Психические процессы, при всём их качественном своеобразии, всегда находятся во взаимной связи друг с другом, образуя неразрывное единство психики. Поэтому ощущения, будучи простейшими психическими процессами отражения действительности, обычно входят в состав более сложного психического процесса — восприятия.
Восприятие представляет собой отражение действительности в виде конкретных образов воспринимаемых предметов и; явлений. Эти образы всегда имеют целостный характер. Когда мы воспринимаем мяч, то мы имеем образ целого предмета — мяча; воспринимая снег, мы имеем целостное впечатление снега; наблюдая бег, — образ целого явления, называемого бегом. Целостный характер носят и все другие восприятия.
Целостные образы предметов, получаемые в процессе восприятия, всегда состоят из более простых впечатлений, называемых ощущениями. Так, в восприятии мяча, отражая его как целый предмет, мы ощущаем его цвет, тяжесть (вес), упругость, гладкость и другие особенности его поверхности и т. д. Каждое из этих ощущений возникает в результате воздействия на наш организм какого-нибудь определённого-свойства предмета. Например, ощущение цвета вызывается электромагнитными световыми волнами, ощущение гладкости или шероховатости — особенностями поверхности предмета и т. д.; в целом же получается восприятие предмета, в данном случае мяча.
В отличие от восприятия, являющегося отражением предмета или явления в целом, ощущение можно определить как простейший психический процесс отражения отдельных свойств внешних предметов, а также внутренних состояний нашего организма, возникающий при непосредственном воздействии материальных раздражителей на соответствующие органы чувств. Тот или иной предмет или явление мы воспринимаем сразу с помощью многих различных ощущений, но эти ощущения обязательно должны быть, для того чтобы получилось восприятие предмета. Каждое ощущение обусловлено одним специфическим внешним раздражителем, а не комплексом этих раздражителей, как это имеет место при восприятии.
Ощущения являются отражением действительности; они возникают в результате воздействия внешнего мира на наш организм и по своему содержанию являются субъективными образами этого мира.
Ощущение всегда есть результат воздействия на наши органы чувств вне и независимо от нас существующей материи. Мы ощущаем цвета, звуки, температуру, гладкость и другие свойства вещей, которые существуют независимо от того, познаём мы их или нет. Но для того чтобы мы получили эти ощущения, необходимо, чтобы определённые раздражители воздействовали на органы чувств и вызвали соответствующие нервные процессы в нашем мозгу. Ощущение является продуктом деятельности нашего мозга в связи с полученными извне раздражениями, поэтому и процесс ощущения определённым образом зависит от устройства нашего мозга.
При анализе процесса ощущения необходимо различать следующие моменты:
1) раздражитель — физическое свойство предмета или явления, воздействующее на нашу нервную систему;
2) раздражение — самый факт воздействия раздражителя на органы чувств, или рецепторы;
3) возбуждение — физиологический нервный процесс, который возникает в нервной системе под воздействием раздражителя;
4) ощущение — психический процесс, являющийся продуктом деятельности высших отделов мозга в связи с полученными извне раздражениями.
Поскольку ощущения возникают в результате воздействия на организм физических раздражителей и вызываемых этими раздражителями физиологических процессов в нашей нервной системе, необходимо при их анализе в каждом отдельном случае знакомиться как с природой раздражителей, так и с анатомо-физиологическим устройством соответствующих нервных аппаратов и особенностями протекающих в них нервных процессов.
Ощущения возникают в результате раздражения специальных нервных механизмов, называемых анализаторами, и происходящих в них процессов нервного возбуждения.
Каждый анализатор представляет собой сложный нервный механизм, начинающийся наружным воспринимающим аппаратом — рецептором и кончающийся в мозгу; в состав анализатора входит поэтому и тот центростремительный путь, по которому нервное возбуждение передаётся от рецептора в соответствующий участок коры больших полушарий головного мозга. Функция анализаторов заключается в разложении на отдельные элементы тех сложных воздействий, которые исходят от внешней или внутренней среды. Поэтому деятельность анализаторов имеет очень важное значение: с их помощью осуществляется тот «высший тончайший анализ», который необходим для дифференцированного приспособления организма к условиям среды.
Рецепторы (или органы чувств) представляют собой очень различные по своему строению нервные приборы, приспособленные к получению определённых раздражений, которые трансформируются ими в специальные, нервные возбуждения. Таким образом, уже в рецепторах осуществляется первоначальный или низший анализ воздействия среды. Чувствительность рецепторов к внешним воздействиям очень велика.
Для возникновения в рецепторе нервного возбуждения достаточно иногда минимальных величин соответствующих раздражителей. Например, при благоприятных метеорологических условиях мы можем заметить свет свечи на расстоянии 27 км; слышать звук при амплитуде звуковой волны, составляющей одну стомиллионную часть миллиметра; ощущать запах некоторых веществ, насыщенность которых составляет всего лишь одну двадцатитысячную часть миллиметра на кубометр воздуха.
Нервные проводники, соединяющие рецепторы или периферические окончания анализаторов с их центральными отделами, состоят обычно из трёх нейронов. Первый нейрон проводит возникшее в рецепторе нервное возбуждение в спинной, продолговатый или средний мозг. С помощью синапсов, т. е. соединения нервных волокон, находящихся в этих отделах мозга, возбуждение передаётся на второй нейрон, который доводит его до зрительных бугров в промежуточном мозгу.
От зрительных бугров по третьему нейрону идущие от рецепторов возбуждения передаются центральным отделам анализаторов, расположенным в коре больших полушарий головного мозга. Проводящие отделы анализаторов служат только передатчиками нервных возбуждений.
В мозговых отделах анализаторов, состоящих из обладающих специфическим строением клеток коры больших полушарий головного мозга, осуществляется высший анализ, обеспечивающий наиболее точные приспособительные реакции организма. Приходящие сюда центростремительные нервные импульсы вызывают в соответствующих отделах коры нервные процессы, составляющие физиологическую основу ощущений. Большую роль при этом играют дифференцированные взаимоотношения процессов возбуждения и торможения.
Корковые отделы анализаторов состоят как из компактного скопления большого числа специализированных нервных клеток, так и из многочисленных отдельных нервных клеток, расположенных в соседних участках коры. Благодаря такому строению мозговых отделов анализаторов отсутствует их точное пространственное отграничение друг от друга, хотя в процессе эволюции мозга мозговые отделы анализаторов и получили более или менее определённую локализацию в коре.
Раздражители, вызывающие возбуждения в рецепторах, делятся на адекватные и неадекватные. Каждый рецептор имеет особое строение, благодаря чему он воспринимает только определённые по своему качеству раздражители, т. е. приспособлен к трансформированию в нервное возбуждение раздражений, исходящих от соответствующего особенностям его строения раздражителя. Например, глаз приспособлен только для восприятия и трансформации световых волн, ухо — звуковых волн и т. д. Эти раздражители получили название адекватных, т. е. соответствующих только данному рецептору. Адекватные раздражители могут, однако, вызывать нервное возбуждение только в рецепторах, а воздействие их на проводниковый или центральный отделы анализаторов не сопровождается возникновением возбуждения.
Вместе с тем есть ряд раздражителей, которые могут действовать на разные рецепторы, вызывая в каждом из них присущие последним возбуждения. Например, давление или электрический ток вызывают соответствующие возбуждения как в глазу, так и в органе слуха. При воздействии давлением или электрическим током на глаз мы будем получать характерные ощущения света, при воздействии тех же раздражителей на ушной аппарат — слуховые ощущения.
Такие раздражители получили название неадекватных, т. е. не соответствующих строго только определённым рецепторам, а способных вызвать нервное возбуждение в разных рецепторах. Неадекватные раздражители могут вызвать соответствующие возбуждения не только в рецепторах, но и при прямом воздействии на проводниковый или на корковый отделы анализаторов: при раздражении электрическим током зрительной области коры мы будем получать ощущения вспышек света.
Ощущения, вызываемые воздействием на любую часть анализатора неадекватных раздражителей, отличаются от тех, которые вызываются адекватными раздражителями. В последнем случае ощущения будут ясными, дифференцированными, отражающими объективные особенности внешних предметов или явлений. При действии же неадекватных раздражителей получаются ощущения того же качества (зрительные — при воздействии на зрительный анализатор, слуховые — при воздействии на слуховой анализатор), но только «элементарные», характеризующие качество данного ощущения в его самом общем виде (свет, звук), без дифференциации свойств предметов.
Эти факты, будучи истолкованы идеалистически, нашли своё выражение в так называемом «законе» специфической энергии органов чувств, впервые сформулированном физиологами-идеалистами в середине XIX в. По этой «теории» получалось, что ощущения не отражают внешнего мира, что они по самой своей природе независимы от особенностей физических раздражителей и отражают лишь особенности физиологических процессов, протекающих в нервной системе.
Если органы чувств, утверждали авторы этих «теорий», отвечают одними и теми же специфичными для них ощущениями на самые различные раздражения, это значит, что ощущения не являются образами внешних предметов, соответствуют лишь различным состояниям наших нервов. Раз внешние раздражители, будучи самыми различными, вызывают в органах чувств только те состояния, которые соответствуют природе данного органа, значит, ощущения отражают не качества или состояния внешних предметов, а лишь качества и состояния самого чувствующего нерва, вызываемые в нём внешними причинами. Сами же эти качества и состояния, различные в различных чувствительных нервах, суть не что иное, как энергия самих органов чувств.
Этот идеалистический вывод является ложным. То, что неадекватные раздражители вызывают специфические для данного анализатора ощущения, не может служить основанием для отрицания того, что наши ощущения являются отражением объективной действительности, отражением специфических качеств внешних предметов.
В процессе филогенеза анализаторы постепенно развились в специальные сложные нервные приборы, приспособленные к наилучшему отражению определённых раздражителей. Например, у червя орган зрения представляет собой всего лишь группу нервных клеток, расположенных в верхней части головного ганглия и служащих целям ощущения простейших световых раздражений; червь не воспринимает зрительно окружающих его предметов, а способен реагировать лишь на изменения в силе света.
У животных с более высокой организацией, например у насекомых, глаз имеет уже сложное строение, которое позволяет животному различать в окружающей среде не только оттенки света, но и отдельные предметы. Например, пчела летит только в свой улей, зрительно распознавая его цвет, форму, расположение среди других ульев; она не полетит в другой улей, который отличается от её улья своей формой, окраской или расположением. Необходимость совершать эти более сложные приспособительные реакции и привела в процессе развития к образованию более сложного фасеточного глаза насекомых, который позволяет им воспринимать не только цвет, но и форму предметов.
У высших животных и у человека глаз имеет ещё более сложное строение, которое позволяет очень дифференцированно воспринимать воздействие зрительных раздражителей. Так, зрительный анализатор у человека имеет сложный концевой отдел в коре головного мозга, связанный в своей деятельности со всеми другими участками коры; благодаря этому зрительные ощущения, отражающие свет и цвет предметов, вместе с тем включаются в сложные процессы восприятия предметов и пространственных отношений между ними, знание которых необходимо человеку в его трудовой деятельности.
Глаз человека по своему анатомическому строению (глазное яблоко, зрачок, преломляющий аппарат, сетчатка) наилучшим образом обеспечивает восприятие окружающих предметов. Такой орган ощущения мог развиться только в предметно-пространственном мире в процессе длительного приспособления животных к воздействиям объективно существующей внешней среды и в связи с особенностями этой последней. Таким образом, рассмотрение филогенеза анализаторов позволяет правильно понять факт воздействия на них неадекватных раздражителей.
То, что нервное возбуждение, начавшееся в сетчатке глаза под влиянием электрического тока или давления и переданное в корковый конец зрительного анализатора, вызывает именно зрительное, а не какое-либо другое ощущение, есть результат длительного, происходившего в течение миллионов лет приспособления зрительного органа к восприятию определённых внешних раздражений. В процессе филогенеза образовались такие высокоспециализированные анализаторы, которые и могут воспринимать лишь данные, а не другие раздражения, что позволяет анализаторам точнее и дифференцированнее осуществлять свою отражательную функцию.
Наличие так называемой специфической энергии органов чувств лишь подкрепляет утверждение, что ощущения являются подлинным отражением объективно существующих характерных особенностей предметов и явлений действительности.
Материалистическая философия всегда вела борьбу с идеализмом за правильное понимание природы ощущений. Английский философ XVII в. идеалист Беркли утверждал, что предметы существуют лишь в сознании человека, в его ощущениях и восприятиях, что не ощущение является отражением объективной действительности, а, наоборот, действительность есть не что иное, как только наше ощущение: «Существовать, — писал Беркли, — значит быть воспринятым».
На той же по существу точке зрения стоял и идеалист, физик XIX в. Эрцест Мах. Он считал, что существуют только наши ощущения, внешние же предметы представляют собой лишь «комплексы ощущений». О внешних предметах мы ничего не знаем, кроме наших ощущений. Отсюда Мах приходил к прямому отрицанию объективности материального мира, утверждая, что «внешний мир объективно существует только в моих ощущениях».
Идеалистических воззрений на природу ощущений придерживался также выдающийся немецкий физиолог XIX в. Гельмгольц. По его учению, ощущения возникают под влиянием внешних причин, воздействующих на органы чувств, но поскольку качественные особенности ощущений обусловлены строением органов чувств, присущей им специфической энергией, постольку ощущения следует считать лишь знаками, но не изображениями внешней действительности.
«От изображения требуется известное сходство с изображённым предметом... От знака же не требуется никакого сходства с тем, знаком чего он является», — утверждал Гельмгольц. По этой теории выходило, что мы не можем познать, каковы явления внешнего мира сами по себе, так как находимся всегда только в сфере своих ощущений, которые являются лишь присущими нашему сознанию знаками, а вовсе не образами внешней среды.
Эта теория приводила к агностицизму, т. е. к признанию непознаваемости внешнего мира, поскольку даже самое элементарное его познание в форме ощущений не есть отражение действительности, а всего лишь какая-то игра в знаки.
В. И. Ленин подверг тщательной и всесторонней критике эти ложные воззрения на природу ощущений. Он доказал, что наши ощущения суть образы внешнего мира, который является их источником и который существует независимо от них. Ощущения лишь отражают действительный мир, являясь первой и необходимой ступенью в нашем познании этого мира.
Ощущения отражают многообразные свойства объективных предметов и явлений. По характеру и качественным особенностям отражения все они могут быть разделены на две группы:
1. Ощущения, отражающие свойства предметов и явлений внешней среды. К ним относятся:
1) зрительные ощущения,
2) слуховые,
3) обонятельные,
4) вкусовые,
5) температурные,
6) тактильные.
2. Ощущения, отражающие различные состояния внутренних органов, в том числе и органов движения нашего тела. К ним относятся:
7) мышечно-двигательные ощущения,
8) ощущение равновесия,
9) органические,
10) болевые.
Адекватным раздражителем для зрительного анализатора служат световые волны, которые по своей природе являются электромагнитными, отличаясь от других электромагнитных волн (рентгеновых лучей, космических лучей, радиоволн и т. д.) лишь своей длиной. Видимые лучи света имеют длину волн от 0.8 до 0.4 микронов и частоту колебаний в пределах от 4.1014 до 8.1014. Лучи света отличаются тем, что они могут отражаться встречающимися на их пути предметами по законам преломления света и рассеиваться в пространстве.
Зрительный рецептор, или глаз, имеет сложное строение, характеризующееся наличием двух основных аппаратов: светопреломляющего и светочувствительного. Светопреломляющий аппарат глаза состоит из: 1) зрачка — отверстия в радужной оболочке, которое может суживаться и расширяться, 2) хрусталика — прозрачного чечевицеобразного тела и 3) стекловидной (прозрачной) жидкости, заполняющей внутреннюю полость глазного яблока.
Мы можем видеть и получать ясное зрительное впечатление только тогда, когда внутрь глаза будет проходить определённое количество световых лучей. При воздействии на нас сильно освещенных предметов или же испускающих много световых лучей зрачок глаза рефлекторно суживается, вследствие чего во внутреннюю полость глаза проникает меньшее количество света. При недостаточной же освещённости зрачок глаза расширяется, и во внутреннюю полость глаза проникает большее количество света. Как сужение, так и расширение зрачка осуществляется рефлекторно одними и теми же мышцами, которые то сокращаются, то расслабляются.
Функция хрусталика состоит в обеспечивании отчётливого изображения предметов на сетчатке глаза. Световые лучи, проходя через хрусталик, преломляются и отбрасываются на находящуюся сзади сетчатку. Мы можем ясно видеть предметы только в случае отчётливого изображения их на сетчатке глаза. Это достигается тем, что преломляющее действие хрусталика, который можно сравнить с объективом фотографического аппарата, может меняться.
Из физической оптики известно, что одна и та же линза по-разному преломляет лучи, исходящие от близких и далёких предметов. Поэтому, когда мы пользуемся объективом и желаем получить изображение предмета в фокусе, т. е. получить ясное, отчётливое изображение снимаемого предмета на матовом стекле, мы при наводке на далёкий предмет сближаем объектив и матовое стекло, а при наводке на близкий предмет увеличиваем расстояние между объективом и матовым стеклом.
Наш хрусталик есть тот же объектив, но мы не можем приближать или удалять его от сетчатки. Чтобы отбрасывать на сетчатку всегда чёткое изображение как от близких, так и от далёких предметов, хрусталик сам то становится более выпуклым, то уплощается, и в зависимости от этого сильнее или слабее преломляются проходящие через него световые лучи. Описанные изменения хрусталика также носят рефлекторный характер и называются аккомодацией.
Светочувствительный аппарат представляет собой устилающую заднюю внутреннюю поверхность глазной камеры сетчатку, которая состоит из концевых сложноустроенных разветвлений зрительного нерва.
В сетчатке глаза происходят процессы превращения физических световых раздражителей в специфические нервные возбуждения, которые затем по зрительным нервам передаются в соответствующие участки коры больших полушарий. Сетчатка имеет сложное строение. Основными её нервными элементами являются палочки и колбочки, причём палочек в сетчатке больше, чем колбочек: число палочек достигает 130 миллионов, тогда как колбочек всего около 7 миллионов.
Два места на сетчатке глаза — жёлтое пятно и слепое пятно — имеют специальное значение в функции зрения. Жёлтое пятно — это место наиболее ясного видения. Здесь сосредоточены такие нервные элементы, которые обеспечивают наиболее ясное, наиболее чёткое отражение как пространственных форм, так и цветовых свойств предметов.
Слепое пятно — это то место сетчатки, в котором внутрь глаза входит зрительный нерв и в котором нет ни колбочек, ни палочек. В этом месте сетчатка нечувствительна к световым раздражениям, но обычно мы не замечаем существования слепого пятна, потому что изображение предмета, приходящееся на слепое пятно в одном глазу, приходится на чувствительные места сетчатки в другом глазу.
Кроме светопреломляющего и светочувствительного аппаратов, основных для его функции, глаз имеет ещё защитные приспособления в виде слёзной железы и оболочек и двигательный аппарат в виде шести мышц, обеспечивающих сложные координированные движения глаз.
Зрительный анализатор имеет сложный проводниковый аппарат, связанный с двумя глазами, функциональная деятельность которых строго согласована. Корковый отдел зрительного анализатора помещается в затылочных долях коры больших полушарий головного мозга.
Зрительные ощущения подразделяются на две группы: к одной относятся ощущения хроматических цветов, к другой — ощущения ахроматических цветов. К хроматическим принадлежат такие цвета, как жёлтый, зелёный, синий, красный и другие со всеми их оттенками, а ахроматическими называются чёрный и белый цвет со всеми промежуточными между ними оттенками серого цвета. При воздействии на глаз хроматических цветов в сетчатке глаза возбуждаются колбочки, а при воздействии ахроматических цветов — палочки. Колбочки, иначе говоря, выполняют функцию дневного зрения, а с помощью палочек мы видим в сумерках и ночью.
Ощущения хроматических цветов характеризуются следующими тремя основными свойствами: цветовым тоном, насыщенностью цвета и светлотой. Эти основные свойства ощущений хроматических цветов находятся в зависимости от тех физических свойств раздражителя, которыми вызываются различные физиологические процессы в зрительном анализаторе.
Электромагнитные колебания, излучаемые или отражаемые окружающими нас предметами и воспринимаемые нами как световые, характеризуются различной частотой и поэтому имеют различную длину волн. Ощущение красного цвета возникает при воздействии на наш глаз волн длиной от 780 до 610 миллимикронов; оранжевый цвет доставляется волнами длиной от 610 до 590 миллимикронов; жёлтый — от 590 до 560, зелёный — от 560 до 490, голубой — от 490 до 470, синий — от 470 до 450 и фиолетовый — от 450 до 380 миллимикронов.
За этими пределами мы перестаём ощущать какой бы то ни было цвет. Выше фиолетового цвета лежат волны примерно в 350—325 миллимикронов, называемые ультрафиолетовыми лучами, которых мы не ощущаем своим глазом. Ниже красного цвета расположены инфракрасные лучи с длиной волны более 780 миллимикронов, которые также зрительно нами не ощущаются.
Световые волны всё время излучаются или отражаются внешними предметами, находящимися вокруг нас. Когда эти волны достигают какого-нибудь другого предмета, то поверхность этого предмета либо поглощает, либо отражает их от себя. Солнечный свет одновременно содержит в себе все видимые нами хроматические цвета и представляется нам поэтому белым цветом. Но когда этот солнечный свет падает на поверхность какого-нибудь тела, эта поверхность в соответствии со своей физической природой поглощает все лучи, содержащиеся в солнечном свете, за исключением волн какого-нибудь цвета, которые и отражаются от этой поверхности; ощущая эти отражённые лучи, мы и видим данный предмет окрашенным в определённый цвет. Например, лучи белого солнечного цвета, падающие на поверхность красной майки, отражаются только в волнах красного цвета, все же остальные волны поглощаются поверхностью майки.
Цветовой тон является тем основным качеством, благодаря которому один хроматический цвет отличается от другого, например красный от зелёного, оранжевый от синего и т. д. Цветовой тон определяется количеством или частотой колебания световых волн, что неразрывно связано с различной их длиной.
Насыщенность цвета проявляется в том, что можно иметь два цвета одинакового цветового тона (и тот и другой будет, например, одинаково красным цветом), но один из них будет более, а другой менее насыщенным. Насыщенность цвета определяется относительным количеством лучей основного цвета в смеси с белым.
Когда мы ощущаем один синий цвет более насыщенным, чем другой синий цвет, это значит, что предмет, окрашенный в первый цвет, отбрасывает большее количество лучей данной частоты, чем другой, менее насыщенный ими. И тот и другой синий предмет отбрасывает лучи одинакового качества с длиной волны в 430 миллимикронов, но от одного исходит большее количество синих лучей и меньшее белых, а у другого в большем количестве присоединены к синему цвету белые лучи.
Светлота же цвета заключается в том, что одни цвета ощущаются нами как очень светлые, другие — как менее светлые, третьи — как тёмные. Самым светлым цветом будет белый цвет, наименее светлым — чёрный. Наименьшей степенью светлоты отличается цвет чёрного бархата, в котором мы не можем найти никаких оттенков. Светлота объясняется количеством излучаемого или отражаемого света. Одна поверхность может отразить большее количество лучей света, другая — меньшее. Например, потолок в комнате более белый, чем стены. Это значит, что он отражает большее количество света, чем стены, которые отражают меньшее количество света, поглощая его в большей степени. Чёрная поверхность отражает падающие на неё лучи в очень небольшом количестве.
Чёрный бархат, как указано выше, целиком поглощает все лучи света, которые на него падают. Наоборот, полированная чёрная поверхность при известных условиях отражает известное количество лучей так, что мы видим на этой чёрной поверхности светлые блики. Если мы имеем два оттенка красного цвета, отличающихся друг от друга по светлоте, то это значит, что один оттенок красного цвета отражает большее количество световых волн, чем другой, и поэтому кажется более светлым.
Таким образом, все основные свойства зрительных ощущений цвета связаны с физической природой тех предметов, которые на нас действуют. Исследование закономерностей цветоощущения привело к построению так называемой трехкомпонентной теории цветового зрения. Человек может с помощью зрительного анализатора различать до 180 цветных тонов и более 10 000 оттенков между ними.
Трудно предположить, что в глазу имеется такое же количество специальных нервных приборов. Ещё в 1757 г. М. В. Ломоносов высказал мысль о том, что всё многообразие световых ощущений может быть легко объяснено, если мы допустим существование в сетчатке глаза всего лишь трёх цветоощущающих элементов, каждый из которых обладает чувствительностью к раздражениям, вызываемым определёнными волнами света. Один из этих элементов ощущает преимущественно лучи красного цвета, другой — зелёного и третий — фиолетового.
В дальнейшем Гельмгольц дополнительно разработал эту трёхкомпонентную теорию цветного зрения. Когда на сетчатку глаза действуют лучи указанных частей солнечного спектра изолированно, мы получаем ощущение чистых, насыщенных тонов данного цвета. Но если в определённом участке сетчатки глаза одновременно возбуждаются все три цветочувствительных элемента, то в зависимости от того, в какой пропорции они возбуждены, мы будем иметь ощущения других цветов по законам смешения цветов.
При одновременном раздражении сетчатки так называемыми дополнительными цветами (например, красным и зелёным или синим и жёлтым) и в тех пропорциях, в которых они представлены в солнечном спектре, мы будем иметь ощущения белого цвета. Ощущения жёлтого цвета возникают при раздражении нервных элементов сетчатки глаза, чувствительных к красному и зелёному цветам в пропорции 3:7, а при обратной пропорции (7 : 3) мы ощущаем оранжевый цвет, и т. д.
Первичный анализ световых раздражений осуществляется сетчаткой глаза в соответствии с её трёхкомпонентным строением. Ощущение же того или другого цвета возникает в результате сложного анализа, который осуществляется в коре больших полушарий головного мозга.
В зрительных ощущениях большую роль играют некоторые особенности взаимодействия цветовых ощущений. К ним прежде всего относится смешение цветов. Все хроматические цвета могут быть расположены в известном порядке. Принято располагать их в том порядке, который дан в спектре. Спектром называется полоса цветов, получаемая в результате преломления солнечных лучей через призму. Пройдя через призму, солнечный луч (представляющий собой смесь всех цветов) разлагается на свои составные части, и на экране получается ряд различных хроматических цветов.
В этом спектре цвета расположены в такой последовательности: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый, с большим количеством промежуточных оттенков между этими основными цветами. Оказывается, что если мы возьмём из этого спектра какие-нибудь два цвета и попытаемся их смешать, то в результате мы получим всегда новый третий цвет.
Существуют два закона смешения цветов. Первый закон говорит о том, что в спектре существуют дополнительные цвета, которые при смешении друг с другом в известной пропорции дают в результате ощущение белого цвета. Дополнительными цветами спектра являются красный и зелёный, синий и жёлтый. Можно, например, смешать красный цвет с определённым оттенком зелёного цвета и в результате получить белый цвет.
Правда, когда мы попытаемся произвести такое смешение вращением круга с наклеенными на нём секторами цветных бумажек, при механическом смещении этих раздражителей мы увидим не белый, а серый цвет: краснота и зелёность этих двух цветов исчезнут и заменятся серым, а не белым цветом.
Это объясняется технической невозможностью получить на бумаге типографическим способом абсолютно чистые спектральные цвета, без примеси чёрного. В каждой из этих окрашенных бумажек всегда будет какая-нибудь примесь чёрного цвета, который и даёт серую окраску. Но если мы возьмём два спектра и путём особого приспособления наложим их друг на друга так, чтобы красный оттенок совпал с известным оттенком зелёного цвета, мы увидим в месте такого совпадения белый цвет.
Второй закон смешения цветов гласит, что каждый цвет при смешении его с каким-либо другим (но не дополнительным) даёт цвет, расположенный в спектре между этими двумя смешиваемыми цветами. Например, если мы возьмём красный цвет и смешаем его с жёлтым, то получим оранжевый цвет, который в спектре находится как раз между красным и жёлтым цветами.
Взаимодействие цветов мы имеем также и при световом контрасте. Световые контрасты бывают светлотными и хроматическими. Например, если мы возьмём полоску серой бумаги и наложим её на чёрный фон, эта серая полоска будет нами ощущаться как более светлая, чем она есть в действительности. Если же эту серую полоску бумаги наложить на белый фон, она будет ощущаться менее светлой, чем в действительности. Один и тот же серый цвет будет ощущаться то более светлым, то более тёмным в зависимости от фона, на котором мы его видим.
Это явление носит название одновременного светлотного контраста и состоит в том, что два одновременно и в непосредственной близи друг от друга воспринимаемые цвета взаимно усиливают свои основные свойства, причём контраст идёт в сторону подчёркивания специфической особенности данного оттенка по сравнению с тем, который характерен для фона, на котором данный оттенок находится.
Подобным же образом может быть получено и явление одновременного хроматического контраста. Например, если на красное поле будет положен зелёный предмет, он будет казаться более зелёным, чем тогда, когда его положат просто на серое поле. На красной бумаге зелёные буквы будут выглядеть более зелёными, чем на белой бумаге. Это явление одновременного цветового контраста состоит в том, что при соположении двух дополнительных цветов усиливается качество каждого дополнительного цвета.
Контраст может быть также и последовательным. Мы можем наблюдать это явление, когда долгое время смотрим на какой-нибудь окрашенный предмет, например на полоску, окрашенную насыщенным красным цветом, и после этого переносим наш взор на плоскость, окрашенную в серый или белый цвет. Нам представится на этом сером или белом фоне той же формы предмет, но окрашенный уже в зелёный цвет. Если же мы будем долго смотреть на зелёный предмет, то после того как перенесём свой взор на нейтральную плоскость, нам представится образ этого предмета красным.
Адекватными раздражителями для слухового анализатора являются звуковые колебания воздушной среды, представляющие собой чередующиеся сгущения и разрежения воздуха. Эти колебания распространяются во все стороны от порождающих их звучащих тел (источников звука).
Звуковые волны имеют сложное физическое строение. В них различают частоту колебаний, их амплитуду и форму. Частота определяется количеством колебаний в одну единицу времени. Слуховой анализатор человека может воспринимать, в среднем, звуки с частотой от 16 до 20 000 колебаний в секунду. Иначе говоря, человеческое ухо воспринимает, звуки с длиной волны от 17 мм до 12 280 мм. Амплитуда колебаний измеряется расстоянием между высшей и низшей точками звуковой волны.
Слуховой анализатор осуществляет очень дифференцированный анализ звуковых раздражителей. С помощью его мы получаем слуховые ощущения, которые позволяют различать в звуках их высоту, громкость и тембр. Ощущения высоты звука отражают частоту колебаний звуковых волн, ощущение громкости звука отражает его интенсивность или амплитуду колебаний звуковых волн. Ощущение тембра или своеобразной окраски звука связано с отражением формы колебаний, которая получается в результате слияния основного тона с обертонами.
В зависимости от формы колебаний различают простые и сложные звуки. Первые состоят из однообразных колебательных движений определённой частоты и длины звуковых волн. Сложные звуки соединяют в себе несколько простых; они образуются в результате механического слияния отдельных волн.
Различаются также музыкальные тоны и шумы. Последние характеризуются отсутствием определённой периодичности колебаний звуковых волн. Рецептор слухового анализатора очень сложен, что, естественно, находится в связи со сложностью действующих на него раздражителей.
Орган слуха имеет три части: наружное ухо, облегчающее улавливание звуковых волн, среднее ухо, проводящее звуковые волны в центральную часть органа, и внутреннее ухо, в котором расположен специальный рецепторный аппарат, воспринимающий звуковые колебания. Главную часть внутреннего уха составляет улитка, расположенная глубоко в височной части черепа. В улитке находится основная мембрана, состоящая из 24 000 эластических волокон, способных резонировать в соответствии с частотой колебания воздушных волн, что вызывает нервное возбуждение в разветвлениях слухового нерва, находящихся в кортиевом органе.
По своему строению слуховой рецептор напоминает струнный музыкальный инструмент типа арфы или рояля. Волокна его основной мембраны имеют разную длину от 0,05 до 0,5 мм и раздражаются звуковыми волнами разной длины и частоты по принципу резонанса. Если вблизи какого-либо струнного музыкального инструмента, например рояля, кашлянуть, то струны этого инструмента начнут звучать в ответ, причём не все, а только определённая часть их. Если звук был низким, то в ответ зазвучат струны нижнего регистра, если же он был высоким, то в ответ мы услышим звучание струн верхнего регистра.
Это явление называется резонансом. Сущность его заключается в следующем. От каждого источника звука в окружающей среде распространяются воздушные волны определённой частоты. Эти волны доходят до музыкального инструмента, и те струны, которые способны издавать такие же по частоте звуковые колебания, начинают звучать, хотя и слабо.
Подобное же явление имеет место и в устройстве слухового анализатора. Звуки, исходящие извне, передаются во внутреннее ухо через цепь разнообразных аппаратов, доходят до основной мембраны, волокна которой в какой-то форме резонируют на соответствующие колебания; эти резонирующие колебания передаются нервным клеткам и по нервным волокнам дальше в мозговой отдел слухового анализатора, помещающийся в височных долях коры больших полушарий головного мозга.
Благодаря такому устройству слухового анализатора мы можем весьма дифференцированно воспринимать внешние звуковые раздражения. Обычно лучше всего дифференцируются средние по высоте звуки. Люди с абсолютным музыкальным слухом могут с очень большой точностью дифференцировать музыкальные тоны. Музыкальный слух в известной степени зависит от устройства слухового рецептора. Если резонирующий аппарат в его отдельных частях анатомически имеет те или другие недостатки, то резонанс получится неточный. Извне в слуховой аппарат поступают звуковые волны с определённым количеством колебаний, которые должны были бы вызвать резонанс определённых волокон мембраны.
В действительности же одновременно начинают резонировать не только эти волокна, но и соседние, с которыми первые анатомически спаяны; в результате мы плохо различаем звуки различной высоты. Наоборот, если анатомическое устройство слухового аппарата очень точное, то оно обеспечивает и более дифференцированные ощущения музыкальных тонов. Наряду с этим правильное различение звуков зависит и от состояния коркового отдела слухового анализатора, разрушение или отдельные дефекты которого приводят к определённым нарушениям слуховых ощущений.
Слуховые ощущения играют огромную роль в жизни человека. С помощью слуховых ощущений мы локализуем звуки в пространстве, определяя направление и источники звука, что очень важно во многих видах практической деятельности, связанных с ориентировкой в пространстве. Способность различать музыкальные тоны, состоящие из звуков, располагаемых в определённой последовательности по шкале частоты, от очень низких по высоте (от 24 колебаний в секунду) до очень высоких (до 4 600 колебаний) имеет большое значение для развития музыкальных способностей и деятельности в области музыкального искусства.
Но самое главное значение слуховые ощущения имеют для нашей речи, которая в истории общественного развития человека с самого начала была звуковой. С помощью слуховых ощущений человек дифференцирует различные звуки речи, называемые фонемами, а также и различную интонацию речи, что позволяет ему точнее понять или выразить то или иное смысловое содержание. Развитие речи привело к развитию и совершенствованию слуховых ощущений.
В практической деятельности человека слуховые ощущения играют качественно иную и значительно большую роль, чем у животных. Правда, животные, например собаки, отличаются очень большой остротой слуха, позволяющей им воспринимать звуки слабой интенсивности, недоступной человеческому уху. Но животное никогда не может иметь таких дифференцированных слуховых ощущений, которыми пользуется человек в своей речи.
Адекватными раздражителями для обонятельного анализатора служат пахучие химические вещества, вместе с воздухом попадающие в нос и контактно действующие на клетки обонятельного рецептора.
Рецептор обонятельного анализатора расположен в верхней части слизистой оболочки носа и состоит из двух видов клеток — собственно обонятельных и опорных, служащих для поддержания первых. Обонятельные клетки имеют веретенообразную форму. Свободные концы этих клеток заканчиваются небольшими вздутиями (обонятельными пузырьками), погружёнными в слизистую оболочку носа. Обонятельная область у человека занимает примерно 480 кв. мм.
Для получения ясного ощущения запаха необходимо усиленное вдыхание воздуха (принюхивание у животных), так как при слабом вдыхании струя воздуха проходит через нижний носовой ход и пахучие вещества не всегда могут достигнуть рецепторных клеток. Центральный отдел обонятельного анализатора находится в области основания мозга.
Обонятельные ощущения отличаются большой ясностью и дифференцированностью. Человек может различать огромное количество запахов, которые, однако, трудно объединить в какие-нибудь группы по их общим сходным признакам. Была сделана попытка разделить запахи на шесть групп: 1) пряные, 2) цветочные, 3) фруктовые, 4) смолистые, 5) пригорелые, 6) гнилостные.
Другая классификация предлагает делить запахи на такие классы: 1) эфирные (воск, эфиры), 2) ароматические (лимон), 3) бальзамические (запахи цветов), 4) мускусные, 5) чесночные, 6) пригорелые (табачный дым), 7) каприловые (запах сыра), 8) противные (белена), 9) тошнотворные.
Как та, так и другая классификация неудовлетворительны, так как исходят из разных оснований деления на классы (одновременно и по предметному признаку, и по эмоциональному воздействию). В быту запахи обыкновенно обозначаются по названию предметов, их издающих: запах розы, ванили, липы и т. д.
Обонятельные ощущения помогают человеку ориентироваться в окружающей среде; они сигнализируют о наличии и местоположении обладающих запахами предметов, а также об их значении: приятные запахи привлекают, неприятные отталкивают нас от соответствующих предметов.
Раздражителями для вкусового анализатора являются различные вещества, растворённые в воде или в слюне и действующие на слизистую оболочку языка. Нерастворимые вещества не дают вкусовых ощущений.
Вкусовые ощущения имеют, большое биологическое значение, обеспечивая распознавание пищи и содействуя возникновению аппетита и выделению желудочного сока определённого качества и количества.
Рецептором вкусового анализатора служат специфические нервные образования — вкусовые сосочки, состоящие из нескольких вкусовых луковиц, расположенных в слизистой оболочке ротовой полости, преимущественно на кончике языка, на задней стенке глотки, на мягком нёбе и др. Местоположение мозгового конца вкусового анализатора в коре больших полушарий точно не установлено.
В отличие от обонятельных вкусовые ощущения легко могут быть объединены в группы по сходным признакам. Различают четыре основных вкусовых ощущения: сладкого, горького, кислого и солёного, которые в своих сочетаниях могут давать многообразные оттенки вкусовых качеств вещей.
Ощущение сладкого вызывается содержащимися в пищевых веществах углеводами (двухатомные и многоатомные спирты, моносахариды и т. д.). Ощущение горького вызывается воздействием на вкусовые рецепторы различных алкалоидов. Ощущение кислого вкуса возникает от действия растворённых в воде кислот. И, наконец, ощущение солёного вызывается поваренной солью и другими соединениями хлора.
Можно думать, что для каждого из этих основных вкусовых ощущений имеются специальные вкусовые сосочки в рецепторной области. Данные специальных исследований указывают на неравномерное распределение этих различных сосочков на кончике языка: из определённого числа сосочков, расположенных в рецепторном поле, 26 оказались чувствительными к сладкому, 13 — к горькому и по 18 — к кислому и солёному.
Некоторые сосочки дают ощущения при раздражении различными вкусовыми веществами, что, по-видимому, объясняется тем, что в их состав входят вкусовые луковицы с разной чувствительностью к вкусовым веществам.
Попадающая в рот пища даёт комплексное вкусовое ощущение в зависимости от особенностей входящих в неё вкусовых веществ. Вкусовые ощущения всегда находятся в органическом комплексе с обонятельными. Выключение обонятельных ощущений (например, при заболеваниях слизистой оболочки) вызывает значительные изменения качества вкусового ощущения.
Адекватными раздражителями температурного анализатора являются тепловые свойства предметов при их контактном воздействии на поверхность кожи. Отмечено также, что температурные ощущения могут возникнуть и при воздействии на соответствующие рецепторы кожи неадекватных раздражителей: электрического тока, определённых химических раздражителей и т. п.
Рецептором температурного анализатора являются расположенные в коже и в слизистых оболочках нервные окончания двух родов, на поверхности кожи имеется около 250 000 холодовых точек и всего около 30 000 воспринимающих тепло. Распределены они неравномерно.
Наиболее чувствительны к температурным раздражениям (в смысле их различения) лицо и кожа живота, наименьшей температурной чувствительностью обладает кожа нижних конечностей. Так, кожная поверхность ног в два раза менее чувствительна к холоду и в четыре раза менее чувствительна к теплу, чем лицо.
Мозговой отдел температурного анализатора расположен в задней центральной извилине коры больших полушарий. Ощущения тепла и холода имеют большое значение, сигнализируя о важных для организма особенностях внешней среды.
Интенсивность этих ощущений тем больше, чем больший участок кожного температурного рецептора подвержен воздействию внешних раздражителей. Вместе с тем интенсивность температурных ощущений тем больше, чем значительнее отличается внешняя температура от температуры нашего тела.
Сильный температурный раздражитель при воздействии на небольшой участок кожи обычно вызывает ощущение острой боли.
Адекватными раздражителями для тактильного анализатора являются физические тела (твёрдые, жидкие и газообразные) при контакте их с поверхностью покрывающей наше тело кожи.
Рецептором тактильных ощущений являются расположенные в коже концевые нервные образования двух видов: 1) нервные сплетения вокруг волосяных луковиц в местах кожи, покрытых волосами (у человека под большим или меньшим волосяным покровом находится почти 95% кожной поверхности), и 2) так называемые Тельца Мейснера в местах кожи, не покрытых волосами.
Эти нервные образования расположены в коже далеко не равномерно. В среднем они составляют 25 тактильных точек на 1 кв. см кожной поверхности. Наиболее густо они расположены на кончике языка, красной части губ, ладонной поверхности кисти, кончиках пальцев (на расстоянии 1—2 мм).
На спине (по средней линии) тактильные клетки расположены значительно реже; расстояние между ними достигает здесь 60 мм. В зависимости от частоты расположения этих точек изменяется тактильная чувствительность. Корковый конец тактильного анализатора расположен в области задней центральной извилины.
Тактильные ощущения возникают в результате различной степени деформации кожи под воздействием указанных выше физических раздражителей. В зависимости от этой степени различают два вида тактильных ощущений: ощущение прикосновения и ощущение давления, представляющие собой ощущения одного и того же качества.
Тактильные ощущения, вступая в связь с мышечно-двигательными, составляют осязание, с помощью которого мы отражаем в своём сознании качественные особенности поверхности (гладкость или шероховатость), плотность действующих на нас физических предметов, а также место прикосновения предмета к нашему телу и размер раздражаемой при этом поверхности тела. Основным органом осязания у человека являются руки, с помощью которых даже без участия зрительных ощущений мы можем определить форму и величину предметов.
Большую роль тактильные ощущения играют в выполнении движений, обеспечивая вместе с другими ощущениями необходимую их координацию. Например, степень и характер деформации кожи при выполнении физических упражнений на снарядах даёт начало важным тактильным ощущениям, которые в сочетании с мышечно-двигательными ощущениями служат тончайшими регуляторами движений.
Адекватными раздражителями при мышечно-двигательных ощущениях являются сокращения и расслабления мышц и сухожилий при выполнении нами движений, а также механические воздействия при этом на поверхности суставов взаимно перемещающихся сочленений нашего тела. Все эти раздражители всегда действуют не изолированно, а в комплексе.
Рецепторный отдел мышечно-двигательного анализатора состоит соответственно из многочисленных и разнообразных воспринимающих нервных элементов, заложенных в мышцах, суставных поверхностях и связках нашего тела и называемых проприорецепторами. Устройство органов мышечно-двигательной чувствительности не такое сложное, как устройство зрительного или слухового рецептора.
Так, в мышцах и сухожилиях эти рецепторы состоят всего лишь из отдельных веретенообразных нервных клеток, получивших название мышечных и сухожильных веретён. Но таких нервных приборов очень много; они в сотнях тысяч представлены во всех наших органах движения и десятками тысяч нервных волокон соединены с центральным отделом мышечно-двигательного анализатора, расположенным в области передней центральной извилины. Раздражение этих рецепторов происходит не только во время активных и пассивных движений, но и при статическом положении тела и его отдельных частей.
Мышечно-двигательный анализатор играет очень большую роль в жизнедеятельности организма. В результате деятельности мышечно-двигательного анализатора мы получаем комплексные ощущения о положении нашего тела и его отдельных частей, в частности о взаимном расположении этих частей, о движениях тела и его органов, о сокращении, растяжении или расслаблении мышц и т. д.
Эти ощущения всегда имеют сложный характер, так как вызываются одновременным раздражением различных по своему качеству рецепторов. Раздражение рецепторных окончаний в мышцах даёт ощущение мышечного тонуса при выполнении движения; ощущение имеющегося при этом мышечного напряжения и усилия связано с раздражением нервных окончаний в сухожилиях; наконец, раздражение рецепторов суставных поверхностей даёт ощущение направления, формы и быстроты движения.
Мышечно-двигательные ощущения играют огромную роль в обеспечении требуемой координации при выполнении сложных движений. Их значение особенно заметно в процессах обучения физическим упражнениям в спортивной тренировке, связанных иногда с необходимостью очень тонкой дифференцировки движений и их отдельных элементов.
В результате деятельности мышечно-двигательного анализатора мы в каждый данный момент получаем ясное отражение в коре нашего мозга положения и движения нашего тела. Всякое нарушение мышечно-двигательной чувствительности сопровождается неточностью совершаемых нами движений. Мы приобрели навык в каком-нибудь физическом упражнении. Для выполнения этого упражнения мы посылаем соответствующие двигательные импульсы к определённым мышцам, в результате чего последние и приводятся в движение.
Но мы заучили это движение при неизменных условиях, всегда выполняя его из определённого исходного положения, например стоя. Благодаря этому и соответствующие нервные двигательные импульсы приобретают совершенно определённый характер, направляются к определённым мышцам, вызывая в них всегда одну и ту же силу мышечных сокращений и в одной и той же последовательности.
Если теперь мы будем вынуждены выполнить ту же самую двигательную задачу из другого исходного положения, например нагнувшись, нам потребуется несколько по-иному организовать работу мышц, чтобы достигнуть той же цели. То, что, несмотря на разные исходные положения, мы всё-таки достигаем цели, объясняется тем, что изменение исходного положения благодаря проприоцептивной чувствительности получает точное отражение в коре головного мозга, где и происходят координации нервных импульсов в соответствии с изменившимися условиями.
Возьмём для примера спортивную стрельбу, которая требует очень точно координированных движений рук, грудной клетки, крупных мышц корпуса, предплечья, пальцев и т. д. Когда мы научились стрелять из исходного положения стоя, мы в конце концов приобрели известную степень координации своих движений. Малейшее изменение в положении и движении наших органов мы тотчас же ощущаем и сейчас же посылаем соответствующие импульсы к исправлению этих нарушений, и стрельба у нас проходит удачно.
Но мы должны уметь стрелять из разных положений: стоя, лёжа, с колена. Человек, приобретший навык стрельбы только из положения лёжа, будет плохо стрелять из положения стоя, так как здесь он должен по-иному координировать свои движения. Если у него хорошо развита мышечно-двигательная чувствительность, он легко справится с этой задачей и быстро приспособит свои движения к изменившимся условиям. Если же у него мышечно-двигательная чувствительность развита слабо, он будет с трудом и медленно тренироваться, преодолевая ряд затруднений, вызываемых неточными сигналами, исходящими от мышечно-двигательных рецепторов. Если мышечно-двигательная чувствительность нарушена, выполнение даже правильного движения будет неточным.
При некоторых нервных заболеваниях, связанных с нарушением, а иногда и полной потерей мышечно-двигательной чувствительности, сознательная регулировка движений резко расстраивается. Например, если у такого больного развести в стороны руки, он будет сохранять их в этом положении, пока он это положение рук видит. Но если такой больной закроет глаза, его руки ещё некоторое время будут сохранять приданное им положение, но затем от усталости станут постепенно опускаться. Между тем больной будет утверждать, что руки у него находятся по-прежнему в вытянутом положении.
Потеря мышечно-двигательной чувствительности приводит его к неверным суждениям о положении своего тела. Менее сильные нарушения мышечно-двигательной чувствительности, часто незаметные для нас, не так редки. Надо также учитывать, что различные органы движения могут иметь большую или меньшую степень совершенства своих рецепторов аналогично большему или меньшему совершенству органов зрения, слуха и т. д., что, конечно, не может не отразиться на точности движений.
Мышечные ощущения довольно многочисленны и своеобразны. Ощущение мышечного напряжения является сложным процессом. С помощью этого ощущения мы можем различать наши мышечные усилия, т. е. степень затрачиваемой нами физической силы, независимо от того, сопровождается это усилие движением или не сопровождается.
Мышечное усилие включает в себя ощущение сопротивления, испытываемое нами при мышечном напряжении. Это ощущение особенно отчётливо наблюдается при таких физических упражнениях, как гребля, поднимание тяжестей, поддержание равновесия собственного тела и т. д.
Наряду с изменениями степени мышечного усилия мы различаем в наших движениях и изменения в продолжительности этого напряжения. Эти изменения мы ясно отличаем от изменений в силе. Продолжительность мышечного напряжения, связанная с затратой энергии в данном направлении, уточняет наше восприятие времени и пространства. При этом продолжительность статического напряжения (при неподвижном состоянии органа) уточняет представление и оценку времени; продолжительность же самого движения (передвижения органа в пространстве) — представление и оценку пространственного протяжения.
Восприятие пространства при этом является более сложным, чем простое ощущение длительности напряжения. Эта сложность выражается в его связи с ощущением прикосновения или осязания. Представление пространства возникает потому, что при движении, например, руки ощущение непрерывного перемещения органа или сопровождается непрерывным и последовательным рядом осязательных ощущений, или же завершается ощущением прикосновения.
Наконец, в движении мы можем ощущать и различную его скорость, при этом мы сознаём, что увеличение затрачиваемой нами при движении энергии происходит в этих случаях особым образом, отличным от усилий при неподвижном напряжении. Это ощущение скорости также служит для уточнения пространственных восприятий, являясь составной частью представления протяжённости движения.
Что касается ощущений тяжести, то они всегда связаны с преодолением силы притяжения земли. Преодоление же каких-нибудь механических сил, действующих в противоположном нашему движению направлении, порождает ощущение противодействия или сопротивления. В обоих случаях физическая природа ощущения одна и та же. Что же касается соответствующих физиологических процессов, то в первом случае возбуждение возникает в суставных рецепторах, а во втором — присоединяются ещё и возбуждения сухожильных рецепторов. Ощущения сопротивления важны также и при ощущениях тяжести предметов: когда мы поднимаем и опускаем какую-нибудь тяжесть, мы определяем её вес точнее.
Всё это подтверждает, что при отражении наших движений мы имеем дело не с изолированными ощущениями отдельных компонентов их, а с целостным восприятием, в состав которого включаются ощущения от суставной сумки, сопровождаемые разнообразными ощущениями кожи, мышц, сухожилий и суставных поверхностей. При восприятии тяжести и противодействия мы имеем также комплекс ощущений вследствие раздражений суставных поверхностей, которые сопровождаются разнообразными ощущениями, исходящими от кожи, мышц и суставов.
Ощущения равновесия возникают в результате деятельности вестибулярного анализатора. Адекватными раздражителями для вестибулярного аппарата являются: 1) прямолинейные и угловые ускорения, 2) развивающиеся при этом центробежные силы и 3) изменения направления силы тяжести при перемещениях тела в пространстве.
Корковый конец вестибулярного анализатора помещается в височной доле, но топография его мало изучена. Рецепторы вестибулярного анализатора имеют сложное строение. Помещаются они в преддверии (вестибулум) внутреннего уха и состоят из: 1) полукружных каналов и 2) отолитового аппарата.
Полукружные каналы находятся по отношению друг к другу примерно во взаимно перпендикулярном положении. Их три: 1) горизонтальный, 2) вертикальный фронтальный и 3) вертикальный сагиттальный. Эти каналы содержат эндолимфу, которая может свободно перемещаться во внутренней полости каналов.
При движении эндолимфы раздражаются чувствительные нервные окончания, расположенные в каждом канале в специальных ампулярных гребешках. Возникающие в этих клетках нервные возбуждения передаются в центральный отдел анализатора, где возникают сложно координированные нервные импульсы, управляющие движениями определённых мышечных групп в соответствии с характером и степенью раздражения полукружных каналов. Благодаря строению и взаимному расположению полукружных каналов, их раздражение может точно сигнализировать о самых разнообразных позах и передвижениях нашего тела.
Отолитовый аппарат помещается в специальной ампуле преддверия и имеет специальное устройство, благодаря которому он раздражается в связи с ускорениями движений тела. В отолитовой ампуле, также заполненной эндолимфой, имеются реснички, на которых покоится микроскопический, состоящий из кварцевых солей камешек — отолит. Реснички этих двух видов: 1) длинные (опорные) служат для поддержки отолита, 2) короткие (чувствительные), к которым отолит при нормальных условиях не прикасается, составляют рецепторную часть отолитового прибора.
Как только движение нашего тела ускоряется, отолит в зависимости от направления и характера этого ускорения или придавливается к коротким ресничкам, раздражая их, или отходит от них. В рецепторе возникают соответствующие нервные возбуждения, которые сигнализируют о силе и характере ускорений. Например, при подъёме или спуске на лифте благодаря раздражению отолитового аппарата мы ощущаем движение вверх или вниз, а также остановку в движении и степень внезапности этой остановки (резкий переход от движения к покою).
Резкие изменения в скорости падения испытывает спортсмен при прыжке в воду с десятиметровой вышки — вначале быстрое ускорение, которое резко тормозится при входе тела в воду. Вестибулярные ощущения играют большую роль при прыжках на лыжах с трамплина, при прыжках с шестом, при резких поворотах во время различных спортивных игр, при различных бросках в борьбе и т. д., т. е. в тех видах физических упражнений, которые связаны с резкими изменениями скорости и направления движения.
Раздражения вестибулярных рецепторов являются исходными для многих врождённых безусловно-рефлекторных двигательных реакций, при резких и внезапных нарушениях равновесия нашего тела. Мы обязательно, если поскользнёмся на льду, сделаем характерное резкое движение руками и корпусом, притом в сторону, обратную направлению падения, рефлекторно перемещая таким образом общий центр тяжести нашего тела, что и позволит нам сохранить равновесие.
Вестибулярный анализатор помогает нам управлять своим телом при тех скоростях движения и его ускорениях, которые свойственны человеческому организму в естественных условиях. Например, наивысшая скорость бега равна примерно 100 м в 10,2—10,5 секунд. При такой скорости вестибулярный аппарат позволяет хорошо координировать наши движения: обычно мы легко сохраняем равновесие при беге. Но если человек, у которого вестибулярная чувствительность развита слабо и нет специальной тренированности, сразу возьмёт быстрый темп бега, он часто падает, так как без достаточной тренировки не может сохранить равновесие при таком резком ускорении бега.
Вестибулярные ощущения всегда выступают в комплексе с другими ощущениями и составляют необходимую основу восприятия как статического положения нашего тела, так и различных изменений в этом положении — наклонов, вращения тела и т. д. Но эта функция вестибулярного анализатора резко нарушается при движениях с необычными ускорениями. Скорость перемещения нашего тела при пользовании машинами (автомобиль, самолёт) намного превышает скорость, доступную нам в естественных условиях.
Наш вестибулярный аппарат оказывается плохо приспособленным к ускорениям, связанным с этой повышенной быстротой движения, и может вызывать неправильные и даже опасные для жизни человека двигательные импульсы. Парашютист, сбрасываясь с самолёта, попадает в особые условия падения, которые в обычной жизни никогда с ним не случались. Несколько десятков метров он пролетает подобно камню. Его отолиговый рецептор раздражается совершенно непривычными ускорениями и может давать несоответствующие обстановке импульсы.
Без достаточной тренировки человек при таком падении не может правильно ориентироваться в положении и движении своего тела. У него может начаться вращательное движение, вызывающее головокружение. Он рефлекторно совершает ряд движений руками и ногами, усиливающих это опасное вращательное движение и приводящих к неудачному приземлению.
Вестибулярный аппарат некоторых животных, например белки, хорошо приспособлен к раздражению ускорениями, развиваемыми при падении с большой высоты. Человек, попадающий в необычные условия падения и ускоренного движения, не должен слепо доверять вестибулярным импульсам и ощущениям. Часто ему приходится управлять своим телом вопреки этим импульсам.
Парашютиста учат, чтобы он, когда его тело при свободном падении попадает во вращательное движение, совершенно сознательно, вопреки возникшим вестибулярным импульсам, выбрасывал определённым образом руки и ноги; это позволит ему прервать опасное вращательное движение и придать телу надлежащее положение.
Пилот, управляя скоростным самолётом, не замечает даже очень большой скорости полёта, если только эта скорость равномерна. Но как только он, выполняя какую-нибудь фигуру высшего пилотажа, переходит с малой скорости на большую или, наоборот, сразу набирает скорость либо резко замедляет её, его вестибулярный анализатор при таких изменениях скорости полёта испытывает раздражения гораздо более сильные, чем те, которые обычно бывают в наземных условиях.
В результате таких сверхнормальных раздражений вестибулярного анализатора неопытный пилот может получить ощущения, искажающие действительность. Он смотрит на приборы и видит, что самолёт летит правильно, а субъективно ощущает, что его тянет в сторону или что он камнем летит на землю. Часто ему очень трудно преодолеть эти импульсы вестибулярного анализатора и довериться приборам. Когда при большой скорости пилот входит в облака и теряет видимость горизонта, он не ощущает, что его аппарат наклонился; когда же выходит из облаков, то замечает, что летит с большим креном. Вестибулярные ощущения дали неправильную ориентировку.
Наш вестибулярный анализатор даёт человеку точные импульсы и ощущения при выполнении движений своим собственным мышечным аппаратом в наземных условиях. В то же время необычные ускорения, испытываемые при передвижении на скоростных машинах, вызывают вначале ряд неправильных вестибулярных сигналов, которые могут быть преодолены только в процессе длительной специальной тренировки.
Так называется большая группа ощущений, сигнализирующих о состоянии нашего организма в целом или отдельных его органов. Возникают эти ощущения в результате деятельности внутренних, висцеральных анализаторов, осуществляющих анализ состояний различных внутренних органов.
В коре больших полушарий имеются особые участки, соответствующие этим анализаторам, которые имеют своим назначением разложение огромного комплекса внутренних явлений, происходящих в самом организме. Адекватными раздражителями для висцеральных анализаторов служат крайне разнообразные химические и механические раздражители во внутренних органах и тканях нашего тела. Сюда относятся, например, химический состав крови, её вязкость, давление крови, состав пищи, её физическая структура, коллоидное состояние мышц, физическое состояние организма в связи с меняющимся атмосферным давлением и т. д.
Воспринимающие отделы внутренних анализаторов до сего времени ещё недостаточно изучены. Число их очень велико, расположены они во всех внутренних органах и дифференцированно приспособлены для восприятия соответствующих раздражений. В соответствии с характером раздражителей различают хеморецепторы (воспринимающие, например, изменение соотношения кислорода и углекислоты в крови) и пресс-рецепторы (например, воспринимающие изменения кровяного давления).
Корковые отделы висцеральных анализаторов не уточнены. Органические ощущения очень разнообразны по своему характеру. Примерами их могут служить ощущения голода, сытости, жажды, бодрости, усталости, сонливости, общего и местного недомогания, удушья, тошноты, перегретости тела и т. д. Все эти ощущения имеют характер отражения тех процессов, которые происходят в нашем теле.
Органические ощущения часто отличаются смутным характером, недифференцированностью, с трудом локализуются. Это связано с тем, что органические ощущения почти всегда имеют комплексный характер. Их отражение во второй сигнальной системе часто носит общий, нерасчленённый характер. Не отличаясь большой дифференцированностью по своему качеству, эти ощущения могут резко изменяться по своей интенсивности, например от ощущения лёгкой потребности в пище до сильного голода.
Органические ощущения всегда имеют более или менее резко выраженный эмоциональный тон, т. е. сопровождаются положительными или отрицательными эмоциями, которые так же, как и ощущения, с которыми они связаны, носят смутный, недифференцированный характер.
Значение органических ощущений в жизнедеятельности организма и в поведении человека Очень велико. Раздражения мышечно-двигательных рецепторов сигнализируют в центральную нервную систему о состоянии и изменениях в деятельности тех или других органов: сердца, сосудов, желез и т. д.
Органические ощущения часто выступают в тесном комплексе с внешними ощущениями, отражающими свойства окружающих предметов. Это имеет важное значение для деятельности человека. Благодаря им организм может, как говорит К. М. Быков, «устанавливать своё поведение во внешней среде в зависимости от состояния внутренней среды».
Вместе с тем деятельность висцеральных анализаторов тесно связана с вегетативной нервной системой, благодаря чему они оказывают влияние на общую работоспособность организма, повышая или понижай её. Их роль в мышечной деятельности выражается часто в расстройстве координации движений или, наоборот, в их большей слаженности. Они оказывают большое и разнообразное влияние на психическую деятельность человека.
И. М. Сеченов определил органические ощущения, как «системные чувства». Он различал Общую и специфические формы этих ощущений. «Общим фоном Для относящихся сюда многообразных проявлений, — писал он, — служит то смутное валовое чувство (вероятно, из всех органов тела, снабженных чувствующими нервами), которое мы зовём у здорового человека чувством общего благосостояния, а у слабого или болезненного — чувством общего недомогания».
Это общее (фоновое) системное чувство, несмотря на свой спокойный, ровный, смутный характер, влияет, однако, очень резко на рабочую деятельность и психику человека. От него зависит «здоровый тон во всём, что делается в теле». Это общее системное чувство не всегда, однако, остаётся спокойным: время от времени из общей чувственной картины выделяется тот или другой вид системного чувства, который становится господствующим.
И. М. Сеченов указывает несколько примеров таких специальных видов: голод, жажда, половое чувство, позыв на деятельность, усталость, сонливость. Он подчёркивает, что системные чувства всегда имеют характер позыва (позыв на еду, питьё, на деятельность, отдых, сон).
Появляясь периодически, они исчезают вместе с удовлетворением позыва. Системные чувства развиваются постепенно и столь незаметно, что уловить их начало невозможно. Но, развившись до известной степени, они всегда доходят до сознания и влияют очень резко на психику человека. Увеличиваясь в своей интенсивности, эти чувства приобретают резко выраженный импульсивный характер и становятся — через посредство психики — источником для многообразных сложных форм поведения, направленных к удовлетворению тех или иных потребностей, с которыми они связаны.
Адекватными раздражителями для болевых ощущений являются физико-химические процессы, возникающие в тканях и органах нашего тела при их разрушении или повреждении.
Рецепторный отдел болевого анализатора состоит из свободных окончаний афферентных нервов, расположенных в своём большинстве в коже, слизистых оболочках, а также во внутренних органах. Больше всего чувствительна к болевым раздражителям поверхность кожи, снабжённая наиболее развитым болевым рецепторным аппаратом: на каждом квадратном сантиметре её расположено в среднем до 100 болевых точек; число их на всей поверхности кожи доходит до миллиона.
Значительно менее развиты болевые рецепторы внутренних органов. Если болевые ощущения в коже могут быть довольно хорошо локализованы, чему в значительной мере способствует одновременное раздражение тактильных и температурных рецепторов, то болевые ощущения во внутренних органах такой дифференцированной локализации не имеют. Многие внутренние органы почти не чувствительны к разрушениям, производимым резанием, прижиганием и т. д. Топография коркового отдела болевого анализатора не уточнена.
Необходимо иметь в виду, что болевые ощущения сигнализируют о характере повреждения тех или других частей организма, а не непосредственно о физических причинах, вызвавших эти повреждения: мы ощущаем боли острые, тупые, ноющие, сверлящие, коликообразные, жгучие, ссадины и т. п.
Болевые ощущения бывают разной интенсивности, достигая в отдельных случаях очень большой силы. Все они всегда связаны с особыми эмоциональными состояниями в такой степени, что в этом комплексе очень трудно выделить составляющие его познавательный и чувственный элементы. В этом комплексе всегда участвуют и тактильные ощущения, облегчающие, как указано выше, локализацию болей.
Именно тактильные, а не болевые ощущения сигнализируют о характере предметов, вызвавших повреждение: в болевом ощущении мы отражаем качество боли (острая, жгучая и т. п.), а то, что она причинена режущим или колющим орудием, распознаём с помощью тактильных ощущений.
Болевые ощущения не отражают свойства предметов и явлений, причинивших организму то или другое повреждение. Эта функция выполняется тактильными и температурными ощущениями, с которыми болевые ощущения всегда выступают в определённом комплексе. Сами же болевые ощущения возникают лишь в ответ на физико-химические изменения в организме или в его отдельных органах и частях, появляющиеся в связи с их повреждением или утомлением. Примером могут служить мышечные боли в результате усиленной мышечной работы.
Болевые ощущения имеют очень большое значение в жизнедеятельности организма, сигнализируя о наступивших повреждениях и вызывая в ряде случаев характерные защитные реакции или действия, направленные на сохранение целостности организма и обеспечение его работоспособности.
Отсутствие болевых ощущений в отдельных случаях могло бы привести к необратимым разрушениям и даже гибели организма. Болевые ощущения при занятиях физическими упражнениями, например мышечные боли при перетренировке, помогают уточнить характер и степень травм и принять необходимые меры к их излечению.
Не всякий раздражитель, воздействующий на рецепторные окончания того или другого анализатора, способен вызвать ощущение. Необходимо, чтобы раздражитель имел определённую величину или силу. Минимальная величина или сила раздражителя, при которой этот раздражитель оказывается способным вызывать в рецепторе нервное возбуждение, а вместе с тем и ощущение, называется нижним абсолютным порогом раздражения или ощущения.
Чем меньше величина этого порога, тем стало быть выше чувствительность данного анализатора. Большинство наших анализаторов обладает очень высокой чувствительностью. Например, абсолютный нижний порог слухового ощущения, измеряемый в единицах давления воздушных звуковых волн на барабанную перепонку, равняется у человека в среднем 0,001 бора.
Высокая степень чувствительности нашего слухового анализатора станет для нас ясной, если мы примем во внимание, что один бор равняется приблизительно одной миллионной части нормального атмосферного давления. Это та величина давления, которая остаётся в катодной лампе после того, как из неё выкачан воздух самыми совершенными насосами.
Ещё выше чувствительность зрительного анализатора. Абсолютный нижний порог ощущений света равняется 2,5—10~10 эрг/сек. Порог обоняния острых запахов равняется концентрации 4*4—10~14 г/мл. Грубее абсолютный порог тактильных ощущений, равный в среднем 6*10~2 эрг.
Помимо нижнего, имеется также и верхний абсолютный порог ощущения, который характеризуется такой максимальной величиной раздражителя, при которой этот раздражитель перестаёт ощущаться. Так, абсолютный верхний порог слышимости тонов составляет у человека в среднем 20 000 колебаний звуковых волн в секунду.
В величинах абсолютных порогов ощущения наблюдаются значительные индивидуальные различия. У одних людей они выше, у других ниже. Изменяется величина порогов также и с возрастом. Так, у детей абсолютный верхний порог слышимости тонов равен 20 000 колебаний в секунду, а у стариков он составляет 15 000 и ниже.
От абсолютных (нижнего и верхнего) порогов отличают разностные пороги, или пороги различения. Так называется минимальная разница в интенсивности двух однородных раздражителей, которую мы способны ощутить. Не всякую разницу в интенсивности двух однородных раздражителей мы замечаем. Необходимо, чтобы эта разница достигала определённой величины.
Например, звуки в 400 и 402 колебания в секунду мы воспринимаем как звуки одинаковой высоты. Две поверхности с коэффициентами отражения света 0,70 и 0,72 ощущаются нами как одинаково светлые. Два груза весом 500 г и 510 г кажутся нам одинаково тяжёлыми. Человек обычно ощущает как одинаковые два движения в локтевом суставе, если различие между ними не больше 0,3°. Чем меньше величина разностного порога, тем выше способность различения у данного анализатора.
Чувствительность анализаторов, определяемая величиной порогов ощущения, зависит от многих условий. Она повышается или понижается в зависимости: 1) от внешних условий, сопутствующих основному раздражителю (острота слуха более высока в тишине и понижается при наличии шумной обстановки), 2) от состояния рецептора (глаз, утомлённый интенсивным светом, снижает свою чувствительность; пороги мышечно-двигательной чувствительности ухудшаются после длительной мощной мышечной работы); 3) от состояния центральных отделов анализаторов (при болезненном состоянии организма, при наличии значительного умственного утомления или при перетренировке чувствительность снижается).
Исследования в области разностной чувствительности показали, что нет прямого соответствия между величиной или силой раздражения и вызываемой интенсивностью ощущения. Мы сравниваем свои ощущения по их силе: они представляются нам или равными, или едва отличающимися по своей интенсивности, или заметно различными. Однако различия в интенсивности ощущений не стоят в прямой зависимости от абсолютных различий в интенсивности вызывающих их раздражителей.
Например, чтобы ощутить едва заметное различие в тяжести, нам необходимо к грузу в 100 г прибавить (или отбавить от него) 10 г. Но едва заметная разница в ощущении для груза в 1000 г будет вызываться прибавкой к основному грузу уже не 10 г, а 100 г. Оказывается, что величина разностного порога зависит не от абсолютной, а от относительной величины раздражителей: чем больше интенсивность исходного раздражителя, тем больше мы её должны увеличить, чтобы получить едва заметную разницу в ощущениях.
Эта закономерность может быть выражена следующим образом: величина, на которую надо увеличить интенсивность раздражителя, чтобы получить едва заметное увеличение ощущения, всегда составляет определённую часть первоначальной величины или силы раздражителя. Например, для ощущений света эта прибавка составит 0,01 первоначальной величины раздражителя, для слуховых ощущений 0,1, для ощущений тяжести (при взвешивании на руке) 1/17 первоначального груза, для ощущения давления 1/30 исходного давления и т. д.
Эта зависимость силы ощущения от силы раздражителей может быть выражена следующим образом: ощущение увеличивается пропорционально логарифму раздражения, или интенсивность ощущений изменяется в арифметической прогрессии, когда интенсивность соответствующих раздражений изменяется в геометрической прогрессии (так называемый закон Вебера-Фехнера).
Однако попытка придать исследуемой закономерности математическую формулу оказалась несостоятельной, поскольку едва заметные различия в ощущениях не являются постоянными величинами. Нельзя считать, что едва заметное ощущение различия грузов в 100 г и 110 г равняется едва заметному ощущению при сравнении грузов в 1000 г и 1100 г. Таким образом, закон Вебера-Фехнера должен рассматриваться как имеющий всего лишь относительное значение.
Однако основные факты, положенные в основу этого закона, не могут вызывать сомнения. Действительно, величина разностного порога относительна и в пределах средних интенсивностей раздражителей меняется в зависимости от абсолютной величины раздражителя. Это положение имеет большое практическое значение.
Например, разностный порог при подъёме штанги будет возрастать по мере увеличения её веса; мышечная чувствительность борца ухудшается при встрече с противником более тяжёлого веса; точность зрительной оценки расстояний при игре с мячом (футбол, хоккей, теннис и др.) также меняется в связи с дальностью этих расстояний; сопротивление воздуха при прыжках на лыжах с трамплина ощущается с разной степенью точности в зависимости от силы ветра; лётчик, привыкший к своему самолёту и обычным ощущениям сопротивления, испытываемого при нажиме на ручку управления, ухудшает разностную чувствительность при переходе на самолёт с более сильной или слабой натяжкой тросов, хуже оценивает изменение в интенсивности давления на ручку, с большим трудом управляет самолётом и т. д.
Как абсолютные, так и разностные пороги имеют большое значение в практической деятельности человека. Например, усвоение сложных видов физических упражнений облегчается в тех случаях, когда спортсмен имеет высокие разностные пороги мышечно-двигательной и вестибулярной чувствительности. Это позволяет ему заметить и исправить малейшие отклонения в совершаемых им движениях.
При непрерывном и длительном воздействии какого-либо раздражителя соответствующие рецепторы приспосабливаются к нему, вследствие чего начинает снижаться интенсивность нервных возбуждений, передаваемых от рецепторов к коре, что и лежит в основе так называемой адаптации.
Благодаря адаптации ощущения, бывшие резкими и сильными при первоначальном раздражении рецептора, затем, при непрерывном действии того же раздражения, ослабевают и могут даже совсем исчезнуть. Примером может служить адаптация к длительно действующему запаху. В отдельных случаях адаптация выражается, наоборот, в повышении чувствительности. Например, при переходе от света к темноте мы не различаем находящихся вокруг нас предметов. Однако по прошествии некоторого времени это ощущение оказывается возможным.
Сенсибилизацией называется повышение чувствительности анализаторов. Часто она связана с общим повышением возбудимости коры головного мозга под воздействием определённых раздражителей. Например, приём кофеина или каких-либо других возбуждающих средств усиливает нервную деятельность коры, в связи с чем повышается и чувствительность анализаторов: слуховые, зрительные, тактильные и другие ощущения начинают протекать более ясно и отчётливо, чем в обычных условиях.
Большой интерес представляет собой вид сенсибилизации, состоящий в повышении чувствительности одних анализаторов под влиянием одновременной деятельности других анализаторов. Например, при раздражении глаза светом оптимальной интенсивности, при которой зрительная функция осуществляется легко и быстро, одновременно повышается и чувствительность к звукам. Обратно, острота зрения и цветовая чувствительность увеличиваются при одновременном длительном воздействии звуков средней интенсивности.
Такую же роль могут играть вкусовые ощущения: определённые дозы сахара повышают чувствительность зрительного анализатора, средней степени ощущения холода повышают слуховую и зрительную чувствительность. Наоборот, жаркая температура и душная атмосфера приводят к их снижению.
Ритмические слуховые ощущения содействуют усилению мышечно-двигательной чувствительности: мы лучше ощущаем и выполняем наши движения, если физические упражнения сопровождаются музыкой.
Физической основой сенсибилизации ощущений являются процессы взаимосвязи анализаторов, которые находятся в постоянном взаимодействии. Корковые части одних анализаторов не изолированы от других, они принимают участие в общей деятельности мозга. В связи с этим движение нервных процессов в центральных отделах одних анализаторов по законам иррадиации и взаимной индукции находит своё отражение в деятельности других анализаторов.
Эта взаимосвязь усиливается, когда функции разных анализаторов участвуют в какой-нибудь общей деятельности. Например, мышечно-двигательный и слуховой анализаторы могут быть органически связаны с выполнением движений (характер звука соответствует характеру движений), и тогда один из них усиливает чувствительность другого.
Взаимодействие анализаторов, приводящее к сенсибилизации одних ощущений другими, может наблюдаться и тогда, когда анализаторы не связаны общей деятельностью (сахар и повышение зрительного порога; холод и повышение остроты слуха). В этих случаях явления сенсибилизации объясняются установлением временных условно-рефлекторных связей между анализаторами; в результате такой, возникшей по законам образования условных рефлексов, связи повышение деятельности одного анализатора является закономерным условием повышения деятельности другого анализатора.
Например, холодовый раздражитель не только возбуждает температурный анализатор, но и (через посредство последнего) связывается со слуховым анализатором.
Чувствительность анализаторов иногда повышается также и вследствие того, что на них долгое время не воздействовали соответствующие раздражители. Например, чувствительность глаза к свету после 30—40-минутного пребывания в темноте может увеличиваться в 20 000 раз.
Совершенствование ощущений в процессе индивидуальной жизни человека может состоять как в повышении общей чувствительности тех или других анализаторов, так и в развитии способности различения — более чёткого выделения отдельных элементов в сложных раздражителях.
Человек может обладать высоким порогом слуховой чувствительности, но не уметь различать в сложных звуковых раздражителях их составные части. Музыкальный аккорд воспринимается этим человеком генерализованно, он не выделяет в нём отдельных тонов. Но он может развить свои ощущения, научиться различать музыкальные тоны. Спортсмен, впервые совершающий прыжок с трамплина на лыжах, плохо разбирается в своих мышечно-двигательных ощущениях, хотя и может обладать большой чувствительностью двигательного анализатора.
После первого прыжка он может рассказать о нём только суммарно, в самом общем виде, не выделяя отдельных ощущений. Однако впоследствии двигательные ощущения у него развиваются, и он может дифференцированно отметить в своём сознании отдельные элементы движения.
Ощущения включаются во все виды человеческой деятельности. Только через эту деятельность и происходит их развитие. В зависимости от того, какой вид деятельности наиболее свойствен данному человеку, у него разовьются более одни, чем другие, ощущения.
Так, музыкант отличается высоким развитием слуховых ощущений именно в применении к музыкальной деятельности. У шофёра слуховые ощущения развиваются применительно к его профессии: он лучше, чем другие, различает звуки работающего мотора. Рабочий на производстве может развить у себя тактильные ощущения, связанные с работой при помощи специальных инструментов, и т. д.
Развитие ощущений имеет в своей основе концентрацию возбуждений в корковых отделах анализаторов, ограничение их первоначальной генерализации путём выработки специальных дифференцировок. Этот процесс, как говорит И. П. Павлов, есть не что иное, как «постепенное заглушение сначала широко возбуждённого мозгового конца анализатора, исключая его мельчайшую часть, отвечающую данному условному раздражителю».
У человека этот процесс имеет активный характер. Та или иная деятельность для лучшего своего выполнения требует сосредоточения внимания на отдельных элементах работы. В связи с этим происходит выделение этих элементов и их лучшее отражение в ощущениях. Ребёнок, вначале суммарно, генерализованно воспринимавший музыкальные аккорды, может развить у себя слуховые ощущения музыкальных тонов лишь в процессе длительного обучения, сосредоточивая своё внимание на их восприятии. Лыжник разовьёт свои проприоцептивные ощущения тоже только путём сосредоточения внимания на движениях рук, ног, корпуса, а также отдельных элементах этих движений во время прыжка.
Занятия физическими упражнениями, связанные с сознательным выполнением очень точных движений, в высшей степени содействуют развитию проприоцептивных ощущений. Опытный спортсмен может точно дифференцировать тончайшие мышечно-двигательные ощущения, связанные с тем видом спорта, в котором он тренируется. Специальной тренировкой можно достигнуть очень больших успехов в развитии ощущений равновесия.
Эта тренировка обычно состоит из повторных, постепенно усиливающихся раздражений вестибулярных рецепторов, в результате которых их чувствительность понижается и они уже слабее реагируют на резкие изменения скорости движения. Опытный лётчик уже не испытывает ложных ощущений в трудных для него положениях, которые свойственны начинающему лётчику. Как и при других видах ощущений, тренировка ощущений равновесия достигает лучших результатов, если пилот на время полёта старается сознательно выполнять необходимые правильные движения; при этом важно, чтобы его действия, связанные с управлением самолётом, были совершенно правильными, несмотря на необычные раздражения вестибулярного анализатора.
Большое значение при тренировке вестибулярного анализатора имеют специальные виды физических упражнений, например акробатические кувырки, кульбиты, прыжки в воду с большой высоты и в особенности с различными фигурами. Эти упражнения в конце концов приучают человека активно, правильно действовать в условиях довольно сильного раздражения вестибулярных рецепторов.
Полезны также упражнения на лопинге и рейнском колесе, связанные с частыми вращениями и с очень большой скоростью. Уже простое вращение в рейнском колесе приучает вестибулярный аппарат к раздражениям, типичным при вращении тела. Когда же во время этого вращения спортсмену даются задания с определённой силой и точностью притягивать и отталкивать какие-нибудь предметы, он в скором времени приучается к точному выполнению сознательных действий на фоне резких изменений, которые наступают в вестибулярном анализаторе при вращении тела.
Нет ни одного вида ощущений, который нельзя было бы развить в процессе тренировки. Большую роль при этом играет вторая сигнальная система. Ощущения становятся более ясными и отчётливыми, их локализация уточняется, если соответствующие конкретные образы связываются с их словесными обозначениями. Развитие ощущений, имеющих значение в том или ином виде деятельности, стоит в прямой связи с наличием дифференцированной терминологии и её правильным применением.
Едва ли можно было бы хорошо развить ощущения музыкальных тонов, если бы эти тоны не обозначались соответствующими терминами. То, что не обозначается словом, плохо выделяется из общего комплекса и слабо отражается нашими ощущениями.
Трудность развития мышечно-двигательных ощущений в известной степени объясняется недостатками спортивной терминологии: 1) она пока ещё незначительна по своему объёму и не охватывает всех существенных элементов движения; 2) применяемые словесные обозначения движений и их элементов не всегда отличаются требуемой чёткостью и дифференцированностью, часто носят слишком общий характер.