Чутливість аналізаторів, яка визначається величиною абсолютних порогів, не постійна і змінюється під впливом низки фізіологічних та психологічних умов, серед яких особливе місце займає явище адаптації. Оптимізація налаштувань аналізатора спектр

Різні органи почуттів, що дають нам відомості про стан навколишнього світу, можуть бути чутливі до відображених явищ з більшою або меншою точністю.

Чутливість наших органів почуттів може змінюватись і в дуже великих межах. Розрізняють дві основні форми мінливості чутливості, з яких одна залежить від умов середовища та називається адаптацією, а інша від умов стану організму і називається сенсибілізацією.

Адаптація- Пристосування аналізатора до подразника. Відомо, що у темряві наш зір загострюється, а при сильному висвітленні його чутливість знижується. Це можна спостерігати під час переходу від темряви до світла: око людини починає відчувати різь, людина тимчасово «сліпне».

Найважливішим чинником, що впливає рівень чутливості, є взаємодія аналізаторів. Сенсибілізація- Це підвищення чутливості в результаті взаємодії аналізаторів та вправи. Це потрібно використовувати при керуванні автомобілем. Так, слабка дія побічних подразників (наприклад, обтирання холодною водою обличчя, рук, потилиці або повільне розжовування кисло-солодкої таблетки, наприклад аскорбінової кислоти) підвищує чутливість нічного зору, що дуже важливо при керуванні автомобілем у темний час доби.

Різні аналізатори мають неоднакову здатність адаптації. Практично немає адаптації людини до больовому відчуттю, що має важливе біологічне значення, оскільки больове відчуття є сигналом неблагополуччя в організмі.

Адаптація слухових органів йде набагато швидше. Чутка людини адаптується до навколишнього фону вже через 15 сек. Так само швидко відбувається зміна чутливості дотику (слабкий дотик до шкіри перестає сприйматися вже за кілька секунд).

Відомо, що умови діяльності, пов'язані з постійною переадаптацією аналізаторів, викликають швидку втому. Наприклад, керування автомобілем у темний час доби по автомагістралі з мінливою освітленістю дорожнього полотна.

Суттєвіший і постійніший вплив на органи почуттів у процесі водіння автомобіля надають такі фактори як шум і вібрація.

Постійно діючий шум (а шум, що виникає під час руху автомобіля, як правило, постійний) негативно впливає на органи слуху. Крім цього під впливом шуму подовжується прихований період рухової реакції, знижується зорове сприйняття, слабшає сутінковий зір, порушуються координація рухів та функції вестибулярного апарату, настає передчасна втома.

Зміна чутливості органів чуття змінюється з віком людини. Вже після 35 років взагалі знижується гострота зору та його адаптація, погіршується слух. І хоча багато водіїв відносять це за рахунок поганого освітлення, слабких фар, проте залишається незаперечним факт, що очі у них бачать далеко не однаково добре. З віком вони не тільки гірше бачать, але й легше засліплюються, частіше звужується поле зору.

Розглянемо тепер вплив алкоголю та інших психоактивних та лікарських препаратів на психічну діяльність людини.

При прийомі снодійних, заспокійливих, антидепресантів, протисудомних (фенобарбітал) та протиалергічних ліків (піпольфен, тавегіл, супрастин) настає сонливість, запаморочення, зниження уваги та часу реакції. Безневинні ліки від кашлю або головного болю можуть пригнічувати на центральну нервову систему, знижуючи увагу і уповільнюючи швидкість реакції. Насамперед, це препарати, що містять кодеїн (трамадол, трамалт, ретард, пенталгін, спазмовералгін, седальгін).

Таким чином, слід уважно вивчати інструкцію препарату, який водій має намір приймати перед тим, як сісти за кермо

Розглянемо тепер вплив алкоголю на керування транспортним засобом. Хоча у Правилах дорожнього руху заборонено керувати транспортним засобом у стані алкогольного сп'яніння, у нашій країні, на жаль, існують сильні традиції сумніватися у правильності дій та/або результату огляду на стан сп'яніння. Вважаючи, що «я – в нормі», водій сідає за кермо нетверезим і наражає інших людей і на себе небезпеку.

Так, дослідження виявили суттєві порушення функцій нервової системи вже від досить малих доз алкоголю. Об'єктивно встановлено помітне послаблення функцій всіх органів чуття від дуже незначних доз алкоголю, зокрема й пива.

Під впливом середньої доз, тобто однієї-півтора чарок горілки, рухові акти спочатку прискорюються, а потім уповільнюються. Інше почуття, яке легко втрачається людиною, що випила, – це почуття страху.

Крім того, слід мати на увазі, що при зниженні температури на 5° шкідлива дія алкоголю посилюється майже вдесятеро! Адже люди впевнені в тому, що спирт має зігріваючий ефект, і вважають, що для замерзлої людини ковток чогось міцного - найкращі ліки.

Таким чином, на нашу здатність бачити, чути, відчувати впливають багато звичних нам речей: світло і темрява, ліки, алкоголь. Сідаючи за кермо автомобіля, необхідно це враховувати, щоб уникнути небезпечних ситуацій та ДТП.

Боб Нельсон (Bob Nelson)

Найчастіше аналізатори спектра застосовуються вимірювання сигналів дуже малого рівня. Це можуть бути відомі сигнали, параметри яких необхідно виміряти або невідомі сигнали, які потрібно виявити. У будь-якому випадку, для покращення цього процесу слід мати уявлення про методи підвищення чутливості аналізатора спектра. У цій статті ми обговоримо оптимальні параметри для вимірювання сигналів малого рівня. Крім того, ми обговоримо застосування корекції шуму та функції зниження власних шумів аналізатора для максимального підвищення чутливості приладу.

Середній рівень власних шумів та коефіцієнт шуму

Чутливість аналізатора спектра можна дізнатися з його технічних характеристик. У ролі цього параметра може бути або середній рівень своїх шумів ( DANL), або коефіцієнт шуму ( NF). Середній рівень власних шумів являє собою амплітуду власних шумів аналізатора спектра в заданому діапазоні частот з 50-омним навантаженням на вході та вхідним ослабленням 0 дБ. Зазвичай цей параметр виявляється у дБм/Гц. Найчастіше усереднення виконується за логарифмічної шкалою. Це призводить до зниження середнього рівня шуму, що відображається на 2,51 дБ. Як дізнаємося з подальшого обговорення, саме це зниження рівня шумів відрізняє середній рівень власних шумів від коефіцієнта шуму. Наприклад, якщо в технічних характеристиках аналізатора вказано значення середнього рівня власних шумів – 151 дБм/Гц при смузі пропускання фільтра ПЧ ( RBW) 1 Гц, то за допомогою налаштувань аналізатора ви можете знизити рівень власних шумів пристрою як мінімум до цього значення. До речі, немодулированный сигнал (CW), має ту ж амплітуду, як і шум аналізатора спектра, виявиться при вимірі на 2,1 дБ вище рівня шумів через підсумовування двох сигналів. Аналогічним чином амплітуда шумоподібних сигналів, що спостерігається, буде на 3 дБ перевищувати рівень власних шумів.

Власний шум аналізатора і двох компонентів. Перший визначається коефіцієнтом шуму ( NF ас), а другий є тепловий шум. Амплітуда теплового шуму описується рівнянням:

NF = kTB,

де k= 1,38×10–23 Дж/K – постійна Больцмана; T- Температура (К); B- Смуга (Гц), в якій вимірюється шум.

Ця формула визначає енергію теплового шуму на вході аналізатора спектра із встановленим навантаженням 50 Ом. Найчастіше смуга наводиться до 1 Гц, і за кімнатної температурі розрахункове значення теплового шуму 10log( kTB)= -174 дБм/Гц.

В результаті значення середнього рівня власних шумів у смузі 1 Гц описується рівнянням:

DANL = –174+NF ас= 2,51 дБ. (1)

Крім того,

NF ас = DANL+174+2,51. (2)

Примітка.Якщо для параметра DANLвикористовується середньоквадратичне усереднення потужності, член 2,51 можна опустити.

Таким чином, значення середнього рівня власних шумів –151 дБм/Гц еквівалентне значенню NF ас= 25,5 дБ.

Налаштування, що впливають на чутливість спектрального аналізатора

Посилення аналізатора спектра дорівнює одиниці. Це означає, що екран калібрується вхідним портом аналізатора. Таким чином, якщо подати на вхід сигнал із рівнем 0 дБм, вимірюваний сигнал дорівнюватиме 0 дБм плюс/мінус похибка приладу. Це потрібно враховувати під час використання в аналізаторі спектра вхідного атенюатора або підсилювача. Увімкнення вхідного атенюатора змушує аналізатор підвищувати еквівалентне посилення каскаду ПЧ для збереження каліброваного рівня на екрані. Це, своєю чергою, підвищує рівень власних шумів тієї ж величину, зберігаючи, тим самим, колишнє ставлення сигнал/шум. Це справедливо і для зовнішнього атенюатора. Крім того, потрібно зробити перерахунок на смугу пропускання фільтра ПЧ ( RBW), велику 1 Гц, додавши член 10log( RBW/1). Ці два члени дозволяють визначити рівень власних шумів аналізатора спектра при різних значеннях ослаблення та роздільної здатності.

Рівень шумів = DANL+ ослаблення + 10log( RBW). (3)

Додавання підсилювача

Для зниження власних шумів аналізатора спектра можна використовувати вбудований чи зовнішній передсилювач. Зазвичай у технічних характеристиках вказується друге значення середнього рівня власних шумів з урахуванням вбудованого підсилювача, і при цьому можна використовувати всі вищенаведені рівняння. При використанні зовнішнього підсилювача нове значення середнього рівня власних шумів можна розрахувати, каскадуючи рівняння коефіцієнта шуму і вважаючи посилення аналізатора спектра рівним одиниці. Якщо розглянути систему, що складається з аналізатора спектра та підсилювача, то вийде рівняння:

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

Використовуючи значення NF ас= 25,5 дБ з попереднього прикладу, посилення підсилювача 20 дБ та коефіцієнт шуму 5 дБ, ми можемо визначити загальний коефіцієнт шуму системи. Але спочатку потрібно перетворити значення щодо потужностей і взяти логарифм від результату:

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

Тепер можна використовувати рівняння (1) для визначення нового значення середнього рівня власних шумів із зовнішнім підсилювачем, просто замінивши NF асна NF сист, Розраховане в рівнянні (5). У нашому прикладі підсилювач суттєво зменшує DANLз -151 до -168 дБм/Гц. Однак це не дається задарма. Підсилювачі, як правило, мають велику нелінійність і низьке значення точки компресії, що обмежує можливість вимірювання сигналів великого рівня. У таких випадках більш корисним виявляється вбудований передпідсилювач, оскільки його можна вмикати та вимикати за необхідності. Це особливо справедливо для автоматизованих контрольно-вимірювальних систем.

До цих пір ми обговорювали, як впливають смуга пропускання фільтра ПЧ, атенюатор та підсилювач на чутливість аналізатора спектра. У більшості сучасних аналізаторів спектра передбачені методи вимірювання власних шумів та корекції результатів вимірів на основі отриманих даних. Ці методи застосовуються вже багато років.

Корекція шуму

При вимірі характеристик деякого пристрою (ТУ) аналізатором спектру спостережуваний спектр складається з суми kTB, NF аста вхідного сигналу ТУ. Якщо відключити ТУ і підключити до входу аналізатора навантаження 50 Ом, спектр буде сумою kTBі NF ас. Ця траса є власним шумом аналізатора. У випадку корекція шумів полягає у вимірі власного шуму аналізатора спектра з великим усередненням і збереження цього значення як «поправної траси». Потім ви підключаєте до аналізатора спектру пристрій, що вимірюється, вимірюєте спектр і заносите результати в «виміряну трасу». Поправка здійснюється шляхом віднімання «поправної траси» з «виміряної траси» та відображення результатів у вигляді «результуючої траси». Ця траса є «сигналом ТУ» без додаткового шуму:

Результуюча траса = виміряна траса - траса поправки = [сигнал ТУ + kTB + NF ас]–[kTB + NF ас] = сигнал ТУ. (6)

Примітка.Перед відніманням всі значення перетворювалися з дБм на мВт. Результуюча траса представлена ​​дБм.

Ця процедура покращує відображення сигналів малого рівня та дозволяє точніше вимірювати амплітуду завдяки усуненню похибки, пов'язаної із власними шумами аналізатора спектру.

На рис. 1 показано порівняно простий метод корекції шуму шляхом застосування математичної обробки траси. Спочатку виконується усереднення власних шумів аналізатора спектра з навантаженням на вході, результат зберігається в трасі 1. Потім підключається ТУ, захоплюється вхідний сигнал, а результат зберігається в трасі 2. Тепер можна використовувати математичну обробку - віднімання двох трас та занесення результатів у трасу 3. Як бачите, корекція шуму особливо ефективна, коли вхідний сигнал близький до рівня шумів аналізатора спектра. Сигнали великого рівня містять значно меншу частку шуму і поправка не дає помітного ефекту.

Основний недолік такого підходу полягає в тому, що при кожній зміні налаштувань доводиться відключати пристрій, що тестується, і підключати навантаження 50 Ом. Метод отримання «поправної траси» без відключення ТУ полягає у збільшенні ослаблення вхідного сигналу (наприклад, на 70 дБ) для того, щоб шум аналізатора спектра значно перевищив вхідний сигнал, та збереження отриманих результатів у «поправочній трасі». У цьому випадку «поправна траса» визначається рівнянням:

Поправна траса = сигнал ТУ + kTB + NF ас+ Атенюатор. (7)

kTB + NF ас+ Атенюатор >> сигнал ТУ,

ми можемо опустити член «сигнал ТУ» та заявити, що:

Поправна траса = kTB + NF ас+ Атенюатор. (8)

Віднімаючи відоме значення ослаблення атенюатора з формули (8), ми можемо отримати вихідну «поправну трасу», яку використовували в ручному методі:

Поправна траса = kTB + NF ас. (9)

У цьому випадку проблема полягає в тому, що «поправна траса» дійсна лише для поточних налаштувань приладу. Зміна налаштувань, таких як центральна частота, смуга огляду або смуга пропускання фільтра ПЧ, робить значення, збережені в "поправній трасі", некоректними. Найкращий підхід полягає у знанні значень NF асу всіх точках частотного спектру та застосування «поправної траси» при будь-яких налаштуваннях.

Зниження власних шумів

Аналізатор сигналів Agilent N9030A PXA має унікальну функцію зниження власних шумів (NFE). Коефіцієнт шуму аналізатора сигналів PXA у всьому частотному діапазоні приладу вимірюється в процесі його виготовлення та калібрування. Потім ці дані зберігаються у пам'яті приладу. Коли користувач включає NFE, вимірювальний прилад розраховує «поправну трасу» для поточних налаштувань та зберігає значення коефіцієнта шуму. Це дозволяє обійтися без вимірювання власних шумів PXA, як це робилося в ручній процедурі, що суттєво спрощує корекцію шумів та економить час, що йде на вимірювання шумів приладу при зміні налаштувань.

У будь-якому з описаних методів «виміряної траси» віднімається тепловий шум. kTBі NF асщо дозволяє отримувати результати, що лежать нижче значення kTB. Ці результати можуть бути достовірними у багатьох випадках, але не у всіх. Достовірність може зменшуватися, коли виміряні значення дуже близькі або дорівнюють власному шуму приладу. Фактично результатом буде нескінченне значення в дБ. Практична реалізація корекції шуму зазвичай включає введення порога або градуйованого рівня віднімання поблизу власних шумів приладу.

Висновок

Ми розглянули деякі методи вимірювання низького рівня сигналів за допомогою аналізатора спектра. При цьому ми встановили, що на чутливість вимірювального приладу впливає смуга пропускання фільтра ПЧ, ослаблення атенюатора та наявність підсилювача. Для додаткового підвищення чутливості приладу можна застосовувати такі методи як математична корекція шуму та функція зниження власних шумів. На практиці значного підвищення чутливості можна досягти, усунувши втрати у зовнішніх ланцюгах.

Навколишній світ, його красу, звуки, кольори, запахи, температуру, розмір та багато іншого ми дізнаємось завдяки органам почуттів. За допомогою органів чуття людський організм отримує у вигляді відчуттів різноманітну інформацію про стан зовнішнього та внутрішнього середовища.

ВІДЧУТТЯ є простим психічним процесом, який полягає у відображенні окремих властивостей предметів та явищ навколишнього світу, а також внутрішніх станів організму за безпосередньої дії подразників на відповідні рецептори.

На органи чуття діють подразники. Слід розрізняти подразники, адекватні певного органу почуттів і неадекватні йому. Відчуття є первинним процесом, з якого починається пізнання навколишнього світу.

ВІДЧУТТЯ - пізнавальний психічний процес відображення в психіці людини окремих властивостей і якостей предметів і явищ за їх безпосереднього впливу на його органи почуттів.

Роль відчуттів у житті і пізнанні реальності дуже важлива, оскільки вони становлять єдине джерело наших знань про світ і нас самих.

Фізіологічна основа відчуттів. Відчуття виникає як реакція нервової системи на той чи інший подразник. Фізіологічною основою відчуття є нервовий процес, що виникає при дії подразника адекватний йому аналізатор.

Відчуття має рефлекторний характер; фізіологічно воно забезпечує аналізаторну систему. Аналізатор - нервовий апарат, що здійснює функцію аналізу та синтезу подразників, які прийшли із зовнішнього та внутрішнього середовища організму.

АНАЛІЗАТОРИ- це органи людського тіла, які аналізують навколишню дійсність і виділяють у ній ті "чи інші різновиди психоенергії".

Поняття аналізатора запровадив І.П. Павлов. Аналізатор складається із трьох частин:

Периферійний відділ - рецептор, що перетворює певний вид енергії на нервовий процес;

Аферентні (відцентрові) шляхи, що передають збудження, що виникло в рецепторі в розташованих вище центрах нервової системи, і еферентні (відцентрові), яким імпульси з розташованих вище центрів передаються в нижчих рівнів;

Підкіркові та кіркові проективні зони, де відбувається переробка нервових імпульсів із периферійних відділів.

Аналізатор складає вихідну та найважливішу частину всього шляху нервових процесів, або рефлекторної дуги.

Рефлекторна дуга = аналізатор + ефектор,

Еффектором є моторний орган (певний м'яз), який надходить нервовий імпульс із центральної нервової системи (мозку). Взаємозв'язок елементів рефлекторної дуги забезпечує основу орієнтування складного організму у навколишньому середовищі, діяльність організму залежно та умовами його існування.

Для виникнення відчуття потрібна робота всього аналізатора як цілого. Дія подразника на рецептор викликає появу подразнення.

Класифікація та різновиди відчуттів, Існують різні класифікації органів почуттів та чутливості організму до подразників, що надходять до аналізаторів із зовнішнього світу або зсередини організму.

Залежно від ступеня контакту органів чуття з подразниками розрізняють чутливість контактну (дотична, смакова, больова) та дистантного (зорова, слухова, нюхова). Контактні рецептори передають роздратування за безпосереднього контакту з об'єктами, які впливають на них; такі дотик, смаковий рецептори. Дистантні рецептори реагують на подразнення, яке йде від віддаленого об'єкта; дистантрецепторами є зорові, слухові, нюхові.

Оскільки відчуття виникають у результаті дії певного подразника на відповідний рецептор, то класифікації відчуттів враховують властивості і подразників, що їх викликають, і рецепторів, куди впливають ці подразники.

За розміщенням рецепторів в організмі – на поверхні, всередині організму, у м'язах та сухожиллях – виділяють відчуття:

Екстероцептивні, що відображають властивості предметів та явищ зовнішнього світу (зорові, слухові, нюхові, смакові)

Інтероцептивні, що містять інформацію про стан внутрішніх органів (почуття голоду, спраги, втоми)

Пропріоцептивні, що відображають рухи органів тіла та стан тіла (кінестетичні та статичні).

Відповідно до системи аналізаторів існують такі різновиди відчуттів: зорові, слухові, дотикові, больові, температурні, смакові, нюхові, голоду та спраги, статеві, кінестетичні та статичні.

Кожен із цих різновидів відчуття має свій орган (аналізатор), свої закономірності виникнення та функції.

Підклас пропріоцепцію, що є чутливістю до руху, називають також кінестезією, а відповідні рецептори – кінестезичні, або кінестетичні.

До самостійних відчуттів відносяться температурні, що є функцією особливого температурного аналізатора, що здійснює терморегуляцію та теплообмін організму з навколишнім середовищем.

Наприклад, орган зорових відчуттів – око. Вухо – орган сприйняття слухових відчуттів. Тактильна, температурна та больова чутливість – функція органів, розташованих у шкірі.

Тактильні відчуття дають знання про міру рівності та рельєфності поверхні предметів, яку можна відчути під час їх обмацування.

Больові відчуття сигналізують про порушення цілісності тканини, що, звісно, ​​викликає в людини захисну реакцію.

Температурне відчуття - відчуття холоду, тепла, його викликає контакт із предметами, які мають температуру, вище чи нижче, ніж температура тіла.

Проміжне положення між тактильними та слуховими відчуттями займають вібраційні відчуття, що сигналізують про вібрацію предмета. Органу вібраційного почуття поки що не знайдено.

Нюхові відчуття сигналізують про стан придатності продуктів до вживання, про чисте або забруднене повітря.

Орган смакового відчуття - спеціальні чутливі до хімічних подразників колбочки, розташовані на язиці та небі.

Статичні, чи гравітаційні відчуття відбивають становище нашого тіла у просторі - лежання, стояння, сидіння, рівновагу, падіння.

Кінестетичні відчуття відображають рухи та стани окремих частин тіла – рук, ніг, голови, корпусу.

Органічні відчуття сигналізують такі стани організму, як голод, спрага, самопочуття, втома, біль.

Статеві відчуття сигналізують про потребу організму в сексуальній розрядці, що забезпечують отримання задоволення внаслідок подразнення про ерогенних зон і сексу в цілому.

З погляду даних сучасної науки прийнято поділ відчуттів на зовнішні (екстероцептори) та внутрішні (інтероцептори) недостатній. Деякі види відчуттів вважатимуться зовні внутрішніми. До них відносяться температурні, больові, смакові, вібраційні, м'язово-суглобові, статеві та статико-ді та іамічні.

Загальні властивості відчуттів. Відчуття – це форма відображення адекватних подразників. Проте різним видам відчуттів властива як специфічність, а й загальні їм властивості. До таких властивостей відносяться якість, інтенсивність, тривалість та просторова локалізація.

Якість - це основна особливість певного відчуття, що відрізняє його від інших видів відчуттів та варіює в межах цього виду. Так, слухові відчуття відрізняються за висотою, тембром, гучністю; зорові - за насиченістю, колірним тоном тощо.

Інтенсивність відчуттів є його кількісною характеристикою та визначаться силою подразника та функціональним станом рецептора.

Тривалість відчуття є його часовою характеристикою. її також визначає функціональний стан органу чуття, але головним чином час дії подразника та його інтенсивність. Під час дії подразника на орган чуття відчуття виникає не відразу, а через деякий час, який називається латентного (прихованого) періоду відчуття.

Загальні закономірності відчуттів. Загальними закономірностями відчуттів є пороги чутливості, адаптація, взаємодія, сенсибілізація, контрастність, синестезія.

Чутливість. Чутливість органу чуття визначається мінімальним подразником, який у конкретних умовах стає здатним викликати відчуття. Мінімальну силу подразника, що викликає ледь помітне відчуття, називають нижнім абсолютним порогом чутливості.

Подразники меншої сили, так звані підпорогові, не викликають виникнення відчуттів, і сигнали про них не передаються до кори головного мозку.

Нижній поріг відчуттів визначає рівень абсолютної чутливості цього аналізатора.

Абсолютна чутливість аналізатора обмежується не тільки нижнім, а н верхнім порогом відчуття.

Верхнім абсолютним порогом чутливості називають максимальну силу подразника, при якій ще виникає адекватне по певному подразнику відчуття. Подальше зростання сили подразників, що діють на наші рецептори, викликає в них лише больове відчуття (наприклад, надгучний звук, сліпуча яскравість).

Різниця чутливості, або чутливість до розрізнення, також залежить від величині порога розрізнення: що поріг розрізнення більше, тим менше різниця чутливості.

Адаптація. Чутливість аналізаторів, що визначається величина лбсолютних порогів, не є постійною та змінюється під впливом низки фізіологічних та психологічних умов, серед яких особливе місце займає явище адаптації.

Адаптація, чи пристосування - це зміна чутливості органів чуття під впливом дії подразника.

Розрізняють три різновиди цього явища:

Адаптація як суцільне зникнення відчуття у процесі тривалої дії подразника.

Адаптація як притуплення відчуття під впливом сильного подразника. Описані два види адаптації можна поєднати терміном негативна адаптація, оскільки в її результаті знижується чутливість аналізаторів.

Адаптація як підвищення чутливості під впливом впливу слабкого подразника. Цей вид адаптації, властивий деяким видам відчуттів, можна як позитивну адаптацію.

Явище збільшення чутливості аналізатора до подразника під впливом уважності, спрямованості, установки називається сенсибілізації. Це органи почуттів можливе у результаті застосування непрямих подразників, а й шляхом вправи.

Взаємодія відчуттів - це зміна чутливості однієї аналізаторної системи під впливом іншої. Інтенсивність відчуттів залежить не тільки в силі подразника та рівня адаптації рецептора, а й від подразнень, які впливають у цей момент на інші органи чуття. Зміна чутливості аналізатора під впливом подразнення інших органів чуття маг. назва взаємодії відчуттів.

При цьому взаємодія відчуттів, як і адаптації, виявляться у двох протилежних процесах: підвищенні та зниженні чутливості. Запильна закономірність тут полягає в тому, що слабкі подразники підвищують, а сильні знижують чутливість аналізаторів під їх взаємодією.

Зміна чутливості аналізаторів може викликати дію лругосиг нальних подразників.

Якщо ретельно, уважно вдивлятися, прислухатися, смакувати, то чутливість до властивостей предметів і явищ стає більш чіткою, яскравою - предмети та їх властивості набагато краще відрізняються.

Контраст відчуттів - це зміна інтенсивності та якості відчуттів під впливом попереднього або супутнього подразника.

За одночасної дії двох подразників виникає одночасний контраст. Такий контраст можна добре простежити у зорових відчуттях. Одна ти сама фігура на чорному тлі здасться світлішою, на білому - темнішою. Зелений предмет на червоному тлі сприймається більш насиченим. Тому військові об'єкти часто маскують, щоби не виникав контраст. Сюди слід зарахувати явище послідовного розмаїття. Після холодного слабкий теплий подразник здасться гарячим. Відчуття кислого підвищує чутливість до солодкого.

Синестезія почуттів - це виникнення підлоги виливом подразника одного аналізатори нідчутгів. які притаманні іншого аналізатора. Зокрема, під час дії звукових подразників, таких як літаки, ракети тощо, у людини виникають їхні зорові образи. Або той, хто бачить поранену людину, також певним чином відчуває біль.

Діяльність аналізаторів виявляться у взаємодії. Така взаємодія не є ізольованою. Доведено, що світло підвищує слухову чутливість, а слабкі звуки підвищують зорову чутливість, холодне омивання голови підвищує чутливість до червоного кольору тощо.

Незважаючи на різноманітність видів відчуттів, є деякі загальні всім відчуттів закономірності. До них відносяться:

• залежність між чутливістю та порогами відчуттів,
• явище адаптації,
• взаємодія відчуттів та деякі інші.

Чутливість та пороги відчуттів. Відчуття виникає внаслідок дії зовнішнього чи внутрішнього подразника. Однак для виникнення відчуття потрібна певна сила подразника. Якщо подразник дуже слабкий, він не викликає відчуття. Відомо, що не відчуває дотику порошинок до його обличчя, не бачить неозброєними очима світло зірок шостої, сьомої тощо величини. Мінімальна величина подразника, при якій виникає ледь помітне, називається нижнім або абсолютним порогом відчуття. Подразники, що діють на аналізатори людини, але не викликають відчуттів через малу інтенсивність, називаються підпороговими. Таким чином, абсолютна чутливість – це здатність аналізатора реагувати на мінімальну величину подразника.

Визначення чутливості.

Чутливість- Це здатність людини мати відчуття. Нижній поріг відчуттів протистоїть верхній поріг. Він обмежує чутливість із іншого боку. Якщо йти від нижнього порогу відчуттів до верхнього, поступово збільшуючи силу подразника, то ми отримаємо ряд відчуттів все більшої та більшої інтенсивності. Однак це спостерігатиметься лише до відомої межі (до верхнього порогу), після якої зміна сили подразника не викличе зміни інтенсивності відчуття. Таким чином, верхнім порогом відчуттів називається найбільша сила подразника, до якої спостерігається зміна інтенсивності відчуттів і взагалі можливі відчуття цього виду (зорові, слухові та ін.).

Визначення чутливості Підвищена чутливість Поріг чутливості Больова чутливість Види чутливості Абсолютна чутливість

• Висока чутливість

Між чутливістю та порогами відчуттів існує зворотна залежність. Спеціальними експериментами встановлено, що абсолютна чутливість будь-якого аналізатора характеризується величиною нижнього порога: що менше величина нижнього порогу відчуттів (що він нижче), то більше (вище) абсолютна чутливість до даних подразникам. Якщо людина відчуває дуже слабкі запахи, це означає, що вона має висока чутливістьдо них. Абсолютна чутливість однієї й тієї ж аналізатора в людей неоднакова. В одних вона вища, в інших – нижча. Однак, шляхом вправ її можна підвищити.

• Підвищена чутливість.

Існують абсолютні пороги відчуттів не лише за інтенсивністю, а й за якістю відчуттів. Так, світлові відчуття виникають і змінюються лише під дією електромагнітних хвиль певної довжини – від 390 (фіолетовий колір) до 780 мілімікронів (червоний колір). Коротші і довші хвилі світлових відчуттів не викликають. Слухові відчуття в людини можливі лише при коливаннях звукових хвиль у межах від 16 (найнижчі звуки) до 20 000 герц (найвищі звуки).

Крім абсолютних порогів відчуттів та абсолютної чутливості, Існують ще пороги розрізнення і відповідно розрізняльна чутливість. Справа в тому, що не всяка зміна величини подразника викликає зміну відчуття. У певних межах цю зміну подразника ми не помічаємо. Експерименти показали, наприклад, що при зважуванні тіла рукою збільшення вантажу вагою в 500 г на 10 г і навіть на 15 г залишиться непоміченим. Щоб відчути ледь помітну різницю у вазі тіла, треба збільшити (або зменшити) вагу на його вихідної величини. Це означає, що до вантажу в 100 г треба додати 3,3 г і до вантажу в 1000 - 33 г. Поріг розрізнення - це мінімальний приріст (або зменшення) величини подразника, що викликає ледь помітну зміну відчуттів. Під розрізняючою чутливістю прийнято розуміти здатність реагувати зміну подразників.

• Поріг чутливості.

Величина порога залежить не від абсолютної, а від відносної величини подразників: чим більша інтенсивність вихідного подразника, тим більше його треба збільшити, щоб отримати ледь помітну різницю у відчуттях. Ця закономірність ясно виражена для відчуттів середньої інтенсивності; відчуття, близькі до граничних, мають деякі відхилення від неї.

Кожен аналізатор має власний поріг розрізнення і свій рівень чутливості. Так, поріг розрізнення слухових відчуттів дорівнює 1/10, відчуттів ваги - 1/30, зорових відчуттів - 1/100- З порівняння величин можна дійти невтішного висновку, що найбільшої розрізняючої чутливістю має зоровий аналізатор.

Відношення між порогом розрізнення і чутливістю можна виразити наступним формулюванням: чим менше поріг розрізнення, тим більше (вище) відмінна чутливість.

Абсолютна і чутливість аналізаторів до подразників не залишається постійною, а змінюється в залежності від ряду умов:

а) від зовнішніх умов, що супроводжують основний подразник (у тиші гострота слуху підвищується, при шумі - знижується); б) від рецептора (при його втомі вона знижується); в) від стану центральних відділів аналізаторів та г) від взаємодії аналізаторів.

Експериментально найкраще вивчено адаптацію зору (дослідження С. В. Кравкова, К. X. Кекчеєва та ін.). Існує два види зорової адаптації: адаптація до темряви та адаптація до світла. При переході з освітленого приміщення в темряву перші хвилини людина нічого не бачить, потім чутливість зору спочатку повільно потім швидко зростає. Через 45-50 хвилин ми чітко бачимо контури предметів. Доведено, що чутливість очей може збільшитись у темряві у 200000 і більше разів. Описане явище називається темновою адаптацією. При переході з темряви на світ людина теж першу хвилину недостатньо ясно бачить, проте зоровий аналізатор пристосовується до світла. Якщо при темновій адаптації чутливістьзору підвищується, то при світловій адаптації вона знижується. Чим яскравіше світло, тим нижча чутливість зору.

Зі слуховою адаптацією відбувається те саме: при сильному шумі чутливість слуху знижується, в тиші - підвищується.

• Больова чутливість.

Аналогічне явище спостерігається в нюхових, шкірних та смакових відчуттях. Загальну закономірність можна висловити так: при дії сильних (і тим більше тривалих) подразників чутливість аналізаторів зменшується, при дії слабких подразників вона збільшується.

Однак адаптація слабо виражена у больових відчуттях, що має пояснення. Больова чутливістьвиникла у процесі еволюційного розвитку як із форм захисного пристосування організму до довкілля. Біль попереджає організм про небезпеку. Відсутність больової чутливості могла б призвести до незворотних руйнувань і загибелі організму.

Дуже слабо виражена адаптація і в кінестезичних відчуттях, що знову ж таки біологічно виправдано: якби ми не відчували становища своїх рук і ніг, звикали б до нього, то контроль за рухами тіла в цих випадках довелося б здійснювати головним чином у вигляді, що не економно.

Фізіологічними механізмами адаптації є процеси, що протікають як у периферичних органах аналізаторів (рецепторів), так і в корі великих півкуль. Наприклад, світлочутлива речовина сітківок очей (зорова пурпура) під дією світла розпадається, а в темряві відновлюється, що веде в першому випадку до зниження чутливості, а в другому – до її підвищення. Одночасно відбуваються і кіркові нервові клітини за законами.

Взаємодія відчуттів. У відчуття різних видів існує взаємодія. Відчуття певного виду посилюються чи послаблюються під впливом відчуттів інших видів, у своїй характер взаємодії залежить від сили побічних відчуттів. Наведемо приклад взаємодії слухового та зорового відчуттів. Якщо під час безперервного звучання щодо гучного звуку поперемінно висвітлювати і затемняти приміщення, то звук здаватиметься при світлі гучнішим, ніж у темряві. Виникне враження «биття» звуку. І тут зорове відчуття посилило чутливість слуху. Водночас сліпуче світло знижує слухову чутливість.

Мелодійні тихі звуки підвищують чутливість зору, шум, що оглушує, знижує її.

Спеціальні дослідження показали, що чутливість ока у темряві підвищується під впливом легкої м'язової роботи (піднімання та опускання рук), посиленого дихання, при обтиранні чола та шиї прохолодною водою, при слабких смакових подразненнях.

У сидячому положенні чутливість нічного зору вище, ніж у стоячому і лежачому положеннях.

Слухова чутливість також вище сидячому положенні, ніж стоячому і лежачому.

Загальна закономірність взаємодії відчуттів може бути сформульована так: слабкі подразники збільшують чутливість до інших подразників, що одночасно діють, тоді як сильні подразники зменшують її.

Процеси взаємодії відчутті протікають у . Підвищення чутливості аналізатора під впливом слабких подразнень з інших аналізаторів називається сенсибілізацією. При сенсибілізації відбувається підсумовування збуджень у корі, посилення вогнища оптимальної основної збудливості в даних умовах аналізатора за рахунок слабких збуджень з інших аналізаторів (явище домінанти). Зменшення чутливості провідного аналізатора під впливом сильних подразнень інших аналізаторів пояснюється відомим законом одночасної негативної індукції.

Сенсибілізація органів чуття можлива не тільки шляхом застосування побічних подразників, а й за допомогою вправи. Можливості тренування органів чуття та їх удосконалення безмежні. Можна виділити дві сфери, що визначають підвищення чутливості органів чуття:

1) сенсибілізація, до якої стихійно наводить необхідність компенсації сенсорних дефектів (сліпота, глухота);

2) сенсибілізація, спричинена діяльністю, специфічними вимогами професії суб'єкта.

Втрата зору чи слуху певною мірою компенсується розвитком інших видів чутливості. Відомі випадки, коли люди, позбавлені зору, займаються скульптурою, у них добре розвинений дотик. До цієї групи явищ відноситься і розвиток вібраційних відчуттів у глухих.

У деяких людей, позбавлених слуху, настільки сильно розвивається вібраційна чутливість, що вони можуть слухати музику. Для цього вони кладуть руку на інструмент або повертаються спиною до оркестру. Деякі сліпоглухонімі, тримаючи руку біля горла співрозмовника, можуть таким чином дізнатися його за голосом і зрозуміти, про що він говорить. Внаслідок високо розвиненої нюхової чутливості вони можуть асоціювати багатьох близьких людей та знайомих із запахами, що походять від них.

Особливий інтерес представляє виникнення у людини чутливості до подразників, стосовно яких немає адекватного рецептора. Така, наприклад, дистанційна чутливість до перешкод у сліпих.

Явлення сенсибілізації органів чуття спостерігаються в осіб, які мають деякі спеціальні професії. Відома надзвичайна гострота зору у шліфувальників. Вони бачать просвіти від 0,0005 мм, тоді як нетреновані люди - всього до 0,1 мм. Фахівці із фарбування тканин розрізняють від 40 до 60 відтінків чорного кольору. Для нетренованого ока вони здаються абсолютно однаковими. Досвідчені сталевари здатні досить точно по слабким відтінкам кольорів розплавленої стали визначити її температуру і кількість домішок в ній.

Високого ступеня досконалості досягають нюхові та смакові відчуття у дегустаторів чаю, сиру, вина, тютюну. Дегустатори можуть точно сказати не тільки, з якого сорту винограду вино зроблено, а й назвати місце, де виріс цей виноград.

Живопис пред'являє особливі вимоги до сприйняття форм, пропорцій та колірних співвідношень під час зображення предметів. Досліди показують, що око художника надзвичайно чутливе до оцінки пропорцій. Він розрізняє зміни, що дорівнює 1/60-1/150 величини предмета. Про тонкість колірних відчуттів можна судити з мозаїчної майстерні в Римі – в ній більше 20 000 відтінків основних кольорів, створених людиною.

Досить великі та можливості розвитку слухової чутливості. Так, гра на скрипці вимагає особливого розвитку звуковисотного слуху, і у скрипалів він розвиненіший, ніж у піаністів. У людей, які важко розрізняють висоту звуку, можна, за допомогою спеціальних занять, поліпшити звуковисотний слух. Досвідчені льотчики по слуху легко визначають кількість обертів двигуна. Вони вільно відрізняють 1300 від 1340 обертів за хвилину. Нетреновані люди вловлюють різницю лише між 1300 та 1400 оборотами.

Все це – доказ того, що наші відчуття розвиваються під впливом умов життя та вимог практичної трудової діяльності.

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.

Сенсибілізація(Лат. sensibilis - чутливий)- Це підвищення чутливості аналізаторів під впливом внутрішніх (психічних) факторів. Сенсибілізація, тобто. загострення чутливості, може бути викликане:

· Взаємодією, системною роботою аналізаторів, коли слабкі відчуття однієї модальності можуть викликати підвищення сили відчуттів іншої модальності. Наприклад, чутливість зору підвищується при слабкому охолодженні шкіри або тихому звуку;

· Фізіологічним станом організму, введенням в організм тих чи інших речовин. Так, для підвищення зорової чутливості важливе значення має вітамін А;

· Очікуванням того чи іншого впливу, його значимістю, установкою на розрізнення певних подразників. Наприклад, очікування у приймальні стоматолога можуть стимулювати посилення зубного болю;

· Досвідом, набутим у процесі виконання будь-якої діяльності. Відомо, що хороші дегустатори за ледь уловимими нюансами можуть визначити сорт вина або чаю..

За відсутності будь-якого виду чутливості цей недолік компенсується підвищенням чутливості інших аналізаторів. Дане явище називають компенсацією відчуттів , або компенсаторною сенсибілізацією .

Якщо сенсибілізація - це підвищення чутливості, то протилежний процес – зниження чутливості одних аналізаторів у результаті сильного порушення інших – називається десенсибілізацією . Наприклад, підвищений рівень шуму в гучних» цехах знижує зорову чутливість, тобто. відбувається десенсибілізація зорових відчуттів.

Синестезія(грец. synaisthesis – спільне, одночасне відчуття)– явище, у якому відчуття однієї модальності виникають під впливом подразника інший модальності.

Контраст відчуттів (фр. contraste – різка протилежність)- це підвищення чутливості до одного подразника при його зіставленні з попереднім подразником протилежного типу. Так, одна й та сама фігура білого кольору на світлому фоні здається сірою, а на чорному – бездоганно білою.. Сірий круг на зеленому тлі здається червоним, тоді як на червоному - зеленим.