Чувствительность анализаторов, определяемая величиной абсолютных порогов, не постоянна и изменяется под влиянием ряда физиологических и психологических условий, среди которых особое место занимает явление адаптации. Оптимизация настроек анализатора спектр

Различные органы чувств, дающие нам сведения о состоянии окружающего нас внешнего мира, могут быть чувствительны к отображаемым явлениям с большей или меньшей точностью.

Чувствительность наших органов чувств может меняться и в очень больших пределах. Различают две основные формы изменчивости чувствительности, из которых одна зависит от условий среды и называется адаптацией, а другая от условий состояния организма и называется сенсибилизацией.

Адаптация – приспособление анализатора к раздражителю. Известно, что в темноте наше зрение обостряется, а при сильном освещении его чувствительность снижается. Это можно наблюдать при переходе от темноты к свету: глаз человека начинает испытывать резь, человек временно «слепнет».

Важнейшим фактором, влияющим на уровень чувствительности, является взаимодействие анализаторов. Сенсибилизация – это повышение чувствительности в результате взаимодействия анализаторов и упражнения. Это явление нужно использовать при управлении автомобилем. Так, слабое действие побочных раздражителей (например, обтирание холодной водой лица, рук, затылка или медленное разжевывание кисло-сладкой таблетки, например, аскорбиновой кислоты) повышает чувствительность ночного зрения, что очень важно при управлении автомобилем в темное время суток.

Разные анализаторы имеют неодинаковую способность к адаптации. Практически не возникает адаптации человека к болевому ощущению, что имеет важное биологическое значение, так как болевое ощущение является сигналом неблагополучия в организме.

Адаптация слуховых органов идет гораздо быстрее. Слух человека адаптируется к окружающему фону уже через 15 сек. Так же быстро происходит изменение чувствительности в осязании (слабое прикосновение к коже перестает восприниматься уже через несколько секунд).

Известно, что условия деятельности, связанные с постоянной переадаптацией анализаторов, вызывают быстрое утомление. Например, вождение автомобиле в темное время суток по автомагистрали с меняющейся освещенностью дорожного полотна.

Более существенное и постоянное влияние на органы чувств в процессе вождения автомобиля оказывают такие факторы как шум и вибрация.

Постоянно действующий шум (а шум, возникающий при движении автомобиля, как правило, постоянный) оказывает отрицательное воздействие на органы слуха. Помимо этого под влиянием шума удлиняется скрытый период двигательной реакции, снижается зрительное восприятие, ослабевает сумеречное зрение, нарушаются координация движений и функции вестибулярного аппарата, наступает преждевременное утомление.

Изменение чувствительности органов чувств меняется и с возрастом человека. Уже после 35 лет вообще снижается острота зрения и его адаптация, ухудшается слух. И хотя многие водители относят это за счет плохого освещения, слабых фар, однако остается непреложным факт, что глаза у них видят далеко не одинаково хорошо. С возрастом они не только хуже видят, но и легче подвергаются ослеплению, чаще сужается поле зрения.

Рассмотрим теперь влияние алкоголя и других психоактивных и лекарственных препаратов на психическую деятельность человека.

При приеме снотворных, успокоительных, антидепрессантов, противосудорожных (фенобарбитал) и противоаллергических лекарств (пипольфен, тавегил, супрастин) наступает сонливость, головокружение, снижение внимания и времени реакции. Безобидные лекарства от кашля или головной боли могут угнетающе действовать на центральную нервную систему, снижая внимание и замедляя скорость реакции. Прежде всего, это препараты, содержащие кодеин (трамадол, трамалт, ретард, пенталгин, спазмовералгин, седальгин).

Таким образом, следует внимательно изучать инструкцию препарата, который водитель собирается принимать перед тем, как сесть за руль

Рассмотрим теперь влияние алкоголя на управление транспортным средством. Хотя в Правилах дорожного движения запрещено управлять транспортным средством в состоянии алкогольного опьянения, в нашей стране, к сожалению, существуют сильные традиции сомневаться в правильности действий и/или результата освидетельствования на состояние опьянения. Считая, что «я – в норме», водитель садится за руль нетрезвым и подвергает других людей и себя опасности.

Так, исследования обнаружили существенные нарушения функций нервной системы уже и от достаточно малых доз алкоголя. Объективно установлено заметное ослабление функций всех органов чувств от весьма незначительных доз алкоголя, в том числе и пива.

Под воздействием средней доз, то есть одной-полтора рюмок водки, двигательные акты на первых порах ускоряются, а затем замедляются. Другое чувство, легко утрачиваемое выпившим человеком, – это чувство страха.

Кроме того, следует иметь в виду, что при снижении температуры на 5° вредное действие алкоголя усиливается почти в десять раз! А ведь люди уверены в том, что спирт обладает согревающим эффектом, и считают, что для замерзшего человека глоток чего-нибудь крепкого – самое лучшее лекарство.

Таким образом, на нашу способность видеть, слышать, чувствовать влияют многие привычные нам вещи: свет и темнота, лекарства, алкоголь. Садясь за руль автомобиля, необходимо это учитывать, чтобы избежать опасных ситуаций и ДТП.

Боб Нельсон (Bob Nelson)

Чаще всего анализаторы спектра применяются для измерения сигналов очень малого уровня. Это могут быть известные сигналы, параметры которых необходимо измерить, или неизвестные сигналы, которые нужно обнаружить. В любом случае, для улучшения этого процесса следует иметь представление о методах повышения чувствительности анализатора спектра. В этой статье мы обсудим оптимальные настройки для измерения сигналов малого уровня. Кроме того, мы обсудим применение коррекции шума и функции снижения собственных шумов анализатора для максимального повышения чувствительности прибора.

Средний уровень собственных шумов и коэффициент шума

Чувствительность анализатора спектра можно узнать из его технических характеристик. В роли этого параметра может выступать либо средний уровень собственных шумов (DANL ), либо коэффициент шума (NF ). Средний уровень собственных шумов представляет собой амплитуду собственных шумов анализатора спектра в заданном диапазоне частот с 50‑омной нагрузкой на входе и входным ослаблением 0 дБ. Обычно этот параметр выражается в дБм/Гц. В большинстве случаев усреднение выполняется по логарифмической шкале. Это приводит к снижению отображаемого среднего уровня шума на 2,51 дБ. Как мы узнаем из дальнейшего обсуждения, именно это снижение уровня шумов отличает средний уровень собственных шумов от коэффициента шума. Например, если в технических характеристиках анализатора указано значение среднего уровня собственных шумов – 151 дБм/Гц при полосе пропускания фильтра ПЧ (RBW ) 1 Гц, то с помощью настроек анализатора вы можете снизить уровень собственных шумов устройства как минимум до этого значения. Кстати, немодулированный сигнал (CW), имеющий ту же амплитуду, что и шум анализатора спектра, окажется при измерении на 2,1 дБ выше уровня шумов из-за суммирования двух сигналов. Аналогичным образом наблюдаемая амплитуда шумоподобных сигналов будет на 3 дБ превышать уровень собственных шумов.

Собственный шум анализатора состоит из двух компонентов. Первый из них определяется коэффициентом шума (NF ас ), а второй представляет собой тепловой шум. Амплитуда теплового шума описывается уравнением:

NF = kTB,

где k = 1,38×10–23 Дж/K - постоянная Больцмана; T - температура (К); B - полоса (Гц), в которой измеряется шум.

Эта формула определяет энергию теплового шума на входе анализатора спектра с установленной нагрузкой 50 Ом. В большинстве случаев полоса приводится к 1 Гц, и при комнатной температуре расчетное значение теплового шума 10log(kTB) = –174 дБм/Гц.

В результате значение среднего уровня собственных шумов в полосе 1 Гц описывается уравнением:

DANL = –174+NF ас = 2,51 дБ. (1)

Кроме того,

NF ас = DANL +174+2,51. (2)

Примечание. Если для параметра DANL используется среднеквадратическое усреднение мощности, то член 2,51 можно опустить.

Таким образом, значение среднего уровня собственных шумов –151 дБм/Гц эквивалентно значению NF ас = 25,5 дБ.

Настройки, влияющие на чувствительность анализатора спектра

Усиление анализатора спектра равно единице. Это означает, что экран калибруется по входному порту анализатора. Таким образом, если подать на вход сигнал с уровнем 0 дБм, измеренный сигнал будет равняться 0 дБм плюс/минус погрешность прибора. Это нужно учитывать при использовании в анализаторе спектра входного аттенюатора или усилителя. Включение входного аттенюатора заставляет анализатор повышать эквивалентное усиление каскада ПЧ для сохранения калиброванного уровня на экране. Это, в свою очередь, повышает уровень собственных шумов на ту же величину, сохраняя, тем самым, прежнее отношение сигнал/шум. Это справедливо и для внешнего аттенюатора. Кроме того, нужно сделать пересчет на полосу пропускания фильтра ПЧ (RBW ), большую 1 Гц, добавив член 10log(RBW /1). Эти два члена позволяют определить уровень собственных шумов анализатора спектра при разных значениях ослабления и полосы разрешения.

Уровень шумов = DANL + ослабление + 10log(RBW ). (3)

Добавление предусилителя

Для снижения собственных шумов анализатора спектра можно использовать встроенный или внешний предусилитель. Обычно в технических характеристиках указывается второе значение среднего уровня собственных шумов с учетом встроенного предусилителя, и при этом можно использовать все приведенные выше уравнения. При использовании внешнего предусилителя новое значение среднего уровня собственных шумов можно рассчитать, каскадируя уравнения для коэффициента шума и считая усиление анализатора спектра равным единице. Если рассмотреть систему, состоящую из анализатора спектра и усилителя, то получится уравнение:

NF сист = NF предус +(NF ас –1)/G предус . (4)

Используя значение NF ас = 25,5 дБ из предыдущего примера, усиление предусилителя 20 дБ и коэффициент шума 5 дБ, мы можем определить общий коэффициент шума системы. Но сначала нужно преобразовать значения в отношение мощностей и взять логарифм от результата:

NF сист = 10log(3,16+355/100) = 8,27 дБ. (5)

Теперь можно использовать уравнение (1) для определения нового значения среднего уровня собственных шумов с внешним предусилителем, просто заменив NF ас на NF сист , рассчитанное в уравнении (5). В нашем примере предусилитель существенно уменьшает DANL с –151 до –168 дБм/Гц. Однако это не дается даром. Предусилители, как правило, обладают большой нелинейностью и низким значением точки компрессии, что ограничивает возможность измерения сигналов большого уровня. В таких случаях более полезным оказывается встроенный предусилитель, поскольку его можно включать и отключать по мере необходимости. Это особенно справедливо для автоматизированных контрольно-измерительных систем.

До сих пор мы обсуждали, как влияют полоса пропускания фильтра ПЧ, аттенюатор и предусилитель на чувствительность анализатора спектра. В большинстве современных анализаторов спектра предусмотрены методы измерения собственных шумов и коррекции результатов измерений на основе полученных данных. Эти методы применяются уже многие годы.

Коррекция шума

При измерении характеристик некоторого тестируемого устройства (ТУ) анализатором спектра наблюдаемый спектр складывается из суммы kTB , NF ас и входного сигнала ТУ. Если отключить ТУ и подключить к входу анализатора нагрузку 50 Ом, спектр будет представлять собой сумму kTB и NF ас . Эта трасса является собственным шумом анализатора. В общем случае коррекция шумов заключается в измерении собственного шума анализатора спектра с большим усреднением и сохранении этого значения в виде «поправочной трассы». Затем вы подключаете к анализатору спектра тестируемое устройство, измеряете спектр и заносите результаты в «измеренную трассу». Поправка осуществляется путем вычитания «поправоч- ной трассы» из «измеренной трассы» и отображения результатов в виде «результирующей трассы». Эта трасса представляет собой «сигнал ТУ» без дополнительного шума:

Результирующая трасса = измеренная трасса – поправочная трасса = [сигнал ТУ + kTB + NF ас ]–[kTB + NF ас ] = сигнал ТУ. (6)

Примечание. Перед вычитанием все значения преобразовывались из дБм в мВт. Результирующая трасса представлена в дБм.

Эта процедура улучшает отображение сигналов малого уровня и позволяет точнее измерять амплитуду благодаря устранению погрешности, связанной с собственными шумами анализатора спектра.

На рис. 1 показан сравнительно простой метод коррекции шума путем применения математической обработки трассы. Сначала выполняется усреднение собственных шумов анализатора спектра с нагрузкой на входе, результат сохраняется в трассе 1. Затем подключается ТУ, захватывается входной сигнал, а результат сохраняется в трассе 2. Теперь можно использовать математическую обработку - вычитание двух трасс и занесение результатов в трассу 3. Как видите, коррекция шума особенно эффективна, когда входной сигнал близок к уровню собственных шумов анализатора спектра. Сигналы большого уровня содержат значительно меньшую долю шума, и поправка не дает заметного эффекта.

Основной недостаток такого подхода заключается в том, что при каждом изменении настроек приходится отключать тестируемое устройство и подключать нагрузку 50 Ом. Метод получения «поправочной трассы» без отключения ТУ заключается в увеличении ослабления входного сигнала (например, на 70 дБ) для того, чтобы шум анализатора спектра значительно превысил входной сигнал, и сохранении полученных результатов в «поправочной трассе». В этом случае «поправочная трасса» определяется уравнением:

Поправочная трасса = сигнал ТУ + kTB + NF ас + аттенюатор. (7)

kTB + NF ас + аттенюатор >> сигнал ТУ,

мы можем опустить член «сигнал ТУ» и заявить, что:

Поправочная трасса = kTB + NF ас + аттенюатор. (8)

Вычитая известное значение ослабления аттенюатора из формулы (8), мы можем получить исходную «поправочную трассу», которую использовали в ручном методе:

Поправочная трасса = kTB + NF ас . (9)

В этом случае проблема заключается в том, что «поправочная трасса» действительна только для текущих настроек прибора. Изменение настроек, таких как центральная частота, полоса обзора или полоса пропускания фильтра ПЧ, делает значения, сохраненные в «поправочной трассе», некорректными. Лучший подход заключается в знании значений NF ас во всех точках частотного спектра и применении «поправочной трассы» при любых настройках.

Снижение собственных шумов

Анализатор сигналов Agilent N9030A PXA (рис. 2) имеет уникальную функцию снижения собственных шумов (NFE). Коэффициент шума анализатора сигналов PXA во всем частотном диапазоне прибора измеряется в процессе его изготовления и калибровки . Затем эти данные сохраняются в памяти прибора. Когда пользователь включает NFE, измерительный прибор рассчитывает «поправочную трассу» для текущих настроек и сохраняет значения коэффициента шума. Это позволяет обойтись без измерения собственных шумов PXA, как это делалось в ручной процедуре, что существенно упрощает коррекцию шумов и экономит время, уходящее на измерение шумов прибора при изменении настроек.

В любом из описанных методов из «измеренной трассы» вычитается тепловой шум kTB и NF ас , что позволяет получать результаты, лежащие ниже значения kTB . Эти результаты могут быть достоверными во многих случаях, но не во всех. Достоверность может уменьшаться, когда измеренные значения очень близки или равны собственному шуму прибора. Фактически результатом при этом будет бесконечное значение в дБ. Практическая реализация коррекции шума обычно включает введение порога или градуированного уровня вычитания вблизи уровня собственных шумов прибора.

Заключение

Мы рассмотрели некоторые методы измерения сигналов низкого уровня с помощью анализатора спектра. При этом мы установили, что на чувствительность измерительного прибора оказывает влияние полоса пропускания фильтра ПЧ, ослабление аттенюатора и наличие предусилителя. Для дополнительного повышения чувствительности прибора можно применять такие методы, как математическая коррекция шума и функция снижения собственных шумов. На практике значительного повышения чувствительности можно добиться, устранив потери во внешних цепях.

Окружающий мир, его красоту, звуки, цвета, запахи, температуру, размер и многое другое мы узнаем благодаря органам чувств. С помощью органов чувств человеческий организм получает в виде ощущений разнообразную информацию о состоянии внешней и внутренней среды.

ОЩУЩЕНИЕ является простым психическим процессом, который состоит в отражении отдельных свойств предметов и явлений окружающего мира, а также внутренних состояний организма при непосредственном действии раздражителей на соответствующие рецепторы.

На органы чувств действуют раздражители. Следует различать раздражители, адекватные для определенного органа чувств и неадекватные для него. Ощущение является первичным процессом, с которого начинается познание окружающего мира.

ОЩУЩЕНИЕ - познавательный психический процесс отражения в психике человека отдельных свойств и качеств предметов и явлений при их непосредственном воздействии на его органы чувств.

Роль ощущений в жизни и познании реальности очень важна, поскольку они составляют единственный источник наших знаний о внешнем мире и о нас самих.

Физиологическое основание ощущений. Ощущение возникает как реакция нервной системы на тот или иной раздражитель. Физиологической основой ощущения является нервный процесс, возникающий при действии раздражителя на адекватный ему анализатор.

Ощущение имеет рефлекторный характер; физиологически оно обеспечивает анализаторные система. Анализатор - нервный аппарат, осуществляющий функцию анализа и синтеза раздражителей, которые пришли с внешней и внутренней среды организма.

АНАЛИЗАТОРЫ - это органы человеческого тела, которые анализируют окружающую действительность и выделяют в ней те "или Другие разновидности психоэнергии.

Понятие анализатора ввел И.П. Павлов. Анализатор состоит из трех частей:

Периферийный отдел - рецептор, превращает определенный вид энергии в нервный процесс;

Афферентные (центростремительные) пути, передающие возбуждение, возникшее в рецепторе в расположенных выше центрах нервной системы, и эфферентные (центробежные), по которому импульсы из расположенных выше центров передаются в низших уровней;

Подкорковые и корковые проективные зоны, где происходит переработка нервных импульсов с периферийных отделов.

Анализатор составляет исходную и важнейшую часть всего пути нервных процессов, или рефлекторной дуги.

Рефлекторная дуга = анализатор + эффектор,

Эффектором является моторный орган (определенный мышца), в который поступает нервный импульс из центральной нервной системы (мозга). Взаимосвязь элементов рефлекторной дуги обеспечивает основу ориентировки сложного организма в окружающей среде, деятельность организма в зависимости от условий его существования.

Для возникновения ощущения необходима работа всего анализатора как целого. Действие раздражителя на рецептор вызывает появление раздражения.

Классификация и разновидности ощущений, Существуют различные классификации органов чувств и чувствительности организма к раздражителям, поступающих в анализаторов из внешнего мира или изнутри организма.

В зависимости от степени контакта органов чувств с раздражителями различают чувствительность контактную (касательная, вкусовая, болевая) и дистантного (зрительная, слуховая, обонятельная). Контактные рецепторы передают раздражение при непосредственном контакте с объектами, которые влияют на них; таковы осязательный, вкусовой рецепторы. Дистантные рецепторы реагируют на раздражение, * которое идет от удаленного объекта; дистантрецепторамы есть зрительные, слуховые, обонятельные.

Поскольку ощущения возникают в результате действия определенного раздражителя на соответствующий рецептор, то в классификации ощущений учитывают свойства и раздражителей, которые их вызывают, и рецепторов, на которые влияют эти раздражители.

За размещением рецепторов в организме - на поверхности, внутри организма, в мышцах и сухожилиях - выделяют ощущения:

Экстероцептивные, отражающие свойства предметов и явлений внешнего мира (зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые)

Интероцептивные, содержащие информацию о состоянии внутренних органов (чувство голода, жажды, усталости)

Проприоцептивные, отражающие движения органов тела и состояние тела (кинестетические и статические).

Согласно системе анализаторов существуют такие разновидности ощущений: зрительные, слуховые, осязательные, болевые, температурные, вкусовые, обонятельные, голода и жажды, половые, кинестетический и статические.

Каждый из этих разновидностей ощущение имеет свой орган (анализатор), свои закономерности возникновения и функции.

Подкласс проприоцепцию, что является чувствительностью к движению, называют также кинестезии, а соответствующие рецепторы - кинестезические, или кинестетические.

К самостоятельным ощущений относятся температурные, что является функцией особого температурного анализатора, осуществляющий терморегуляцию и теплообмен организма с окружающей средой.

Например, орган зрительных ощущений - глаз. Ухо - орган восприятия слуховых ощущений. Тактильная, температурная и болевая чувствительность - функция органов, расположенных в коже.

Тактильные ощущения дают знания о мере равенства и рельефности поверхности предметов, которую можно почувствовать во время их ощупывания.

Болевые ощущения сигнализируют о нарушении целостности ткани, что, конечно, вызывает у человека защитную реакцию.

Температурное ощущение - ощущение холода, тепла, его вызывает контакт с предметами, которые имеют температуру, выше или ниже, чем температура тела.

Промежуточное положение между тактильными и слуховыми ощущениями занимают вибрационные ощущения, сигнализирующие о вибрации предмета. Органа вибрационного чувства пока не найдено.

Обонятельные ощущения сигнализируют о состоянии годности продуктов к употреблению, о чистом или загрязненный воздух.

Орган вкусовых ощущении - специальные чувствительные к химическим раздражителям колбочки, расположенные на языке и небе.

Статические, или гравитационные ощущения отражают положение нашего тела в пространстве - лежание, стояние, сидение, равновесие, падения.

Кинестетические ощущения отражают движения и состояния отдельных частей тела - рук, ног, головы, корпуса.

Органические ощущения сигнализируют о такие состояния организма, как голод, жажда, самочувствие, усталость, боль.

Половые ощущения сигнализируют о потребность организма в сексуальной разрядке, обеспечивающие получение удовольствия вследствие раздражения так называемых эрогенных зон и секса в целом.

С точки зрения данных современной науки принят разделение ощущений на внешние (экстероцепторы) и внутренние (интероцепторы) недостаточен. Некоторые виды ощущений можно считать внешне внутренними. К ним относятся температурные, болевые, вкусовые, вибрационные, мышечно-суставные, половые и статико-ди и иамич н и.

Общие свойства ощущений. Ощущение - это форма отражения адекватных раздражителей. Однако различным видам ощущений присуща не только специфичность, но и общие для них свойства. К таким свойствам относятся качество, интенсивность, продолжительность и пространственная локализация.

Качество - это основная особенность определенного ощущения, что отличает его от других видов ощущений и варьирует в пределах данного вида. Так, слуховые ощущения отличаются по высоте, тембру, громкости; зрительные - по насыщенности, цветовому тону и тому подобное.

Интенсивность ощущений является его количественной характеристикой и определятся силой раздражителя и функциональным состоянием рецептора.

Продолжительность ощущения есть его временной характеристикой. ее также определяет функциональное состояние органа чувств, но главным образом время действия раздражителя и его интенсивность. Во время действия раздражителя на орган чувств ощущение возникает не сразу, а через некоторое время, которое называется латентного (скрытого) периода ощущения.

Общие закономерности ощущений. Общими закономерностями ощущений является пороги чувствительности, адаптация, взаимодействие, сенсибилизация, контрастность, синестезия.

Чувствительность. Чувствительность органа чувств определяется минимальным раздражителем, который в конкретных условиях становится способным вызвать ощущение. Минимальную силу раздражителя, вызывает едва заметное ощущение, называют нижним абсолютным порогом чувствительности.

Раздражители меньшей силы, так называемые подпороговые, не вызывают возникновения ощущений, и сигналы о них не передаются в кору головного мозга.

Нижний порог ощущений определяет уровень абсолютной чувствительности этого анализатора.

Абсолютная чувствительность анализатора ограничивается не только нижним, а н верхним порогом ощущения.

Верхним абсолютным порогом чувствительности называют максимальную силу раздражителя, при которой еще возникает адекватное по определенной раздражителя ощущения. Дальнейший рост силы раздражителей, действующих на наши рецепторы, вызывает в них лишь болевое ощущение (например, сверхгромкого звук, ослепительная яркость).

Разница чувствительности, или чувствительность к различению, также находится в обратной зависимости к величине порога различения: что порог различения больше, тем меньше разница чувствительности.

Адаптация. Чувствительность анализаторов, определяемая величина лбсолютних порогов, не является постоянной и изменяется под влиянием ряда физиологических и психологических условий, среди которых особое место занимает явление адаптации.

Адаптация, или приспособление - это изменение чувствительности органов чувств под влиянием действия раздражителя.

Различают три разновидности этого явления:

Адаптация как сплошное исчезновение ощущения в процессе продолжительного действия раздражителя.

Адаптация как притупление ощущения под воздействием сильного раздражителя. Описанные два вида адаптации можно объединить термином негативная адаптация, поскольку в ее результате снижается чувствительность анализаторов.

Адаптация как повышение чувствительности под влиянием действия слабого раздражителя. Этот вид адаптации, присущий некоторым видам ощущений, можно определить как положительную адаптацию.

Явление увеличения чувствительности анализатора к раздражителю под действием внимательности, направленности, установки называется сенсибилизации. Это явление органов чувств возможно не только в результате применения косвенных раздражителей, но и путем упражнения.

Взаимодействие ощущений - это изменение чувствительности одной анализаторнои системы под влиянием другой. Интенсивность ощущений зависит не только во силы раздражителя и уровня адаптации рецептора, но и от раздражений, которые влияют в этот момент на другие органы чувств. Изменение чувствительности анализатора под влиянием раздражения других органов чувств маг. название взаимодействия ощущений.

При этом взаимодействие ощущений, как и адаптации, окажутся в двух противоположных процессах: повышении и понижении чувствительности. Запильних закономерность здесь состоит в том, что слабые раздражители повышают, а сильные понижают чувствительность анализаторов пол их взаимодействием.

Изменение чувствительности анализаторов может вызвать действие лругосиг нальных раздражителей.

Если тщательно, внимательно всматриваться, вслушиваться, смаковать, то чувствительность к свойствам предметов и явлений становится более четкой, яркой - предметы и их свойства намного лучше различаются.

Контраст ощущений - это изменение интенсивности и качества ощущений под влиянием предшествующего или сопутствующего раздражителя.

При одновременной действия двух раздражителей возникает одновременный контраст. Такой контраст можно хорошо проследить в зрительных ощущениях. Одна ии ты сама фигура на черном фоне покажется светлее, на белом - темнее. Зеленый предмет на красном фоне воспринимается более насыщенным. Поэтому военные объекты часто маскируют, чтобы не возникал контраст. Сюда нужно отнести явление последовательного контраста. После холодного слабый теплый раздражитель покажется горячим. Ощущение кислого повышает чувствительность к сладкому.

Синестезия чувств - это возникновение пол излиянием раздражителя одного анализаторы нидчутгив. которые характерны для другого анализатора. В частности, во время действия звуковых раздражителей, таких, как самолеты, ракеты и т.п., у человека возникают их зрительные образы. Или тот, кто видит раненого человека, также определенным образом чувствует боль.

Деятельность анализаторов окажутся во взаимодействии. Такое взаимодействие не является изолированной. Доказано, что свет повышает слуховую чувствительность, а слабые звуки повышают зрительную чувствительность, холодное омовение головы повышает чувствительность к красному цвету и тому подобное.

Несмотря на разнообразие видов ощущений, имеются некоторые общие для всех ощущений закономерности. К ним относятся:

зависимость между чувствительностью и порогами ощущений,
явление адаптации,
взаимодействие ощущений и некоторые другие.

Чувствительность и пороги ощущений . Ощущение возникает в результате действия внешнего или внутреннего раздражителя. Однако для возникновения ощущения необходима определенная сила раздражителя. Если раздражитель очень слаб, он не вызовет ощущения. Известно, что не ощущает прикосновения пылинок к его лицу, не видит невооруженными глазами свет звезд шестой, седьмой и т. д. величины. Минимальная величина раздражителя, при которой возникает едва заметное , называется нижним или абсолютным порогом ощущения. Раздражители, действующие на анализаторы человека, но не вызывающие ощущений по причине малой интенсивности, называются подпоро-говыми. Таким образом, абсолютная чувствительность - это способность анализатора реагировать на минимальную величину раздражителя.

Определение чувствительности.

Чувствительность - это способность человека иметь ощущения. Нижнему порогу ощущений противостоит верхний порог. Он ограничивает чувствительность с другой стороны. Если идти от нижнего порога ощущений к верхнему, постепенно увеличивая силу раздражителя, то мы получим ряд ощущений все большей и большей интенсивности. Однако это будет наблюдаться лишь до известного предела (до верхнего порога), после которого изменение силы раздражителя не вызовет изменения в интенсивности ощущения. Оно будет все той же пороговой величиной или перейдет в болевое ощущение Таким образом, верхним порогом ощущений называется наибольшая сила раздражителя, до которой наблюдается изменение интенсивности ощущений и вообще возможны ощущения данного вида (зрительные, слуховые и пр.).

Высокая чувствительность

Между чувствительностью и порогами ощущений существует обратная зависимость. Специальными экспериментами установлено, что абсолютная чувствительность любого анализатора характеризуется величиной нижнего порога: чем меньше величина нижнего порога ощущений (чем он ниже), тем больше (выше) абсолютная чувствительность к данным раздражителям. Если человек ощущает очень слабые запахи, это означает, что у него высокая чувствительность к ним. Абсолютная чувствительность одного и того же анализатора у людей неодинакова. У одних она выше, у других - ниже. Однако путем упражнений ее можно повысить.

Повышенная чувствительность.

Существуют абсолютные пороги ощущений не только по интенсивности, но и по качеству ощущений. Так, световые ощущения возникают и изменяются лишь под действием электромагнитных волн определенной длины - от 390 (фиолетовый цвет) до 780 миллимикронов (красный цвет). Более короткие и более длинные волны световых ощущений не вызывают. Слуховые ощущения у человека возможны лишь при колебаниях звуковых волн в пределах от 16 (самые низкие звуки) до 20 000 герц (самые высокие звуки).

Кроме абсолютных порогов ощущений и абсолютной чувствительности , существуют еще пороги различения и соответственно различительная чувствительность. Дело в том, что не всякое изменение величины раздражителя вызывает изменение в ощущении. В известных пределах это изменение раздражителя мы не замечаем. Эксперименты показали, например, что при взвешивании тела рукой, увеличение груза весом в 500 г на 10 г и даже на 15 г останется незамеченным. Чтобы ощутить едва заметную разницу в весе тела, надо увеличить (или уменьшить) вес на ‘/зо его исходной величины. Это значит, что к грузу в 100 г надо добавить 3,3 г и к грузу в 1000 г - 33 г. Порог различения - это минимальный прирост (или уменьшение) величины раздражителя, вызывающий едва заметное изменение ощущений. Под различительной чувствительностью принято понимать способность реагировать на изменение раздражителей.

Порог чувствительности.

Величина порога зависит не от абсолютной, а от относительной величины раздражителей: чем больше интенсивность исходного раздражителя, тем больше надо его увеличить, чтобы получить едва заметную разницу в ощущениях. Эта закономерность ясно выражена для ощущений средней интенсивности; ощущения, близкие к пороговым, имеют некоторые отклонения от нее.

Каждый анализатор имеет свой порог различения и свою степень чувствительности. Так, порог различения слуховых ощущений равен 1/10, ощущений веса - 1/30, зрительных ощущений - 1/100- Из сравнения величин можно сделать вывод, что наибольшей различительной чувствительностью обладает зрительный анализатор.

Отношение между порогом различения и различительной чувствительностью можно выразить следующей формулировкой: чем меньше порог различения, тем больше (выше) различительная чувствительность .

Абсолютная и различительная чувствительность анализаторов к раздражителям не остается постоянной, а изменяется в зависимости от ряда условий:

а) от внешних условий, сопутствующих основному раздражителю (в тишине острота слуха повышается, при шуме - понижается); б) от рецептора (при его утомлении она понижается); в) от состояния центральных отделов анализаторов и г) от взаимодействия анализаторов.

Экспериментально лучше всего изучена адаптация зрения (исследования С. В. Кравкова, К. X. Кекчеева и др.). Существует два вида зрительной адаптации: адаптация к темноте и адаптация к свету. При переходе из освещенного помещения в темноту первые минуты человек ничего не видит, затем чувствительность зрения сначала медленно, затем быстро возрастает. Через 45-50 минут мы отчетливо видим очертания предметов. Доказано, что чувствительность глаз может увеличиться в темноте в 200000 и более раз. Описанное явление называется темновой адаптацией. При переходе из темноты на свет человек тоже первую минуту недостаточно ясно видит, однако затем зрительный анализатор приспосабливается к свету. Если при темновой адаптации чувствительность зрения повышается, то при световой адаптации она понижается. Чем ярче свет, тем ниже чувствительность зрения.

Со слуховой адаптацией происходит то же самое: при сильном шуме чувствительность слуха понижается, в тишине - повышается.

Болевая чувствительность.

Аналогичное явление наблюдается в обонятельных, кожных и вкусовых ощущениях. Общую закономерность можно выразить следующим образом: при действии сильных (и тем более длительных) раздражителей чувствительность анализаторов уменьшается, при действии слабых раздражителей она увеличивается.

Однако адаптация слабо выражена в болевых ощущениях, что имеет свое объяснение. Болевая чувствительность возникла в процессе эволюционного развития как одна из форм защитного приспособления организма к окружающей среде. Боль предупреждает организм об опасности. Отсутствие болевой чувствительности могло бы привести к необратимым разрушениям и даже гибели организма.

Очень слабо выражена адаптация и в кинестезических ощущениях, что опять-таки биологически оправдано: если бы мы не ощущали положения своих рук и ног, привыкали бы к нему, то контроль за движениями тела в этих случаях пришлось бы осуществлять главным образом посредством зрения, что не экономно.

Физиологическими механизмами адаптации являются процессы, протекающие как в периферических органах анализаторов (в рецепторах), так и в коре больших полушарий. Например, светочувствительное ве- щество сетчаток глаз (зрительный пурпур) под действием света распадается, а в темноте восстанавливается, что ведет в первом случае к понижению чувствительности, а во втором – к ее повышению. Одновременно происходят и корковые нервных клеток по законам .

Взаимодействие ощущений. В ощущениях разных видов существует взаимодействие. Ощущения определенного вида усиливаются или ослабляются под действием ощущений других видов, при этом характер взаимодействия зависит от силы побочных ощущений. Приведем пример взаимодействия слухового и зрительного ощущений. Если во время непрерывного звучания относительно громкого звука попеременно освещать и затемнять помещение, то звук будет казаться при свете более громким, чем в темноте. Возникнет впечатление «биения» звука. В этом случае зрительное ощущение усилило чувствительность слуха. Вместе с тем слепящий свет понижает слуховую чувствительность.

Мелодичные тихие звуки повышают чувствительность зрения, оглушающий шум понижает ее.

Специальные исследования показали, что чувствительность глаза в темноте повышается под влиянием легкой мышечной работы (поднимание и опускание рук), усиленного дыхания, при обтирании лба и шеи прохладной водой, при слабых вкусовых раздражениях.

У в сидячем положении чувствительность ночного зрения выше, чем в стоячем и лежачем положениях.

Слуховая чувствительность также выше в сидячем положении, чем в стоячем и лежачем.

Общая закономерность взаимодействия ощущений может быть сформулирована так: слабые раздражители увеличивают чувствительность к другим, одновременно действующим раздражителям, тогда как сильные раздражители уменьшают ее.

Процессы взаимодействия ощущении протекают в . Увеличение чувствительности анализатора под влиянием слабых раздражений с других анализаторов называется сенсибилизацией. При сенсибилизации происходит суммирование возбуждений в коре, усиление очага оптимальной возбудимости основного в данных условиях анализатора за счет слабых возбуждений с других анализаторов (явление доминанты). Уменьшение чувствительности ведущего анализатора под влиянием сильных раздражений других анализаторов объясняется известным законом одновременной отрицательной индукции.

Сенсибилизация органов чувств возможна не только путем применения побочных раздражителей, но и посредством упражнения. Возможности тренировки органов чувств и их совершенствования безграничны. Можно выделить две сферы, определяющие повышение чувствительности органов чувств:

1) сенсибилизация, к которой стихийно приводит необходимость компенсации сенсорных дефектов (слепота, глухота);

2) сенсибилизация, вызванная деятельностью, специфическими требованиями профессии субъекта.

Утрата зрения или слуха в известной мере компенсируется развитием других видов чувствительности. Известны случаи, когда люди, лишенные зрения, занимаются скульптурой, у них хорошо развито осязание. К этой же группе явлений относится и развитие вибрационных ощущений у глухих.

У некоторых людей, лишенных слуха, настолько сильно развивается вибрационная чувствительность, что они даже могут слушать музыку. Для этого они кладут руку на инструмент или поворачиваются спиной к оркестру. Некоторые слепоглухонемые, держа руку у горла говорящего собеседника, могут таким образом узнать его по голосу и понять, о чем он говорит. Вследствие высоко развитой обонятельной чувствительности они могут ассоциировать многих близких людей и знакомых с запахами, исходящими от них.

Особый интерес представляет возникновение у человека чувствительности к раздражителям, по отношению к которым не существует адекватного рецептора. Такова, например, дистанционная чувствительность к препятствиям у слепых.

Явления сенсибилизации органов чувств наблюдаются у лиц, имеющих некоторые специальные профессии. Известна необычайная острота зрения у шлифовальщиков. Они видят просветы от 0,0005 миллиметра, в то время как нетренированные люди – всего до 0,1 миллиметра. Специалисты по окраске тканей различают от 40 до 60 оттенков черного цвета. Для нетренированного глаза они кажутся совершенно одинаковыми. Опытные сталевары способны довольно точно по слабым цветовым оттенкам расплавленной стали определить ее температуру и количество примесей в ней.

Высокой степени совершенства достигают обонятельные и вкусовые ощущения у дегустаторов чая, сыра, вина, табака. Дегустаторы могут точно сказать не только, из какого сорта винограда сделано вино, но и назвать место, где вырос этот виноград.

Живопись предъявляет особые требования к восприятию форм, пропорций и цветовых соотношений при изображении предметов. Опыты показывают, что глаз художника чрезвычайно чувствителен к оценке пропорций. Он различает изменения, равные 1/60-1/150 величины предмета. О тонкости цветовых ощущений можно судить по мозаичной мастерской в Риме – в ней больше 20 000 созданных человеком оттенков основных цветов.

Достаточно велики и возможности развития слуховой чувствительности. Так, игра на скрипке требует особого развития звуковысотного слуха, и у скрипачей он более развит, чем у пианистов. У людей, с трудом различающих высоту звука, можно, посредством специальных занятий, улучшить звуковысотный слух. Опытные летчики по слуху легко определяют количество оборотов двигателя. Они свободно отличают 1300 от 1340 оборотов в минуту. Нетренированные люди улавливают разницу только между 1300 и 1400 оборотами.

Все это – доказательство того, что наши ощущения развиваются под влиянием условий жизни и требований практической трудовой деятельности.

Сенсорной адаптацией называется изменение чувствительности, происходящее вследствие приспособления органа чувств к действующим на него раздражителям. Как правило, адаптация выражается в том, что при действии на органы чувств достаточно сильных раздражителей чувствительность уменьшается, а при действии слабых раздражителей или при отсутствии раздражителя чувствительность увеличивается.

Сенсибилизация (лат. sensibilis – чувствительный) – это повышение чувствительности анализаторов под влиянием внутренних (психических) факторов. Сенсибилизация, т.е. обострение чувствительности, может быть вызвана:

· взаимодействием, системной работой анализаторов, когда слабые ощущения одной модальности могут вызывать повышение силы ощущений другой модальности. Например, чувствительность зрения повышается при слабом охлаждении кожи или негромком звуке ;

· физиологическим состоянием организма, введением в организм тех или иных веществ. Так, для повышения зрительной чувствительности существенное значение имеет витамин А ;

· ожиданием того или иного воздействия, его значимостью, установкой на различение определенных раздражителей. Например, ожидания в приемной стоматолога могут стимулировать усиление зубной боли;

· опытом, приобретенным в процессе выполнения какой-либо деятельности. Известно, что хорошие дегустаторы по едва уловимым нюансам могут определить сорт вина или чая .

При отсутствии какого-либо вида чувствительности этот недостаток компенсируется за счет повышения чувствительности других анализаторов. Данное явление называют компенсацией ощущений , или компенсаторной сенсибилизацией .

Если сенсибилизация - это повышение чувствительности, то противоположный процесс – понижение чувствительности одних анализаторов в результате сильного возбуждения других – называется десенсибилизацией . Например, повышенный уровень шума в «громких » цехах понижает зрительную чувствительность, т.е. происходит десенсибилизация зрительных ощущений.

Синестезия (греч. synaisthesis – совместное, одновременное ощущение) – явление, при котором ощущения одной модальности возникают под воздействием раздражителя другой модальности.

Контраст ощущений (фр. contraste – резкая противоположность) - это повышение чувствительности к одному раздражителю при его сопоставлении с предшествующим раздражителем противоположного типа. Так, одна и та же фигура белого цвета на светлом фоне кажется серой, а на черном – безупречно белой . Серый круг на зеленом фоне кажется красноватым, в то время как на красном – зеленоватым.