Поняття про відчуття
як початкову ланку пізнавального процесу
Життєдіяльність людини відбувається у складному та мінливому середовищі, тому вона потребує вміння орієнтуватися в навколишніх умовах і пристосовувати до них свої дії. Знання про зовнішній і свій внутрішній світ людина набуває в ході чуттєвого та логічного пізнання дійсності за допомогою пізнавальних психічних процесів: відчуття, сприймання, мислення, уяви. Пізнавальна діяльність завжди розпочинається з чуттєвого відображення світу у відчуттях та сприйманні.
Відчуття — це відображення окремих властивостей предметів і явищ при безпосередній дії подразників на органи чуття. У відчуттях людині відкриваються кольори та звучання, пахощі і смак, вага, тепло чи холод речей, що її оточують. Крім того, відчуття дають інформацію про зміни у власному тілі: людина відчуває порушення у функціонуванні внутрішніх органів, положення і рух свого тіла й окремих його частин.
Відчуття як образи, що відбивають окремі властивості предметів, виникають під час діяльності будь-яких органів чуття. Наприклад, коли людині дуже недовго показують предмет, вона бачить пляму певного кольору, але не може сказати, що це за предмет. Слухаючи незнайому мову, людина вловлює висоту, тембр, гучність голосу, хоча не сприймає змісту мовленого. Але пізнання рідко розпочинається з чуттєвого відображення окремих властивостей предметів («щось світиться», «щось звучить»). Як правило, в людини одразу виникає цілісний образ об'єкта, в якому далі можуть бути виділені окремі його риси. Більш складною і розвиненою, ніж відчуття, але тісно пов'язаною з ним формою чуттєвого пізнання світу є сприймання.
Сприймання — це відображення цілісних предметів і явищ при безпосередній дії подразників на органи чуття. Коли людина перебуває в оточенні звичайних речей, у неї формуються цілісні образи навколишніх предметів. Вона бачить речі, чує їхнє звучання, торкається їх.
Відображаючи предмети та їхні властивості, сприймання і відчуття являють собою різні за повнотою, глибиною й
адекватністю ступені чуттєвого пізнання невичерпного багатства світу. Але значення відчуттів та сприймання в діяльності людини не обмежується інформуванням про події у внутрішньому та зовнішньому середовищі. Чуттєвий образ для людини є сигналом про значущість цих подій і, отже, регулятором ЇЇ поведінки в середовищі. Сприймаючи, наприклад, зміну погодних умов (відчуваючи холод, спеку чи вітер), людина може пристосуватися до них чи уникнути їх. Виконуючи різні трудові дії, за допомогою відчуттів — передусім м'язових і дотикових — вона точно відображає окремі властивості та цілісні ознаки речей і тільки на цій основі координує з ними свої дії. Втрата м'язової чутливості при деяких захворюваннях робить людину безпорадною у використанні найзвичніших предметів.
Роль відчуття та сприймання в нашому житті настільки значна, що існує потреба у підтриманні інформаційного балансу з середовищем, порушення якого веде до дезорганізації особистості та розладів у функціонуванні організму. Про це свідчать дослідження із штучним створенням інформаційного голоду через обмеження зорових, слухових, дотикових, рухових та інших стимулів, які завжди слугують звичним фоном життєдіяльності людини. У стані інформаційного голоду в досліджуваних людей з'являлися галюцинації, вони відчували сильний неспокій і просили припинити експеримент.
Відображення дійсності у відчуттях та сприйманні властиве як людині, так і тваринам, але результати цього відображення — чуттєві образи — дуже відрізняються за своїм змістом та функціями. Образна сфера людини розвивається в суто людських формах активності — діяльності, спілкуванні, навчанні. Тому вона відображає соціальні умови життя, предмети, створені людською працею, природу, на яку людина активно впливає. Тварини відтворюють у своїх образах тільки біологічно значущі умови існування. Чуттєве відображення є для них вищою формою орієнтування у світі. Для людини, повторюємо, це лише початковий ступінь пізнання світу, пізнання, яке триває і розгортається в уяві й мисленні.
2. Нейрофізіологічні механізми відчуттів
Анатомо-фізіологічною структурою, в якій: відбувається виникнення відчуття, є аналізатор. Він являє собою складний нервовий механізм, що здійснює тонкий аналіз зовнішню і внутрішнього середовища, виділяючи з нього окремі стимули, що відображаються людиною як властивості предметів і явищ.
В організмі функціонує система аналізаторів, кожен з яких забезпечує формування відчуттів певної якості — зорових, слухових, температурних., больових, м'язових тощо. Будь-який аналізатор складається з периферійної частини — рецепторів, провідникових нервових шляхів — та центральної частини в корі та підкірці головного мозку. В рецепторах відбувається перетворення енергії фізичних і хімічних подразників, що діють на організм, у нервове збудження. Провідникові шляхи складаються з нейронів, розміщених на різних рівнях нервової системи, які поєднують рецепторну периферію з мозковим центром. У центральній частині аналізатора здійснюється основна обробка нервових імпульсів, що надходять з периферії.
У багатьох аналізаторів є специфічні допоміжні структури, які оптимізують дію подразників на рецептори. Це рогівка, зіниця та кришталик ока, барабанна перетинка та слухові кісточки вуха тощо. Разом із рецепторами вони складають орган чуття. В органах відчуття відбуваються фільтрація і перетворення того чи іншого виду енергії. З безлічі фізичних та хімічних факторів середовища органи чуття виділяють такі, для сприймання яких у їхній рецепторній частині є відповідні механізми. Наприклад, око та його рецепторна частина — сітківка — тонко реагує на електромагнітне випромінення у видимій частиш спектра, вухо з рецепторним апаратом кортієвого органа сприймає механічні коливання повітря певної амплітуди й частоти, температурні рецептори шкіри реагують на теплову енергію тощо. З усього діапазону можливих впливів енергії орган чуття виділяє дуже незначну частину стимулів, які мають життєво важливе значення. Так, електромагнітні хвилі, що можуть викликати зорове відчуття, становлять лише одну десятиквадрильйонну частину всього спектра електромагнітного випромінення. Хвилі, що знаходяться всередині цього невеликого діапазону і розрізняються за своєю довжиною, породжують відчуття різного кольору. Слухові рецептори реагують на коливання повітря лише в межах від 15 до 20 тис. герц.
Крім фільтрації подразників, органи чуття та окремі рецепторні системи здійснюють перетворення енергії подразника у процес нервового збудження, змінюючи при цьому свій фізично-хімічний стан. Наприклад, рецептори сітківки ока (палички та колбочки) переводять електромагнітну енергію світла в хімічну енергію, а останню в енергію електричних імпульсів.
Механізми трансформації енергії рецепторами різних органів чуття дуже відрізняються, але всі вони ведуть до частотно-амплітудних змін електричної активності рецепторів. Такі зміни копіюють зміни у дії подразників. Отже, якщо рецепторні «входи» пристосовані до прийому різних видів енергії, то їхні «виходи» надсилають сигнали, що за своєю природою є універсальними для всієї нервової системи. Такі сигнали, зазнавши певної обробки у висхідних аферентних шляхах, передаються до головного мозку.
Мозкова, центральна, частина аналізатора складається з ядра та розсіяних по корі окремих спеціалізованих клітин. Ядро, утворене з маси нервових клітин, міститься у тій частиш кори, куди входять провідникові шляхи від рецептора. Так, ядро зорового аналізатора розташоване у потилицевих долях, слухового — у скроневих долях кори. Розсіяні елементи кожного аналізатора входять до ділянок, суміжних з ядрами інших аналізаторів, завдяки чому аналізатори перебувають у постійній взаємодії. Проявляється вона, наприклад, у тому, що в людини під впливом звуків можуть виникнути відчуття кольору, а деякі кольори можуть викликати відчуття тепла чи холоду. Це явище має назву синестезії. Явище синестезії поширюється на всі відчуття. Це виражається у мові, у поширених словосполученнях: теплий колір, пронизливий звук, гострий смак і т. п.
Ядра аналізаторів здійснюють найтонший аналіз зовнішніх і внутрішніх впливів. Руйнування ядра зорового аналізатора призводить до втрати цілісного предметного сприймання. Якщо зруйноване ядро слухового аналізатора, людина не розпізнає мелодії. Однак при цьому здатність розрізняти світло та окремі звуки не втрачається, що пояснюється збереженням розсіяних елементів.
Мозковий кінець аналізатора є проміжною ланкою нервових імпульсів, що виникають у рецепторі. Досягнувши кори та зазнавши обробки, перетворені імпульси знову по-
вертаються до рецепторних систем. Завдяки цьому функціонування рецепторів змінюється під дією не лише зовнішніх впливів, а й імпульсів, які йдуть від мозкового кінця аналізатора. Аналізатор є частішою рефлекторного апарату, до якого входять також виконавчий механізм як система мото-нейронів, іннервуючих м'язи, суглоби та інші «робочі» органи, і спеціальні нейрони-модулятор й, що змінюють збудження інших нейронів.
Відображення світу не завершується аналітичними процесами, які несуть інформацію про окремі якості та властивості предметів. У нервовій системі існують структури, що забезпечують синтез елементарних процесів і відображення предметів навколишнього світу в їхній цілісності. Такі структури являють собою нейрофізіологічний механізм сприймання.
Початковий етап синтезу подразників здійснюється у рецептивних полях органів чуття. Рецептивне поле — це сукупність рецепторів, які замикаються на один нейрон того чи іншого рівня нервової системи. На рис. 9 зображена схема рецептивного поля нейрона кори головного мозку.
На схемі показано, що перш ніж нервове збудження від рецептора потрапить до кори, воно перемикається на двох проміжних рівнях. Стосовно нейронів кожного з цих рівнів можна говорити про власні рецептивні поля, до яких входять поля всіх нейронів нижче розташованого рівня, що мають вихід на даний нейрон.
Формування образу забезпечується злагодженою роботою багатьох рецептивних полів, які в свою чергу об'єднані у клітинні ансамблі. Кожен такий ансамбль містить багато взаємопов'язаних рецептивних полів різного рівня, що реагують на одну ознаку, виділяючи її з багатьох інших. Такою ознакою можуть бути кут чи нахил лінії для зору, фонема для слуху тощо, але за своєю структурою вона набагато складніша, ніж елементарний подразник, що збуджує один рецептор. Знайдено, наприклад, зорові нейрони, які збуджуються при стимулюванні всього поля рецепторів сітківки складною геометричною конфігурацією і не збуджуються, якщо сітківка ока стимулюється простим мигтінням світла. Чим вищий рівень, на якому розташовані нейрони, тим складнішими стають ознаки, що виділяються.
Але процесів прийняття та переробки навіть найскладніших сигналів для формування образу недостатньо. На вищих рівнях нервової системи функціонують елементи, які
порівнюють периферійну інформацію з еталонами, що зберігаються в пам'яті. Це свідчить про використання індивідуального досвіду в процесі сприймання. Так, людина не зможе адекватно сприйняти комп'ютер, якщо вперше його побачила, незважаючи на наявність інформації, що надходить від органів чуття. Тому сприймання треба розглядати як інтелектуальний процес, пов'язаний з накопиченням досвіду взаємодії з різними предметами та явищами навколишнього світу.
Вивчення нейрофізіологічних механізмів сприймання підтверджує припущення спеціалістів з комп'ютерного моделювання психічних явищ про деяку схожість процесів прийому та переробки інформації в людини та в сучасних комп'ютерних системах і дає змогу використовувати раціональніші схеми моделювання процесів сприймання, ніж у 50—60-х роках, коли їхні фізіологічні основи були практично не відомі Моделювання сприймання базується на принципі поетапної обробки інформації людиною та комп'ютером у разі сприймання знайомих предметів — так званого розпізнавання образів. Етапи обробки інформації, що збігаються, включають процеси її реєстрації, виділення властивостей об'єктів завдяки роботі спеціалізованих каналів чи детекторів, порівняння стимулу з тією інформацією, котра отримана раніше і зберігається у тривалій пам'яті, прийняття рішення — вибір із багатьох актуалізованих кодів такого, який найбільше відповідає даному стимулу. Моделювання процесів сприймання має велике практичне значення, бо в перспективі допоможе вирішити проблему швидкого введення інформації за допомогою мовних команд чи з письмового тексту, що значно розширить можливості використання комп'ютерної техніки.
3. Властивості й закономірності відчуттів та сприймання
Відчуття та сприймання людини виконують у її життєдіяльності дві основні, тісно пов'язані між собою функції, — з одного боку, інформують про властивості середовища, з іншого — організують дії людини відповідно до зміни умов. Для ефективного здійснення цих функцій відчуття і сприймання повинні об'єктивно відображати як ситуацію, так і дії людини, що мають бути адекватними ситуації.
В історії психології були спроби трактувати відчуття та сприймання ях умовні знаки, а не зображення, образ дійсності. У XIX ст. німецький фізіолог І. Мюллер навів переконливі, на перший погляд, докази залежності відчуття від будови рецептора, органа чуття, де воно виникає, а не від природи подразника, що його викликає. Так, сітківка ока дає зорове відчуття під дією різних подразників: світла, електричного струму, механічного тиску. Проте той самий подразник може викликати різні відчуття залежно від того, на який рецептор він діє. Електричний струм, діючи на око, породжує зорове відчуття, діючи на вухо — слухове відчуття. Але наведені приклади можна трактувати інакше, якщо розглядати їх у світлі тієї ролі, яку відіграють відчуття та сприймання у життєдіяльності.
Регуляція поведінки чуттєвими образами вимагає якнайточнішого відображення властивостей предметів і явищ. Тому й рецепторні апарати мають бути добре пристосовані до специфічних зовнішніх подразників (електромагнітних та акустичних коливань, механічного тиску тощо). У процесі еволюції рецептори різних представників тваринного світу напрочуд досконало пристосувалися до подразників, пов'язаних з біологічно важливими об'єктами. Наприклад, анатомо-фізіологічна будова ока кішки дає можливість цьому нічному хижакові бачити один квант променевої енергії. Деякі риби здатні відчувати напругу магнітного поля.
При створенні технічних пристроїв для фіксації тих чи інших властивостей навколишнього світу людина здебільшого наслідувала природу. Згадаймо, наприклад, аналогії у будові ока і фотоапарата.
Наведені Мюллером факти реагування рецептора на неадекватні подразники пояснюються тим, що рецептор, функцією якого є отримання інформації із середовища, вирізняється високою чутливістю і реагує на широке коло подразників. Але його реакція на неадекватні подразники незрівнянно менш виразніша, ніж на адекватні. Так, електричний струм, діючи на око, викликає не диференційоване зорове відчуття, яке не можна порівняти з тонким відчуттям, що його породжують електромагнітні коливання.
Чуттєві образи невіддільні від предметів, що їх викликають. Тому людина звичайно не розрізняє предмет, що сприймається, та його образ. Проте таке розрізнення дуже важливе, бо чуттєві образи завжди бідніші й обмеженіші порівняно з відображуваними в них предметами та явищами. По-перше, у фізичному світі є об'єкти, які не сприймаються без спеціального обладнання, наприклад мікроорганізми. По-друге, об'єкти можуть бути сприйняті хибно, про що свідчать ілюзії та помилки сприймання. По-третє, змістовність і глибина чуттєвого відображення в різних людей неоднакові залежно від попереднього досвіду, теоретичних знань, рівня мислення, мотивації тощо. Індивідуальні відмінності у відчуттях та сприйманні свідчать про можливість розвитку цих психічних процесів, завдяки чому людина може отримувати більш повні та різні знання, досконаліше пристосовуватися до дійсності та змінювати її. Наявність розбіжностей між фізичним світом та його чуттєвим відображенням вимагає знань властивостей і закономірностей цього відображення, щоб ураховувати їх на практиці.
Властивості та закономірності відчуттів. Відчуття як елементарне відображення матеріального світу закономірно відбиває основні характеристики предметів і явищ — якісні, кількісні та просторово-часові. У цих закономірностях яскраво проявляється природа чуттєвих образів, які є суб'єктивним відображенням об'єктивного світу.
Головною характеристикою відчуттів, у якій виявляється їх специфічність, зумовлена фізично-хімічними властивостями адекватних для відповідного аналізатора подразників, є їхня якість. Неповними є уявлення про наявність у людини лише п'яти органів чуття — зору, слуху, смаку, нюху та дотику. Насправді відчуттів та їхніх аналізаторних апаратів у людини значно більше. Самостійним різновидом с температурні відчуття, що відіграють важливу роль у процесах теплообміну між організмом і середовищем. Спільними для різних органів чуття с больові відчуття, які виникають унаслідок дії занадто сильних подразників, але мають і свої самостійні рецептори. Інформацію про рух і положення нашого тіла та про властивості предметів, з якими ми діємо, дають м'язово-суглобові відчуття (кінестетичні та статичні), їх рецептори містяться у м'язах, суглобах І зв'язках. Важливу роль у просторовому аналізі відіграють вестибуляторш відчуття, органом яких є півколові канали та отолітовий апарат вуха.'Проміжне положення між дотиковими та слуховими відчуттями займають вібраційні відчуття. Нарешті, різноманітну інформацію про внутрішній стан людини дають рецептори, розташовані в органах і тканинах організму.
Органи чуття і рецептори щомиті отримують, фільтрують, перетворюють і передають у мозок величезні потоки інформації, яка дає можливість орієнтуватися у світі. Але для деяких життєво важливих факторів у людини немає відповідних органів чуття, бо вони виникли внаслідок техногенних впливів людини на середовище. Брак відповідних відчуттів заважає, наприклад, деяким людям, які живуть у зоні радіаційного забруднення, усвідомити небезпеку та запобігти їй.
Людство успішно долає обмеженість інформації, котру несуть органи чуття. Застосовуються технічні пристрої, що
розширюють діапазон факторів довкілля, які сприймаються людиною. Завдяки пристроям, що продовжують органи чуття, людина сприймає і напругу електромагнітного поля, і ультразвукові хвилі, й іонізуюче випромінення.
У відчутті відбиваються загальні властивості подразників того чи іншого виду й особливі прояви цих властивостей у конкретному предметі. Наприклад, сітківка ока перетворює у фізіологічні процеси електромагнітні хвилі - - це прояв загальної функції рецепторів, спроможних збуджуватися під дією електромагнітного поля. Водночас кожної хвилини рецептори сітківки збуджуються внаслідок дії хвиль певної довжини, завдяки чому виникає відчуття певного кольору. Прикладом якостей відчуттів у більш вузькому розумінні є різні кольорові тони та відтінки, звуки різної висоти і тембру, певні запахи, смаки тощо.
Якість відчуття залежить-не тільки від природи подразника, а й від нервово-психічного стану людини, наявної установки, схильності до навіювання тощо.
Інтенсивність дії подразників на аналізатори відбивається в інтенсивності відчуттів. Кількісна залежність між подразником та відчуттям досить складна. Інтенсивність відчуття визначається не тільки силою (енергією) діючого подразника, а й функціональним станом органу чуття, який у свою чергу залежить від стану організму, значущості подразника, просторово-часових умов сприймання.
Для виникнення відчуття необхідна певна енергія подразника. Мінімальна сила подразника, що викликає ледь помітне відчуття, називається нижчим абсолютним порогом чутливості даного аналізатора. Для кожного виду відчуттів існують свої абсолютні пороги. Чутливість основних аналізаторів до дії фізичних та хімічних подразників є досить значною.
Окрім нижчого, існує верхній абсолютний поріг чутливості. Це максимальна сила подразника, що викликає адекватне йому відчуття. Подальше зростання сили подразника викликає больову реакцію.
4. Відчуття та сприймання
як активні процеси пошуку й обробки інформації
Відображення світу через відчуття і сприймання досягається у взаємодії людини з довкіллям. Психічні образи не є пасивним відбитком зовнішніх впливів на людину, вони виникають у ході активного здобуття й обробки інформації з середовища. На фізіологічному рівні інформаційна взаємодія суб'єкта з довкіллям виявляється як рефлекс. Відчуття і сприймання є кільцевими рефлекторними актами з прямими й зворотними зв'язками. Для виникнення відчуття недостатньо збудження рецепторних зон органів чуття і передання нервових імпульсів у відповідні відділи мозку. Досягнувши мозку й зазнавши певної обробки, імпульси повертаються до рецепторів,- змінюючи їхній функціональний стан та активізуючи моторні зони. Завдяки таким корективам оптимізується процес введення інформації, регулюється рівень чутливості до діючих подразників. Інформація про характер пристосувальних реакцій разом із зовнішньою стимуляцією надходить до центральної нервової системи. Завдяки циклічним процесам обробки та перетворення інформації на різних рівнях нервової системи людина має змогу відчути якість та інтенсивність подразника, його тривалість, місцезнаходження в просторі, тобто відобразити всю повноту його властивостей.
Вагому роль відіграють рефлекторні зворотні зв'язки у формуванні образів сприймання. Динаміка рефлекторних процесів, що забезпечують акти сприймання, с уподібненням до властивостей предметів, діючих на органи чуття. Так, рука, обмацуючи предмет, повторює його обриси. При цьому малюнок рухів руки відтворюється у станах збудження рецепторів, що знаходяться в м'язах. Ця інформація передається до нервової системи. Так само діє око, що обводить контур предмета й передає інформацію як від сітківки, так і від збуджених рецепторів очних м'язів.
Необхідність рухів очей для формування зорового образу підтверджена дослідами, під час яких зупиняли ці рухи (наприклад, за допомогою паралізуючих м'язи речовин). Нерухоме око ставало незрячим — образ втрачав константність, починав розпадатися, і людина взагалі втрачала здатність бачити. Отже, образ сприймання так само, як і відчуття, виникає в ході рефлекторної взаємодії організму з об'єктом і відображає результати цієї взаємодії.
Певну роль у виникненні відчуттів та сприймання відіграють нейрони-детектори, що розташовані на різних рівнях нервової системи і виконують функцію вирізнення з безмежної кількості подразників точно фіксованих ознак і властивостей предметів. Наприклад, у сітківці ока жаби є детектори, які реагують лише на рухи невеликих об'єктів округлої форми (це, звичайно, комахи). Якщо в полі зору жаби немає такого об'єкта, її очі не передають до мозку суттєвої інформації. Такий характер сприймання зумовлений наявністю природжених нейронних структур, спроектованих на рецепторну периферію. Тепер є підстави говорити не тільки про природжені, а й про набуті в ході індивідуального розвитку детектори, їх наявність свідчить. що в процесі життєдіяльності змінюються критерії селекції інформації.
Фізіологічна рефлекторна активність організму є необхідною, але недостатнюю умовою відображення дійсності у відчуттях та сприйманні. Схема рефлексу не спроможна пояснити суб'єктивність чуттєвих образів, їх зумовленість установками та інтересами людини, особливостями професійної діяльності тощо.
Процеси відчуття і сприймання необхідно розглядати як дії, спрямовані на розв'язання певних завдань, що становлять пізнавальну чи практичну діяльність суб'єкта. Такі дії, названі перцептивними, забезпечують орієнтування в конкретній ситуації, виділення найважливіших для розв'язання конкретного завдання аспектів, здійснюють таку обробку інформації від органів чуття, яка веде до побудови образу, адекватного як предметові, так і завданням діяльності. До перцептивних дій належать рухи руки, що з тією чи іншою метою обстежує предмет, очей, що відтворюють контур предмета, виділяючи найсуттєвіші його ознаки. Залежно від завдання людина застосовує різні системи перцептивних дій, здобуваючи за їх допомогою необхідну інформацію.
