Различные органы чувств, дающие нам сведения о состоянии окружающего мира, могут быть более или менее чувствительны к отображаемым ими явлениям, т. е. могут отражать эти явления с большей или меньшей точностью. Чувствительность органов чувств определяется минимальным раздражителем, который в данных условиях оказывается способным вызвать ощущение.
Минимальная сила раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение, называется нижним абсолютным порогом чувствительности. Раздражители меньшей силы, так называемые подпороговые, не вызывают ощущений. Нижний порог ощущений определяет уровень абсолютной чувствительности данного анализатора. Между абсолютной чувствительностью и величиной порога существует обратная зависимость: чем меньше величина порога, тем выше чувствительность данного анализатора. Это отношение можно выразить формулой Е = 1/Р, где Е – чувствительность, Р – пороговая величина.
Анализаторы обладают различной чувствительностью. У человека очень высокую чувствительность имеют зрительный и слуховой анализаторы. Как показали опыты С.И. Вавилова, человеческий глаз способен видеть свет при попадании на его сетчатку всего 2–8 квантов лучистой энергии. Это позволяет видеть темной ночью горящую свечу на расстоянии до 27 км.
Слуховые клетки внутреннего уха обнаруживают движения, амплитуда которых составляет менее 1 % диаметра молекулы водорода. Благодаря этому мы слышим тиканье часов в полной тишине на расстоянии до 6 м. Порог одной обонятельной клетки человека для соответствующих пахучих веществ не превышает 8 молекул. Этого достаточно, чтобы ощутить запах при наличии одной капли духов в помещении из 6 комнат. Чтобы вызвать вкусовое ощущение, требуется по крайней мере в 25 000 раз больше молекул, чем для создания обонятельного ощущения. В этом случае чувствуется присутствие сахара в растворе одной его чайной ложки на 8 л воды.
Абсолютная чувствительность анализатора ограничивается не только нижним, но и верхним порогом чувствительности, т. е. максимальной силой раздражителя, при которой еще возникает адекватное действующему раздражителю ощущение. Дальнейшее увеличение силы раздражителей, действующих на рецепторы, вызывает в них лишь болевые ощущения (такое влияние оказывают, например, сверх громкий звук и слепящая яркость).
Величина абсолютных порогов зависит от характера деятельности, возраста, функционального состояния организма, силы и длительности раздражения.
Кроме величины абсолютного порога ощущения характеризуются показателем относительного, или дифференциального, порога. Минимальное различие между двумя раздражителями, вызывающее едва заметную разницу в ощущениях, называется порогом различения, разностным или дифференциальным порогом. Немецкий физиолог Э. Вебер, проверяя способность человека определять более тяжелый из двух предметов в правой и левой руке, установил, что дифференциальная чувствительность относительна, а не абсолютна. Это значит, что отношение едва заметного различия к величине исходного стимула – величина постоянная. Чем больше интенсивность исходного стимула, тем больше нужно увеличить его, чтобы заметить разницу, т. е. тем больше величина едва заметного различия.
Дифференциальный порог ощущений для одного и того же органа представляет собой постоянную величину и выражается следующей формулой: dJ/J = C, где J – исходная величина раздражителя, dJ – его прирост, вызывающий едва заметное ощущение изменения величины раздражителя, а С – константа. Величина дифференциального порога для разных модальностей неодинакова: для зрения она составляет примерно 1/100, для слуха – 1/10, для тактильных ощущений – 1/30. Закон, воплощенный в приведенной формуле, называется законом Бугера – Вебера. Необходимо подчеркнуть, что он справедлив только для средних диапазонов.
Основываясь на экспериментальных данных Вебера, немецкий физик Г. Фехнер выразил зависимость интенсивности ощущений от силы раздражителя следующей формулой: E = k*logJ + C, где E – величина ощущений, J – сила раздражителя, k и C – константы. Согласно закону Вебера – Фехнера, величина ощущений прямо пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя. Иначе говоря, ощущение изменяется гораздо медленнее, чем растет сила раздражения. Возрастанию силы раздражения в геометрической прогрессии соответствует рост ощущения в арифметической прогрессии.
Чувствительность анализаторов, определяемая величиной абсолютных порогов, изменяется под влиянием физиологических и психологических условий. Изменение чувствительности органов чувств под влиянием действия раздражителя называется сенсорной адаптацией. Выделяются три вида этого явления.
1. Адаптация как полное исчезновение ощущения в процессе продолжительного действия раздражителя. Обычным фактом является отчетливое исчезновение обонятельных ощущений вскоре после того, как мы попадаем в помещение с неприятным запахом. Однако полной зрительной адаптации вплоть до исчезновения ощущений при действии постоянного и неподвижного раздражителя не происходит. Это объясняется компенсацией неподвижности раздражителя за счет движения самих глаз. Постоянные произвольные и непроизвольные движения рецепторного аппарата обеспечивают непрерывность и изменчивость ощущений. Эксперименты, в которых искусственно создавались условия стабилизации изображения относительно сетчатки глаза (изображение помещалось на специальную присоску и двигалось вместе с глазом), показали, что зрительное ощущение исчезало через 2–3 с.
2. Негативная адаптация – притупление ощущений под влиянием действия сильного раздражителя. Например, когда из полутемной комнаты мы попадаем в ярко освещенное пространство, то сначала мы бываем ослеплены и не способны различать вокруг какие-либо детали. Через некоторое время чувствительность зрительного анализатора резко снижается и мы начинаем видеть. Другой вариант негативной адаптации наблюдается при погружении руки в холодную воду: в первые мгновения действует сильный холодный раздражитель, а затем интенсивность ощущений снижается.
3. Позитивная адаптация – повышение чувствительности под влиянием действия слабого раздражителя. В зрительном анализаторе это темновая адаптация, когда чувствительность глаз увеличивается под влиянием пребывания в темноте. Аналогичной формой слуховой адаптации является адаптация к тишине.
Адаптация имеет огромное биологическое значение: она позволяет улавливать слабые раздражители и предохранять органы чувств от чрезмерного раздражения в случае воздействия сильных.
Интенсивность ощущений зависит не только от силы раздражителя и уровня адаптации рецептора, но и от раздражений, воздействующих в данный момент на другие органы чувств. Изменение чувствительности анализатора под влиянием других органов чувств называется взаимодействием ощущений. Оно может выражаться как в повышении, так и в понижении чувствительности. Общая закономерность состоит в том, что слабые раздражители, воздействующие на один анализатор, повышают чувствительность другого и, наоборот, сильные раздражители понижают чувствительность других анализаторов при их взаимодействии. Например, сопровождая чтение книги тихой, спокойной музыкой, мы повышаем чувствительность и восприимчивость зрительного анализатора; слишком громкая музыка, напротив, способствует их понижению.
Повышение чувствительности в результате взаимодействия анализаторов и упражнений называется сенсибилизацией. Возможности тренировки органов чувств и их совершенствования очень велики. Можно выделить две сферы, определяющие повышение чувствительности органов чувств:
1) сенсибилизацию, к которой стихийно приводит необходимость компенсации сенсорных дефектов: слепоты, глухоты. Например, у некоторых людей, лишенных слуха, настолько сильно развивается вибрационная чувствительность, что они даже могут слушать музыку;
2) сенсибилизацию, вызванную деятельностью, специфическими требованиями профессии. Например, высокой степени совершенства достигают обонятельные и вкусовые ощущения у дегустаторов чая, сыра, вина, табака и т. д.
Таким образом, ощущения развиваются под влиянием условий жизни и требований практической трудовой деятельности.
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.
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.).
Определение чувствительности | Повышенная чувствительность | Порог чувствительности | Болевая чувствительность | Виды чувствительности | Абсолютная чувствительность
- 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.
