Чувствительность и ее изменения. Повышенная чувствительность, ВЧЛ: что это такое

Различные органы чувств, дающие нам сведения о состоянии окружающего внешнего 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 ^-чувствительность, Р- пороговая величина.

Анализаторы обладают различной чувствительностью. У человека очень высокой чувствительностью обладают зрительный и слуховой анализаторы. Как показали опыты С. И. Вавилова (1891-1951), человеческий глаз способен видеть свет при попадании всего 2-8 квантов лучистой энергии. Это позволяет видеть темной ночью горящую свечу на расстоянии до 27 км от глаза.

Слуховые клетки внутреннего уха обнаруживают движения, амплитуда которых менее 1% диаметра молекулы водорода. Что позволяет нам слышать тиканье часов в полной тишине на расстоянии до 6 м. Порог одной обонятельной клетки человека для соответствующих пахучих веществ не превышает восьми молекул. Что позволяет ощущать наличие духов при лишь одной их капле в помещении, состоящем из шести комнат. Чтобы вызвать вкусовое ощущение, требуется по крайней мере в 25 тыс. раз больше молекул, чем для создания обонятельного ощущения.

Абсолютная чувствительность анализатора ограничивается не только нижним, но и верхним порогом чувствительности. Это максимальная сила раздражителя, при которой еще возникает адекватное действующему раздражителю ощущение. Дальнейшее увеличение силы раздражителей, действующих на рецепторы, вызываете них лишь болевые ощущения, например сверхгромкий звук или слепящая яркость.

Величина абсолютных порогов зависит от характера деятельности, возраста, функционального состояния организма, силы и длительности раздражения.

Кроме величины абсолютного порога ощущения характеризуются относительным, или дифференциальным, порогом. Минимальное различие между двумя раздражителями, вызывающее едва заметное различие ощущений, называется порогом различения, или разностным порогом. Немецкий физиолог Э. Вебер (1795-1878), 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 есть величина постоянная. Чем сильнее интенсивность исходного стимула, тем больше следует его увеличить, 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 = С, где У - исходная величина раздражителя, adJ - его прирост, вызывающий едва заметное ощущение изменения величины раздражителя, С - константа. Величина дифференциального порога для разных модальностей разная: для зрения она примерно 1/100, для слуха - 1/10, для тактильных ощущений - 1/30. Этот закон называется законом Вебера-Бугера, и он справедлив только для средних диапазонов.

Основываясь на экспериментальных данных Вебера, немецкий физик Г. Фехнер (1801-1887) выразил зависимость интенсивности ощущений от силы раздражителя следующей формулой: E=klogJ+ С, где Е- величина ощущений, /-сила раздражителя, ки С - константы, определяемые данной сенсорной системой. 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, непостоянна и изменяется под влиянием физиологических и психологических условий. Изменение чувствительности органов чувств под влиянием действия раздражителя называется сенсорной адаптацией. Выделяют 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 самого глаза. 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. Притупление ощущений под влиянием действия сильного раздражителя называется негативной адаптацией. Например, попадая из полутемной комнаты в ярко освещенное пространство, мы сначала бываем ослеплены и неспособны различать вокруг себя какие-либо детали. Через некоторое время чувствительность зрительного анализатора резко снижается, и мы начинаем нормально видеть. Другой вариант негативной адаптации можно наблюдать при погружении руки в холодную воду: интенсивность ощущений, вызываемая Холодовым раздражителем, вскоре снижается.
  • 3. Повышение чувствительности под влиянием действия слабого раздражителя называется позитивной адаптацией. В зрительном анализаторе это темновая адаптация, когда чувствительность глаза 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 сильных раздражителей.

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, при этом мы можем наблюдать как повышение, так и понижение 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, однако при слишком громкой музыке реакция будет обратной.

Взаимодействие ощущений мы можем наблюдать в явлении, которое называется синестезия, при этом происходит слияние свойств различных сенсорных систем, что позволяет человеку слышать "цветовую музыку", видеть "теплые краски" и т.д.

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:

сенсибилизация, к которой стихийно приводит необходимость компенсации сенсорных дефектов: слепота, глухота. Например, у некоторых людей, лишенных слуха, настолько сильно развивается вибрационная чувствительность, что они даже могут слушать музыку;

сенсибилизация, вызванная 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 деятельности.

англ. sensitivity).

1. В сравнительной психологии и зоопсихологии, под Ч. понимается способность к элементарной форме психического отражения - ощущению. Именно с Ч., согласно гипотезе А. Н. Леонтьева и А. В. Запорожца, начинается развитие психики в филогенезе. В отличие от раздражимости в понятии "Ч." используется критерий сигнальности: Ч. - отражение организмом таких воздействий, которые непосредственно не являются биологически значимыми (напр., в силу своей энергетической слабости), но могут сигнализировать о наличии (изменении) др. условий среды, которые являются жизненно важными (необходимыми или опасными). Ч. позволяет направить (вести) организм к жизненно необходимым компонентам среды или от неблагоприятных и опасных компонентов окружающей среды. Для обеспечения Ч. требуются специальные органы (рецепторы), которые реагируют на биологически незначимые воздействия; существо, лишенное таких органов, должно утрачивать всякие реакции (в т. ч. метаболические) на сигнальные раздражители. Благодаря Ч. возникают такие поведенческие эффекты, как опережающая реакция (реакция на событие, которое еще не наступило) и непропорциональность энергии реакции по сравнению со слабой мощностью сигнальных, биологически нейтральных раздражителей. (Б.М.)

2. В классической психофизике, Ч. - это величина, обратная порогу. Как и пороги, Ч. м. б. абсолютной, разностной (дифференциальной) и т. д.

Психофизические теории, отрицающие пороговый принцип работы сенсорных систем (см. Классическая теория непрерывности сенсорного ряда), используют в качестве меры Ч. не порог, а некоторые др. показатели (см. Коэффициент dr, Порог сенсорный, Психофизическая модель теории обнаружения сигнала).

3. Ч. (в биологическом смысле) - способность живого организма "воспринимать" адекватные и неадекватные раздражения, отвечая на них к.-л. образом: движением, осознанным ощущением, вегетативной реакцией и т. п.; в узком смысле - способность органов чувств и анализаторов реагировать на появление раздражителя или его изменение.

Различают абсолютную и дифференциальную Ч. 1-ю понимают как способность к "восприятию" раздражителей минимальной величины {обнаружение); 2-ю - как способность к "восприятию" изменений раздражителя или различению близких раздражителей. (К. В. Бардин.)

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

способность организма запоминать и реагировать на воздействия среды, не имеющие непосредственного биологического значения, но вызывающие психологическую реакцию в форме ощущений.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

1. В психофизике - величина, обратно пропорциональная порогу ощущения. Соответственно различаются чувствительность абсолютная и дифференциальная (разностная). 2. В психологии дифференциальной и характерологии - повышенная готовность к реакциям аффективным. 3. Общая способность к ощущению - способность организмов активно реагировать на раздражения, отражать воздействия, биологически нейтральные, но объективно связанные с биотическими свойствами. Появляется в филогенезе, когда организмы начинают реагировать на факторы среды, выполняющие сигнальную функцию в отношении к имеющим прямое биологическое значение воздействиям. Здесь отражение, согласно А. Н. Леонтьеву, имеет два аспекта: в объективном смысле - реагирование на данный агент, прежде всего двигательное; в субъективном - внутреннее переживание, ощущение данного объекта. Чувствительность как способность иметь ощущения составляет основу личности. Уровни развития разного рода чувствительности - это задатки для развития способностей. Классификация видов чувствительности совпадает с существующими классификациями ощущений. Так, выделяются виды чувствительность, отличающиеся по степени детальности проводимого сенсорного анализа. Учитывая характер раздражителя, можно говорить о чувствительности к действию механических, оптических, химических, температурных и прочих стимулов. Чувствительность организма можно оценить не только на основе ощущений, но и по изменению протекания различных процессов психофизиологических. В результате обычно получаются несколько различные показатели; например, чувствительность зрительная, определяемая по реакции изменения интегральных ритмов мозга, оказывается выше чувствительности, оцениваемой на основании словесного отчета испытуемого. Появление новых теоретических представлений (теория обнаружения сигнала) в психофизике позволило создать обобщенные определения чувствительности, независимые от понятия порога ощущения.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

Способность организма воспринимать раздражения, исходящие из внешней среды или от внутренних органов и тканей. Физиологической основой Ч. является деятельность анализаторов, то есть процесс передачи импульсов, возникших в связи с воздействием раздражителей, в ЦНС. В основе классификации видов Ч. лежит систематика видов рецепции и связанных с ними субъективных переживаний. В связи с этим различают экстероцепторы, воспринимающие раздражения извне, и интероцепторы, воспринимающие раздражения, возникающие в самом организме. При более дифференцированном различении выделяют Ч. болевую (ноцицептивную), висцеральную, вкусовую, глубокую (проприоцептивиую), дирекционную (по некоторым свойствам окружающей среды формируется ориентировка в пространстве, выделяется определенное направление), дискриминационную (различительную), дифференциальную (способность воспринимать различие в интенсивности раздражителей), интероцептивную, кожную, обонятельную, проприоцептивную, световую, слуховую, температурную, экстероцептивную, электрокожную, сложную (интегративное восприятие раздражителей рецепторами различной модальности).

По H. Head , различают также филогенетически более древнюю протопатическую (греч. protos - первый, первичный, pathos - болезнь, страдание) и филогенетически новую эпикритическую (греч. epikrisis - суждение, решение) Ч. Первая характеризуется повышением порога восприятия, качественным отличием восприятия от нормального, диффузным характером ощущений, вызываемых внешними раздражителями; качество раздражения дифференцируется недостаточно ясно, но при известной интенсивности раздражений они вызывают резкое чувство неприятного. Эпикритическая Ч. характеризуется более низким порогом раздражения, способностью восприятия легкого прикосновения, точной локализацией внешнего раздражения, более совершенным распознаванием качества внешнего раздражителя. Указанные виды Ч., по М.И. Аствацатурову , лежат в основе форм эмоций (см. Эмоций формы по Аствацатурову).

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

sensibility) - способность различать раздражители, восприимчивость (см. Стимул). Все клетки нервной системы обладают той или иной чувствительностью - это является их отличительным признаком от других клеток.

Чувствительность

Абсолютная чувствительность,

Дифференциальная чувствительность.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

способность живого организма воспринимать адекватные и неадекватные раздражения, отвечая на них каким-либо образом: движением, осознанным ощущением, вегетативной реакцией и т. п.; в узком смысле - способность органов чувств (анализаторов) реагировать на появление раздражителя или его изменение. Различают абсолютную и дифференциальную Ч. Первую понимают как способность к восприятию раздражителей минимальной величины; она оценивается величиной Е, обратной нижнему абсолютному порогу I, т. е. Е = 1/1. Вторая понимается как способность к восприятию изменений раздражителя или различению близких раздражителей и определяется по величине дифференциального порога. Классификация видов Ч. совпадает с существующими классификациями ощущений. В этом плане говорят о зрительнойслуховой, тактильной, температурной, вибрационной и др. видах Ч. Ч. организма может быть оценена не только на основе ощущений, но и по изменению протекания различных психофизиологических процессов. В результате, как правило, получаются различные показатели. Так, зрительная Ч., определяемая по реакции изменения интегральных ритмов мозга, оказывается выше Ч., оцениваемой на основании словесного отчета В последние годы благодаря появлению новых теоретических представлений (теория обнаружения сигнала) появились более обобщенные определения Ч., не зависимые от понятия порога ощущения.

    Рецепция – способность организма воспринимать информацию из внешней и внутренней среды. Первичное восприятие всех раздражителей в организме человека осуществляетсярецепторами – специфическими клетками, воспринимающими воздействия внешней и изменения внутренней среды организма.

    Чувствительность – способность организма воспринимать информацию (стимулы) из внешней и внутренней среды и отвечать на нее дифференцированными формами реакций.

    Анализатор – функциональное объединение структур, осуществляющее восприятие и анализ информации (рецептор – проводящие пути – корковый центр).

2. Классификация чувствительности:

    Виды чувствительности по модальности:

1) Простая

- экстерорецепция :дистантная – слух, зрение;контактная – болевая, тактильная, температурная, чувство давления (пиестезия), вкусовая;смешанная (?)– обоняние

- интерорецепция (хемо-, баро-, осморецепторы),

- проприоцепция (суставно-мышечное чувство – кинестезия, чувство движения кожной складки – дерматокинестезия, вибрационная – сейсмостезия, чувство веса – баростезия).

2) Сложная

- локализационная (топестезия),

- дискриминационная ,

- двумерно-пространственная (графестезия, дерматолексия),

- трехмерно-пространственная (стереогноз).

    Виды чувствительности по уровню обработки информации:

1) Протопатическая (таламическая или витальная) - воспринимает грубые воздействия, угрожающие жизни организма – волокна типа В и С.

2) Эпикритическая (корковая, гностическая) - обеспечивает тонкое распознавание и дифференцировку различных воздействий – волокна типа А.

Закон Геда-Шерера (1905) – в процессе регенерации чувствительного нерва происходит сначала восстановление протопатической, а затем эпикритической чувствительности.

3. Периферические составляющие системы чувствительности:

    Типы контактных экстерорецепторов:

1) Болевые: ноцицептор - ноцицептивная система (см.далее).

2) Температурные: тепло - окончание Руффини ихолод - луковица Краузе.

3) Осязательные (1 тип рецепторов - с небольшими, очерченными полями): диск Меркеля (медленно адаптирующийся) и тельце Мейсснера (быстро адаптирующийся).

4) Давления и веса (2 тип рецепторов - с обширными полями): тельце Гольджи-Маццони (медленно адаптирующийся) и тельце Фатера-Паччини (быстро адаптирующийся).

5) Вибрации – рецепторы надкостницы

    Типы проприорецепторов (подробно см.тему «Рефлекторно-двигательная сфера»):

1) Мышечные веретена 1 и 2 типа.

2) Сухожильные рецепторы (тельце Гольджи).

    Типы чувствительных волокон:

1) толстые миелиновые типа А-альфа (40-50 м/с) - проприоцепция;

2) толстые миелиновые типа А-бета (30-40 м/с) - тактильная;

3) толстые миелиновые типа А-гамма (20-30 м/с) - давление;

4) тонкие миелиновые типа В (10-14 м/с) – боль и температура;

5) безмиелиновые типа С (2 м/с) – боль (протопатическая).

Чувствительность: морфофизиология

1. Общие особенности трехнейронных путей поверхностной и глубокой чувствительности

    Первый нейрон находится в спинномозговом (черепном) узле.

    Аксоны вторых нейронов совершают перекрест.

    Третий нейрон находится в вентролатеральном комплексе таламуса, его аксон - таламокортикальный путь проходит через заднюю треть задней ножки внутренней капсулы и лучистый венец, оканчивается в задней центральной извилине и верхней теменной области.

Из всех характеристик динамиков и акустических систем понятие «чувствительность», пожалуй, самое интересное и привлекательное (в этом оно соперничает с характеристикой мощности). Так и хочется, чтобы это понятие имело прямую зависимость к качеству динамика, т.е. чем больше этот параметр, тем лучше звучит динамик. Ведь, акустическая система — это устройство для воспроизведения музыки, а ее качество, зачастую определяется только субъективным образом, и чувствительность — от слова чувствовать, хорошо чувствующий, подсознательно, сливается со словом качество. Однако, мы знаем, что это так и не так. Прежде всего, это понятие — чисто техническое, отражающее КПД динамика. Согласно ГОСТ 16122-78 характеристическая чувствительность АС — отношение среднего звукового давления, развиваемого АС в заданном диапазоне частот (обычно 100… 8000 Гц) на рабочей оси, приведенное к расстоянию 1 м и подводимой электрической мощности 1 Вт. Конечно, если мы имеем динамик с более высокой чувствительностью, то подводя 1 Вт мы получим большее звуковое давление, чем от динамика с низкой чувствительностью, меньше нелинейных искажений и, наверно, более высокое качество звучания. Однако, стоит задуматься как получена эта чувствительность?

Мы имеем несколько способов легального (реального) и нелегального (маркетингового) способов повышения чувствительности.

Реальные способы борьбы за чувствительность

Акустические системы с большим количеством динамиков

При подключении нескольких динамиков (акустических систем) параллельно (последовательно) возрастает уровень громкости (растет и мощность). Применяется, для систем озвучивания и в связи с неодинаковостью характеристик широкополосных динамиков качество звучания остается низким. Часто способ используется в акустических системах, где применяется 2 или более низкочастотных динамиков на один высокочастотный. В этом случае основная проблема — особенности характеристики направленности такой системы.

Повышение чувствительности систем с одним динамиком

Динамик, акустическая система является электро-механо-акустическим преобразователем и, как следствие, есть возможность повышать КПД системы на каждом из этапов этого преобразования.

Коэффициент электро-механической связи (BL) динамика

Первый этап — электро-механическое преобразование. Для этого введен коэффициент «BL». Он зависит от «B»- индукции в зазоре и «L» — длинны проводников в этом зазоре (или то количество проводников, на которых действует магнитное поле). «B» можно увеличивать повышая объем и силу магнитов, уменьшая магнитный зазор как по высоте, так и по ширине. «L» — увеличивая диаметр катушки и кол-во витков по высоте в зазоре. Если увеличивать значение «BL», без изменения прочих характеристик динамика то будет расти чувствительность в области выше основного резонанса динамика, а низкочастотные возможности останутся без изменений.

Масса подвижной системы

При уменьшении массы подвижной системы мы можем создавать давление больше, чем с большей массой. Это улучшает в импульсные и переходных характеристики, но понижает прочность (мощность), жесткость (могут повышаться нелинейные искажения) и потребует применения новых материалов и технологий. Получение низких частот, особенно глубоких требует больших усилий.

Площадь излучения

Увеличение площади диффузора ведет к возрастанию уровня чувствительности, но возникают проблемы с воспроизведением высоких частот и прочностью конструкции.

Акустическая трансформация - рупор

Этот способ позволяет получить низкие частоты от небольшого и легкого динамика за счет согласования его с окружающей средой. Требует очень больших усилий в плане строительства корпусов. Самый грамотный, но и самый дорогостоящий способ.

Качественно спроектированные акустические системы с реально высокой чувствительностью используют четыре последние способа, а иногда и первый. Как показано, это требуют траты больших средств, повышения себестоимости системы и увеличения ее габаритов, однако, можно поступить проще.

Нелегальный способ

Напомним, что чувствительность измеряют на оси, на расстоянии 1 метр при подведении 1 Вт мощности. Как получить этот 1 Вт? Для этого надо определиться с номинальным сопротивлением. Оно выбирается из ряда 2, 4, (6), 8, 16, 25 и 50 Ом. Так как динамик представляет собой комплексное сопротивление со сложной зависимостью модуля полного электрического сопротивления от частоты, определение этого сопротивления подчиняется закону. Например, это записано в ГОСТ 9010-84 «Измеренное минимальное значение модуля полного электрического сопротивления в диапазоне, лежащем выше частоты основного резонанса, не должно отличаться от номинального электрического сопротивления более чем на минус 20%». Таким образом, значение модуля полного электрического сопротивления 4-х омной системы не может быть меньше 3.2 Ома, а 8-ми омной — 6.4 Ома и т.д. Тогда, согласно закона Ома для измерения динамика с номинальным сопротивлением 4 Ома мы должны подвести к нему 2 Вольта (корень из 4), 8 Ом — 2.82В, а для 16 Ом — 4 В.

В западных описаниях и паспортах часто встречается графа «чувствительность», с характеристикой 1м/2.8В, в сочетании с «сопротивлением», например, 6 Ом. При измерении оказывается, что минимальное сопротивление такого изделия 3.4 Ома. Значит система оказывается реально 4 Омная, а мы подаем на нее 2 Вт (По закону Ома 2.8В2/4=2Вт) и получаем прирост чувствительности 3 дБ. Дополнительно к этому, частотная характеристика, особенно динамиков в отдельности имеет области провалов и подъемов, что позволяет зафиксировать чувствительность именно в области этого подъема. Не говоря уже о возможности простой приписки. В результате мы легко получаем прирост значения чувствительности 4-8 дБ. Проведение измерения акустических систем западных производителей, в том числе и именитых, к сожалению, показал, что данная практика является обычной и применяется, за редким исключением, повсеместно.

Для чего это делается?

Все дело в низких частотах, т.к. уровень низких частот при указании частотного диапазона в паспорте, и при прослушивании отсчитывается именно от среднего уровня звукового давления — чувствительности и, следовательно, системы с реальной низкой чувствительностью имеют выигрыш в количестве и глубине низких частот. А получить при определенном размере динамиков и акустических систем глубокие низкие частоты и высокую чувствительность очень непросто. Ведь нельзя же в паспорте написать чувствительность 80дБ, ее же никто не купит! Значительно проще написать нормальный уровень чувствительности и при прослушивании предоставить клиенту могучий басс.

Данный текст написан не для того, чтобы обвинить кого-то в фальсификации, а для того чтобы предоставить потребителю более полную информацию.