Чи можна стверджувати, що слабкі подразники посилюють, а сильні послаблюють чутливість аналізаторів? Абсолютна та відмінна чутливість аналізаторів до подразників не залишається постійною, а змінюється залежно від низки умов

  • ІІ. Системи, розвиток яких можна уявити за допомогою Універсальної Схеми Еволюції
  • lt;variant>можливість звернення до жорстких дисків інших комп'ютерів
  • MS Access. На основі даних перерахованих об'єктів можна створити Форму.
  • Різні органи почуттів, що дають нам відомості про стан навколишнього світу, можуть бути більш менш чутливі до відображуваних ними явищ, тобто можуть відображати ці явища з більшою або меншою точністю. Чутливість органів чуття визначається мінімальним подразником, який у цих умовах виявляється здатним викликати відчуття.

    Мінімальна сила подразника, що викликає ледь помітне відчуття, називається абсолютним нижнім порогом чутливості. Подразники меншої сили, так звані підпорогові, не викликають відчуттів. Нижній поріг відчуттів визначає рівень абсолютної чутливості даного аналізатора. Між абсолютною чутливістю та величиною порога існує зворотня залежність: що менше величина порога, то вище чутливість даного аналізатора. Це відношення можна виразити формулою Е = 1/Р, де Е – чутливість, Р – гранична величина.

    Аналізатори мають різну чутливість. У людини дуже високу чутливість мають зоровий та слуховий аналізатори. Як показали досліди С.І. Вавілова, людське око здатне бачити світло при попаданні на його сітківку всього 2-8 квантів променистої енергії. Це дозволяє бачити темної ночі свічку, що горить, на відстані до 27 км.

    Слухові клітини внутрішнього вуха виявляють рухи, амплітуда яких не перевищує 1 % діаметра молекули водню. Завдяки цьому ми чуємо цокання годинника у повній тиші на відстані до 6 м. Поріг однієї нюхової клітини людини для відповідних пахучих речовин не перевищує 8 молекул. Цього достатньо, щоб відчути запах за наявності однієї краплі парфумів у приміщенні із 6 кімнат. Щоб викликати смакове відчуття, потрібно принаймні в 25 000 разів більше молекул, ніж створення нюхового відчуття. В цьому випадку відчувається присутність цукру в розчині однієї чайної ложки на 8 л води.

    Абсолютна чутливість аналізатора обмежується як нижнім, а й верхнім порогом чутливості, тобто. максимальною силоюподразника, коли він ще виникає адекватне діючому подразнику відчуття. Подальше збільшення сили подразників, що діють на рецептори, викликає в них лише болючі відчуття (такий вплив мають, наприклад, понад гучний звук і сліпуча яскравість).



    Величина абсолютних порогів залежить від характеру діяльності, віку, функціонального стану організму, сили та тривалості подразнення.

    Крім величини абсолютного порога відчуття характеризуються показником відносного, чи диференціального, порога. Мінімальна відмінність між двома подразниками, що викликає ледь помітну різницю у відчуттях, називається порогом розрізнення, різницевим чи диференціальним порогом. Німецький фізіолог Еге. Вебер, перевіряючи здатність людини визначати важчий із двох предметів у правій і лівій руці, встановив, що диференціальна чутливість відносна, а чи не абсолютна. Це означає, що ставлення ледь помітної різниці до величини вихідного стимулу величина стала. Чим більша інтенсивність вихідного стимулу, то більше вписувалося потрібно збільшити його, щоб помітити різницю, т. е. тим більше величина ледь помітного відмінності.

    Диференціальний поріг відчуттів для одного і того ж органу є постійну величинуі виражається наступною формулою: dJ/J = C, де J – вихідна величина подразника, dJ – його приріст, що викликає ледь помітне відчуття зміни величини подразника, а З – константа. Величина диференціального порогу для різних модальностей неоднакова: зору вона становить приблизно 1/100, для слуху – 1/10, для тактильних відчуттів – 1/30. Закон, втілений у наведеній формулі, називається законом Бугер - Вебера. Необхідно наголосити, що він справедливий лише для середніх діапазонів.



    Ґрунтуючись на експериментальних даних Вебера, німецький фізик Г. Фехнер висловив залежність інтенсивності відчуттів від сили подразника наступною формулою: E = k * logJ + C, де E - величина відчуттів, J - сила подразника, k і C - константи. Відповідно до закону Вебера – Фехнера, величина відчуттів прямо пропорційна логарифму інтенсивності подразника. Інакше висловлюючись, відчуття змінюється набагато повільніше, ніж зростає сила роздратування. Зростання сили подразнення в геометричній прогресіївідповідає зростання відчуття в арифметичній прогресії.

    Чутливість аналізаторів, що визначається величиною абсолютних порогів, змінюється під впливом фізіологічних та психологічних умов. Зміна чутливості органів чуття під впливом дії подразника називається сенсорною адаптацією. Виділяються три види цього явища.

    1. Адаптація як повне зникнення відчуття у процесі тривалої дії подразника. Звичайним фактом є виразне зникнення нюхових відчуттів невдовзі після того, як ми потрапляємо до приміщення з неприємним запахом. Проте повної зорової адаптації до зникнення відчуттів при дії постійного і нерухомого подразника немає. Це компенсацією нерухомості подразника з допомогою руху самих очей. Постійні довільні та мимовільні рухи рецепторного апарату забезпечують безперервність та мінливість відчуттів. Експерименти, в яких штучно створювалися умови стабілізації зображення щодо сітківки ока (зображення містилося на спеціальну присоску та рухалося разом з оком), показали, що зорове відчуття зникало через 2–3 с.

    2. Негативна адаптація – притуплення відчуттів під впливом впливу сильного подразника. Наприклад, коли з напівтемної кімнати ми потрапляємо в яскраво освітлений простір, спочатку ми буємо засліплені і не здатні розрізняти навколо будь-які деталі. Через деякий час чутливість зорового аналізатора різко знижується, і ми починаємо бачити. Інший варіант негативної адаптації спостерігається при зануренні руки в холодну воду: у перші миті діє сильний холодний подразник, а потім інтенсивність відчуттів знижується.

    3. Позитивна адаптація – підвищення чутливості під впливом дії слабкого подразника. У зоровому аналізаторі це темнова адаптація, коли чутливість очей зростає під впливом перебування у темряві. Аналогічною формою слухової адаптації є адаптація до тиші.

    Адаптація має величезне біологічне значення: вона дозволяє вловлювати слабкі подразникита оберігати органи почуттів від надмірного подразнення у разі дії сильних.

    Інтенсивність відчуттів залежить не тільки від сили подразника та рівня адаптації рецептора, але й від подразнень, що впливають на Наразіінші органи почуттів. Зміна чутливості аналізатора під впливом інших органів чуття називається взаємодією відчуттів. Воно може виражатися як і підвищенні, і у зниженні чутливості. Загальна закономірність у тому, що слабкі подразники, які впливають однією аналізатор, підвищують чутливість іншого і, навпаки, сильні подразники знижують чутливість інших аналізаторів за її взаємодії. Наприклад, супроводжуючи читання книги тихою, спокійною музикою, ми підвищуємо чутливість та сприйнятливість зорового аналізатора; занадто гучна музика, навпаки, сприяє їхньому зниженню.

    Підвищення чутливості внаслідок взаємодії аналізаторів та вправ називається сенсибілізацією. Можливості тренування органів чуття та його вдосконалення дуже великі. Можна виділити дві сфери, що визначають підвищення чутливості органів чуття:

    1) сенсибілізацію, до якої стихійно наводить необхідність компенсації сенсорних дефектів: сліпоти, глухоти. Наприклад, у деяких людей, позбавлених слуху, настільки сильно розвивається вібраційна чутливість, що вони можуть слухати музику;

    2) сенсибілізацію, спричинену діяльністю, специфічними вимогами професії. Наприклад, високого ступенядосконалості досягають нюхові та смакові відчуття у дегустаторів чаю, сиру, вина, тютюну тощо.

    Таким чином, відчуття розвиваються під впливом умов життя та вимог практичної трудової діяльності.

    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 рівеньвласних 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 значенняхослаблення та смуги дозволу.

    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 загальному випадкукорекція шумів полягає у вимірі власного шуму аналізатора спектра з великим усередненням та збереження цього значення у вигляді «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 сигналів низького рівняза допомогою аналізатора спектра. При цьому ми встановили, що на чутливість вимірювального приладу впливає смуга пропускання фільтра ПЧ, ослаблення атенюатора та наявність підсилювача. Для додаткового підвищеннячутливості 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.

    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. Воно буде все тією ж граничною величиною або перейде в больове відчуття. Таким чином, верхнім порогом відчуттів називається найбільша силаподразника, 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 хвильпевної довжини - від 390 ( Фіолетовий колір) до 780 мілімікронів (червоний колір). Коротші і довші хвилі світлових відчуттів не викликають. Слухові відчуття у людини можливі лише при коливаннях звукових хвильв 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 світлотим нижче 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 в процесі еволюційного розвитку як одна з форм захисного пристосування організму до навколишньому середовищі. 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 (в рецепторах), 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 відчуттях різних видівІснує 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 звукупоперемінно освітлювати 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.

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

    Можна розрізняти три різновиди цього явища.

    1. Адаптація як повне зникнення відчуття у процесі тривалої дії подразника. У разі дії постійних подразників відчуття має тенденцію до згасання. Наприклад, легкий вантаж, що лежить на шкірі, незабаром перестає відчуватися. Звичайним фактом є і виразне зникнення нюхових відчуттів невдовзі після того, як ми потрапляємо в атмосферу з неприємним запахом. Інтенсивність смакового відчуття слабшає, якщо відповідну речовину протягом деякого часу тримати у роті і, нарешті, відчуття може згаснути зовсім.

    Повної адаптації зорового аналізатора при дії постійного та нерухомого подразника не настає. Це компенсацією нерухомості подразника з допомогою рухів самого рецепторного апарату. Постійні довільні та мимовільні рухи очей забезпечують безперервність зорового відчуття. Експерименти, у яких штучно створювалися умови стабилизации1 зображення щодо сітківки очей, показали, що у своїй зорове відчуття зникає через 2-3 секунди його виникнення, тобто. настає повна адаптація.

    2. Адаптацією називають також інше явище, близьке до описаного, яке виражається у притупленні відчуття під впливом дії сильного подразника. Наприклад, при зануренні руки холодну воду інтенсивність відчуття, викликаного температурним подразником, знижується. Коли ми з напівтемної кімнати потрапляємо в яскраво освітлений простір, спочатку буємо засліплені і не здатні розрізняти навколо будь-які деталі. Через деякий час чутливість зорового аналізатора різко знижується і ми починаємо нормально бачити. Це зниження чутливості ока при інтенсивному світловому подразненні називають світловою адаптацією.

    Описані два види адаптації можна об'єднати терміном негативної адаптації, оскільки в результаті їх знижується чутливість аналізаторів.

    3. Адаптацією називають підвищення чутливості під впливом дії слабкого подразника. Цей вид адаптації, властивий деяким видам відчуттів, можна як позитивну адаптацію.

    У зоровому аналізаторі це темнова адаптація, коли збільшується чутливість ока під впливом перебування у темряві. Аналогічною формою слухової адаптації є адаптація до тиші.

    Адаптаційне регулювання рівня чутливості залежно від того, які подразники (слабкі чи сильні) впливають на рецептори, має велике біологічне значення. Адаптація допомагає за допомогою органів чуття вловлювати слабкі подразники та оберігає органи чуття від надмірного подразнення у разі надзвичайно сильних впливів.

    Явище адаптації можна пояснити тими периферичними змінами, які у функціонуванні рецептора при тривалому впливі нього подразника. Так, відомо, що під впливом світла розкладається зоровий пурпур, що знаходиться в паличках сітківки ока. У темряві, навпаки, зоровий пурпур відновлюється, що призводить до підвищення чутливості. Явище адаптації пояснюється і процесами, які у центральних відділах аналізаторів. При тривалому подразненні кора мозку відповідає внутрішнім охоронним гальмуванням, що знижує чутливість. Розвиток гальмування викликає посилене збудження інших вогнищ, що сприяє підвищенню чутливості у нових умовах.

    Інтенсивність відчуттів залежить не тільки від сили подразника та рівня адаптації рецептора, але й від подразників, що впливають на інші органи чуття. Зміна чутливості аналізатора під впливом подразнення інших органів чуття називається взаємодією відчуттів.

    У літературі описані численні факти зміни чутливості, спричинені взаємодією відчуттів. Так, чутливість зорового аналізатора змінюється під впливом слухового подразнення.

    Слабкі звукові подразники підвищують колірну чутливість зорового аналізатора. У той же час спостерігається різке погіршення чутливості ока, коли в якості слухового подразника застосовується, наприклад, гучний шум авіаційного мотора.

    Зорова чутливість підвищується також під впливом деяких нюхових подразнень. Однак при різко вираженій негативній емоційного забарвленнязапаху спостерігається зниження зорової чутливості. Аналогічно при слабких світлових роздратуваннях посилюються слухові відчуття, а вплив інтенсивних світлових подразників погіршує слухову чутливість. Відомі факти підвищення зорової, слухової, тактильної та нюхової чутливості під впливом слабких больових подразнень.

    Зміна чутливості будь-якого аналізатора спостерігається і при подпороговому подразненні інших аналізаторів. Так, П.П. Лазарєвим (1878-1942) було отримано факти зниження зорової чутливості під впливом опромінення шкіри ультрафіолетовими променями.

    Таким чином, всі наші аналізаторні системи здатні більшою чи меншою мірою впливати одна на одну. При цьому взаємодія відчуттів, як і адаптація, проявляється у двох протилежних процесах: підвищенні та зниженні чутливості. Загальна закономірність тут у тому, що слабкі подразники підвищують, а сильні знижують чутливість аналізаторів за її взаємодії.

    Взаємодія відчуттів проявляється ще одному роді явищ, званому синестезією. Синестезія - це виникнення під впливом подразнення одного аналізатора відчуття, характерного іншого аналізатора. Синестезія спостерігається в різних видах відчуттів. Найчастіше зустрічаються зорово-слухові синестезії, коли за впливу звукових подразників суб'єкта виникають зорові образи. У різних людейнемає збігу у цих синестезіях, проте, вони досить постійні кожному за окремої особи.

    На явище синестезії засновано створення Останніми рокамикольоромузичних апаратів, що перетворюють звукові образи на колірні. Рідше трапляються випадки виникнення слухових відчуттів при впливі зорових подразнень, смакових – у відповідь на слухові подразники тощо. Синестезія мають далеко не всі люди, хоча вона досить широко поширена. Явище синестезії - ще одне свідчення постійного взаємозв'язку аналізаторних систем організму людини, цілісності чуттєвого відображення об'єктивного світу.

    Підвищення чутливості в результаті взаємодії аналізаторів та вправи називається сенсибілізацією.

    Фізіологічним механізмом взаємодії відчуттів є процеси іррадіації та концентрації збудження у корі головного мозку, де представлені центральні відділи аналізаторів. За І.П. Павлову, слабкий подразник викликає у корі великих півкуль процес збудження, який легко іррадує (поширюється). Внаслідок іррадіації процесу збудження підвищується чутливість іншого аналізатора. При дії сильного подразника виникає процес збудження, що має, навпаки, тенденцію до концентрації. За законом взаємної індукції це призводить до гальмування в центральних відділах інших аналізаторів та зниження чутливості останніх.

    Інтенсивність відчуттів залежить не тільки від сили подразника та рівня адаптації рецептора, але й від подразнень, що впливають на інші органи чуття. Зміна чутливості аналізатора під впливом подразнення інших органів чуття називається взаємодією відчутті.

    Всі наші аналізаторні системи здатні більшою чи меншою мірою впливати одна на одну. При цьому взаємодія відчуттів, як і адаптація, проявляється у двох протилежних процесах: підвищенні та зниженні чутливості. Загальна закономірність тут у тому, що слабкі подразники підвищують, а сильні - знижують чутливість аналізаторів за її взаємодії. Підвищення чутливості в результаті взаємодії аналізаторів та вправи називається сенсибілізацією.

    Фізіологічним механізмом взаємодії відчуттів є процеси іррадіації та концентрації збудження у корі головного мозку, де представлені центральні відділи аналізаторів. Згідно І. П. Павлову, слабкий подразник викликає в корі великих півкуль процес збудження, який легко іррадує (поширюється). Внаслідок іррадіації процесу збудження підвищується чутливість іншого аналізатора.

    При дії сильного подразника виникає процес збудження, що має, навпаки, тенденцію до концентрації. За законом взаємної індукції це призводить до гальмування в центральних відділах інших аналізаторів та зниження чутливості останніх. Зміна чутливості аналізаторів може бути викликана впливом другорядних подразників. Так, отримані факти зміни електричної чутливості очей і мови у відповідь на пред'явлення слів "кислий, як лимон". Ці зміни були аналогічні тим, які спостерігалися при дійсному подразненні лимонним соком мови.

    Знаючи закономірності зміни чутливості органів чуття, можна

    шляхом застосування спеціальним чином підібраних побічних подразників сенсибілізувати той чи інший рецептор, тобто. підвищувати його чутливість. Сенсибілізація може бути досягнута і внаслідок вправ. Відомо, наприклад, як розвивається звуковисотний слух у дітей, які займаються музикою.

    Взаємодія відчуттів проявляється ще одному роді явищ, званому синестезією. Синестезія- це виникнення під впливом подразнення одного аналізатора відчуття, характерного іншого аналізатора. Синестезія спостерігається в різних видах відчуттів. Найчастіше зустрічаються зорово-слухові синестезії, коли за впливу звукових подразників суб'єкта виникають зорові образи. У різних людейнемає збігу у цих синестезіях, проте, вони досить постійні кожному за окремої особи. Відомо, що здатність кольорового слуху мали деякі композитори (Н. А. Римський-Корсаков, А. І. Скрябін та ін).

    На явище синестезії засновано створення останніми роками кольоромузальних апаратів, що перетворюють звукові образи на колірні, та інтенсивне дослідження кольоромузики. Рідше трапляються випадки виникнення слухових відчуттів при дії зорових подразнень, смакових – у відповідь на слухові подразники тощо. Синестезія мають далеко не всі люди, хоча вона досить широко поширена. Ні в кого не викликає сумнівів можливість вживання таких виразів, як "гострий смак", "кричливий колір", "солодкі звуки" і т.п. на думку Т. П. Зінченка).

    Читайте також: