Психофізіологічні механізми відчуттів

Зміст

Введення

Глава 1. Відчуття як психічний процес

1.1 Поняття про відчуття

1.2 Основні закономірності відчуттів

Глава 2. Сучасні концепції про фізіологічні механізми, що лежать в основі відчуттів

2.1 Уявлення про системний характер взаємодії структур мозку в забезпеченні відчуттів

2.2. Детекторна концепція

2.3 Концепція інформаційного синтезу А.М. Іваницького

Висновок

Список використаних джерел

Програми

Введення

Найважливішим джерелом інформації про зовнішній світ і власному тілі для людини є її відчуття. Про багатство навколишнього світу, про звуки і фарбах, запахи й температурі, величиною і про багато іншого ми дізнаємося саме завдяки аналізаторах. За допомогою їх людський організм отримує у вигляді відчуттів різноманітну інформацію про стан зовнішнього і внутрішнього середовища.

Багато проблем, з якими зіткнулися психологи, які вивчають відчуття, ненові. Насправді інтерес до дискусійних питань і проблем, пов'язаних з відчуттям, сходить до витоків інтелектуальної історії людства. Ще давньогрецькі філософи міркували над тим, як саме ми пізнаємо те, що знаходиться поза наших тіл, тобто як ми пізнаємо навколишній світ. Першим з давньогрецьких філософів, що вважали необхідними ретельні спостереження за природою та її опис, був Арістотель. Він вважав, що всі знання про навколишній світ людина отримує завдяки досвіду, що купується через відчуття. Крім того, він створив проіснувала довгий час базову класифікацію, що включила п'ять почуттів - зір, слух, смак, нюх і дотик.

Актуальність теми дослідження відчуттів обумовлена ​​тією величезною роллю, яку вони відіграють у нашому повсякденному житті. З життєвої точки зору важко уявити собі щось більш природне, ніж бачити, чути, відчувати дотик предмета ...

Будь-яка людина, що стикається з таким складним і багатогранним явищем, як відчуття, звичайно ж, має право запитати, навіщо потрібно вивчати його. Крім суто наукових існує чимало й інших спонукальних мотивів. По-перше, роль відчуттів у вирішенні фундаментальних філософських проблем, що стосуються того, як саме ми пізнаємо навколишній нас світ, надзвичайно велика. По-друге, ще одна причина, тісно пов'язана з першою і спонукає вивчати відчуття, - його важливість для отримання системних знань про самих себе і про навколишній нас світі. Це справедливо, тому що всі наші знання про що знаходиться поза нами реальності є в першу чергу результатом відчуттів. Іншими словами, наші знання про світ і наше внутрішнє відчуття фізичної реальності виникають з отриманої нами сенсорної інформації.

Об'єктом дослідження курсової роботи є відчуття.

Предмет дослідження - психофізіологічні механізми відчуттів.

Мета роботи: вивчення психофізіологічних механізмів відчуттів.

Для досягнення поставленої мети були сформульовані наступні завдання:

- Розглянути та виявити основні закономірності відчуттів;

- Виявити характер взаємодії структур мозку в забезпеченні відчуттів;

- Розкрити суть детекторної концепції;

- Виявити основні положення концепції інформаційного синтезу.

Глава 1. Відчуття як психічний процес

1.1 Поняття про відчуття

Різноманітну інформацію про стан зовнішнього і внутрішнього середовища людина отримує за допомогою аналізаторів у вигляді відчуттів або, іншими словами, за допомогою сенсорних процесів.

Відчуття виникає як реакція нервової системи на той чи інший подразник і, як будь-яке психічне явище, має рефлекторний характер. Участь фізичного, фізіологічного і психічного процесів у виникненні відчуттів можна відобразити за допомогою схеми (Додаток 1). Спираючись на цю схему, сформулюємо основне поняття відчуття.

Відчуття - це відображення властивостей реальності, що виникає в результаті впливу їх на аналізатори та збудження нервових центрів головного мозку. Відчуття - найпростіше з усіх психічних явищ, яке є усвідомлюваний або неусвідомлюваний, але діючий на поведінку людини, продукт переробки його центральною нервовою системою значимих подразників, що виникають у зовнішнім чи внутрішнім середовищі [2, с.312].

Аналізатори людини з народження пристосовані для сприйняття і переробки різноманітних видів енергії у формі стимулів-подразників (фізичних, хімічних, механічних та інших впливів).

Що ж є джерелом відчуттів? Породжують відчуття зазвичай електромагнітні хвилі, що знаходяться в межах значного діапазону - від коротких космічних променів до радіохвиль з довжиною хвилі, яка вимірюється багатьма кілометрами. Саме довжина хвилі як кількісна характеристика електромагнітної енергії суб'єктивно представлена ​​людині у вигляді якісно різноманітних відчуттів [8, с.76]. Так наприклад, доведено, що існує конкретна зв'язок між зорово сприймають довжиною хвилі і суб'єктивним відчуттям кольору (Додаток 2).

Необхідно відзначити, що відчуття виникають не відразу. Існує тимчасової поріг і латентний період. Зупинимося на даних поняттях більш докладно.

Тимчасової поріг - це мінімальна тривалість дії подразника, необхідна для виникнення відчуття. Між початком дії подразника і появою відчуття проходить певний час, яке називається латентним періодом. Під час латентного періоду відбувається перетворення енергії впливають стимулів в нервові імпульси, їх проходження по специфічним і неспецифічним структурам нервової системи, переключення з одного рівня нервової системи на інший [15, с.174].

Для зникнення відчуття після закінчення дії також потрібен якийсь час, який визначається як інерція.

Інерція - це час зникнення відчуття після закінчення дії подразника. Відомо, наприклад, що інерція зору у нормальної людини залишає 0,1-0,2 с, тому час дії сигналу і інтервал між з'являються сигналами повинні бути не менше часу збереження відчуття, рівного 0,2-0,5 с. В іншому випадку під час приходу нового сигналу у людини в свідомості буде залишатися образ попереднього [11, с.86].

Всі відчуття можуть бути охарактеризовані з точки зору їх властивостей. Причому властивості можуть бути не тільки специфічними, а й загальними для всіх видів відчуттів. До основних властивостей відчуттів відносять: якість, інтенсивність, тривалість і просторову локалізацію відчуттів [14, с.287].

Якість - це властивість, що характеризує основну інформацію, що відображається цим відчуттям, що відрізняє його від інших видів відчуттів і варіюються в межах даного виду відчуттів. Наприклад, смакові відчуття надають інформацію про деякі хімічні характеристики предмета: солодкий або кислий, гіркий або солоний. Нюх теж надає нам інформацію про хімічні характеристики об'єкта, але іншого роду: квітковий запах, запах мигдалю, запах сірководню і ін

Інтенсивність відчуття є його кількісної характеристикою і залежить від сили діючого подразника і функціонального стану рецептора, що визначає ступінь готовності рецептора виконувати свої функції. Наприклад, якщо у вас нежить, то інтенсивність сприймаються запахів може бути перекручена.

Тривалість відчуття - це тимчасова характеристика виник відчуття. Вона також визначається функціональним станом аналізатора, але головним чином - часом дії подразника та його інтенсивністю.

Відчуття не виникає одночасно з початком дії подразника і не зникає одночасно з припиненням його дії. Ця інерція відчуттів виявляється в так званому післядії. Зорове відчуття, наприклад, володіє деякою інерцією і зникає не відразу після припинення дії викликав його подразника. Слід від подразника залишається у вигляді послідовного образу. Розрізняють позитивні і негативні послідовні образи. Позитивний послідовний образ відповідає первісному роздратуванню, полягає в збереженні сліду роздратування тієї ж якості, що і діючий подразник.

Негативний послідовний образ полягає у виникненні якості відчуття, протилежної якості впливав подразника. Наприклад, світло-темрява, тяжкість-легкість, тепло-холод та ін Виникнення негативних послідовних образів пояснюється зменшенням чутливості даного рецептора до певного впливу.

І нарешті, для відчуттів характерна просторова локалізація подразника. Аналіз, який здійснюється рецепторами, дає нам відомості про локалізацію подразника у просторі, тобто ми можемо сказати, звідки падає світло, йде тепло або на яку ділянку тіла впливає подразник.

Розглянуті основні поняття, пов'язані з поняттям відчуття не будуть повними, поки ми не розглянемо основні закономірності відчуттів як психічного процесу. Отже, перейдемо до їх розгляду.

1.2 Основні закономірності відчуттів

До основних закономірностей відчуттів належать пороги чутливості, адаптація, взаємодія, контраст і синестезія.

Охарактеризуємо детальніше кожне поняття.

Пороги чутливості. Не всяка сила подразника здатна викликати відчуття. Так, наприклад, дотику пушинки до тіла не можна відчути. А при дії дуже сильного подразника може настати момент, коли взагалі перестають виникати відчуття. Звуки з частотою вище 20 тисяч герц ми не чуємо. А надсильний подразник замість відчуття даного виду викликає біль. Отже, відчуття виникають при дії подразника певної інтенсивності. Психологічну характеристику залежності між інтенсивністю відчуття і силою подразників виражає поняття порогу відчуттів, або порога чутливості.

У психофізіології розрізняють два види порогів: поріг абсолютної чутливості і поріг чутливості до розрізнення.

Та найменша сила подразника, при якій вперше виникає ледь помітне відчуття, називається нижнім абсолютним порогом чутливості. А та найбільша сила подразника, при якій ще існує відчуття даного виду, називається верхнім абсолютним порогом чутливості [5, с.97].

Пороги обмежують зону чутливості аналізатора до даного виду подразників. Наприклад, з усіх електромагнітних коливань око здатне відображати хвилі довжиною від 390 (фіолетовий колір) до 780 (червоний колір) миллимикрон; коливання, розрізняє вухом як звук, займають область від 20 до 20 тисяч герц. В даний час детально вивчена характеристика верхнього та нижнього порогів всіх видів чутливості.

Дія на нервову систему подразників, які не досягають порогової величини, не залишається безслідним. Ці подразники змінюють пороги чутливості і можуть підсвідомо коригувати рухи та дії.

Для вимірювання порогів абсолютної чутливості створені прилади зі шкалами безперервної зміни сили подразника. Почавши вплив на аналізатор з підпорогового стимулу, експериментатор поступово збільшує силу подразника до тих пір, поки випробуваний не скаже, що у нього виникло відчуття. Відповідно до показників випробуваного реєструється фізична сила подразника. Вимірювання проводиться кілька разів. Потім умови досвіду змінюються: сила подразника, що викликає відчуття, зменшується до тих пір, поки випробуваний не скаже, що відчуття зникло. Зробивши кілька таких вимірів, експериментатор вираховує середнє арифметичне всіх значень, що і вважається порогової силою подразника [16, с.10].

Як ми вже говорили вище, крім сили, подразник характеризується тривалістю впливу, тобто тим відрізком часу, протягом якого він діє на аналізатор. Відомо, що існує залежність між силою подразника і тривалістю його впливу, необхідної для досягнення порогової величини. Чим слабкіше подразник, тим більше часу необхідно для того, щоб він викликав відчуття. При тривалому впливі (більше секунди) виникнення відчуттів починає залежати лише від сили подразника.

Між чутливістю (порогом) і силою подразника існує зворотна залежність: чим більша сила потрібна для виникнення відчуття, тим нижче у людини чутливість. Пороги чутливості індивідуальні для кожної людини. Цю психологічну закономірність відчуттів повинен передбачати вчитель, особливо в початкових класах. Тому як іноді зустрічаються діти зі зниженою слухової і зорової чутливістю. Щоб вони чітко бачили і чули, потрібно створити умови для найкращого розрізнення мови вчителя і записів на дошці.

Пороги абсолютної чутливості не залишаються незмінними протягом життя людини: чутливість у дітей розвивається, досягаючи до юнацького віку вищого рівня.

Крім порогів абсолютної чутливості, відчуття характеризуються також порогами чутливості до розрізнення. Та найменша надбавка до сили чинного подразника, при якому виникає ледь помітне розрізнення в силі або як відчуттів і називається порогом чутливості до розрізнення [12, с.213].

У житті ми постійно зауважуємо зміна освітленості, збільшення або зменшення сили звуку. Це прояв порогу розрізнення. Наведу приклад. Якщо попросити двох-трьох чоловік розділити навпіл лінію довжиною близько метра. Виявиться, що кожен з досліджуваних завдасть свою середню точку. Виміряємо міліметровою лінійкою, хто розділив більш точно, - у цього випробуваного й буде найкраща чутливість до розрізнення.

Експериментальне дослідження чутливості до розрізнення дозволило сформулювати наступний закон, справедливий для подразників середньої сили, тобто не наближаються до нижнього або верхнього порогів абсолютної чутливості: відношення додаткової сили подразника до основної є незмінною для даного виду чутливості [2, с.315] . Так, у відчутті тиску (тактильна чутливість) ця надбавка дорівнює 1 / 30 ваги первісного подразника. Це означає, що до 100 г потрібно додати 3,4 г, щоб відчути зміну в тиску, а до 1 кг - 34 р. Для слухових відчуттів ця константа дорівнює 1 / 10, для глядацьких - 1 / 100.

Чутливість до розрізнення, як зазначає Б. Г. Ананьєв, є джерелом такого складного розумового процесу як порівняння. У розвитку розрізняльної чутливості виняткова роль належить слову. Слово виділяє і закріплює ледь помітні відмінності у відчуттях, звертає увагу людини на якісно-кількісну характеристику властивостей об'єкту, що відбивається і призводить до розвитку спостережливості. Тому вдосконалення розрізняльної чутливості у дітей нерозривно пов'язане з розвитком мови у процесі навчання.

Наступна закономірність, на якій ми зупинимо свою увагу, буде адаптація. Адаптація - це пристосування чутливості до постійно діючого подразника, що проявляється в зниженні або підвищенні порогів [4, с.177]. У житті явище адаптації добре відомо кожному. Так в першу хвилину, коли людина входить в річку, вода здається йому холодною. Потім відчуття холоду зникає, і вода здається досить теплою. Подібне спостерігається в усіх видах чутливості, крім больовий.

Ступінь адаптації різних аналізаторних систем неоднакова: висока адаптованість наголошується в нюхових відчуттях, тактильних (ми не помічаємо тиску одягу на тіло), світлових, значно менша - у слухових, холодових. З незначною адаптацією ми зустрічаємося в больових відчуттях. Біль сигналізує про руйнування органу, і зрозуміло, що адаптація до болю може призвести до загибелі організму.

У зоровому аналізаторі розрізняють темнова і світлову адаптацію.

Перебіг темнової адаптації досліджено докладно. Потрапляючи в затемнену кімнату, людина спочатку нічого не бачить, через 3-5 хвилин починає добре розрізняти світло, що проникає туди. Перебування в абсолютній темряві підвищує чутливість до світла за 40 хвилин приблизно в 200 тисяч разів. На підвищення чутливості впливають різні причини: відбуваються зміни в рецепторі, збільшується отвір зіниці, посилюється робота палочковому апарату, але в основному чутливість збільшується за рахунок условнорефлекторной роботи центральних механізмів аналізатора. Якщо темнова адаптація пов'язана з підвищенням чутливості, то світлова адаптація пов'язана зі зниженням світлової чутливості.

Особливу увагу звернемо на взаємодію відчуттів.

Взаємодія відчуттів - це зміна чутливості однієї анализаторной системи під впливом діяльності іншої анализаторной системи. Зміна чутливості пояснюється корковими зв'язками між аналізаторами, в значній мірі законом одночасної індукції [10, с.195].

Загальна закономірність взаємодії відчуттів така: слабкі подразники в одній анализаторной системі підвищують чутливість, а в іншій знижують. Наприклад, слабкі смакові відчуття (кисле) підвищують зорову чутливість, взаємний вплив відзначається між звуковими і зоровими відчуттями. Підвищення чутливості в результаті взаємодії аналізаторів, а також систематичних вправ називається сенсибілізацією [12, с.214].

Так, наприклад, слабкі смакові відчуття підвищують зорову чутливість. Це пояснюється взаємозв'язком даних аналізаторів, їхньою системною роботи.

Сенсибілізація, загострення чутливості, може бути викликано не тільки взаємодією відчуттів, але і фізіологічними факторами, введенням до організму тих чи інших речовин. Наприклад, для підвищення зорової чутливості істотне значення має вітамін А.

Чутливість підвищується, якщо людина очікує той чи інший слабкий подразник, коли перед ним висувається спеціальна задача розрізнення подразників. Чутливість окремої людини удосконалюється в результаті вправи. Так, дегустатори, спеціально вправляючи смакову і нюхову чутливість, розрізняють різноманітні сорти вин, чаю і можуть навіть визначити, коли і де виготовлений продукт.

У людей, позбавлених якого-небудь виду чутливості, здійснюється компенсація (відшкодування) цього недоліку за рахунок підвищення чутливості інших аналізаторів (наприклад, підвищення слухової і нюхової чутливості в сліпих).

Взаємодія відчуттів в одних випадках приводить до сенсибілізації, до підвищення чутливості, а в інших випадках - до її зниження, тобто до десенсибілізації. Сильне збудження одних аналізаторів завжди знижує чутливість інших аналізаторів. Так, підвищений рівень шуму в "голосних цехах" знижує зорову чутливість.

Одним із проявів взаємодії відчуттів є контраст відчуттів. Контраст відчуттів - це підвищення чутливості до одних властивостей під впливом інших, протилежних властивостей дійсності [5, с.99]. З контрастом відчуттів ми всі знайомі дуже добре. Наприклад, одна й та сама фігура сірого кольору на білому тлі здається темною, а на чорному - світлою.

Далі перейдемо до розгляду такого явища, як синестезія. Синестезія - це збудження виникли відчуттями однієї модальності відчуттів іншої модальності [3, 224]. Відзначимо, що особливістю відчуттів є мономодальні образу. Проте взаємодія відчуттів, що відбувається в центральних ядрах аналізатора, призводить до того, що в людини під тиском, наприклад, звуків можуть виникнути колірні відчуття, колір може викликати відчуття холоду. Таке взаємовплив отримало назву синестезії. Синестезію можна розглядати як окремий випадок взаємодії відчуттів, який виражається не в зміні рівня чутливості, а в тому, що посилюється вплив відчуттів даної модальності через збудження відчуттів інших модальностей. Синестезія посилює чуттєвий тон відчуттів. Явище синестезії поширюється на всі модальності. Це виражається в стійких словосполученнях: оксамитовий голос, темний звук, холодний колір і т.д. Прояви синестезії індивідуальні. Є люди з дуже яскравою здатністю до синестезії і люди, у яких вона майже не спостерігається.

Розглянуті закономірності розкривають високу динамічність відчуттів, їх залежність від сили подразника, від функціонального стану анализаторной системи, викликаного початком або припиненням дії подразника, а також результатом одночасного впливу кількох подразників на один аналізатор або суміжні аналізатори.

Таким чином, можна відзначити, що закономірності відчуттів визначають умови, при яких стимул (роздратування) досягає свідомості. Так біологічно важливі стимули впливають на мозок при знижених порогах і підвищеної чутливості, а стимули, що втратили біологічну значимість, - при більш високих порогах.

Глава 2. Сучасні концепції про фізіологічні механізми, що лежать в основі відчуттів

2.1 Уявлення про системний характер взаємодії структур мозку в забезпеченні відчуттів

Системний принцип діяльності мозку - це принцип вивчення мозку як багаторівневої, ієрархічної організованої системи, що складається з взаємопов'язаних компонентів - мозкових структур. Розуміння фізіологічних основ психічних процесів розвивалося по двох напрямках: одне являло психіку як результат недиференційованої діяльності мозку, інше, що грунтується на експериментальних даних про роль його різних структур у тій чи іншій діяльності, підкреслювало локальний характер мозкового забезпечення психічних процесів. Разом з тим у вітчизняній фізіології, починаючи з І.М. Сєченова, формувалося уявлення про інтегративному системний характер діяльності мозку, в якому враховувалася і специфічна роль окремих структур, і їх динамічна взаємодія в цілісному функціонуванні мозку як бази психічних процесів.

Положення про системну організацію діяльності мозку отримали продовження в принципі домінанти А.А. Ухтомського та теорії функціональних систем П.К. Анохіна.

А.Р. Лурія запропонував структурно-функціональну модель мозку як субстрату психічної діяльності. Ця модель характеризує найбільш загальні закономірності роботи мозку як єдиного цілого і дозволяє пояснити його інтегративну функцію. Відповідно до цієї моделі, весь мозок можна розділити на три структурно-функціональних блоки: а) енергетичний блок, б) блок прийому, переробки та зберігання екстероцептивні інформації, в) блок програмування, регуляції і контролю складних форм діяльності [9, с.248].

Аналіз особливостей будови і функціонування трьох функціональних блоків мозку дозволяє припустити, що кожна форма свідомої діяльності завжди є складною функціональною системою і здійснюється, спираючись на спільну роботу всіх трьох блоків мозку, кожен з яких вносить свій внесок у забезпечення всього психічного процесу в цілому.

Класичний варіант інтегративної діяльності мозку може бути представлений у вигляді взаємодії трьох основних функціональних блоків: 1) блок прийому та переробки сенсорної інформації - сенсорні системи (аналізатори), 2) блок активації нервової системи - модулирующие системи (лімбіко-ретикулярні системи) мозку; 3) блок програмування, запуску і контролю поведінкових актів - моторні системи (руховий аналізатор) [13, с.318].

Перший функціональний блок складають аналізатори, або сенсорні системи. Аналізатори виконують функцію прийому та переробки сигналів зовнішнього і внутрішнього середовища організму. Кожен аналізатор налаштований на певну модальність сигналу і забезпечує опис всієї сукупності ознак сприймаються подразників. Модальна специфічність аналізатора в першу чергу визначається особливостями функціонування його периферичних утворень і специфічністю рецепторних елементів. Проте в значній мірі вона пов'язана з особливостями структурної організації центральних відділів аналізатора, впорядкованістю міжнейронних зв'язків усіх морфологічних утворень від рецепторного рівня до коркового кінця (проекційних зон).

Аналізатор - це багаторівнева система з ієрархічним принципом її конструкції. Підставою аналізатора служить рецепторна поверхню, а вершиною - проекційні зони кори. Кожен рівень цієї морфологічно впорядковано організованою конструкції являє собою сукупність клітин, аксони яких йдуть на наступний рівень (виняток становить верхній рівень, аксони якого виходять за межі даного аналізатора). Взаємовідносини між послідовними рівнями аналізаторів побудовані за принципом «дивергенції-конвергенції». Чим вище нейронний рівень анализаторной системи, тим більше число нейронів він включає. На всіх рівнях аналізатора зберігається принцип топічної проекції рецепторів. Принцип багаторазової рецептотопіческой проекції сприяє здійсненню множинної та паралельної переробки (аналізу і синтезу) рецепторних потенціалів («візерунків збуджень»), що виникають під дією подразників [3, с.221].

Вже у функціональній організації клітинного апарату рецепторного рівня аналізаторів виявилися суттєві риси їх пристосування до адекватного відображення діючих подразників (специфічність рецепторів по фото-, термо-, хемо та іншим видам «енергії»). Відомий закон Фехнера у логарифмічному щодо сили подразника і інтенсивності відчуття отримав пояснення в частотних характеристиках розряду рецепторних елементів. Виявлений в 1958 р. Ф. Ратліффом ефект латерального гальмування в оці мечохвостів пояснив спосіб контрастування зображення, що поліпшує можливості предметного зору (детекції форми). Механізм латерального гальмування виступив як універсальний спосіб формування селективних каналів передачі інформації в центральній нервовій системі. Він забезпечує центральним нейронам аналізаторів виборчу настройку їх рецептивного поля на певні властивості подразника [13, С.320].

Проекційні зони аналізаторних систем займають зовнішню (конвекситальних) поверхню нової кори задніх відділів мозку. Сюди входять зорова (потилична), слухова (скронева) і общечувствітельная (тім'яна) області кори. У корковий відділ цього функціонального блоку включається також представництво смакової, нюхової, вісцеральної чутливості. При цьому найбільш великі області в корі займає та сенсорна система, яка має найбільше екологічне значення для даного виду [4, с.176].

Таким чином, основні, модально-специфічні зони аналізаторів мозку побудовані за єдиним принципом ієрархічної структурної і функціональної організації. Первинні та вторинні зони, згідно І.П. Павлову, складають центральну частину, або ядро, аналізатора в корі, нейрони якого характеризуються виборчої настроюванням на певний набір параметрів подразника і забезпечують механізми тонкого аналізу та диференціювання подразників. Взаємодія первинних і вторинних зон носить складний, неоднозначний характер і в умовах нормальної діяльності обумовлює узгоджене співдружність процесів збудження і гальмування, яке закріплює макро і мікроструктуру нервової мережі, зайнятої аналізом афферентного потоку в первинних проекційних сенсорних полях. Це створює основу для динамічного міжаналізаторні взаємодії, що здійснюється в асоціативних зонах кори.

Особливу увагу приділимо ролі ретикулярної формації у формуванні відчуттів. Необхідно перш за все сказати про те, що шляхи проведення нервових імпульсів, що породжують відчуття, різні. Відомий психофізіолог Є.М. Соколов пише, що існує принаймні два шляхи проведення нервового збудження: специфічний і неспецифічний [16, с.4]. Специфічний шлях пов'язаний з анатомо-фізіологічним пристроєм нервових структур, що відносяться до даного аналізатора. Неспецифічний йде через ретикулярну формацію, волокна якої починаються від спинного мозку і закінчуються в неспецифічних ядрах таламуса.

«На відміну від імпульсів, що йдуть за специфічним шляху проведення збудження, імпульси, які у ретикулярну формацію, багаторазово відбиваючись, передають не спеціальну інформацію, пов'язану з тонким розрізненням властивостей предмета, а регулюють збудливість коркових клітин, закінчуються в корі синапсами неспецифічних волокон» [17 , с.36].

Проведення порушення за неспецифічному шляху характеризується зміною фонової ритміки кори, яке настає з деяким запізненням після відповіді кори на специфічне порушення. «У передачі активізує впливу на коркові нейрони беруть участь дві основні частини ретикулярної системи - стовбурова і таламічна, що відрізняються за характером своєї дії. До цих відділам ретикулярної формації на різних рівнях відходять спеціальні колатералі, так що ізольоване порушення однієї системи не виключає дії іншої. Стовбурові ретикулярна система впливає на всю кору, викликаючи широко поширену депресію (десинхронізацію) повільних хвиль. На відміну від неї ретикулярна система таламуса має більш вибірковою дією; одні її відділи локально впливають на передні сенсорні, а інші - на задні області кори, пов'язані з переробкою зорово-слуховий інформації »[17, с.37].

Тут необхідно зазначити, що тільки спільна робота специфічної і неспецифічної ретикулярної систем може забезпечити повноцінне сприйняття подразника та його використання в регуляції поведінки.

Аналізатор, таким чином, виступає як складна афферентной-еферентна система, діяльність якої тісно пов'язана з роботою ретикулярної формації, причому периферичні рецептори в аналізаторі є не тільки приладами, що сприймають подразники, але також ефекторами, що реагують на них підвищенням або пониженням своєї чутливості через механізм зворотних нервових зв'язків. Дані зв'язку анатомічно представлені тонкими нервовими волокнами, які проводять збудження з центральної нервової системи до периферії тіла. Зворотні нервові зв'язки є в системі як специфічного, так і неспецифічного шляхів проведення збудження.

Активізують вплив зворотного зв'язку, що відноситься до ретикулярної системі, проявляється в зниженні порогу збудливості рецептора і зростанні його лабільності, тобто откликаемости на подразники. Зворотні зв'язки між ретикулярної формацією і корою грають важливу роль в підтримці необхідного рівня збудження кори. Вони виконують функції саморегуляції аналізатора в залежності від характеру діє на нього подразника.

Таким чином, система зворотних зв'язків, пише Є.М. Соколов, є «істотним механізмом відбору та переробки сигналів, що надходять від рецепторних закінчень при дії предметів зовнішнього світу» [17, с.39].

Проаналізувавши основні положення даного пункту глави, приходимо до висновку про те, що основні зони аналізаторів мозку побудовані за єдиним принципом ієрархічної структурної і функціональної організації, що представляє з себе єдину цілісну високоорганізовану систему у забезпеченні відчуттів. Причому аналізатори тісно пов'язані і з роботою ретикулярної формації.

2.2 Детекторна концепція

В даний час у фізіології вищої нервової діяльності досягнуто значного прогресу. Перш за все це стосується двох головних розділів, які І.П. Павлов розглядав як ключові: механізму асоціативної функції мозку (тимчасової зв'язку) та механізму аналізаторів. Саме прогрес у вивченні тимчасової зв'язку та аналізаторів визначив головні напрямки розвитку сучасної фізіології вищої нервової діяльності.

Важливим кроком у розвитку аналізаторів було відкриття детекторного принципу кодування інформації в ЦНС і модульного принципу організації кори великих півкуль. Виявлення детекторів простих ознак і комплексних сигналів (гностичних одиниць), константних детекторів в самих різних аналізаторах переконливо підтвердило детекторну концепцію.

Головним поняттям у концепції детекторного кодування служить уявлення про нейроні-детекторі. Нейрон-детектор - високоспеціалізована нервова клітина, здатна вибірково реагувати на ту чи іншу ознаку сенсорного сигналу. Такі клітини виділяють в складному раздражителе його окремі ознаки. Поділ складного сенсорного сигналу на ознаки для їх роздільного аналізу є необхідним етапом операції впізнання образів у сенсорних системах [1, с.139].

Нейрони-детектори були виявлені в 60-і роки спочатку в сітківці жаби, потім в зоровій корі кішки, а згодом і в зоровій системі людини.

Інформація про окремі параметри стимулу кодується нейроном-детектором у вигляді частоти потенціалів дії, при цьому нейрони-детектори мають виборчої чутливістю по відношенню до окремих сенсорним параметрами.

Найбільш детально нейрони-детектори досліджені в зоровій системі. Мова йде в першу чергу про орієнтаційно і дирекціональний-чутливих клітинах. За відкриття феномену орієнтаційної вибірковості нейронів зорової кори кішки її автори Д. Хьюбел і Т. Візель в 1981 р. були удостоєні Нобелівської премії. Орієнтаційна вибірковість нейрона полягає в тому, що клітина дає максимальний за частотою і кількістю імпульсів розряд при певному куті повороту світловий або темнової смужки або грати. У той же час при інших орієнтаціях стимулів ті ж клітини відповідають погано або не відповідають зовсім. Ця особливість дає підставу говорити про гостроту налаштування нейрона-детектора і улюбленому діапазоні реагування. Дирекціональний-виборчі нейрони реагують на рух стимулу, демонструючи перевагу у виборі напрямку і швидкості руху [8, с.78].

За своїм здібностям реагувати на описані характеристики зорових стимулів (орієнтацію, швидкість і напрямок руху) нейрони-детектори діляться на три типи: прості, складні і надскладні. Нейрони різного типу розташовані в різних шарах кори і розрізняються за ступенем складності і місця в ланцюзі послідовної обробки сигналу.

Крім цього описані нейрони-детектори, які реагують в основному на стимули, схожі на ті, що зустрічаються в житті, наприклад, рухому тінь від руки, циклічні рухи, що нагадують змахи крил і т.д. Сюди ж відносяться нейрони, які реагують лише на наближення і видалення об'єктів [8, с.79].

У вищих центрах мозку виявлено також зорові нейрони, особливо чутливі до стимулів, подібним з людським обличчям або якимись його частинами. Відповіді цих нейронів реєструються при будь-якому розташуванні, розмірі, кольорі «лицьового подразника». Важливо відзначити, що ці нейрони знаходяться не тільки в корі великих півкуль, а й у підкоркових структурах мозку, зокрема, в зорових центрах таламуса. Іншими словами, серед зовнішніх стимулів є найбільш «кращі», які є найбільш «зручними» для обробки нейронними механізмами сприйняття [8, с.81].

Передбачається також, що існують нейрони із зростаючою здатністю до узагальнення окремих ознак об'єктів і підлогу і модальних, тобто володіють здатністю реагувати на стимули різних сенсорних модальностей (зорово-слухових, зорово-соматосенсорних і т.д.).

Описано нейрони-детектори та в інших сенсорних системах: слуховий і соматосенсорной. У першому випадку мова йде про детектуванні положення джерела звуку в просторі і напрямку його руху. По-друге, активність нейронів детекторів пов'язана з визначенням руху тактильного стимулу по шкірі або величиною суглобного кута при зміні положення кінцівки [1, с.140].

Нейрони-детектори забезпечують постійний "моніторинг" змін, що відбуваються в навколишньому середовищі, і сукупна картина їхньої діяльності створює надзвичайно динамічну сенсорну модель зовнішнього середовища.

На закінчення необхідно зазначити наступне, незважаючи на те, що наявних даних про механізми детектування і в зоровій, і особливо в інших модальності (слуховий, соматосенсорной, нюхової) явно недостатньо, тим не менш, багато дослідників в даний час розглядають принцип нейронного детектування як універсальний принцип будови і функціонування всіх сенсорних систем.

2.3 Концепція інформаційного синтезу А.М. Іваницького

Суб'єктивний досвід виникає в результаті визначеної організації процесів мозку і зіставлення в зонах кори знову надійшла з витягнутої з пам'яті. Завдяки цьому картина зовнішніх подій як би проектується на індивідуальний досвід суб'єкта, вбудовуючись в особистісний контекст. Дану гіпотезу в даний час поділяють багато фахівців, а вперше вона була висунута Іваницьким А.М. в 1970-х роках у результаті досліджень мозкових механізмів відчуттів.

Був проведений експеримент з метою зіставлення кількісних показників, що описують відповідь на вхідний сигнал. Учасник експерименту вирішував завдання розрізнення інтенсивності двох близьких за силою подразників (в одній серії - зорових, в іншій - шкірних). У ході досвіду фіксували активність мозку у вигляді так званих викликаних потенціалів (ВП), іншими словами - електричну реакцію на знову надійшов від аналізаторів почуттів сигнал. Вона являє собою складне за формою коливання, що складається з ряду послідовних компонентів. Важливо було зрозуміти, які інформаційні процеси мозку вони відображають [6, с.9].

Попередніми дослідженнями було встановлено: ранні компоненти ВП відображають в основному фізичні параметри стимулу, а пізні - його значимість. Для визначення кількісних параметрів відчуттів використовували методи теорії виявлення сигналу, що розглядає сприйняття як результат взаємодії сенсорних і мотиваційних факторів.

Отримавши відповідні дані, Іваницький А.М. обчислив співвідношення кореляції між ними. Найбільш істотною виявилася взаємозалежність проміжних хвиль викликаних потенціалів з ​​обома факторами сприйняття: показником сенсорної чутливості і критерієм рішення. Ця подвійна кореляція відображала, таким чином, синтез інформації про фізичних і сигнальних властивості стимулу на нейронах так званої проекційної кори, куди надходять сигнали від аналізаторв. Пікова латентност' (час від моменту впливу подразника до появи відповідної реакції) хвиль викликаних потенціалів склала близько 150 мс.

Принципово важливо, що цей часовий інтервал досить точно збігся зі швидкістю виникнення відчуттів, вперше виміряної ще в 20-30-ті роки XX ст. в психофізичних дослідах з використанням феномену «зворотного маскування» [7, с.184].

Суть її в наступному: якщо після першого слабкого стимулу через короткий інтервал слідує другий, сильніший, перший сигнал не сприймається. Поступово збільшуючи паузу між слабким і сильним (маскуючим) сигналами, можна знайти інтервал, при якому маскує ефект зникає, так як відчуття на перший сигнал уже сформовано. Було встановлено: відчуття з'являється приблизно через 150 мс після дії стимулу.

Найбільш ж достовірні дані (до речі, близькі до наведених вище) були отримані в 1990-х роках, коли в якості маскуючого сигналу використовували пряму стимуляцію кори коротким магнітним імпульсом. При цьому ефект маскування виникав лише у випадку прикладення магнітного імпульсу до проекційної (в даному випадку зорової) корі, тобто тільки там, де спостерігалася описана вище подвійна кореляція хвиль викликаних потенціалів з ​​показниками сприйняття. Всі ці дані свідчили: відчуття виникає значно пізніше приходу сенсорних імпульсів в кору, що займає всього близько 30 мс. Отже, відчуття - результат складної організації нервових процесів, яка і була досліджена Іваницьким А.М.

Грунтуючись на даних про фізіологічний генезі хвиль викликаного потенціалу, був описаний механізм, що забезпечує синтез інформації. Він включав кільцевий рух збудження з проекційної кори в асоціативну (скроневу для глядацьких стимулів), потім в область гіппокампу (Гіпокамп - структура головного мозку в основі скроневої частки півкуль; входить до складу лімбічної системи, бере участь в емоційних реакціях і механізмах пам'яті. Цей цикл Іваницький визначив як «коло відчуттів» (Додаток 3). Він дозволяє порівнювати сенсорний сигнал з відомостями, витягнутими з пам'яті, що імовірно лежить в основі переходу фізіологічного процесу на рівень психічного, суб'єктивного переживання. У результаті виникло відчуття не тільки точно передає фізичні характеристики стимулу, а й емоційно забарвлене. Описана концепція отримала назву гіпотези інформаційного синтезу. У наступні роки вона знайшла підтвердження в багатьох дослідженнях. Незалежно від даних, отриманих Іваницьким, подібні положення висловив американський вчений Джералд Едельман (нобелівський лауреат 1972 р. за опис структури антитіл), що розробив нейробіологічні теорію свідомості (в основі її лежить ідея «повторного входу») [7, С.187].

Крім інформаційного синтезу повернення збудження в кору забезпечує і інтеграцію окремих ознак стимулу в єдиний образ. Важливу роль в останньому процесі відіграє гамма-ритм електроенцефалограми (ЕЕГ) з частотою близько 40 Гц. Синхронізація біопотенціалів мозку на певному ритмі сприяє об'єднанню нейромереж в єдину систему, що необхідно для підтримки свідомості.

Таким чином, визначимо ключові моменти цієї концепції. Як вже було сказано, вона описує мозкові механізми оцінки сигналів. Ця оцінка заснована на двох видах інформації про стимулі: його фізичні параметри і сигнальної, тобто біологічної значущості. Аналіз властивостей стимулу за цими параметрами пов'язаний з функцією різних мозкових структур, а відповідна інформація надходить до кірковим центрам по різним шляхах.

Надходження в кору двох видів інформації про стимулі має певну, суворо витриману в часі послідовність. Найбільш ефективно ці процеси можуть бути вивчені у людини методом викликаних потенціалів.

Сам викликаний потенціал - це сигнал приходу в кору певної інформації. Тому його аналіз з інформаційної точки зору не "фантазія", а природна необхідність. Такий аналіз може бути проведений на підставі даних про походження викликаного відповіді і його окремих хвиль. Ці дані вказують на неоднорідність викликаного потенціалу: різні його хвилі пов'язані з функцією різних мозкових структур.

Перша з зазначених груп хвиль ВП має сенсорне походження. Для найбільш ранніх з цих хвиль останнім часом були отримані прямі докази їх еквівалентності хвилях первинної відповіді у тварин, сенсорне походження яких добре вивчено. Інші, більш пізні компоненти першої групи хвиль ВП також мають переважно сенсорний генез, хоча деякі автори і розглядають їх як аналог асоціативного відповіді. В усякому разі, вони пов'язані, очевидно, з процесами, що розвиваються в межах даного аналізатора.

Можна відзначити, що метод ВП став одним з основних для вивчення у людини складних процесів переробки стимульной інформації. Ведеться ефективний пошук механізмів сприйняття складних зображень і словесних сигналів, процесів селективного уваги, пам'яті, елементарних розумових операцій.

Аналіз подразнень відбувається у певній послідовності. Спочатку стимули аналізуються за їхніми фізичними характеристиками, а потім на основі зіставлення цих характеристик з пам'яттю відбувається визначення значущості стимулів для організму. Синтез інформації про фізичних і сигнальних характеристиках стимулу здійснюється в коркових центрах. Він є основою комплексної оцінки сигналів, на базі якої відбувається вироблення цілеспрямованої поведінки. Інформаційний синтез відіграє важливу роль у здійсненні психічних функцій, в першу чергу відчуття і сприйняття.

Таким чином, розглянувши основні сучасні концепції про фізіологічні механізми, що лежать в основі відчуттів, можна зробити висновок про те, що незважаючи на всю позірну простоту механізму процесу відчуття, проблема вивчення даного явища все ще залишається відкритою.

Завдяки величезній школі вчених, що працюють над даною проблемою, починаючи з Аристотеля, охоплюючи праці Павлова і Сєченова, закінчуючи вивченням праць Іваницького, можна з упевненістю стверджувати, що зараз стало можливим більш глибоке розуміння даного процесу, його механізмів і властивостей.

Висновок

У результаті реалізації поставлених завдань в даній курсовій роботі приходимо до наступних висновків.

1. Відчуття - найпростіше з усіх психічних явищ, яке є усвідомлюваний або неусвідомлюваний, але діючий на поведінку людини, продукт переробки його центральною нервовою системою значимих подразників, що виникають у зовнішнім чи внутрішнім середовищі. До основних закономірностей відчуттів належать пороги чутливості, адаптація, взаємодія, контраст і синестезія.

2. Аналіз особливостей будови і функціонування трьох функціональних блоків мозку дозволяє припустити, що кожна форма свідомої діяльності завжди є складною функціональною системою і здійснюється, спираючись на спільну роботу всіх трьох блоків, кожен з яких вносить свій внесок у забезпечення всього психічного процесу в цілому.

3. Важливим кроком стало відкриття детекторного принципу кодування інформації в ЦНС і модульного принципу організації кори великих півкуль. Суть детекторної концепції: нейрони-детектори забезпечують постійний "моніторинг" змін, що відбуваються в навколишньому середовищі, і сукупна картина їхньої діяльності створює надзвичайно динамічну сенсорну модель зовнішнього середовища.

4. Суть концепції інформаційного синтезу: суб'єктивний досвід виникає в результаті визначеної організації процесів мозку і зіставлення в зонах кори знову надійшла з витягнутої з пам'яті. За Іваницькому, аналіз подразнень відбувається у певній послідовності. Спочатку стимули аналізуються за їхніми фізичними характеристиками, а потім на основі зіставлення цих характеристик з пам'яттю відбувається визначення значущості стимулів для організму. Синтез інформації про фізичних і сигнальних характеристиках стимулу здійснюється в коркових центрах. Він є основою комплексної оцінки сигналів, на базі якої відбувається вироблення цілеспрямованої поведінки. Інформаційний синтез відіграє важливу роль у здійсненні психічних функцій, в першу чергу відчуття і сприйняття.

Таким чином, розглянувши основні сучасні концепції про фізіологічні механізми, що лежать в основі відчуттів, можна зробити висновок про те, що, незважаючи на всю позірну простоту механізму процесу відчуття, проблема вивчення даного явища все ще залишається відкритою.

Список використаних джерел

1. Батуев А.С., Куликов Г.А. Введення в фізіологію сенсорних систем. - М., 1993. - 342с.

2. Греченко Т.М. Психофізіологія. - М.: Гардаріки, 1999. - 572с.

3. Данилова М.М. Психофізіологія. Підручник для вузів. - М.: Аспект-Пресс, 2002. - 373с.

4. Данилова Н.Н., Крилова А.Л., Фізіологія вищої діяльності. - М., 1997. - 512с.

5. Забродін Ю. М., Лебедєв А. М. Психофізіологія і психофізика. - М.: Наука, 1997. - 498с.

6. Іваницький А.М. Свідомість і мозок / / У світі науки, 2005, № 11. С. 9 - 14.

7. Іваницький А.М., Стрілець В.Б., Корсаков І.А. Інформаційні процеси мозку і психічна діяльність. - М.: Наука, 1984. - 512с.

8. Крилова А.Л., Чернорізов А.М. Зоровий аналізатор: нейронні механізми зору. - М., 1997. - 183с.

9. Лурія А. Р. Відчуття і сприйняття. - М.: Прогрес, 1975. - 319с.

10. Марютіна Т.М., Єрмолаєв О.Ю. Введення в психофізіологію. - М.: Флінта, 2001. - 397с.

11. Невська А.А., Леушина Л.І. Асиметрія півкуль і розпізнання зорових образів. - Л.: Наука, 1990. - 215с.

12. Немов Р. С. Психологія: Підручник для студ. вищ. пед. навч. закладів: У 3-х кн. Кн. 1: Загальні основи психології. - М.: Владос, 2003. - 548с.

13. Миколаєва Є.І. Психофізіологія. Психологічна фізіологія з основами фізіологічної психології. - М., 2003. - 544 с.

14. Рубінштейн С. Л. Основи загальної психології. - СПб.: Питер, 1999. -623с.

15. Соколов Є.М. Фізіологія вищої нервової діяльності. - М., 1981.

16. Соколов EH Принцип векторного кодування в психофізіології / / Психологія. 1995. № 4. С.3-13.

17. Соколов Є.М. Рефлекторні механізми дії подразника на аналізатори / / Хрестоматія по відчуттю і сприйняття. - М., 1975. - 520с.

Додаток 1

Виникнення відчуттів

Додаток 2

Зв'язок між зорово сприймають довжиною хвилі і суб'єктивним відчуттям кольору

Додаток 3

Схема кільцевого руху порушення при виникненні відчуттів