Билет № 9.1 Слуховые и вибрационные ощущения: специфика и различия.

Слух: Слуховые ощущения представляют собой высший анализ звуковых волн различной частоты колебаний (высота звука), амплитуды колебаний ( сила звука ), формы звуковой волны ( тембр звука ). Все явления слуховых ощущений, следовательно, связаны с особенностями звуковых волн, возникающих вследствие коле­баний источника звука в упругой среде.

Человек ощущает слухом, т.е. адекватно отражает частоту колебаний волн от 16-20 до 20000-22000 колебаний (почти на протяжении 11 октав ). Диапазон слу­хового различения звуковых волн значительно больший, чем световых волн. В этом обстоятельстве заложена одна из причин исключительного сигнального значе­ния звуков для эволюции приспособления животных организмов к среде.

Звуковая волна представляет собой периодическое уплотнение и разряжение воздуха. При этом в поступательном движении воздушной звуковой волны отдель­ные частицы воздуха совершают полные колебательные движения, передающиеся от одной частицы звуковой волны к другой. Звуковые волны распространяются сфероидально, т.е. шарообразно. Поэтому звук можно слышать со всех сторон ( сверху, снизу, спереди, сзади, с правой и с левой стороны ). Эта форма распростра­нения звука делает его одним из наиболее сильных внешних воздействий на животный организм.

Звук принадлежит к числу сильнейших, хотя и кратковременно действующих безусловных раздражителей, а именно – раздражителей безусловного ориентиро­вочного рефлекса, вызывающего специфическую двигательную реакцию поворота головы, перемещения тела и т.д.

Слышимые человеком звуки занимают фундаментальное место среди всех звуков. Границей слышимых звуков в отношении низких звуков является граница инфразвуков, а в отношении высоких звуков – граница ультразвуков, уже не ощущаемых человеческим мозгом, но оказывающих физиологическое действие на органы человека.

Центральное место в диапазонах слышимых звуков занимает зона звуков человеческой речи. По мере удаления от этой зоны слуховые ощущения человека ста­новятся менее точными, требуют большей специальной дифференцировки и упражнений.

Речевой слух, помимо своего прямого, жизненного назначения обслуживать общение между людьми, оказался важнейшей опорой для : а) развития музыкаль­ного слуха, б) развития пространственно-предметного слуха и в) различение по звуку временных признаков и отношений между явлениями внешнего мира.

Лишь речевой слух и мышечные ощущения речедвигательного аппарата являются одновременно составной частью как первой, так и второй сигнальной систем высшей нервной деятельности человека.

Органом слуховых ощущений является слуховой или звуковой анализатор. Превращение энергии звуковых раздражений в нервный процесс осуществляется слуховыми рецепторами.

Слуховой аппарат, способный анализировать колебания материальных частиц, возник у позвоночных животных с переходом к наземному существованию. Он развился как придаток к органу равновесия сначала в виде «внутреннего уха», к которому у амфибий прибавились элементы «среднего уха», а затем и наружное ухо ( начиная с рептилий ). В последующем ходе эволюционного развития имело место обратное соотношение – перестройка внутреннего уха в зависимости от приспо­собления наружного и среднего уха к звуковым колебаниям внешней среды. Так, филогенетически сложились три основные части слухового рецептора : 1) наруж­ное ( внешнее ) ухо, 2) среднее ухо и 3) внутреннее ухо.

Неразрывная связь и взаимодействие этих трех частей слухового органа чувств составляет процесс трансформации звуковых колебаний в нервный процесс. Можно считать, что наружное и среднее ухо являются звукопроводящими механизмами, а первичный анализ звуков на периферии осуществляет внутреннее ухо, точнее улитка с ее основной мембраной. Наружное ухо у человека состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода.

Физиологическое значение ушной раковины состоит преимущественно в улавливании направления звука, т.е. стороны, откуда звук слышится. У многих млеко­питающих ушная раковина очень подвижна благодаря системе мышц, двигающих ухо в целом. У человека ушная раковина практически неподвижна, а соответст­вующие мышцы представлены пережиточными остатками.

Наружный слуховой проход человека представляет короткую трубку ( около 2,5см ), выстланную изнутри кожей, в которой находятся волосы и особо изменен­ные трубчатые железы, выделяющие «ушную серу». Трубка наружного слухового прохода доходит до барабанной перепонки.

Среднее ухо состоит из барабанной перепонки и кинематической цепи трех слуховых косточек : молоточка, наковальни и стремечка. Барабанная перепонка со­стоит из соединительной ткани в форме конуса с эллиптическим основанием в сторону внешнего слухового прохода и вершиной внутри среднего уха. Она харак­теризуется высокой подвижностью, упругостью и прочностью.

Звуковые волны, падающие на барабанную перепонку, вызывают в ней колебания, которые в измененном цепью слуховых косточек виде передаются во внут­реннее ухо. Молоточек вплетен в ткань барабанной перепонки, тогда как стремечко своей расширенной частью запирает «овальное окошко» на границе среднего и внутреннего уха. Между ними вставлена наковальня, короткий отросток которой прикреплен к стенке барабанной полости, а длинный сочленяется со стремечком. Три слуховые косточки составляют единую кинематическую цепь, действующую как единый упругий коленчатый рычаг посредством системы мышц. Мышцы среднего уха рефлекторно регулируются кохлеарным нервом.

Внутреннее ухо отделено от среднего уха, а два отверстия между ними ( овальное и круглое окошки ) затянуты перепонкой, а в овальное окошко довольно плотно входит основание стремечка. В самом внутреннем ухе имеется три промежуточные среды между слухоразличительным органом – перепончатой улиткой – и цепью слуховых косточек, проводящих звуковые колебания.

Этими тремя промежуточными средами являются : а) перилимфа, б) соединительнотканная оболочка перепончатого лабиринта и в) эндолимфа, в которую по­гружены слухочувствительные клетки.

Внутри костной улитки находится особая жидкость, перилимфа, а в ней и помещена перепончатая улитка. Колебания стремечка передаются через перилимфу соединительнотканной оболочке перепончатого лабиринта, а затем внутренней жидкости ( эндолимфе ), в которую погружены слухочувствительные клетки.

Главной частью внутреннего уха является канал перепончатой улитки, в которой оканчиваются волокнаслухового нерва. Канал этот разделен по всей длине на две части костной перегородкой и гибкой перепонкой, основной мембраной. Параллельно и вблизи от основной мембраны идет вторая мембрана, текториальная, или Кортиева. Окончания нервных клеток, расположенные в утолщении основной мембраны, вблизи текториальной мембраны, имеют тончайшие волоски ( «воло­сатые клетки» ), соприкасающиеся с текториальной мембраной при колебаниях.

На основной мембране пятью рядами расположено 23500 нервных окончаний.

Теория «резонанса» Гельмгольца исходит из предположения, что при действии тона определенной частоты колеблется не вся мембрана, а только часть ее.

Работа слухового рецептора заключается в превращении физической энергии звуковых колебаний в физиологический нервный процесс.

Вибрационные ощущения.

Внешний мир воздействует на организм человека многообразно, в том числе и давлением среды на поверхность тела человека. Анализ давления и прикоснове­ния отдельных предметов внешнего мира к кожной поверхности человеческого тела осуществляется тактильными ощущениями. Но периодическое изменение дав­ления в виде колебаний воздушной среды и движущихся тел отражается своеобразно в качестве вибрационных ощущений.

Установлено, что звуковые волны оказывают двойное воздействие на кору головного мозга человека : через слуховой рецептор и через механизм вибрационной чувствительности. Оба эти механизма находятся по отношению друг к другу в противоречивых отношениях : слуховой анализатор подавляет механизм вибрацион­ных ощущений, вследствие чего при нормальном слухе человек не ощущает множества периодических изменений давления, вызываемого колебаниями движу­щихся тел в окружающей среде. Тем не менее оказывается, что есть область звуковых колебаний, которые отражаются не в виде слуховых ощущений ( громкости, высоты, тембра звука ), а именно в виде вибрационных ощущений. Такой областью является область инфразвуков, т.е. сверхнизких звуковых колебаний с мини­мальным числом колебаний в секунду. Самостоятельность вибрационной чувствительности в настоящее время не вызывает сомнений.

Вибрационная чувствительность тормозится слуховой и тактильной чувствительностью, но в то же время возбуждение вибрационных механизмов тела имеет значение для усиления как слуховых, так и тактильных ощущений.

Но такое торможение механизмов вибрационной чувствительности имеет место лишь за пределами действия области инфразвуков. В пределах этой области, т.е. наиболее длинных звуковых волн, раздражения вызывают именно вибрационные ощущения, частично сопровождающиеся тактильными ощущениями при полном отсутствии еще собственно слуховых ощущений.

Установлено, что едва заметное ощущение вибрации возникает при сообщении телу 6-8 кол/сек. Эта величина является абсолютным порогом вибрационных ощущений. Однако эта величина не является постоянной. В определенных условиях производственной деятельности ( например, при работе на станках с перемен­ной скоростью резания металлов ) вибрационная чувствительность повышается, а абсолютный порог снижается. В этих условиях получает особое развитие виб­рационная разностная чувствительность.

Когда дифференцировка вибраций становится жизненно необходимой, кора головного мозга отвечает на вибрации сенсибилизацией механизмов вибрационных ощущений. Поэтому у глухонемых и особенно у слепоглухонемых вибрационная чувствительность резко повышается. При полной потере слуха вибрационная чувствительность растормаживается и за пределами области инфразвуков, замещая звуковую чувствительность и в зоне 1000-3000 кол/сек ( для нормально слыша­щего человека – зоны слышимых звуков речи.

Механизм вибрационной чувствительности недостаточно выяснен наукой. Это следует отметить в отношении как рецептора, так и проводников и мозговой ре­гуляции вибрационной чувствительности. Существует несколько гипотез относительно рецепторов вибрационной чувствительности :

1. Гипотеза тактильного происхождения вибрационной чувствительности. Она полагает, что рецептором вибрационных ощущений являются обычные так­тильные рецепторы кожной поверхности. С этой точки зрения вибрационная чувствительность является как бы переходной ступенью от тактильной чувствительно­сти к слуху, т.е. кожным ощущением звуковых колебаний ( Дарвин, Эрхард, Румпф и др.)

2. Костная проводимость вибраций ( Двойченко, Маринеско, Щербак и др.) рассматривает вибрационные ощущения как чувствиельность «избирательно костную».

3. Гипотеза, выдвинутая и разработанная Бехтеревым. Согласно его «общетканевой» гипотезе вибрационная чувствительность является одной из самых об­щих форм чувствительности животного организма и человека. По Бехтереву, эта форма ощущений свойственна любой ткани сложного животного организма, по­скольку она связана нервами с центральной нервной системой.

Вибрацилнная чувствительность свойственна и внешним и внутренним органам человеческого тела, она является как бы отражением передачи вибраций из внешней среды вл внутреннюю. В этом отличие ее от тактильной чувствительности, являющейся типичной формой внешних ощущений, возникающих при непо­средственном взаимодействии кожной поверхности с предметами внешнего мира.

Вибрационная чувствительность имеет много общего со слуховой в отношении специфического раздражения – колебаний звуковой волны. Но слуховые ощу­щения, во-первых, отражают звуковые свойства этих колебаний и, во-вторых, возникают при действии звука на расстоянии. Вибрационные ощущения отражают действие звуковых волн на ткани, причем это действие должно быть контактным, т.е. воспринимается при соприкосновении звучащего предмета с тканью тела или при наличии резонанса, оказывающего давление на ткани человеческого тела.

Рецепторы вибрационных ощущений множественны, в отличии от парности зрительных и слуховых. Каждая ткань с ее чувствительными клетками и нервами может быть таким рецептором.

Проводниками вибрационных раздражений в мозг являются волокна в задних столбах спинного мозга, которые не перекрещиваются, в отличие от остальных чувствительных нервов.

В настоящее время еще нет данных о ядрах или центрах вибрационного анализатора в коре головного мозга. Имеющиеся данные позволяют лишь судить о том, что как высший анализ вибрационных раздражений, так и торможение этих раздражений за счет возбуждения тактильных и слуховых аппаратов осуществляется корой головного мозга.

Вопрос № 10.1 Зрительные ощущения и их роль в сенсорной организации человека.

Зрительный рецептор.

Зрительным рец. является глаз, находящийся в глазнице (отверстии черепа). Внешний вид человеческого глаза сви­детельствует о сочетании в нем собственно оптических свойств (поглощение и отражение света), двигательных св-в (движение век, сужение и расширение зрачка), секреторных св-в.

Строение: наружная оболочка глазного яблока - твёрдая белковая оболочка – склера. В передней части глазного яб­лока склера переходит в более прозрачную роговую оболочку. Под склерой находится сеть кровеносных сосудов, кот. питают глаз. Передний отдел этой сети состоит из кровеносных сосудов, мышечных волокон и пигментных кле­ток – это радужная оболочка. В середине радужной оболочки отверстие – зрачок. Зрачок ограничивает сечение пучка света, проходящего в глаз. Эта роль осуществляется благодаря рефлекторным движениям мышц радужной оболочки (эти рефлексы безусловные).Величина зрачка обратно пропорцио­нальна силе светового раздражения. (Усиливается освещение – зрачок сужается). К сосудистой оболочке прикрепляется второй слой – пигментный. За пигментным слоем находится сетчатая оболочка – ретина. Хрусталик – прозрачная, слегка желтоватая, упругая двояковыпуклая линза. (подвижная). Работает по принципу реф­лекса. Внутри глазные мышцы регулируют хруста­лик→ показатель преломления. Изменение выпуклости хрусталика наз. аккомодацией (благодаря аккомодации мы получаем отчетливое изображение). Человек смотрит на далекий предмет → кривизна хрусталика наименьшая (и наоборот). Аккомодация представляет собой реф­лекс на пространственное условие светового раздражения. Меха­низм аккомодации играет важную роль в остроте зрения и общей характеристике состояния зри­тельного рец., осо­бенно в пространственном видении.

Хрусталик отделён от сетчатой оболочки глаза стекловидным телом. Это преломляющая среда, играющая роль в построении изображения. Для возникновения нервного процесса в результате светового раздражения необходимо изменение определённых веществ в глазу, т.е. фотохимические процессы в глазу. Фотохимиче­ские процессы прохо­дят в сетчатой оболочке глаза. В сетчатке есть палочковые и колбочковые клетки. В сетчатке 10 слоёв, но наиболее важный слой – палочек и колбочек. Палочки и колбочки - множественные рецепторы. В них особое светочувстви­тельное вещество, кот. обеспечивает максимальные поглощения. Фотохи­мические процессы в палочках вызывают их физиологическую реакцию в виде удлинения палочек и сокращения колбочек. Палочки и колбочки выполняют различ­ные функции. В средней части сетчатки преобладают колбочки, а по боковым частям – палочки. В месте вхо­ждения зрительного нерва в глазное яблоко есть слепое пятно, где нет ни палочек, ни колбочек (нет зрительных ощущении). Над местом вхождения зрительного нерва – жёлтое пятно – место наиболее ясного видения. Жёлтое пятно состоит преимущественно из колбочек. Палочковые фоторецепторы – аппарат сумеречного или ночного зре­ния, т.е. обеспечивают общую светочув­ствительность. Однако палочковые приборы не обеспечивают тончайшего дробления светового потока на составляющие.

Колбочковые приборы осуществляют наибольшую остроту зрения в том случае, если изображение предмета падает на центральную ямку, заполненную колбоч­ками. Для нормального человеческого зрения необходима совместная деятельность палочек и колбочек. Если они недоразвиты → различные дефекты. ПР. При недостатке палочек – ку­риная слепота, недостаток колбочек – цветослепота. Деятельность одних приборов тормозит деятельность других, также могут возбуж­дать→ постоянная динамика в зрении (зрение зависит от коры больших полушарий).

Дневное или цветное зрение – хроматическое, ночное – ахроматическое.

Для общей характеристики глаза важно определить глазную ось. Близорукость – длина оси глаза превышает нор­мальную или когда кривизна хрусталика больше. Дальнозоркость – малая длина оси глаза или слабая сила его пре­ломляющей среды.

Передача возникающего в сетчатой оболочке возбуждения в головной мозг осуществляется зрительным нервом. Он состоит из огромной массы нервных воло­кон, идущих из сетчатки в мозг. Нервные волокна образуют в зрительном нерве 3 главных пучка:

1. от внешней половины сетчатки (височный)

2. от внутренней половины (носовой)

3. центральный (макулярный).

Хиазма – перекрёст нервных волокон. Волокна, идущие к внутренней части сетчатки, направляются к полушарию головного мозга противоположной стороны. Волокна внешней половины идут в одноимённые стороны. Предполага­ется, что волокна от центральной области идут в оба полушария, раздваиваясь на 2 части: перекрещиваясь и не пе­рекрещиваясь. В результате совместной работы полушарий человек видит одно целое изображение одного предмета, т.к. воспринимается двумя глазами. Это исключительное значение для пространственного видения.

Зрительные нервы огибают ножки мозга и входят в подкорковые зрительные центры, лежащие у основания больших полушарий. Наиболее важный зрительный центр – коленчатое тело (там оканчиваются почти все волокна зритель­ного нерва). Зрительный бугор и четверохолмие передают раздражение в глазодвигательный центр. Основная часть волокон направляется в затылочные доли коры больших полушарий головного мозга. Корковые зрительные центры расположены именно в затылочных зонах коры. Раздражение зрит. области коры вызывают светоощущения и дви­жение глазных яблок. Каждому пункту зрит. области коры соответствует определённый пункт сетчатки. Ядра зрит. анализатора в затылочных долях коры б. полушарий.

Самые минимальные нарушения мозгового конца зрит. анализатора вызывают ограничение поля зрения. Кора го­ловного мозга вносит существенные поправки в показания глаза, направляет их в соответствии с действительно­стью. Взаимодействие зрит. анализатора с мышечно-суставными и кожными анализаторами выра­батывает уста­новку на правильное изображение (т.е. переворачивает оптическое изображение в глазу на действительное). На основе образования и закрепления условных рефлексов кора головного мозга исправляет несоответствия между оптическим изображением в глазу и действительным соотношением частей предмета. Важным условием нормаль­ного зрения является нормальное поле зрения, позволяющее обозревать освещаемое пространство, в кот. нахо­дятся те или иные предметы внешнего мира. В психологии поле зрения – пространство, кот. может видеть непод­вижный глаз, т.е. фиксирующий в данный момент какой – либо предмет или точку. Устойчивость взора является условием образования расчленённого и устойчивого поля зрения. В поле зр. даны определённые условия для опре­деления контраста цвета и света, для сравнения формы и величины. Поле зр. человека складывается из отдельных полей зр. каждого из глаз. Границы поля зр. не­равномерны. Поле зр. для цветных объектов сужается сравнительно с условиями восприятия белого цвета. Оно меньше для синего, ещё меньше для красного и ещё меньше для зелёного. Ещё больше сужается поле зрения для предметного зрения. Большая чувствительность боковых частей сетчатки к светотеням и меньшая чув­ствительность к цветам. В основном поле зр. зависит от состояния коры головного мозга.

Другое условие ощущения – угол зр. Площадь раздражения глаза зависит от физических условий: расстояние и ве­личина объекта. Уг. зр. есть отношение дис­танции наблюдения к величине видимого предмета. Чем больше вели­чина предмета и меньше дистанция наблюдения, тем больше уг. зр. При большом угле зр. возникают наиболее точ­ные и правильные образы. От угла зр. зависит характер распознавания цвета и формы.

Качества:

А) светлота, т.е. интенсивные ощущения светлоты воспринимаемого предмета. Светлотные ощущения способствуют выделению яркости цвета.

Б) цветовой тон, отражает волновые свойства цвета.

В) насыщенность (связана с цветом) – степень выраженности данного цветового тона.

Г) предметность, т.е. отнесённость светлоты, цветового тона и насыщенности к определённому предмету внешнего мира.

Ахроматическое зр. характеризуется 2-мя видами чувствительности: абсолютная световая чув-ть и различительная (разностная) световая чув-ть. Абсолютная чувствительность к свету определяется по минимальному количеству лу­чистой световой энергии, раздражающей сетчатку оболочки глаза. Она неодинакова у раз­ных людей (зависит от жизненной необходимости человека). В основе развития разностной чув-ти лежит условно-рефлекторное изменение чув-ти светового анали­затора в целом.

Острота зрения (далее о.з.).

О.з. – степень четкости различения границ предметов (минимальное ощущение граней или отделения одной точки от другой). О.з. зависит от угла зр. и опреде­лённых особенностей зрительного рецептора. Кора головного мозга от­вечает за остроту.

Пространственное видение – соотношение величины объекта и фона, расстояния между ними, расстояния от них до наблюдателя. Сюда относится: поле зр., угол зр., острота зр. Пространственное видение важно для понимания зако­номерностей изменения светоощущений и цветоощущений. Простр. зр. включается в любой акт хроматического и ахроматического зрения. Содружественное движение глаз имеет большое значение для выделения третьего измере­ния пространства, т.е. глубины пространства. Плоскостное изображение одиночного предмета при видении 2-мя глазами возможно благодаря равенству углов зр. обоих глаз. Исход­ным моментом отражения предмета является контур, т.к. грани отделяют от фона.

Роль зрительных ощущений в познании мира особенно велика. Они доставляют человеку исключительно богатые и тонко дифференцированные данные, при­чем огромного диапазона. Зрение дает нам наиболее совершенное, подлин­ное восприятие предметов. Зр. ощущения наиболее дифференцированы от аффективно­сти, в них особенно силён момент чувственного созерцания. Зрительные восприятия наиболее «определенные», объектированные. Имеет очень большое значение для познания и практического действия. Зр. ощ. Вызываются воздействием на глаз света. Свето­вые волны различаются длиною (т.е. числом колебаний в секунду). Длина волн обуславливается цветовым тоном и амплитудой их колебаний (энергия). Она определяет яркость цвета.

Форма цветовой волны обуславливает насыщенность цвета. Предметы не испускают собственного цвета, а отражают некоторую часть падающего на них света и поглощают остальную часть. Такое поглощение называется неизбира­тельным. Если световые лучи поглощают в иных отношениях, чем они представлены в спек­тре→ избирательное поглощение. Поверхность практически не отражает падающего света → имеет черный цвет. Почти целиком отра­жает → белый. Цветная по­верхность → отражает волны различных длин.

Зр. ощ. всегда обладают тем или иным цветовым качеством. Нами воспринимается цвет определённых предметов, а не цвет вообще. Предметы эти находятся на определённом расстоянии, имеют форму, величину и т.д. Зрение дает нам отображение всех этих многообразных свойств объективной действительности.

Все воспринимаемые глазом цвета могут быть разделены на 2 группы: ахроматические и хроматические. Ахром. цвета: белый, черный и все располагающиеся между ними оттенки серого. Все остальные цвета – хроматические; отличаются друг от друга цветовым тоном, светлотой и насыщенностью.

Цветовой тон – качество, благодаря которому один цвет отличается от другого (зависит от длины).

Светлота – степень отличия от чёрного. От светлоты следует отличать яркость (зависит от амплитуды и её колеба­ний).

Насыщенность – степень отличия данного цвета от серого.

Чувствительность глаза к световым волнам различной длины неодинакова. Наиболее яркими кажутся человеку лучи, длины волн которых соответствуют жёлто-зеленой части спектра. В сумерки наиболее ярким кажется не жёлто-зе­лёный цвет, а зелёный. С наступлением темноты красно-фиолетовые цвета темнеют, а зелёно-голубые цвета свет­леют.

Общее количество различаемых глазом цветных тонов максимальной насыщенности доходит до 150.