Анализатор – совокупность структур, обеспечивающих восприятие и анализ сенсорной информации.
Адекватные и неадекватные; пороговые, надпороговые и подпороговые раздражители. Те раздражители, к которым анализатор приспособился в процессе эволюции, называют адекватными. Например, для органа зрения адекватным раздражителем является свет (электромагнитные волны в диапазоне 400 – 700 нм). Механическое воздействие на глаз также может вызвать ощущение света, однако такой раздражитель является неадекватным.
Раздражители минимальной силы, вызывающие ощущения, называются пороговыми. Когда сила раздражителя меньше пороговой, он в обычных условиях не вызывает ощущений. Такой раздражитель называют подпороговым. Наконец, если сила раздражителя выше порогового значения, он называется надпороговым.
Общие принципы строения анализаторов. Анализаторы необходимы для адекватного взаимодействия организма с внешней средой. Согласно И.П. Павлову любой анализатор состоит из трех отделов:
- воспринимающих элементов (периферического отдела) – сенсорных рецепторов, получающих стимулы из внешней и внутренней среды и трансформирующих эти стимулы в нервный импульс;
- проводникового отдела – нервных путей, передающих информацию от рецепторов в кору больших полушарий. В этот же отдел входят подкорковые центры;
- корковой части, где происходит наиболее сложный анализ и синтез полученной информации.
Сенсорная система – более общее понятие, чем анализатор, она включает в себя механизмы, регулирующие деятельность анализаторов с помощью прямых и обратных связей.
Сенсорные системы выполняют следующие функции:
Обнаружение – это выявление раздражителя (сигнала) из внешней или внутренней среды и преобразование его в энергию нервного импульса. Эта функция осуществляется рецепторами.
Различение – это способность выявлять различия в свойствах одновременно или последовательно действующих раздражителей. Например, человек способен различать звуки разной частоты, свет разной интенсивности и т.д. Наименьшее различие в свойствах раздражителя, при котором возникает новое ощущение, называется порогом различения (разностный, дифференциальный порог). Примером порога различения может служить та минимальная разница в интенсивности света, когда человек замечает, что он стал ярче.
Существует закон Вебера, согласно которому отношение порога различения к интенсивности действующего раздражителя есть величина постоянная.
Другими словами, чем сильнее раздражитель, тем больше должен быть прирост в его интенсивности, чтобы разница стала заметной. Например, если поместить на ладонь вытянутой руки грузик массой 100 г, то для того, чтобы почувствовать, что он стал тяжелее, нужно добавить минимум 3 г. Таким образом, в данном случае 3 г и есть порог различения. Однако если взять грузик в два раза тяжелее – 200 г, то для появления нового ощущения необходимо добавить минимум 6 г.
Кодирование – это перевод информации в условную форму – код. Вся информация в сенсорных системах передается по нервным волокнам в виде потенциалов действия или нервных импульсов. Различают пространственное и частотное (временно́е) кодирование.
При частотном кодировании свойства действующего стимула кодируются посредством разной частоты импульсации, а также за счёт распределения импульсов по времени. С помощью частотного кодирования передаётся информация о продолжительности стимула и времени его действия.
При пространственном кодировании характеристики действующего раздражителя кодируются расположением и количеством воспринимающих рецепторов (и, соответственно, афферентных волокон). Пространственное кодирование позволяет передать информацию о локализации действующего стимула.
Сила стимула кодируется как пространственным, так и частотным кодированием. Чем больше сила раздражителя, тем большее количество рецепторов стимулируется и тем больше частота импульсации в афферентных волокнах.
Детектирование – это выделение признаков раздражителя, имеющих биологическое значение.
Опознание – отнесение раздражителей к определенному классу.
Детектирование и распознавание осуществляются корой головного мозга.