Загальні відомості

p align="justify"> Дотримуючись когнітивного підходу до опису психіки, ми представляємо людину як якусь систему, що обробляє символи при вирішенні своїх завдань, то можна уявити і найважливішу рису індивідуальності людини - сенсорну організацію особистості.

Сенсорна організація особистості

Сенсорна організація особистості - це рівень розвитку окремих систем чутливості та можливість їх об'єднання. Сенсорні системи людини - це його органи почуттів, як приймачі його відчуттів, у яких відбувається перетворення відчуття у сприйняття.

Будь-якому приймачеві властива певна чутливість. Якщо ми звернемося до тваринного світу, то побачимо, що переважний рівень чутливості якогось виду є родовою ознакою. Наприклад, у кажанів розвинена чутливість до сприйняття коротких ультразвукових імпульсів, собак нюхова чутливість.

Головна особливість сенсорної організації людини - це те, що вона складається внаслідок всього її життєвого шляху. Чутливість людини дана їй при народженні, але розвиток її залежить від обставин, бажання та зусиль самої людини.

Що ми знаємо про мир та про себе? Звідки одержуємо ці знання? Яким чином? Відповіді на ці питання йдуть із глибини століть із колиски всього живого.

Відчуття

Відчуття – це прояв загальнобіологічної властивості живої матерії – чутливості. Через відчуття відбувається психічний зв'язок із зовнішнім та внутрішнім світом. Завдяки відчуттям, інформація про всі явища зовнішнього світу доставляється в мозок. Так само через відчуття замикається петля для отримання зворотного зв'язку про поточний фізичний і психічний стан організму.

Через відчуття ми дізнаємося про смак, запах, колір, звук, рух, про стан своїх внутрішніх органів і т.п. З цих відчуттів складаються цілісні сприйняття предметів та всього світу.

Очевидно, що в сенсорних системах людини відбувається первинний пізнавальний процес і вже на його основі виникають складніші за своєю структурою пізнавальні процеси: сприйняття, уявлення, пам'ять, мислення.

Яким би простим не був первинний пізнавальний процес, але саме він є основою психічної діяльності, лише через "входи" сенсорних систем проникає в нашу свідомість навколишній світ.

Обробка відчуттів

Після отримання інформації мозком, результатом її обробки є вироблення дії у відповідь або стратегії, спрямованої, наприклад, на поліпшення фізичного тонусу, більше зосередження уваги на поточній діяльності або здійснення налаштування на прискорене включення в розумову діяльність.

Взагалі кажучи, дію у відповідь або вироблена стратегія в кожен момент часу є кращим вибором з варіантів, доступних людині в момент прийняття рішення. Проте, зрозуміло, що кількість доступних варіантів та якість вибору різні для різних людей і залежать, наприклад, від:

психічних властивостей особистості,

стратегій взаємовідносин з оточуючими,

частково фізичного стану,

досвіду, наявності необхідних відомостей у пам'яті та можливості їх вилучення.

ступеня розвитку та організації вищих нервових процесів тощо.

Наприклад, малюк вийшов роздягненим на холод, його шкіра відчуває холод, можливо, з'являється озноб, йому стає некомфортно, сигнал про це надходить у мозок і лунає оглушливий рев. Реакція на холод (стимул) у дорослого може бути іншою, він або поспішить одягнутися, або заскочить у тепле приміщення, або спробує зігрітися в інший спосіб, наприклад, бігом або стрибками.

Удосконалення вищих психічних функцій мозку

З часом діти вдосконалюють свої реакції, багаторазово збільшуючи ефективність досягаемого результату. Але після дорослішання можливості до вдосконалення не зникають, незважаючи на те, що сприйнятливість дорослої людини до них знижується. Саме в цьому "Ефектон" бачить частину своєї місії: підвищення ефективності інтелектуальної діяльності шляхом тренування найвищих психічних функцій мозку.

Програмні продукти "Ефектона" дозволяють вимірювати різні показники сенсомоторної системи людини (зокрема, пакет "Ягуар" містить тести часу простої аудіо- та зорово-моторної реакції, складної зорово-моторної реакції, точність сприйняття часових інтервалів). Інші пакети комплексу "Ефектон" оцінюють властивості когнітивних процесів вищих рівнів.

Отже, необхідно розвивати сприйняття дитини, у цьому Вам може допомогти використання пакету "Ягуар".

Фізіологія відчуттів

Аналізатори

Фізіологічним механізмом відчуттів є діяльність нервових апаратів – аналізаторів, що складаються з 3 частин:

рецептор - сприймаюча частина аналізатора (здійснює перетворення зовнішньої енергії в нервовий процес)

центральний відділ аналізатора - аферентні чи чутливі нерви

кіркові відділи аналізатора, у яких відбувається переробка нервових імпульсів.

Певним рецепторам відповідають свої ділянки кіркових клітин.

Спеціалізація кожного органу чуття заснована не тільки на особливості будови аналізаторів-рецепторів, але і на спеціалізації нейронів, що входять до складу центральних нервових апаратів, до яких доходять сигнали, що сприймаються периферичними органами чуття. Аналізатор є пасивним приймачем енергії, він рефлекторно перебудовується під впливом подразників.

Рух стимулу від зовнішнього до внутрішнього світу

Згідно з когнітивним підходом рух стимулу при його переході із зовнішнього світу у внутрішній, відбувається таким чином:

стимул викликає певні зміни енергії в рецепторі,

енергія перетворюється на нервові імпульси,

інформація про нервові імпульси передається відповідним структурам кори головного мозку.

Відчуття залежать не тільки від можливості мозку та сенсорних систем людини, але також і від особливостей самої людини, її розвитку та стану. При захворюванні чи стомленні у людини змінюється чутливість до деяких впливів.

Мають місце та випадки патологій, коли людина позбавлена, наприклад, слуху чи зору. Якщо це лихо вроджене, відбувається порушення припливу інформації, що може призвести до затримок психічного розвитку. Якщо ж ці діти були навчені спеціальним прийомам, які компенсують їх недоліки, то можливий деякий перерозподіл усередині сенсорних систем, завдяки якому вони зможуть нормально розвиватися.

Властивості відчуттів

Кожен вид відчуття характеризується як специфічністю, а й має спільні властивості коїться з іншими видами:

якість,

інтенсивність,

тривалість,

просторова локалізація.

Але не всяке роздратування викликає відчуття. Мінімальна величина подразника, за якої з'являється відчуття - абсолютний поріг відчуття. Величина цього порога характеризує абсолютну чутливість, яка чисельно дорівнює величині, обернено пропорційною абсолютному порогу відчуттів. А чутливість до зміни подразника називається відносною чи різницевою чутливістю. Мінімальна відмінність між двома подразниками, яка викликає трохи помітну відмінність відчуттів, називається різницевим порогом.

Виходячи з цього, можна зробити висновок, що можливий вимір відчуттів. І в черговий раз захоплюєшся дивовижними тонко працюючими приладами - людськими органами почуттів або сенсорними системами людини.

Програмні продукти "Ефектона" дозволяють вимірювати різні показники сенсорної системи людини (наприклад пакет "Ягуар" містить тести швидкостей простої аудіо- та зорово-моторної реакції, складної зорово-моторної реакції, точність сприйняття часу, точність сприйняття простору та багато інших). Інші пакети комплексу "Ефектон" також оцінюють властивості когнітивних процесів вищих рівнів.

Класифікація відчуттів

П'ять основних видів відчуттів: зір, слух, дотик, нюх і смак були відомі вже древнім грекам. В даний час розширено уявлення про види відчуттів людини, можна виділити близько двох десятків різних аналізаторних систем, що відображають вплив зовнішнього та внутрішнього середовища на рецептори.

Класифікацію відчуттів роблять за кількома принципами. Основна та найзначніша група відчуттів доводить до людини інформацію із зовнішнього світу, і пов'язує її із зовнішнім середовищем. Це екстерорецептивні – контактні та дистантні відчуття, вони виникають за наявності або відсутності безпосереднього контакту рецептора з подразником. Зір, слух, нюх відносяться до дистантних відчуттів. Ці види відчуттів забезпечують орієнтування у найближчому середовищі. Смакові, болючі, тактильні відчуття - контактні.

За розташуванням рецепторів на поверхні тіла, м'язах і сухожиллях або всередині організму розрізняють відповідно:

екстероцепцію - зорова, слухова, тактильна та інші;

пропріоцепцію – відчуття з м'язів, сухожиль;

інтероцепцію – відчуття голоду, спраги.

У ході еволюції всього живого чутливість зазнавала змін від найдавнішої до сучасної. Так, дистантні відчуття вважатимуться сучасніше контактних, але у структурі самих контактних аналізаторів також можна виявити найдавніші і нові функції. Так, наприклад, больова чутливість давніша, ніж тактильна.

Такі принципи класифікації допомагають згрупувати всі види відчуттів у системи та побачити їхню взаємодію та зв'язки.

Види відчуттів

Зір, слух

Розглянемо різні види відчуттів, маючи на увазі, що найбільш добре вивчені зір та слух.

1. Сенсорна адаптація та взаємодія відчуттів. Чутливість, її динаміка та способи виміру.

Говорячи про властивості відчуттів, ми не можемо не зупинитися на ряді явищ, пов'язаних із відчуттями. Неправильно вважати, що абсолютна і відносна чутливість залишаються незмінними та його пороги виражаються у постійних числах. Як показують дослідження, чутливість може змінюватись у дуже великих межах. Наприклад, у темряві наш зір загострюється, а при сильному висвітленні його чутливість знижується. Це можна спостерігати, коли з темної кімнати переходиш на світло або яскраво освітленого приміщення в темряву. В обох випадках людина тимчасово «сліпне», потрібен деякий час, щоб очі пристосувалися до яскравого освітлення чи темряви. Це говорить про те, що залежно від навколишнього оточення (освітленості) зорова чутливість людини різко змінюється. Як показали дослідження, ця зміна дуже велика і чутливість ока у темряві загострюється у 200 000 разів.

Описані зміни чутливості, що залежать від умов середовища, пов'язані із явищем сенсорної адаптації. Сенсорною адаптацією називається зміна чутливості, що відбувається внаслідок пристосування органу почуттів до подразників, що діють на нього. Як правило, адаптація виявляється у тому, що при дії на органи почуттів досить сильних подразників чутливість зменшується, а при дії слабких подразників або за відсутності подразника чутливість збільшується.

Така зміна чутливості не відбувається відразу, а потребує певного часу. Причому часові показники цього процесу неоднакові для різних органів чуття. Так, для того, щоб зір у темній кімнаті придбав потрібну чутливість, має пройти близько 30 хв. Лише після цього людина набуває здатності добре орієнтуватися у темряві. Адаптація слухових органів йде набагато швидше. Чутка людини адаптується до навколишнього фону вже через 15 с. Також швидко відбувається зміна чутливості у дотику (слабкий дотик до шкіри перестає сприйматися вже за кілька секунд).

Досить добре відомі явища теплової адаптації (звикання до зміни температури довкілля). Однак ці явища виражені чітко лише в середньому діапазоні, і звикання до сильного холоду або сильної спеки, як і до больових подразників, майже не зустрічається. Відомі та явища адаптації до запахів.

Адаптація наших відчуттів головним чином залежить від процесів, що відбуваються в самому рецепторі. Так, наприклад, під впливом світла розкладається (вицвітає) зоровий пурпур, що знаходиться в паличках сітківки ока. У темряві, навпаки, зоровий пурпур відновлюється, що призводить до підвищення чутливості. Однак явище адаптації пов'язане і з процесами, що протікають у центральних відділах аналізаторів, зокрема, зі зміною збудливості нервових центрів. При тривалому подразненні кора мозку відповідає внутрішнім охоронним гальмуванням, що знижує чутливість. Розвиток гальмування викликає посилене збудження інших вогнищ, сприяючи підвищенню чутливості за умов. В цілому, адаптація є важливим процесом, що вказує на велику пластичність організму в його пристосуванні до умов середовища.

Всі види відчуттів не ізольовані один від одного, тому інтенсивність відчуттів залежить не тільки від сили подразника та рівня адаптації рецептора, але й від подразників, що впливають на інші органи чуття. Зміна чутливості аналізатора під впливом подразнення інших органів чуття називається взаємодією відчуттів.

Слід розрізняти два види взаємодії відчуттів: 1) взаємодія між відчуттями одного виду та 2) взаємодія між відчуттями різних видів.

Взаємодії між відчуттями різних видів можна проілюструвати дослідженнями академіка П. П. Лазарєва, який встановив, що освітлення очей робить чутні звуки гучнішими. Аналогічні результати було отримано професором С. В. Кравковим. Він встановив, що жоден орган чуття не може працювати, не впливаючи на функціонування інших органів. Так, виявилося, що звукове роздратування (наприклад, свист) може загострити роботу зорового відчуття, підвищивши його чутливість до світлових подразників. Аналогічним чином впливають деякі запахи, підвищуючи чи знижуючи світлову і слухову чутливість. Всі наші аналізаторні системи здатні більшою чи меншою мірою впливати одна на одну. При цьому взаємодія відчуттів, як і адаптація, проявляється у двох протилежних процесах – підвищенні та зниженні чутливості. Загальна закономірність у тому, що слабкі подразники підвищують, а сильні - знижують чутливість аналізаторів за її взаємодії.

Аналогічну картину можна спостерігати за взаємодії відчуттів одного виду. Наприклад, якусь точку в темряві легше побачити на світлому фоні. Як приклад взаємодії зорових відчуттів можна привести явище контрасту, що виражається в тому, що колір змінюється в протилежний бік по відношенню до навколишніх кольорів. Наприклад, сірий колір на білому тлі виглядатиме темніше, а в оточенні чорного кольору – світліше.

Усі властивості відчуттів відбивають якісні характеристики відчуттів. Проте важливе значення мають кількісні параметри, інакше кажучи, ступінь чутливості. Розрізняють два види чутливості: абсолютну чутливість та чутливість до відмінності. Під абсолютною чутливістю мають на увазі здатність відчувати слабкі подразники, а під чутливістю до відмінності – здатність відчувати слабкі відмінності між подразниками. Однак не всяке роздратування викликає відчуття. Ми не чуємо цокання годинника, що знаходиться в іншій кімнаті. Ми не бачимо зірок шостої величини. Для того, щоб відчуття виникло, сила роздратування повинна мати певну величину. Мінімальна величина подразника, у якому вперше виникає відчуття, називається абсолютним порогом відчуття. Подразники, сила дії яких лежить нижче за абсолютного порога відчуття, не дають відчуттів.

Величину стимулу, коли він починається відчуття, Фехнер назвав нижнім абсолютним порогом. Абсолютні пороги – верхній та нижній – визначають межі доступного нашому сприйняттю навколишнього світу. Величина абсолютного порога характеризує абсолютну чутливість Чим слабший подразник, що викликає відчуття, тим вища чутливість. Таким чином, абсолютна чутливість чисельно дорівнює величині, обернено пропорційної абсолютному порогу відчуттів.

Абсолютна чутливість аналізатора однаково залежить як від нижнього, і від верхнього порогу відчуття. Величина абсолютних порогів, як нижнього, так і верхнього, змінюється в залежності від різних умов: характеру діяльності та віку людини, функціонального стану рецептора, сили та тривалості дії подразнення тощо. Інша характеристика чутливості – це чутливість до відмінності. Її ще називають відносною, або різницевою.

Г. Фехнер - сформулював закон, званий законом Фехнера: якщо інтенсивність подразнень збільшується в геометричній прогресії, то відчуття зростатимуть в арифметичній прогресії. В іншому формулюванні цей закон звучить так: інтенсивність відчуттів зростає пропорційно до логарифму інтенсивності подразника. Головний зміст цієї закономірності полягає в тому, що інтенсивність відчуттів зростає не пропорційно до зміни подразників, а набагато повільніше.

В результаті вивчення цього розділу студент повинен:

знати

• поняття сенсорного порога та сенсорної чутливості;
• основні методи виміру сенсорних порогів;
• у чому полягає статистична природа сенсорних явищ;
• основні теоретичні положення виявлення сигналів;
• основну парадигму дослідження підпорогового сприйняття;
• формулювання та базові припущення основних психофізичних законів;
• що таке психофізичний оператор;

вміти

• співвідносити класичний та сучасний підходи до проблеми вимірювання сенсорних порогів та надпорогових відчуттів;
• оцінювати чутливість та положення критерію прийняття рішення щодо робочої характеристики приймача;
• критично оцінювати факти підпорогового сприйняття;

володіти

Базовим понятійним апаратом класичної та сучасної сенсорної психофізики.

Сенсорна чутливість та сенсорні пороги

Закономірності виявлення сенсорних стимулів, або сигналів, досліджуються в особливому розділі психології відчуттів та сприйняття, який називається сенсорна психофізика.

Сенсорна психофізика як окрема наукова дисципліна з'явилася навіть раніше за наукову психологію. Її творець – німецький філософ Г. Т. Фехнер(1801-1887). У 1860 р. він опублікував свою працю "Елементи психофізики", метою якої було вирішення проблеми, відомої з часів робіт французького філософа, який жив у першій половині XVII ст. Р. Декарта(1596-1650). Ця проблема, що отримала назву психофізичної,відноситься до питання про те, в яких відносинах знаходяться явища фізичного, матеріального та духовного світів. Філософи протягом двох століть по-різному досліджували цю проблему, але тільки Г. Т. Фехнер задумав її науковеРішення.

На шляху розробки великийпсихофізики, яка власне і повинна була описати закони співвідношення духовного та матеріального, Г. Т. Фехнер як простіше завдання висунув ідею побудови приватного знання, яке він позначив як малапсихофізика, - Що стосується співвідношення душі та тіла. Ця проблема ще іноді називається психофізіологічною. Мала, або сенсорна,психофізика повинна була встановлювати кількісні співвідношення між фізичною енергією стимулу, що впливає на органи почуттів людини, та величиною відчуття, яке цей стимул викликає у його душі (свідомості).

Г. Т. Фехнер припускав, що у досвіді свідомості висловити величину відчуття неможливо. Не можна, наприклад, попросити людину в кількісному численні передати гучність звуку, що сприймається ним, або ступінь ясності зорових відчуттів. Здатність до відчуття чутливість- може бути виражена лише опосередковано, через величину сенсорний поріг.

На рис. 3.1 у наочній формі представлено визначення порога так, як воно було дано у роботах Г. Т. Фехнера. Як бачимо, сенсорний поріг S0 являє собою деяку критичну величину фізичної стимуляції, яка поділяє всі стимули на відчуваютьсяі не відчуваються.Стимули, що поступаються за величиною значенням порога, підпороговістимули, неможливо знайти сприйняті за жодних умов, оскільки енергії цих стимулів недостатньо у тому, щоб викликати відповідь рецептора. Тому ймовірність їхнього виявлення дорівнює нулю. Надпороговістимули, тобто. ті стимули, що за своєю величиною виявляються більшими за величину порога, на думку Г. Т. Фехнера, повинні завжди і за будь-яких обставин викликати відчуття. Імовірність їхнього виявлення максимальна (100%).

Мал. 3.1.

Таким чином, сенсорний поріг розглядався Г. Т. Фехнер як межа в континуумі фізичних стимулів. Чутливістьж розглядалася як величина, обернена до значення порога. Іншими словами, що вище поріг, то нижча чутливістьі навпаки, що нижчий поріг, то вище чутливість.

Г. Т. Фехнер також розділив усі пороги на два великі класи: 1) абсолютні та 2) різницеві, або диференціальні.

Абсолютнийпоріг характеризує абсолютну величину стимулу, що змінює відчуття. Він буває двох видів: нижнійі верхній.

Нижній абсолютний поріг- Мінімальна величина стимулу, доступного сприйняттю. Нижче цієї величини стимул не сприймається.

Верхній абсолютний поріг- Максимальна величина стимулу, доступного сприйняттю. Вище цієї величини стимул не сприймається чи сприймається на інший модальності. Наприклад, якщо збільшувати висоту звуку, то при проходженні певної межі (зазвичай 16 кГц) відчуття звуку зникає, а якщо збільшувати гучність звуку, то при перевищенні порогової величини (приблизно 130 дБ) відчуття не зникне, але перетвориться на больове. Проте і той і інший кордон розглядаються як верхній поріг слухових відчуттів – відчуття висоти звуку та його гучності.

Різносні,або диференціальнийпоріг є мінімальною фізичною відмінністю стимулів, що викликає відчуття їх ледь помітної відмінності.

Р. Т. Фехнер як визначив поняття порога і чутливості, а й розробив методи, дозволяють експериментально оцінювати величину сенсорного порога. Тому психофізика – це наука про відчуття, а й наука про їх вимірі.

Розглянемо коротко три основні методи виміру сенсорних порогів.

1. Метод мінімальних змін (метод кордонів).Сама процедура цього методу відтворює поняття порога як межі між сприйманими та несприйманими стимулами. Кожна проба починається із сигналу "Увага", після якого пред'являється сам стимул. Завдання випробуваного – відповісти, відчуває чи відчуває він цей стимул (наприклад, випробуваний може сказати: " Так, бачу " , чи: " Ні, нічого не чую " ). На початку дослідів із виміру порога цим методом пред'являється стимул, що явно перевищує значення порога. Після того, як випробуваний його упізнає, експериментатор зменшує значення стимулу на невелику величину (звідси назва – метод мінімальних змін).Пред'явивши цей "зменшений" стимул, експериментатор знову запитує випробуваного, чи він сприймає цей стимул тепер. Таким чином, поступово зменшуючи значення стимулу, експериментатор спостерігає зміну відповідей випробуваного з позитивних ("Так, бачу", "Так, чую") на негативні ("Ні, не бачу", "Ні, не чую"). При цьому величиною порога вважається кордон,розділяюча категорії відповідей випробуваного (звідси інша назва цього методу – метод кордонів).

Зазвичай низхідне пред'явлення стимулів чергується з висхідним, оскільки у відповідях досліджуваного можуть бути дві систематичні помилки, зумовлені самою процедурою психофізичних дослідів, що будуються відповідно до цього методу: помилка очікуванняі помилка звикання.Внаслідок цих помилок поріг зникнення відчуття,тобто. той поріг, який оцінюється в низхідних рядах, може не збігатися з порогом появи відчуття,тобто. з тим порогом, який оцінюється у висхідних лавах. Чергування висхідних і низхідних рядів дозволяє збалансувати ці помилки, якщо вони справді мають місце у відповідях випробуваного.

Процедура оцінки різницевого порогаметодом мінімальних змін трохи відрізняється від описаної процедури оцінки абсолютного порога.

Перша відмінність полягає в тому, що кожен стимул пред'являється разом з еталономпостійної величини. Цей зразок пред'являється випробуваному в постійному вигляді протягом усього експерименту з вимірювання відчуття разом з іншими стимулами, величина яких змінюється в низхідному та висхідному порядку. Завдання випробуваного у тому, щоб оцінити різницю цих двох стимулів – зразка постійної величини і змінного стимулу. Спочатку другий (змінний) стимул, який повинен порівнювати випробуваним із заданим еталоном, помітно відрізняється за величиною від цього еталона, потім різниця поступово скорочується, стимули зрівнюються, а потім різниця починає збільшуватися, але тепер змінний стимул вже поступається за величиною еталону. У висхідних лавах використовується протилежний порядок пред'явлення та зміни стимулів.

Друга відмінність стосується відповідей випробуваного: у разі вимірювання різницевого порога випробуваному пропонується не два, а три варіанти відповідей: "більше", "менше" або "рівно".

Відповідно змінюється і процедура обробки даних. У кожному ряду оцінюється верхня межа інтервалу невизначеності,яка позначає перший перехід випробуваного від відповідей "більше" до відповідей "рівно" у низхідних рядах і перший перехід від відповідей "рівно" до відповіді "більше" у висхідних рядах, а також нижня межа інтервалу невизначеності, що позначає перший перехід від відповідей "рівно" до відповіді "менше" у низхідних пробах і перший перехід від відповідей "менше" до відповіді "рівно" у висхідних рядах.

Отже, верхня межа інтервалу невизначеності- Це точка, вище якої змінний стимул завждиоцінюється як більший стандарт. Нижня межа інтервалу невизначеності- Це точка, нижче якої змінний стимул завждиоцінюється як поступається стандарту. Середина інтервалу невизначеності – точка, у якій змінний стимул та зразок завжди збігаються. Вона називається точкою суб'єктивної рівності.Таким чином, інтервал невизначеності складається із двох диференціальних порогів. Отже, оцінивши відстань між верхньою та нижньою межею інтервалу невизначеності та розділивши отримане значення на два, ми отримаємо саму величину різницевого порога. Слід, проте, пам'ятати, що у ряді випадків точка суб'єктивного рівності відрізняється від самої величини використовуваного експерименті еталона у той чи інший бік. Піддослідний може або недооцінювати, або переоцінювати стандарт. Ця різниця між точкою суб'єктивної рівності та величиною еталона називається константною помилкою.

Також звернемо увагу, що величина і абсолютного, і різницевих порогів встановлюється статистичнопід час оцінки великої кількості експериментальних даних. Іншими словами, необхідно врахувати, що в кожному ряду значення порогу може бути відмінним від того, що було зазначено в інших лавах. Для більш менш точної оцінки порога методом мінімальних змін потрібно, як правило, не менше 10 низхідних і 10 висхідних рядів. Дані, отримані кожного ряду, усереднюються.

2. Метод встановлення (метод середньої помилки)відрізняється тим, що випробуваний сам встановлює значення порога в ході експерименту (звідси перша назва цього методу). Найбільш зручним цей метод виявляється в оцінці різницевого порога. Якщо виникає необхідність виміряти абсолютний поріг, цей метод застосовувати не рекомендується: вважається, що тоді ми отримаємо не сам абсолютний поріг, а лише величину, яка пропорційна значенню абсолютного порога.

Оцінюючи різницевого порогавипробуваному пред'являється еталонний стимул і стимул, величину якого може змінювати самостійно. Як правило, зміна стимулу може відбуватися лише в один бік – бік зменшення чи збільшення. Завдання випробуваного – підрівнятизмінний стимул під зразок. Виявлена ​​при цьому фізичнарізниця стимулів приймається за величину різницевого порога.

Звідси з'являється друга назва цього методу - метод середньої помилки.

Зрозуміло, що, як і у випадку методу мінімальних змін, для оцінки порога використовують результати не одного, а безлічі порівнянь стимулів, оскільки результат, що отримується в кожній пробі, може виявитися наслідком різноманітних випадкових помилок випробуваного і, отже, знову ж таки відрізнятиметься від проби до проби. . Таким чином, величина порогу, що оцінюється, є результатом усереднення численних експериментальних проб, як правило від 20 до 200. Іншими словами, тут так само, як і у випадку методу мінімальних змін, величина порога встановлюється статистично.

3. Метод констант (метод постійних подразників, метод справжніх та хибних випадків, метод частот)вважається найточнішим і найнадійнішим методом вимірювання порогів. У той самий час він відрізняється дещо більшою трудомісткістю і щодо організації самої процедури експерименту, й у плані обробки даних.

Цей спосіб можна використовуватиме оцінки як абсолютного, і різницевого порогів. Розглянемо варіант, який використовується з метою оцінки абсолютного порога.

Випробуваному в ході всього експерименту пред'являються стимули, як правило їх 5-7, з одного і того ж наперед визначеного набору (звідси назва - метод констант,або метод постійних подразників).Ці стимули мають бути близькі до передбачуваного граничного значення, вони пред'являються багаторазово у випадково збалансованому порядку. Завдання випробуваного – те саме, що у методі мінімальних змін, – визначити, відчуває чи відчуває він кожен стимул.

Результатом експерименту, здійсненого відповідно до цього методу, є знаходження залежності частоти виявлення кожного стимулу від його величини (звідси одна з назв цього методу – метод частот).Ця залежність отримала назву психофізичної функції.Наочно вона може бути представлена ​​у вигляді психометричної кривої (рис. 3.2).

Теоретично, якщо спиратися саме визначення поняття порога (див. рис. 3.1), психофізична функція повинна мати ступінчасту форму. Однак на практиці ступінчаста форма психофізичної кривої виявляється недосяжною, навіть якщо виміри виробляються ретельно. Найчастіше спостерігається яскраво виражена S-подібна залежність між величиною стимулу та ймовірністю його виявлення (рис. 3.2). Тому як значення порога вибирають середню точку, яка відповідає 50% виявлення стимулів. Ця точка в математичній статистиці називається медіаною.

Мал. 3.2.

Отже, бачимо, що це метод передбачає використання статистичних процедур оцінки порога.

Сенсорний світ звичайної людини.

Щоб функціонувати і брати участь у навколишньому світі, ми повинні використовувати наші почуття. Ці почуття надають людям унікальний досвід і дозволяють нам взаємодіяти один з одним і брати участь у різних подіях. Вони допомагають нам розуміти, що нас оточує, та реагувати на це. Вони відіграють значну роль у визначенні того, як ми повинні поводитися в тій чи іншій ситуації. Уявіть на секунду, що станеться, коли одне або всі ваші почуття взагалі пропадуть, або стануть настільки сильними, що нашому організму і мозку просто нестерпно переноситиме таке навантаження. Для прикладу: уявіть, що у вас зник слух. Або навпаки: звуки стали настільки різкими і гучними, що це завдадуть нам нестерпні страждання. Таке явище називають дисфункцією сенсорної інтеграції. Саме це відбувається з багатьма людьми у спектрі аутизму, а також інших захворювань, що включають синдром Затримки психічного розвитку.

Сенсорний світ аутизму.

Саме дисфункцією сенсорної інтеграції пояснюється «дивна» поведінка людини з аутизмом: стереотипії, ритуали, самостимуляція, аутоагресія, ехолалія. своєму унікальному світі….
Ось фраза людини з аутизмом, що найбільш точно характеризує її відчуття:

«Коли у мене сенсорне навантаження, то я просто «відключаюся»; починається те, що називається фрагментацією... це дуже дивно, все одно, що намагатися дивитися 40 каналів по телевізору одночасно».

Або ось, наприклад, мій син: коли він потрапляє в місце, де багато знайомих і незнайомих людей, чи то магазин, ринок, поліклініка, чийсь день народження, він включає свій «захист» від надмірного сенсорного впливу кількома способами. «іде в себе», і коли він у такому стані «надмірної задуму», до нього дуже важко достукатися; або використовує більш "щадний" спосіб-сідає за комп'ютер або грає в ігри на стільниковому телефоні .... Звичайно "справлятися" він навчився не відразу. в дитсадку і.т.п., але він все ж таки «інтегрувався» в суспільство, але відповідно до своїх особистісних особливостей. Ну і в міру його зростання та розвитку він вже взаємодіє з людьми все більше і більше і «відключення» бувають набагато рідше.

Сенсорна інтеграція

Айрес (1979, Smith Myles et al, 2000) визначає сенсорну інтеграцію як «організацію відчуттів для подальшого використання». Цей процес включає перетворення відчуттів на сприйняття.
Центральна нервова система (мозок) переробляє всю сенсорну інформацію, яку посилають різні сенсорні системи організму та допомагає організувати, пріоритизувати та зрозуміти цю інформацію. Грунтуючись на цьому, вона також здатна на реакцію у відповідь: це можуть бути думки, почуття, моторна відповідь (поведінка) або комбінація всього вищепереліченого. У всьому нашому організмі є рецептори, які реагують на сенсорні стимули. Наші руки та стопи містять найбільше таких рецепторів. Найчастіше переробка сенсорної інформації відбувається автоматично.
Сенсорні системи можна поділити на шість областей. Проблеми у кожному їх можна розділити на дві частини: дуже висока (ОВЧ) і дуже низька чутливість (ОНЧ). Тим не менш, важливо пам'ятати, що відмінності/проблеми деяких людей можуть включати і дуже високу і дуже низьку сенсорну чутливість одночасно. .

Баланс (вестибулярна система)
Вона розташована у внутрішньому вусі і надає інформацію про становище нашого тіла в просторі та його швидкості, напрямку та рухах по відношенню до дії гравітації. Вона є фундаментальною для збереження балансу та положення тіла. Людина аутичного спектра відмінності/проблеми цієї системи включають:

ОНЧ
- Потреба розгойдуватися, хитатися, обертатися, біг і «мотання» туди-сюди без певної спрямованості.

ОВЧ
- проблеми з діяльністю, пов'язаною з рухом, наприклад, з участю у спорті
- проблеми з тим, щоб зупинитися швидко чи під час руху
- Захитування в машині, літаку.
- проблеми з діяльністю, під час якої голова не дивиться прямо чи ноги не стоять на землі

Відчуття власного тіла (пропріоцептивна система)

Розташована у м'язах та суглобах наша пропріоцептивна система повідомляє нам, де знаходиться наше тіло. Вона також інформує нас про те, де знаходиться кожна частина нашого тіла, і які рухи вона здійснює. Людина аутичного спектра відмінності/проблеми цієї системи включають:

ОНЧ
- надмірна близькість – людина постійно встає надто близько до інших людей/погано розуміє концепцію особистого тілесного простору
- проблеми з навігацією по приміщенню та уникненням перешкод; "натикається" на меблі, не може достатньо опустити голову, щоб уникнути удару про гілку дерева і.т.д.
- Часто стикається з іншими людьми.

ОВЧ
- проблеми з дрібними моторними навичками та маніпуляцією маленькими предметами (застібка гудзиків, зав'язування шнурків)
- рухає все тіло, щоб подивитися на щось, неспівдружний рух руками під час ходьби.

Запах (нюхова система)

Ми відчуваємо запах за допомогою хімічних рецепторів у носі, які повідомляють про запахи у нашому оточенні. Запах – це почуття, яке часто нехтують, і про яке часто забувають. Проте це перше почуття, на яке ми покладаємося. Людина аутичного спектра відмінності/проблеми цієї системи включають:

ОНЧ
- деякі люди взагалі не відчувають запахів, не помічають навіть сильний сморід
- Деякі люди можуть лизати речі

ОВЧ
- підвищена чутливість та сильні реакції на запахи
- проблеми з тим, щоб скористатися туалетом
- неприязнь до тварин та людей, які використовують парфуми, шампуні із сильним запахом тощо.

Зір (зорова система)

Розташований на сітківці наших очей і реагує на світ, наш зір допомагає нам розрізняти предмети, людей, кольори, контраст та розташування у просторі. Людина аутичного спектра відмінності/проблеми цієї системи включають:

ОНЧ
- можуть сприймати предмети як темніші, ніж насправді, погано розпізнають лінії та обриси предметів
- Деякі можуть концентруватися на периферичному зорі, тому що зір у центрі здається розмитим; інші кажуть, що предмети у центрі зору виглядають перебільшеними, а предмети на периферії – розмитими.
- проблеми зі сприйняттям глибини – труднощі про те, щоб кидати і ловити предмети, незграбність

ОВЧ
- випадки спотвореного зорового сприйняття, здається, що предмети та яскраве світло «скачуть» навколо, «ріжуть» очі.
- фрагментація зорових образів внаслідок надто великої кількості джерел
- фокусування на дрібних деталях (наприклад, піщинках) здається приємнішим, ніж розгляд картини в цілому

Слух (слухова система)

Розташована у внутрішньому вусі, ця система інформує нас про звуки у навколишньому світі. Це найвідоміший аспект сенсорних порушень. Людина аутичного спектра відмінності/проблеми цієї системи включають:

ОНЧ
- тільки одне вухо чує звуки, інше вухо чує лише частково або взагалі не чує
- людина не розпізнає певних звуків
- насолоджується галасливими місцями, кухнями, спеціально стукає дверима чи предметами

ОВЧ
- гучність шуму перебільшується, навколишні звуки сприймаються як спотворені та сплутані
- нездатність «відключатися» від навколишнього шуму – проблеми з концентрацією
- у деяких знижений поріг чутності, що робить їх вкрай чутливими до слухової стимуляції, наприклад, вони можуть чудово почути розмову на великій відстані.
Подібні слухові обмеження можуть впливати на здатність до комунікації, а також збереження балансу.

Дотик (тактильна система)

Розташована в шкірі, найбільшому органі тіла, ця система розпізнає дотики, види тиску, рівень болю та допомагає розрізняти температуру (гаряче чи холодно).
Дотики є значним компонентом соціального розвитку. Вони допомагають нам оцінити навколишнє середовище, в якому ми знаходимося, і допомагають нам реагувати відповідно. Людина аутичного спектра відмінності/проблеми цієї системи включають:

ОНЧ
- сильно стискає інших людей
- дуже високий поріг болю – погано відчуває температуру/біль
- практикує самоушкодження (аутоагресія)
- Отримує задоволення, якщо на ньому лежать важкі речі

ОВЧ
- дотики можуть бути болючими або дискомфортними, часто це призводить до повного уникнення будь-яких дотиків, що може вплинути на відносини з іншими людьми.
- не любить одягати що-небудь на руки чи стопи
- проблеми з розчісуванням та миттям голови
- віддає перевагу строго певним видам одягу або тканини

«Щоразу, коли до мене торкаються, мені боляче; здається, що моє тіло охоплює вогонь», - Gillingham, G. (1995). p. 3

Смак (смакова система)

За допомогою хімічних рецепторів у мові ця система повідомляє нам про різні смаки – солодкий, кислий, гіркий, солоний та гострий. Люди часто починають сильно обмежувати себе у харчуванні, якщо їх смакові сосочки надто чутливі. Людина аутичного спектра відмінності/проблеми цієї системи включають:

ОНЧ
- любить дуже гостру їжу
- їсть буквально все – землю, траву, тканину, зубну пасту тощо.

ОВЧ
- деякі види смаку та продукти сприймаються як надто інтенсивні та нестерпні
- певна структура їжі викликає дискомфорт, деякі діти погоджуються їсти тільки зовсім м'яку їжу, наприклад, картопляне пюре чи морозиво

Додаткові сенсорні проблеми

Синестезія

Це рідкісний стан, не пов'язаний з аутизмом, проте деякі люди аутичного спектра повідомляють про такий досвід. Синестезія означає, що відбувається плутанина між різними сенсорними каналами інформації. Сенсорний досвід із однієї системи обробляється іншою системою. Наприклад, людина чує звук (слухова система), але у результаті бачить колір (зорова система).

Стратегії допомоги.

Найкраще розуміння сенсорного світу людей аутичного спектру дозволяє допомогти їм у створенні більш комфортабельного довкілля та уникнути сенсорних перевантажень.
Пам'ятайте, що причиною тієї чи іншої проблеми може бути сенсорна дисфункція і завжди вивчайте навколишнє середовище.
Використовуйте свою уяву, щоб вигадати позитивний сенсорний досвід та/або стратегії.
Завжди попереджайте про можливі сенсорні стимули, з якими ваша дитина може зіткнутися, наприклад, про гучні людні місця.

Сенсорна інтеграційна терапія

Сенсорна інтеграційна терапія включає м'які контакти з різними сенсорними стимулами. Мета цієї терапії – посилити, збалансувати та розвинути обробку сенсорних стимулів центральною нервовою системою.

Інтеграційні заняття та ідеї для вестибулярної системи

Заохочуйте заняття, які сприяють розвитку вестибулярної системи – коні-гойдалки, гойдалки, карусель та крісла-гойдалки, іпотерапія.

Розділяйте діяльність на маленькі кроки, використовуйте візуальні підказки для позначення фінішної лінії (наприклад, кольоровий скотч) або заохочення.

Ідеї ​​для пропріоцептивної системи

При низькій сенсорній чутливості.
- розміщуйте меблі біля стіни кімнати, щоб зробити навігацію простіше
- позначайте межі за допомогою яскравого скотчу на підлозі
- щеплення правила «витягнутої руки» для інших людей

При високій сенсорній чутливості.
Всі види занять для розвитку дрібної моторики, будь-який вид рукоділля, бісероплетіння, малювання та розфарбовування. Обов'язкове вивчення матеріалів різної фактури.

Ідеї ​​для нюхової системи

При низькій сенсорній чутливості.

Застосування речовин із сильними запахами як нагорода або перемикання уваги від неприйнятних нюхових стимулів
-ароматерапія.

При високій сенсорній чутливості.
- використання засобів для чищення та шампунів без запаху, відмова від носіння парфумів, позбавлення навколишнього середовища від запаху в міру можливостей

Ідеї ​​для зорової системи

При низькій сенсорній чутливості.

Збільшуйте застосування візуальної стимуляції, терапія Снузьєлен.

При високій сенсорній чутливості.
- уникайте флуоресцентних ламп, використовуючи замість них пофарбовані лампи
- Сонцезахисні окуляри
- створіть обгороджене робоче місце в класі: простір або парту з високими стінками або ширмами по обидва боки, щоб блокувати зайву візуальну стимуляцію спереду та з боків
- використовуйте непроникні штори

Ідеї ​​для слухової системи
Музична терапія. Метод Томатіс.
Переваги музичної терапії були знову відкриті, і вона часто застосовується для людей аутичного спектру. Музична терапія надає унікальні можливості для комунікації, спілкування та самовираження.

При низькій сенсорній чутливості.
- закривайте двері та вікна, щоб зменшити зовнішні звуки
- готуйте дитину до того, що доведеться відвідати галасливе чи людне місце
- беруші
- аудіоплеєр
- Створення обгородженого робочого місця

При високій сенсорній чутливості.
- Супроводжуйте будь-які дії візуальними підказками: предметами, картками, іграшками.

Ідеї ​​для тактильної системи

При низькій сенсорній чутливості.
- важкі ковдри, спальні мішки, масажні килимки, розтирання жорсткою мочалкою, розвиток дрібної моторики, робота з матеріалами різної фактури та щільності.

При високій сенсорній чутливості.
- завжди попереджайте дитину, що ви збираєтесь доторкнутися до неї, наближуйтесь до неї тільки спереду
- пам'ятайте, що обійми можуть бути скоріше болючими, ніж втішаючими
- Поступово знайомте дитину з різними текстурами - приготуйте для цього коробку з матеріалами
- навчайте дитину самостійним діям, що дозволяють регулювати чутливість (наприклад, при розчісуванні волосся та миття)
…

Деякі види сенсорних порушень, їх причини та зразкові способи подолання цих проблем.

Занадто розбірливий їдок – гіперчутливість до смаку чи текстури їжі, можливо, нездатність відчувати їжу у роті – поступове знайомство з відчуттями від різної текстури у роті, наприклад, фланель, зубна щітка, їжа; використовуйте невеликі порції, змінюйте текстуру їжі. Заохочуйте заняття, в яких бере участь рот, наприклад свистки, мильні бульбашки, малювання соломинкою.

Жує все поспіль, включаючи одяг та предмети – можливо, знаходить це розслаблюючим, отримує задоволення від тактильних відчуттів – соломинки, жувальні кільця без латексу, тверді жувальні гумки (охолоджені в холодильнику).

Відмовляється носити певний одяг - не подобається певна структура або тиск на шкіру, вивертає одяг навпроти, щоб уникнути швів - видаліть будь-які ярлики або наклейки, дозволяйте носити тільки той одяг, в якому він почувається комфортно.

Труднощі із засинанням – можливо, важко відгородитися від відчуттів, особливо зорових і слухових – використовуєте штори, що не просвічують, дозвольте дитині слухати музику для блокування зовнішніх звуків, використовуйте важкі ковдри.

Не може зосередитись у класі – можливо, занадто багато сенсорних відчуттів: занадто шумно (розмови, дзвінок, скрип стільців об підлогу), багато візуальних стимулів (люди, картини на стінах), може бути важко тримати олівець чи ручку (занадто тверде/холодне) – відсадіть дитину подалі від дверей та вікон, використовуйте меблі для створення зони, вільної від відволікаючих стимулів або, якщо можливо, індивідуальне робоче місце, спробуйте різні текстури, щоб зробити олівець чи ручку комфортнішими.

Незграбний, не може правильно обігнути предмет, людину-це низька чутливість пропріоцептивної сенсорної системи та балансу. Рекомендовані заняття: рухливі ігри - стрибки зі скакалкою, плавання, іпотерапія, ігри в яких потрібно утримувати рівновагу (велосипед, самокат, ковзани та ін.), гра з м'ячем, розгойдування, ковзання, ігри лежачи на животі з опорою на лікті, кидання предметів ,.

Диференціальна сенсорна чутливість полягає в можливості сенсорної системи до розрізнення сигналів. Важлива характеристика кожної сенсорної системи – здатність помічати відмінності у властивостях одночасно чи послідовно діючих подразників. Розрізнення починається у рецепторах, але у ньому беруть участь нейрони всіх відділів сенсорної системи. Воно характеризує ту мінімальну різницю між стимулами, яку може помітити (диференціальний чи різницевий поріг).

Поріг розрізнення інтенсивності подразника майже завжди вище раніше подразнення, що діяло, на певну частку (закон Вебера). Так, посилення тиску на шкіру руки відчувається, якщо збільшити вантаж на 3% (до гирки вагою 100 г треба додати 3 г, а до гирки вагою 200 г треба додати 6 г). Ця залежність виражається такою формулою: dI/I = const, де I-сила подразнення, dI - її приріст (поріг розрізнення), що ледь відчувається, const - постійна величина (константа). Аналогічні співвідношення отримані для зору, слуху та інших органів чуття людини.

Залежність сили відчуття від сили роздратування (закон Вебера-Фехнера) виражається такою формулою: Е = a logI + b, де Е – величина відчуття, I – сила роздратування, а і b – константи, різні для різних модальностей стимулів. Ця формула показує1, що відчуття посилюється пропорційно до логарифму інтенсивності подразнення. З іншого боку, сучасна психофізіологія з метою оцінки сили відчуття використовує також методи сенсорного шкалювання, т. е. суб'єктивної оцінки людиною сили свого відчуття шляхом порівняння з раніше створеним еталоном чи набором таких эталонов. Відношення між відчуттям та стимулом у цьому випадку виражається статечною функцією (закон Стівенса). Порівняння логарифмічної функції закону Вебера-Фехнера та статечної функції закону Стівенса показало, що в основній, робочій частині діапазону інтенсивностей ці функції дак5т кількісно близькі оцінки.

Раніше йшлося про розрізнення сили подразників.

Просторове розрізненнясигналів засновано на характері розподілу збудження в шарі рецепторів та нейронних шарах сенсорної системи. Так, якщо два подразники порушили два сусідні рецептори, то їх розрізнення неможливо: вони зіллються і будуть сприйняті як єдине ціле. Необхідно, щоб між двома збудженими рецепторами був хоча б один незбуджений.

Тимчасове розрізненнядвох подразнень можливо, якщо викликані ними нервові процеси не зливаються в часі, а сигнал, спричинений другим стимулом, не потрапляє в рефракторний період попереднього подразнення. Нейрофізіологічною основою тимчасового дозволу є звані цикли збудливості, чи цикли відновлення відповідей. Про них судять за величиною відповіді на другий із двох послідовно пред'явлених стимулів. При коротких інтервалах між стимулами відповіді другий їх може бути взагалі (абсолютний рефрактерний період). У людини за поведінковими реакціями цей період може тривати від кількох десятків до 100 і більше мілісекунд. При більших інтервалах відповідь на другий стимул з'являється, але величина його менше, ніж на одиночний стимул (відносна рефрактерність). І нарешті, при ще більших інтервалах відновлення другої відповіді закінчується і він порівнюється з відповіддю на одиночне роздратування.

На тимчасовій взаємодії між послідовними подразниками засновано так зване «сенсорне маскування». Вона лежить в основі багатьох сенсорних ефектів і широко використовується у психофізіологічних експериментах. Сама маскування прямо пов'язана з попаданням одного зі стимулів рефрактерну фазу циклу збудливості після першого подразнення. Розрізняють пряме маскування, при якій гальмується відповідь на другий стимул, та зворотне маскування, коли другий стимул як би перериває чи заважає обробці інформації про перший сигнал. Ефективність як прямого, так і зворотного маскування тим більше, чим коротший інтервал між стимулом і «маскою», а також чим більш подібні ці два сигнали за своїми властивостями. Як маску часто використовують стимул, що складається або з шуму, або з набору хаотично розподілених елементів основного подразника.

3.2. Передача та перетворення сигналів

Процеси передачі та перетворення сигналів забезпечують надходження у вищі сенсорні центри найважливішої (істотної) інформації про сенсорну подію у такій формі, яка зручна для надійного та швидкого аналізу. Що слід вважати суттєвою інформацією? У різних умовах та ситуаціях це поняття може змінюватися. Однак є деяка загальна властивість, що універсально відрізняє суттєву інформацію від несуттєвої. Це – ступінь її новизни. Зрозуміло, нові події за інших рівних умов інформаційно важливіше для організму, ніж звичні. Тому еволюційно було вироблено властивість перш за все і найшвидше передавати в мозок і переробляти інформацію про зміни в сенсорному середовищі. Ці зміни можуть бути як тимчасовими, і просторовими.

Серед просторових перетворень виділяють зміну представництва розміру чи співвідношення різних частин сигналу. Так, у соматосенсорній та зоровій системах на кірковому рівні значно спотворюються геометричні пропорції представництва окремих частин тіла або частин поля зору. У зоровій корі різко розширено представництво інформаційно найбільш важливої ​​центральної ямки сітківки, відповідальної за детальний «поточковий» опис зображення за відносного стиснення проекції периферії поля зору («циклопічний очей»). У соматосенсорній корі також переважно представлені найважливіші для тонкого розрізнення та організації поведінки зони тіла – шкіра пальців рук та обличчя («сенсорний гомункулюс»; див. гл. 4). Різні проекційні коркові зони, наприклад зорової системи (які їх налічують кілька десятків), відрізняються характером ретинотопії, т. е. представництва різних частин сітківки. Так, є зони, у яких представлений лише центр сітківки, чи, навпаки, лише її периферія. Це пов'язано зі специфічною участю кожної із зон у зоровому сприйнятті: обслуговуванням переважно предметного зору або обробкою інформації про рух стимулів у полі зору.

Для тимчасових перетворень інформації у всіх сенсорних системах типово стиснення, або тимчасова компресія сигналів: перехід від тривалої (тонічної) імпульсації нейронів на нижніх рівнях системи до коротких (фізичних) розрядів ниркових нейронів високих рівнів.

Обмеження надмірності інформації. Зорова інформація, що йде від фоторецепторів, могла б дуже швидко наситити всі інформаційні резерви мозку. Приблизно те саме, нехай дещо повільніше, могло б відбуватися при роботі та інших сенсорних систем. Величезна надмірність первинних сенсорних повідомлень, що йдуть від рецепторів, обмежується шляхом придушення інформації про менш суттєві сигнали. Менш важливо у зовнішньому середовищі те, що незмінно чи змінюється повільно у часі та просторі (див. раніше). Наприклад, на сітківку ока чи шкіру довго діє постійний стимул великого розміру. Для того, щоб постійно не передавати в мозок інформацію від усіх збуджених рецепторів, сенсорна система пропускає в мозок сигнали тільки про початок, а потім про закінчення роздратування, причому до кори доходять повідомлення тільки від рецепторів, які лежать по контуру збудженої області.

Кодування інформації

Кодуванням називають перетворення, що здійснюється за певними правилами, інформації в умовну форму - код. У сенсорній системі сигнали кодуються двійковим кодом, тобто наявністю чи відсутністю електричного імпульсу у той чи інший момент часу [Сомьєн, 1975]. Такий спосіб кодування дуже простий і стійкий до перешкод. Інформація про подразнення та його параметри передається у вигляді окремих імпульсів, а також груп, або «пачок» імпульсів. Амплітуда, тривалість і форма кожного імпульсу однакові, але кількість імпульсів у пачці, частота їхнього прямування, тривалість пачок та інтервалів між ними, а також тимчасовий «малюнок» (pattern) пачки різні і залежать від характеристик стимулу. Сенсорна інформація кодується також числом одночасно збуджених нейронів та їх розташуванням у нейронному шарі.

Особливості кодування в сенсорних системах. На відміну від телефонних або телевізійних кодів, які декодуються відновленням початкового повідомлення у вихідному вигляді, сенсорної системи такого декодування не відбувається. Ще одна важлива особливість нервового кодування – множинність та перекриття кодів. Так, для однієї й тієї ж властивості сигналу (наприклад, його інтенсивності) сенсорна система використовує кілька кодів: частота та число імпульсів у пачці, число збуджених нейронів та їх локалізація у шарі.

У корі мозку сигнали кодуються також послідовністю включення паралельних нейронних каналів, синхронністю ритмічних імпульсних розрядів збуджених нейронів, зміною їх числа. У корі одним із основних використовуваних способів стає позиційне кодування. Воно полягає в тому, що якась ознака подразника викликає збудження певного нейрона або невеликої групи нейронів, які розташовані в певному місці нейронного шару. Наприклад, збудження невеликої локальної групи нейронів зорової кори означає, що у певній частині поля зору з'явилася світлова смужка певного розміру та орієнтації. Порушення певних нейронів скроневої кори сигналізує про появу у полі зору знайомої особи. Для периферичних відділів сенсорної системи типово тимчасове кодування ознак подразника, але в вищих рівнях відбувається перехід до переважно просторовому (переважно позиційному) коду.

Детектування сигналів

Детектуванням називають вибіркове виділення сенсорним нейроном тієї чи іншої ознаки подразника, що має поведінкове значення. Здійснюють такий аналіз нейрони-детектори, що вибірково реагують лише на певні властивості стимулу. Так, типовий нейрон зорової кори відповідає розрядом лише на один із нахилів (орієнтацію) світлової смужки, розташованої у певній частині поля зору [Хіобел, 1990]. При інших нахилах тієї ж смужки дадуть відповідь інші нейрони. Такі нейрони називають детекторами першого порядку, оскільки виділяють найпростіші ознаки сигналу. У вищих відділах сенсорної системи сконцентровані детектори вищих порядків, відповідальні виділення складних ознак і образів. Прикладом можуть бути детектори осіб, знайдені в нижньовисочній корі мавп (передбачені багато років тому Ю. Конорським, їх назвали «детекторами моєї бабусі»). Багато детекторів формуються в ранньому онтогенезі під впливом довкілля, а в частини з них детекторні властивості задані генетично.

Впізнання образів

Це кінцева та найскладніша операція сенсорної системи. Вона полягає у віднесенні образу до того чи іншого класу об'єктів, із якими раніше зустрічався організм, т. е. у класифікації образів. Синтезуючи сигнали від нейронів-детекторів, вищий відділ сенсорної системи формує образ подразника і порівнює його з безліччю образів, що зберігаються в пам'яті. Впізнання завершується ухваленням рішення про те, з яким об'єктом чи ситуацією зустрівся організм. У результаті відбувається сприйняття, т. е. ми усвідомлюємо, чиє обличчя бачимо собі, кого чуємо, який запах відчуваємо. Нейрофізіологічні механізми пізнання сенсорних образів досліджені поки що недостатньо.

Впізнання часто відбувається незалежно від мінливості сигналу. Ми надійно впізнаємо, наприклад, предмети при різній їхній освітленості, забарвленні, розмірі, ракурсі, орієнтації та положенні у полі зору. Це означає, що сенсорна система формує незалежний від змін ряду ознак сигналу (інваріантний до цих змін) сенсорний образ.

При пізнанні сенсорних образів можливі помилки. Особливу групу таких помилок становлять звані «сенсорні ілюзії». Вони засновані на деяких побічних ефектах взаємодії нейронів, що беруть участь у обробці сигналів, і призводять до спотвореної оцінки образу в цілому або окремих його характеристик (розмір, співвідношення частин тощо). Приклад ілюзії останнього типу подано на рис. 3.2.

Мал. 3.2. Приклад однієї з найпростіших зорових ілюзій: довжина

горизонтальних відрізків на верхній та нижній фігурах здається

різної, хоча насправді вони рівні

Адаптація сенсорної системи

Сенсорна система має здатність пристосовувати свої властивості до умов середовища та потреб організму. Сенсорна адаптація- це загальна властивість сенсорних систем, що полягає в пристосуванні до довготривалого (фонового) подразника. Існує загальна, чи глобальна, і локальна, чи селективна, адаптація. Загальна, або глобальна, адаптаціяпроявляється у зниженні абсолютної та підвищенні диференціальної чутливості всієї сенсорної системи. Суб'єктивно адаптація проявляється у звиканні до дії постійного подразника (наприклад, ми не помічаємо безперервного тиску на шкіру звичного одягу). Локальна, або селективна, адаптаціязводиться до зниження чутливості не всієї сенсорної системи, а будь-якої її частини, підданої тривалому дії вію стимулу. Так, поріг реакції виявляється вибірково підвищений зображення решітки з певної просторової частотою (певним періодом чергування чорно-білих смуг). Пороги реакцію сусідні просторові частоти у своїй не змінюються [Глезер, 1985]. Локальна адаптація часто використовується в психофізіологічних роботах для виявлення так званих «сенсорних каналів», відповідальних за обробку відомостей про ту чи іншу ознаку сигналу.

Адаптаційні процеси починаються лише на рівні рецепторів, охоплюючи і всі нейронні рівні сенсорної системи. Помітна адаптація не розвивається лише у вестибуло- та пропріорецепторах. За швидкістю даного процесу всі рецептори діляться на швидко, що повільно адаптуються. Перші після розвитку адаптації практично взагалі не повідомляють у мозок про подразнення, що поширюється, у других ця інформація передається, хоча і в значно ослабленому вигляді. Коли дія постійного подразника припиняється, абсолютна чутливість сенсорної системи відновлюється. Так, у темряві абсолютна чутливість зору різко підвищується.

У сенсорної адаптації важливу роль відіграє еферентне регулювання властивостей сенсорної системи. Вона здійснюється за рахунок низхідних впливів з боку більш високих на нижчі її відділи. Відбувається переналаштування властивостей нейронів на оптимальне сприйняття зовнішніх сигналів у змінених умовах. Крім того, стан різних рівнів сенсорної системи контролюється також ретикулярною формацією, що включає їх у єдину систему, інтегровану з іншими відділами мозку та організму загалом. Еферентні впливи в сенсорних системах найчастіше мають гальмівний характер, тобто призводять до зменшення їхньої чутливості та обмежують потік аферентних сигналів.

Загальна кількість еферентних нервових волокон, що приходять до елементів будь-якого нервового шару, як правило, набагато менше кількості його власних нейронів. Це визначає важливу особливість еферентного контролю у сенсорних системах: його широкий та дифузний характер. Йдеться загальне зниження чутливості значної частини нейронного шару.