Структура и общие характеристики анализаторов

Информацию о внешней и внутренней среде организма человек получает с помощью сенсорных систем – анализаторов.

В соответствии с современными представлениями анализаторы – это специализированные части нервной системы, включающие периферические рецепторы (сенсорные органы, органы чувств), отходящие от них нервные волокна (проводящие пути) и клетки центральной нервной системы, сгруппированные вместе (сенсорные центры), где проводится обработка информации.

Общая функциональная схема анализатора показана на рис. 6.

Рис. 6. Общая функциональная схема анализатора

Центральной частью анализатора является некоторая зона в коре головного мозга. Периферическая часть – рецепторы – находится на поверхности тела для приема внешней информации либо размещается во внутренних системах и органах для восприятия информации об их состоянии. Внешние рецепторы обычно называют органами чувств. Морфологически рецепторы представляют собой клетку, снабженную подвижными волосками или ресничками, обеспечивающими чувствительность рецепторов. Проводящие нервные пути соединяют рецепторы с соответствующими зонами мозга.

Рассмотрим основные параметры анализаторов.

Абсолютная чувствительность к интенсивности сигнала характеризуется минимальным значением воздействующего раздражителя, при котором возникает ощущение. Абсолютный порог определяется в единицах измерения раздражителя.

Минимальную адекватно ощущаемую интенсивность сигнала принято называть нижним порогом чувствительности.

Психофизиологическими опытами установлено, что величина ощущения изменяется медленнее, чем сила раздражителя.

Эту закономерность выражает закон Вебера – Фехнера (закон восприятия):

J = KlgE + C,

т.е. при линейном увеличении интенсивности раздражителя (E) интенсивность ощущения (J) растет логарифмически. Здесь К и С – константы, определяемые данной сенсорной системой.

Максимальную адекватно ощущаемую величину сигнала принято называть верхним порогом чувствительности, или болевым порогом.

Диапазон чувствительности к интенсивности включает все переходные значения раздражителя от абсолютного порога чувствительности до болевого порога.

Дифференциальный порог чувствительности к изменению интенсивности сигнала – это минимальное изменение интенсивности сигнала, ощущаемое человеком.

Границы (диапазон) спектральной чувствительности определяются для анализаторов, чувствительных к изменению частотных характеристик сигнала (слуховой, зрительный и т.п.).

Дифференциальная чувствительность к изменению частоты сигнала –это минимальное изменение частоты сигнала, ощущаемое человеком.

Пространственные характеристики чувствительности специфичны для каждого анализатора.

Для каждого анализатора характерна минимальная длительность сигнала, необходимая для возникновения ощущений.

Время, проходящее от начала воздействия раздражителя до появления ощущения, называют латентным периодом.

Величина латентного периода для различных анализаторов следующая:

Адаптация (привыкание) и сенсибилизация (повышение чувствитель-ности) характеризуются временем и присущи каждому типу анализаторов.

Не вся сенсорная информация осознается, большей частью она нужна для многих регуляторных процессов, протекающих бессознательно. Например, вестибулярная и двигательная рецепция и осязание участвуют в двигательной координации, терморецепция используется для автоматической регуляции температуры тела, дыхание изменяется на основе информации о содержании газов в крови, а болевые стимулы вызывают защитные реакции.

Функционирование разных анализаторов существенно изменяется под влиянием неблагоприятных для человека условий. Низкие и высокие температуры, вибрации, перегрузки, невесомость, слишком интенсивные потоки информации, ведущие к дефициту времени, и ее недостаток, утомление, вызванное длительной работой или неблагоприятными условиями, состояние стресса – все эти факторы вызывают различные изменения характеристик анализаторов.

Чтобы обеспечить достаточную надежность деятельности человека при приеме и анализе сигналов в любых условиях, для практических расчетов рекомендуется использовать не абсолютные и дифференциальные пороги чувствительности анализаторов к различным характеристикам сигналов, а оперативные пороги, характеризующие не минимальную, а некоторую оптимальную различимость сигналов. Обычно оперативный порог в 10...15 раз выше соответствующего абсолютного и дифференциального.