической чувствительности, доведенные до высшего предела совершенства. Отыскание их секрета позволило бы создать приемники в миллионы раз более эффективные, чем теперешняя наша электронная аппаратура. А этого требуют, например, задачи космической связи. Так зримо выступает великая всемирная связь явлений: от крохотной слепой летучей мыши до проблем выхода человечества в бездонные глубины космоса!
Ощущения имеют также определенную протяженность и длительность. Первая отражает количество рецептивных элементов, на которые воздействует соответствующий раздражитель, вторая – длительность действия этого раздражителя.
Так, ощущение света может охватывать все поле зрения, как, например, когда мы солнечным днем смотрим на ясное небо. А может занимать в нем ничтожную часть – как например, когда мы глухой ночью видим одинокий далекий огонек. Аналогично, ощущение может быть мимолетным, как например, вспышка фотолампы, а может устойчиво длиться, как например, неотступная зубная боль. Для каждого ощущения существуют определенные пороги протяженности и длительности раздражения, при которых оно может иметь место (так называемые пространственные и временные пороги).
Так, например, цветоощущение не возникает, если источник света имеет угловой размер меньше, чем 1 минута. В свою очередь, возникшее ощущение длится обычно еще некоторое время и после того, как раздражитель перестал действовать. Это – так называемое явление инерции ощущений. Некоторые же ощущения имеют предельную длительность, по истечение которой они исчезают, хотя раздражитель еще действует. Примеры этого мы видели, рассматривая адаптацию обоняния.
Благодаря инерции сенсорных клеток, при быстром чередовании раздражений, отдельные ощущения, которые ими порождаются, сливаются в единое, непрерывное, целостное переживание. Так, например, зрительные элементы имеют инерцию 0,1—0,9 сек. Значит, если на световом табло будут быстро (с периодом до
0,1 сек) вспыхивать одна за другой соседние лампочки, возбуждение от предыдущей вспышки не успевает исчезнуть до вспышки следующей лампочки, они сливаются, и мы видим одну движущуюся точку. Это – так называемый феномен-фи (ср). На нем основана, например, движущаяся световая реклама. Таким же образом отдельные звуки сливаются в мелодию, отдельные кадры (24 в секунду) – в движущийся кинофильм, отдельные вспышки на экране телевизора – в изображение и т.д.
Отсюда видно огромное значение явлений остаточного возбуждения в деятельности нервной системы. Уже на уровне анализаторов оно обеспечивает объединение, слияние, синтезирование информации о свойствах раздражителя по признаку их связи во времени. Так кажущийся недостаток нервных клеток – их инерционность, сравнительная медлительность их реакции – блестяще используется природой. Он превращает рецептивные поля из простых чувствительных датчиков в интегрирующие и синтезирующие устройства.
Таким образом, внутримодальные вариации ощущений представляют собой как бы ступень более тонкого декодирования. С помощью его извлекается информация о свойствах раздражителя, которая содержится в сериях электрических импульсов, параллельно поступающих в сенсорное поле за определенный отрезок времени.
Попробуем рассмотреть этот процесс более детально. Возьмем, например, срезы всех центростремительных аксонов, идущих от сетчатки глаза, у их основания, т.е. на местах их входа в свои нейроны. Всего таких аксонов идет от сетчатки около ста тысяч.
В любой данный момент времени на каждом срезе может иметь место или фаза покоя, или фаза возбуждения, или рефракторная фаза, или фаза сверхчувствительности. Если взять за единицу отрезок времени в 6 миллисекунд (т.е. время полного срабатывания), то за этот период на срезе или будет иметь место возбуждение, или будет сохраняться фаза покоя. Иначе говоря, состояние афферентного нерва на этом срезе будет характеризоваться распределением в пространстве точек с потенциалами -80 милливольт и +40 милливольт. Условно это можно описать чередованием единиц (для возбужденного среза) и нулей (для среза в покое). Например, вот так:
1
1
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Если «читать» это распределение всегда по одному правилу (например, по спирали, начиная с левого верхнего крайнего среза), то состояние афферентного нерва на входе в сенсорное поле можно будет описать двоичным числом.
Например, для мозаики на приведенном рисунке это будет:
11000110010111... В следующие 6 сек. эта мозаика изменится и будет описываться, например, так:
10100100000111... Сравнив, увидим, что первый «вход» остался в том же состоянии возбуждения; второй из состояния возбуждения перешел в состояние покоя, третий – из покоя в возбуждение и т.д.
Если подписать строчки, получающиеся для соседних интервалов времени одну под другой, то получим матрицу. Например, такую:
001001 10101000...
01 1001000001 10...
10101001 1 10001...
Нетрудно заметить, что она описывает частоту и ритм чередования импульсов на выходе каждого аксона, а также изменение всей мозаики состояний на выходе афферентного нерва во времени. Получаем опять системы двоичных чисел, которыми, как мы уже видели, можно передать любую информацию.
С физической точки зрения изменение во времени пространственного распределения потенциалов (или электрохимических состояний) представляет собой так называемую фазовую волну. Область всех возможных состояний системы называют фазовым пространством, а количество различных состояний, в которых может одновременно находиться система, принимают за число измерений этого условного фазового пространства.
При таком подходе, характер, ритм и частота совместных изменений элементов системы могут быть математически описаны как форма фазовой волны. Соответственно, можно сказать, что информация, подаваемая афферентным нервом в первичное сенсорное поле, закодирована формой фазовой волны в пространстве состояний на выходе афферентных аксонов.
Что же кодирует нерв таким способом? Свойства раздражителя, выражающиеся в характере его воздействия на рецептор. Но любое воздействие – это передача некоторого вида энергии и превращение ее в электрическую энергию. Соответственно, оно непосредственно характеризуется энергетической структурой, т.е. законом распределения его энергии в пространстве и времени.
Но распределение энергии в пространстве и времени тоже представляет собой волну. Только уже не условную фазовую волну в математическом фазовом пространстве, а реальную четырехмерную (пространственно-временную) волну в некотором реальном энергетическом поле. Структура соответствующего энергетического аспекта раздражителя описывается формой этой реальной волны в реальном пространстве ее энергетического поля.
Таким образом, кодирование -афферентной нервной системой структуры раздражителя заключается в переводе ее из формы четырехмерной волны некоторого реального энергетического поля в форму многомерной волны фазового пространства состояний афферентного нерва. Внутримодальные вариации ощущений выступают как специфические реакции сенсорного поля на различные формы этой волны.
По собственному опыту мы знаем, что реакции эти осознаются как качественно различные переживания внутри той же модальности. Так, например, переживание красного цвета и синего цвета выступают для нас внутренне как качественно различные переживания. Между тем, фактически различия раздражителей, отражаемые в этих ощущениях, являются лишь количественными. Они регистрируют разницу в длине волны световой энергии.
Таким образом, при тонком декодировании осуществляется новое изменение кода информации. Структурные различия раздражителей кодируются качественными различиями ощущений. Иными словами, различия формы фазовой волны афферентных импульсаций переживаются как различные свойства раздражителей.
Дело выглядит так, как если бы алфавит кода ощущений содержал несколько шрифтов, по одному для каждого вида энергии (это – модальные вариации). Внутри же каждого шрифта имеется набор различных букв для обозначения различных возможных структур распределения данного вида энергии в пространстве и времени (внутримодальные вариации).
Такой принцип декодирования позволяет мозгу отвлекаться от структуры состояний самой нервной системы и выделять лишь отражаемые в этих состояниях свойства раздражителя. Этим обуславливается и специфичность сенсорного отражения. Оно соответствует реальности, потому что различные по структуре раздражители отражаются в разных по качеству ощущениях. Но при этом качества ощущений заменяют собой те собственные структурные особенности раздражителя, которые лежат в их основе. Таким образом, ощущение как отражение объективно по содержанию, но субъективно по форме. Оно отражает действительные различия структуры раздражителей, но не отражает сами эти структуры.
Как же происходит это перекодирование структур афферентных импульсаций в качества ощущений?
Здесь возможны в общем две гипотезы. Первая – что те же входные нейроны сенсорных полей по-разному реагируют на импульсации разной структуры. Вторая – что на разные структуры афферентной импульсации реагируют разные входные нейроны.
В первом случае сенсорные поля однородны, их элементы универсальны и взаимозаменяемы. Во втором случае – сенсорные поля неоднородны, их элементы специализированы и не взаимозаменяемы.
Исследования, проведенные в последние годы, дают основания предполагать, что вторая гипотеза ближе к истине. Так, например, оказалось что уже в зрительных нервах лягушки имеются специализированные волокна по крайней мере четырех типов. Одни из них (детекторы контраста) реагируют только на резкие перепады яркости, т.е. выделяют лишь контуры изображения, его границы. Вторые (детекторы движущихся границ) реагируют только, когда эти границы перемещаются, т.е. на движение предмета. Третьи (детекторы общего затемнения) реагируют, когда затемняется большая часть поля зрения, т.е. появляется вблизи крупный объект. Наконец, четвертые (детекторы кривизны) остаются «спокойны» и при изменении освещенности и при перепадах яркости. Они возбуждаются только, когда в поле зрения появляется небольшой темный объект.
Нетрудно понять биологическое значение этой спе-цилизации. Детекторы границ выделяют в поле зрения общее расположение окружающих предметов. Детектор общего затемнения сигнализирует о появлении вблизи крупного животного (т.е. опасности), а детектор кривизны – о появлении вблизи насекомого (т.е. пищи). В частности, например, угловые размеры темных объектов, вызывающих максимальную реакцию нервных волокон, лежат точно в пределах, соответствующих угловым размерам мухи на таком расстоянии от глаза лягушки, на которое она может вытянуть язык. Причем, возбуждение это имеет место лишь, когда маленький темный объект движется – неподвижного корма лягушка не видит.
Аналогичная специализация была обнаружена у нейронов сенсорных полей. Так, микроэлектродные исследования зрительных полей кошки показали, что все волокна от рецепторов, лежащих в определенном длинном узком участке сетчатки, подают сигналы на один и тот же нейрон сенсорного поля. Иначе говоря, такой нейрон служит детектором прямых линий в изображении. Обнаружены были и нейроны, реагирующие специально на углы наклона отрезков, кривизну линий, движение их, контраст освещенности и т.д.
Таким образом, сегодняшние исследования показывают, что даже первичная форма отражения – ощущение – вовсе не такой уже пассивный процесс. Отнюдь не всякое воздействие на рецепторы вызывает раздражение. Само раздражение вызывает разное возбуждение разных нервных каналов, разных сенсорных нейронов и разных участков сенсорных полей. Наконец, и эти возбуждения порождают разные ощущения в зависимости от общего состояния нервной системы и организма (вспомним специфическую чувствительность!).
Значит, уже в процессе формирования ощущений идет активный отбор информации, выделяются те черты окружающего мира, которые имеют особое значение для организма, и отсеиваются те, которые для него безразличны, т.е. осуществляется фильтрация информации. Одновременно протекает автоматическое разложение раздражителя по его отдельным важным признакам и объединение всех сигналов об этом признаке, т.е. происходят дифференцировка (анализ) и интеграция (синтез) информации, поступающей от рецептора. Так за счет физиологических механизмов специфической чувствительности, адаптации, инерции и взаимодействия ощущений обеспечиваются уже на первой ступени отражения известные нам универсальные процессы отбора, переработки и перекодирования информации живыми существами.