Дифференциальная чувствительность сенсорной системы

1. Абсолютная чувствительность сенсорной системы основана на ее свойстве обнаруживать слабые, короткие или маленькие по размеру раздражители.

Абсолютную чувствительность измеряют порогом той или иной реакции организма на сенсорное воздействие - минимальной интенсивности длительностью, энергией или площадью воздействия, которые вызывают данную реакцию.

Чувствительность системы и порог реакции - обратные понятия: чей выше порог, тем ниже чувствительность, и наоборот. Более низкие значения интенсивности считаются подпороговыми, а более высокие - надпороговыми.

В подпороговом диапазоне реакция на сверхслабые раздражители возможна, но неосознаваема - не доходит до порога ощущения. Такие подпороговые, или субсенсорные реакции впервые были описаны Г.В. Гершуни, который обнаружил их у людей, контуженных на войне. Если снизить интенсивность света настолько, что человек уже не может сказать, видел ли он вспышку или нет, то от его руки можно зарегистрировать неощущаемую кожно-гальваническую реакцию на данный сигнал. На такой процедуре основано действие "детектора лжи". Сенсорный порог - понятие конвенциональное, то есть зависит от era точного определения, или соглашения (конвенции) между людьми. Всегда должно быть точно условлено, по какой именно реакции измеряется порог, какая величина этой реакции или вероятность ее появлении будут считаться пороговыми. Это означает, что должны быть четко определены критерии порога.

На обнаружение сигнала существенное влияние оказывают процесс пространственной и временной суммации. Они сводятся к способности сенсорной системы накапливать энергию сигнала, распределенную по некоторой зоне в пространстве рецепторов или во времени. Увеличение до определенного предела размера сенсорного стимула или его длительности снижает порог. Этот предел называют критическим размером, или же критической длительностью стимула.

2. Дифференциальная сенсорная чувствительность основана на способности сенсорной системы к различению сигналов. Важная характеристики каждой сенсорной системы - способность замечать различия в свойствах одновременно или последовательно действующих раздражителей.

Различение начинается в рецепторах, но в нем участвуют нейроны всех отделов сенсорной системы. Оно характеризует то минимальное разли­чие между стимулами, которое человек может заметить (диф­ференциальный, или разностный порог).

Порог различения интенсивности раздражителя практически всегда выше

ранее действовавшего раздражения на определенную долю (закон Вебера). Эта зависимость выражается следующей формулой:

dI/I — const,

где:

I - сила раздражения;

dI - ее едва ощущаемый прирост (порог различения);

const - постоянная величина (константа).

Зависимость силы ощущения от силы раздражения (закон Вебера-Фех-нера) выражается следующей формулой: E = a logI + b, где:

Е - величина ощущения; I - сила раздражения;

а и b - константы, различные для разных модальностей стимулов. Современная психофизиология для оценки силы ощущения использует также методы сенсорного шкалирования, то есть субъективной оценки человеком силы своего ощущения путем его сравнения с ранее создан­ным эталоном или набором таких эталонов. Отношение между ощуще­нием и стимулом в этом случае выражается степенной функцией (закон Стивенса).

Сравнение логарифмической функции закона Вебера-Фехнера и сте­пенной функции закона Стивенса показало, что в основной, рабочей части диапазона интенсивностей эти функции дают количественно близ­кие оценки.

Пространственное различение сигналов основано на характере распре­деления возбуждения в слое рецепторов и в нейронных слоях сенсорной системы. Так, если два раздражителя возбудили два соседних рецепто­ра, то их различение невозможно: они сольются и будут восприняты как единое целое. Необходимо, чтобы между двумя возбужденными ре­цепторами находился хотя бы один невозбужденный. Временное различение двух раздражений возможно, если вызванные ими нервные процессы не сливаются во времени, а сигнал, вызванный вто­рым стимулом, не попадает в рефракторный период от предыдущего раздражения. Нейрофизиологической основой временного разрешения являются так называемые циклы возбудимости, или циклы восстанов­ления ответов. О них судят по величине ответа на второй из двух после­довательно предъявленных стимулов.

31

 На временном взаимодействии между последовательными раздражителями основана так называемая "сенсорная маскировка". Она лежит в основе многих сенсорных эффектов и широко используется в психофизиологических экспериментах. Сама маскировка прямо связана попаданием одного из стимулов в рефракторную фазу цикла возбудимости после первого раздражения.

Различают прямую маскировку, при которой тормозится ответ на второй стимул, и обратную маскировку, при которой второй стимул как быпрерывает или мешает обработке информации о первом сигнале.

Использованные источники:

Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 45 -51