2 Загальні принципи будови сенсорних систем
1) Багатошаровість, тобто наявність кількох шарів нервових клітин, перший із яких пов'язаний з рецепторами, а останній — із нейронами моторних областей кори мозку.
Ця дозволяє організму досить швидко реагувати на прості сигнали, які аналізуються на перших рівнях сенсорної системи.
2) Багатоканальність сенсорної системи, тобто наявність великої кількості зв’язків (від десятків тисяч до мільйонів) між різними шарами сенсорних систем. Відтак,наявність безлічі паралельних каналів передачі інформації.
Це забезпечує точність, детальність та велику надійність при аналізі сигналу.
3) Різна кількість елементів у сусідніх шарах, що формує «сенсорні лійки».
Наприклад, в сітківці нараховують 130 млн. фоторецепторів, а у шарі висхідних гангліозних клітин сітківки нейронів в 100 разів менше (лійка звужується). На наступному рівні сенсорної системи відбувається розширення лійки, збільшення кількості нейронів.
В слуховій та деякі інші сенсорні системи мають лише лійки, що розширюються.
«Лійка, що звужується» дозволяє зменшити надмірну інформацію, а «лійка, що розширюється» — забезпечує детальний аналіз основних сигналів.
3 Основні функції сенсорної системи.
1) виявлення;
2) розпізнавання;
3) передача;
4) кодування
Кодуванням – перетворення інформації в код за певними правилами/ В сенсорній системі сигнали кодуються через присутність чи відсутність електричного імпульсу (двоїчний код).
5) детектування
Детектування - вибіркове виокремлення сенсорним нейроном певної ознаки подразника, яка має поведінкове значення. Здійснюють такий аналіз нейрони-детектори, які вибірково реагують лише на окремі властивості стимулу.
Так, типовий нейрон зорової кори відповідає розрядом лише на один з нахилів світлової смужки. При інших - дадуть відповідь інші нейрони. Детектори першого порядку виокремлюють найбільш прості ознаки сигналу. Детектори вищого порядку виокремлюють складні ознаки та цілісні образи, наприклад, детектори обличчя у нижньоскроневому відділі. Багато детекторів формуються в ранньому дитинстві під впливом досвіду, деякі задані генетично.
6) впізнання образів.
Детектори формують образ, після чого починають його порівнювати з образами пам’яті.
Це кінцева і найбільш складна операція сенсорної системи. Віднесення образу до того чи іншого класу об’єктів, з якими раніше зустрічався організм. Завершується прийняттям рішення, з чим зіштовхнувся організм.
Впізнавання часто відбувається незалежно від окремих змін сигналу (освіченості, положення в просторі). Тобто це означає, що сенсорна система формує образ лише на ключових ознаках.
Виявлення та первинне розрізнення сигналів забезпечується рецепторами, а детектування й упізнання сигналів — нейронами кори великих півкуль. Передачу, та кодування сигналів здійснюють нейрони всіх шарів сенсорних систем.
4 Психофізіологічні властивості сенсорних систем
Усі сенсорні системи аналізатори, завдяки своїй однотипній будові, мають загальні психофізіологічні властивості:
Надзвичайно високу чутливість до адекватних подразників (навіть якщо ми не усвідомлюємо сигнал рецептор все одно на нього реагує);
Абсолютна чутливість сенсорної системи – це її властивість реагувати на ледь помітні подразники. Абсолютну чутливість сенсорної системи вимірюють порогом реакції.
Наявність абсолютних порогів чутливості до подразника
Нижній абсолютний поріг чутливості – мінімальна інтенсивність подразника, при якому людина дає ¾ або ½ правильних відповідей, тобто відчуває його.
Щоб визначити абсолютний поріг абсолютної чутливості людини слід зробити як мінімум 10 впливів подразником.
Середні значення абсолютних порогів виникнення відчуттів
для різних органів чуття людини
-
слух
При слабких сигналах дуже важливою стає роль вибіркової сфокусованої уваги («ефект вечірки»): якщо є бажання, то навіть в натовпі людина здатна розчути те, що її цікавить.
Верхній абсолютний поріг чутливості – максимально допустима величина подразника, що не викликає у людини біль.
Якщо E – це чутливість аналізатора, а Р - величина нижнього порогу, то
Е = 1/Р (чим вищий поріг чутливості, тим нижча чутливість аналізатора і навпаки).
Більш низькі значення інтенсивності подразника – підпорогові, більш високі – надпорогові.
Наявність диференційного порогу чутливості до подразника
Поріг диференційної чутливості - мінімальна відмінність у силі двох подразників, яка викликає ледве помітну відмінність відчуттів.
Закон Вебера-Фехнера: при збільшенні подразника поріг диференційної чутливості також збільшиться.
Тобто для того, щоб людина відчула зміни тиску на долоню до вантажу в 100 г слід додати ще 3 гр, натомість до вантажу в 200 г слід вже додати 6 г (кожного разу збільшувати на 3%).
Для того, щоб людина відчула два сигнали як відмінні має бути:
Просторове розрізнення сигналів: необхідно, щоб між двома збудженими рецепторами знаходився хоча би один не збуджений, інакше сигнали зіллються в один.
Часове розрізнення сигналів: щоб викликані подразниками нервові імпульси не злилися в один має пройти від 1/10 до 1/100 мілісекунди.