Există două forme principale de modificări ale sensibilității analizorului - adaptarea și sensibilizarea.

Adaptarea este o modificare a sensibilității analizorului sub influența adaptării acestuia la stimulul curent. Poate avea ca scop atât creșterea, cât și scăderea sensibilității. Deci, de exemplu, după 30-40 de minute de stat în întuneric, sensibilitatea ochiului crește de 20.000 de ori, iar mai târziu de 200.000 de ori. Ochiul se adaptează (se adaptează) la întuneric în 4-5 minute - parțial, 40 de minute - suficient și 80 de minute - complet. O astfel de adaptare, care duce la o creștere a sensibilității analizorului, se numește pozitivă.

Adaptarea negativă este însoțită de o scădere a sensibilității analizorului. Așadar, în cazul acțiunii stimulilor constanti, aceștia încep să se simtă mai slabi și să dispară. De exemplu, este un fapt comun pentru noi să observăm o pierdere distinctă a senzațiilor olfactive la scurt timp după ce intrăm într-o atmosferă cu miros neplăcut. Intensitatea senzației gustative slăbește și dacă substanța corespunzătoare este păstrată în gură timp îndelungat. Aproape de cel descris este fenomenul de senzație de plictisire sub influența unui stimul puternic. De exemplu, dacă ieși din întuneric la lumină puternică, atunci după „orbire” sensibilitatea ochiului scade brusc și începem să vedem normal.

Fenomenul de adaptare se explică prin acțiunea atât a mecanismelor periferice, cât și a celor centrale. Sub acțiunea mecanismelor care reglează sensibilitatea asupra receptorilor înșiși, ei vorbesc de adaptare senzorială. În cazul stimulării mai complexe, care, deși captată de receptori, nu este atât de importantă pentru activitate, intră în acțiune mecanismele de reglare centrală la nivelul formațiunii reticulare, care blochează transmiterea impulsurilor astfel încât acestea să nu „ aglomerați” conștiința cu informații excesive. Aceste mecanisme stau la baza adaptării prin tipul de obișnuire la stimuli (obișnuire).

Sensibilizarea este o creștere a sensibilității la efectele unui număr de stimuli; explicată fiziologic printr-o creștere a excitabilității cortexului cerebral la anumiți stimuli ca urmare a exercițiilor fizice sau a interacțiunii analizorilor. Potrivit lui I.P. Pavlov, un stimul slab determină un proces de excitație în cortexul cerebral, care se răspândește ușor (ir-

radiază) de-a lungul cortexului. Ca urmare a iradierii procesului de excitație, sensibilitatea altor analizoare crește. Dimpotrivă, sub acțiunea unui stimul puternic are loc un proces de excitare, care tinde să se concentreze și, conform legii inducției reciproce, aceasta duce la inhibarea în secțiunile centrale ale altor analizoare și la scăderea sensibilității acestora. De exemplu, atunci când se aude un ton liniștit de aceeași intensitate și cu efectul ritmic simultan al luminii asupra ochiului, se va părea că și tonul își schimbă intensitatea. Un alt exemplu de interacțiune a analizatorilor este faptul cunoscut al creșterii sensibilității vizuale cu o senzație gustativă slabă de acru în gură. Cunoscând modelele de modificări ale sensibilității organelor de simț, este posibilă, prin utilizarea unor stimuli laterali special selectați, să se sensibilizeze unul sau altul analizor. Sensibilizarea poate fi realizată și prin exerciții fizice. Aceste date au o aplicație practică importantă, de exemplu, în cazurile în care este necesară compensarea defectelor senzoriale (orbire, surditate) în detrimentul altor analizoare intacte sau în dezvoltarea auzului de ton la copiii implicați în muzică.

Astfel, intensitatea senzațiilor depinde nu numai de puterea stimulului și de nivelul de adaptare al receptorului, ci și de stimulii care acționează în prezent asupra altor organe de simț. O modificare a sensibilității analizorului sub influența iritației altor organe de simț se numește interacțiunea senzațiilor. Interacțiunea senzațiilor, ca și adaptarea, apare în două procese opuse: creșterea și scăderea sensibilității. Stimulii slabi, de regulă, cresc, iar cei puternici scad sensibilitatea analizoarelor.

Interacțiunea analizatorilor se manifestă și în așa-numita sinestezie. În sinestezie, senzația apare sub influența iritației caracteristice altui analizor. Cel mai adesea, sinestezia vizual-auditivă apare atunci când imaginile vizuale apar sub influența stimulilor auditivi („auzirea culorilor”). Mulți compozitori aveau această abilitate - N.A. Rimski-Korsakov, A.P. Scriabin și alții.Deși sinesteziile auditiv-gustative și vizual-gustative sunt mult mai puțin frecvente, nu suntem surprinși de utilizarea expresiilor precum „gust ascuțit”, „sunete dulci”, „culoare țipătoare” și altele în vorbire.

Adaptarea sau adaptarea este o modificare a sensibilității organelor de simț sub influența acțiunii unui stimul.

Pot fi distinse trei varietăți ale acestui fenomen.

1. Adaptarea ca dispariția completă a senzației în procesul de acțiune prelungită a stimulului. În cazul stimulilor constanti, senzația tinde să se estompeze. De exemplu, o sarcină ușoară care se sprijină pe piele încetează în curând să se simtă. Dispariția distinctă a senzațiilor olfactive la scurt timp după ce intrăm într-o atmosferă cu miros neplăcut este, de asemenea, un fapt comun. Intensitatea senzației gustative slăbește dacă substanța corespunzătoare este menținută în gură o perioadă de timp și, în cele din urmă, senzația se poate stinge cu totul.

Adaptarea completă a analizorului vizual sub acțiunea unui stimul constant și imobil nu are loc. Acest lucru se datorează compensării imobilității stimulului din cauza mișcărilor aparatului receptor însuși. Mișcările constante voluntare și involuntare ale ochilor asigură continuitatea senzației vizuale. Experimentele în care au fost create artificial condițiile de stabilizare a imaginii1 în raport cu retină au arătat că în acest caz, senzația vizuală dispare la 2-3 secunde după apariția ei, adică. adaptare completă.

2. Adaptarea se mai numește și un alt fenomen, apropiat de cel descris, care se exprimă în atenuarea senzației sub influența unui stimul puternic. De exemplu, atunci când o mână este scufundată în apă rece, intensitatea senzației cauzate de un stimul de temperatură scade. Când ne mutăm dintr-o cameră semiîntunecată într-un spațiu puternic luminat, suntem la început orbiți și incapabili să distingem niciun detaliu din jur. După ceva timp, sensibilitatea analizorului vizual scade brusc și începem să vedem normal. Această scădere a sensibilității ochiului la stimularea intensă a luminii se numește adaptare la lumină.

Cele două tipuri de adaptare descrise pot fi combinate cu termenul de adaptare negativă, deoarece ca urmare a acestora scade sensibilitatea analizoarelor.

3. Adaptarea se numește creștere a sensibilității sub influența unui stimul slab. Acest tip de adaptare, care este caracteristică anumitor tipuri de senzații, poate fi definită ca adaptare pozitivă.

În analizatorul vizual, aceasta este adaptarea la întuneric, atunci când sensibilitatea ochiului crește sub influența de a fi în întuneric. O formă similară de adaptare auditivă este adaptarea la tăcere.

Reglarea adaptativă a nivelului de sensibilitate, în funcție de ce stimuli (slabi sau puternici) afectează receptorii, are o mare importanță biologică. Adaptarea ajută la captarea stimulilor slabi prin organele de simț și protejează organele de simț de iritația excesivă în cazul unor influențe neobișnuit de puternice.

Fenomenul de adaptare poate fi explicat prin acele modificări periferice care apar în funcționarea receptorului în timpul expunerii prelungite la un stimul. Deci, se știe că sub influența luminii, violetul vizual, situat în tijele retinei, se descompune. Pe întuneric, dimpotrivă, violetul vizual este restabilit, ceea ce duce la o creștere a sensibilității. Fenomenul de adaptare se explică și prin procesele care au loc în secțiunile centrale ale analizoarelor. Cu stimulare prelungită, cortexul cerebral răspunde cu inhibiție de protecție internă, ceea ce reduce sensibilitatea. Dezvoltarea inhibiției provoacă o excitare crescută a altor focare, ceea ce contribuie la creșterea sensibilității în condiții noi.

Intensitatea senzațiilor depinde nu numai de puterea stimulului și de nivelul de adaptare al receptorului, ci și de stimulii care afectează în prezent alte organe de simț. O modificare a sensibilității analizorului sub influența iritației altor organe de simț se numește interacțiunea senzațiilor.

Literatura de specialitate descrie numeroase fapte ale modificărilor de sensibilitate cauzate de interacțiunea senzațiilor. Astfel, sensibilitatea analizorului vizual se modifică sub influența stimulării auditive.

Stimulii sonori slabi cresc sensibilitatea la culoare a analizorului vizual. În același timp, se observă o deteriorare accentuată a sensibilității distinctive a ochiului atunci când, de exemplu, zgomotul puternic al unui motor de avion este utilizat ca stimul auditiv.

Sensibilitatea vizuală crește și sub influența anumitor stimuli olfactivi. Cu toate acestea, cu o colorare emoțională negativă pronunțată a mirosului, se observă o scădere a sensibilității vizuale. În mod similar, cu stimuli de lumină slabi, senzațiile auditive sunt îmbunătățite, iar expunerea la stimuli de lumină intensă agravează sensibilitatea auditivă. Sunt cunoscute fapte de creștere a sensibilității vizuale, auditive, tactile și olfactive sub influența unor stimuli slabi ai durerii.

O modificare a sensibilității oricărui analizor este de asemenea observată cu stimularea sub prag a altor analizoare. Deci, P.P. Lazarev (1878-1942) a obținut dovezi ale scăderii sensibilității vizuale sub influența iradierii pielii cu raze ultraviolete.

Astfel, toate sistemele noastre de analiză sunt capabile să se influențeze reciproc într-o măsură mai mare sau mai mică. În același timp, interacțiunea senzațiilor, ca și adaptarea, se manifestă în două procese opuse: o creștere și o scădere a sensibilității. Tiparul general aici este că stimulii slabi cresc, iar cei puternici scad sensibilitatea analizatorilor în timpul interacțiunii lor.

Interacțiunea senzațiilor se manifestă într-un alt gen de fenomene numite sinestezie. Sinestezia este apariția sub influența iritației unui analizor a unei senzații caracteristice altui analizor. Sinestezia este observată într-o mare varietate de senzații. Cea mai frecventă sinestezie vizual-auditivă, când, sub influența stimulilor sonori, subiectul are imagini vizuale. Nu există o suprapunere între diferite persoane în aceste sinestezii, cu toate acestea, ele sunt destul de constante pentru fiecare individ.

Fenomenul de sinestezie stă la baza creării în ultimii ani a dispozitivelor color-muzicale care transformă imaginile sonore în imagini color. Mai puțin frecvente sunt cazurile de senzații auditive atunci când sunt expuse la stimuli vizuali, senzațiile gustative ca răspuns la stimulii auditivi etc. Nu toți oamenii au sinestezie, deși este destul de răspândită. Fenomenul de sinestezie este o altă dovadă a interconexiunii constante a sistemelor de analiză ale corpului uman, a integrității reflectării senzoriale a lumii obiective.

O creștere a sensibilității ca urmare a interacțiunii analizorilor și exercițiul se numește sensibilizare.

Mecanismul fiziologic de interacțiune a senzațiilor îl reprezintă procesele de iradiere și concentrare a excitației în cortexul cerebral, unde sunt reprezentate secțiunile centrale ale analizoarelor. Potrivit lui I.P. Pavlov, un stimul slab provoacă un proces de excitare în cortexul cerebral, care se iradiază (se răspândește) cu ușurință. Ca urmare a iradierii procesului de excitație, sensibilitatea altui analizor crește. Sub acțiunea unui stimul puternic are loc un proces de excitare, care, dimpotrivă, are tendință de concentrare. Conform legii inducției reciproce, aceasta duce la inhibarea în secțiunile centrale ale altor analizoare și la o scădere a sensibilității acestora din urmă.

Bob Nelson

Cel mai adesea, analizoarele de spectru sunt folosite pentru a măsura semnale foarte mici. Acestea pot fi semnale cunoscute care trebuie măsurate sau semnale necunoscute care trebuie detectate. În orice caz, pentru a îmbunătăți acest proces, ar trebui să cunoașteți metodele de creștere a sensibilității analizorului de spectru. În acest articol, vom discuta setările optime pentru măsurarea semnalelor de nivel scăzut. În plus, vom discuta despre utilizarea funcțiilor de corectare a zgomotului și de reducere a zgomotului analizorului pentru a maximiza sensibilitatea instrumentului.

Cifra medie de autozgomot și zgomot

Sensibilitatea analizorului de spectru poate fi găsită în specificațiile acestuia. Acest parametru poate fi fie nivelul mediu al zgomotului intrinsec ( DANL), sau factor de zgomot ( NF). Nivelul mediu de zgomot este amplitudinea nivelului de zgomot al analizorului de spectru într-un interval de frecvență dat, cu o sarcină de intrare de 50 ohmi și o atenuare de intrare de 0 dB. Acest parametru este de obicei exprimat în dBm/Hz. În cele mai multe cazuri, media se realizează pe o scară logaritmică. Acest lucru reduce nivelul mediu de zgomot afișat cu 2,51 dB. După cum vom învăța din discuția de mai jos, această reducere a zgomotului este cea care distinge nivelul mediu de zgomot de cifra de zgomot. De exemplu, dacă specificația analizorului specifică un nivel mediu de zgomot de 151 dBm/Hz cu o lățime de bandă a filtrului IF ( RBW) 1 Hz, apoi folosind setările analizorului puteți reduce nivelul de zgomot propriu al dispozitivului la cel puțin această valoare. De altfel, un semnal CW care are aceeași amplitudine ca zgomotul analizorului de spectru va fi măsurat la 2,1 dB deasupra nivelului de zgomot datorită însumării celor două semnale. În mod similar, amplitudinea observată a semnalelor asemănătoare zgomotului va fi cu 3 dB mai mare decât nivelul de zgomot.

Zgomotul inerent al analizorului are două componente. Prima dintre ele este determinată de factorul de zgomot ( NF ac), iar al doilea este zgomotul termic. Amplitudinea zgomotului termic este descrisă de ecuația:

NF=kTB,

Unde k= 1,38×10–23 J/K - constanta lui Boltzmann; T- temperatura (K); B este lățimea de bandă (Hz) în care este măsurat zgomotul.

Această formulă determină energia zgomotului termic la intrarea unui analizor de spectru cu o sarcină de 50 Ω. În majoritatea cazurilor, lățimea de bandă este redusă la 1 Hz, iar la temperatura camerei valoarea calculată a zgomotului termic este de 10log( kTB)= -174 dBm/Hz.

Ca urmare, valoarea nivelului mediu de zgomot intrinsec în banda de 1 Hz este descrisă de ecuația:

DANL = –174+NF ac= 2,51 dB. (1)

In afara de asta,

NF ac = DANL+174+2,51. (2)

Notă. Dacă pentru parametru DANL este utilizată medie a puterii rms, termenul 2,51 poate fi omis.

Astfel, valoarea nivelului mediu de autozgomot –151 dBm/Hz este echivalentă cu valoarea NF ac= 25,5 dB.

Setări care afectează sensibilitatea analizorului de spectru

Câștigul analizorului de spectru este egal cu unu. Aceasta înseamnă că ecranul este calibrat față de portul de intrare al analizorului. Astfel, dacă la intrare este aplicat un semnal cu un nivel de 0 dBm, semnalul măsurat va fi egal cu 0 dBm plus/minus eroarea instrumentului. Acest lucru trebuie luat în considerare atunci când se utilizează un atenuator de intrare sau un amplificator în analizorul de spectru. Pornirea atenuatorului de intrare face ca analizorul să mărească câștigul echivalent al etapei IF pentru a menține nivelul calibrat pe ecran. Aceasta, la rândul său, ridică nivelul de zgomot cu aceeași valoare, menținând astfel același raport semnal-zgomot. Acest lucru este valabil și pentru un atenuator extern. În plus, este necesar să se recalculeze la banda de trecere a filtrului IF ( RBW) mai mare de 1 Hz prin adăugarea termenului 10log( RBW/1). Acești doi termeni vă permit să determinați nivelul de zgomot al analizorului de spectru la diferite valori de atenuare și lățime de bandă de rezoluție.

Nivel de zgomot = DANL+ atenuare + 10log( RBW). (3)

Adăugarea unui preamplificator

Preamplificatorul încorporat sau extern poate fi utilizat pentru a reduce zgomotul inerent al analizorului de spectru. De obicei, fișa de date va enumera oa doua valoare pentru nivelul mediu de zgomot, inclusiv preamplificatorul încorporat, și toate ecuațiile de mai sus pot fi utilizate. Când se utilizează un preamplificator extern, se poate calcula un nou nivel mediu de zgomot prin cascada ecuațiilor cifrei de zgomot și presupunând că câștigul analizorului de spectru este unitar. Dacă luăm în considerare un sistem format dintr-un analizor de spectru și un amplificator, obținem ecuația:

sistem NF = NF predus+(NF ac–1)/G predus. (4)

Utilizarea valorii NF ac= 25,5 dB din exemplul anterior, câștig de preamplificare de 20 dB și cifra de zgomot de 5 dB, putem determina valoarea totală a zgomotului sistemului. Dar mai întâi trebuie să convertiți valorile într-un raport de puteri și să luați logaritmul rezultatului:

sistem NF= 10log(3,16+355/100) = 8,27 dB. (5)

Acum puteți utiliza ecuația (1) pentru a găsi o nouă valoare pentru nivelul mediu de zgomot cu un preamplificator extern prin simpla înlocuire NF ac pe sistem NF calculat în ecuația (5). În exemplul nostru, preamplificatorul se reduce semnificativ DANL-151 până la -168 dBm/Hz. Cu toate acestea, acest lucru nu este oferit gratuit. Preamplificatoarele tind să aibă multă neliniaritate și un punct de compresie scăzut, ceea ce limitează capacitatea de a măsura semnale de nivel înalt. În astfel de cazuri, preamplificatorul încorporat este mai util, deoarece poate fi pornit și oprit după cum este necesar. Acest lucru este valabil mai ales pentru sistemele automate de control și măsurare.

Până acum, am discutat despre modul în care lățimea de bandă a filtrului IF, atenuatorul și preamplificatorul afectează sensibilitatea unui analizor de spectru. Majoritatea analizoarelor de spectru moderne au metode de măsurare a propriului zgomot și de corectare a rezultatelor măsurătorilor pe baza datelor dobândite. Aceste metode sunt folosite de mulți ani.

Corectarea zgomotului

Când se măsoară caracteristicile unui anumit dispozitiv testat (DUT) cu un analizor de spectru, spectrul observat este suma ktb, NF acși semnal de intrare TU. Dacă DUT este oprit și o sarcină de 50 ohmi este conectată la intrarea analizorului, spectrul va fi suma ktbȘi NF ac. Această urmă este zgomotul propriu al analizorului. În general, corectarea zgomotului constă în măsurarea zgomotului intrinsec al analizorului de spectru cu o medie mare și stocarea acestei valori ca „urmă de corecție”. Apoi conectați dispozitivul testat la analizorul de spectru, măsurați spectrul și înregistrați rezultatele în „urma măsurată”. Corectarea se face prin scăderea „urmei de corecție” din „urma măsurată” și afișarea rezultatelor ca „urme de rezultat”. Această urmă este un „semnal DOT” fără zgomot suplimentar:

Urmă rezultată = urmă măsurată - urmă de corecție = [semnal DOT + ktb + NF ac]–[ktb + NF ac] = semnal TR. (6)

Notă. Toate valorile au fost convertite de la dBm la mW înainte de scădere. Urma rezultată este în dBm.

Această procedură îmbunătățește afișarea semnalelor de nivel scăzut și permite măsurători de amplitudine mai precise prin eliminarea erorii asociate cu zgomotul inerent al analizorului de spectru.

Pe fig. 1 prezintă o metodă relativ simplă de corectare a zgomotului prin aplicarea matematică a urmei. În primul rând, nivelul de zgomot al analizorului de spectru este mediat cu încărcarea de intrare, rezultatul este stocat în urma 1. Apoi DUT-ul este conectat, semnalul de intrare este capturat și rezultatul este stocat în urmă 2. Acum puteți folosi matematica - scăzând două urme și punerea rezultatelor în urmă 3. Cum vedeți, corectarea zgomotului este eficientă în special atunci când semnalul de intrare este aproape de nivelul de zgomot al analizorului de spectru. Semnalele de nivel înalt conțin mult mai puțin zgomot, iar corecția nu are un efect vizibil.

Principalul dezavantaj al acestei abordări este că de fiecare dată când modificați setările, trebuie să opriți dispozitivul testat și să conectați o sarcină de 50 ohmi. Metoda de a obține o „urmă de corecție” fără a dezactiva DUT este de a crește atenuarea semnalului de intrare (de exemplu, cu 70 dB), astfel încât zgomotul analizorului de spectru să depășească semnificativ semnalul de intrare și de a stoca rezultatele în „ urmă de corectare”. În acest caz, „urma de corecție” este dată de ecuația:

Urmă de corecție = semnal TR + ktb + NF ac+ atenuator. (7)

ktb + NF ac+ atenuator >> semnal TU,

putem omite termenul „semnal TR” și afirmăm că:

Urma de corectare = ktb + NF ac+ atenuator. (8)

Scăzând valoarea cunoscută a atenuatorului din formula (8), putem obține „urma de corecție” originală care a fost folosită în metoda manuală:

Urma de corectare = ktb + NF ac. (9)

În acest caz, problema este că „urma de corecție” este valabilă doar pentru setările curente ale instrumentului. Modificarea setărilor precum frecvența centrală, intervalul sau lățimea de bandă a filtrului IF face ca valorile stocate în „urma de corecție” să fie incorecte. Cea mai bună abordare este să cunoști valorile NF acîn toate punctele spectrului de frecvență și aplicarea „urmei de corecție” la orice setare.

Reducerea zgomotului

Analizorul de semnal Agilent N9030A PXA (Figura 2) are o caracteristică unică de reducere a zgomotului (NFE). Cifra de zgomot a analizorului de semnal PXA pe întregul interval de frecvență al instrumentului este măsurată în timpul producției și calibrării. Aceste date sunt apoi stocate în memoria instrumentului. Când utilizatorul pornește NFE, contorul calculează o „urmă de corecție” pentru setările curente și stochează valorile cifrei de zgomot. Acest lucru elimină necesitatea de a măsura zgomotul intrinsec al PXA, așa cum sa făcut în procedura manuală, ceea ce simplifică foarte mult corectarea zgomotului și economisește timpul petrecut cu măsurarea zgomotului instrumentului la schimbarea setărilor.

În oricare dintre metodele descrise, zgomotul termic este scăzut din „urma măsurată” ktbȘi NF ac, care vă permite să obțineți rezultate sub valoare ktb. Aceste rezultate pot fi de încredere în multe cazuri, dar nu în toate. Încrederea poate scădea atunci când valorile măsurate sunt foarte apropiate sau egale cu zgomotul inerent instrumentului. De fapt, rezultatul va fi o valoare infinită în dB. O implementare practică a corecției de zgomot implică de obicei introducerea unui prag sau a unui nivel de scădere gradat în apropierea nivelului de zgomot propriu al instrumentului.

Concluzie

Am analizat câteva metode de măsurare a semnalelor de nivel scăzut cu un analizor de spectru. Totodată, am constatat că sensibilitatea aparatului de măsură este afectată de lățimea de bandă a filtrului IF, atenuarea atenuatorului și prezența unui preamplificator. Tehnici precum corecția matematică a zgomotului și auto-reducerea zgomotului pot fi utilizate pentru a crește și mai mult sensibilitatea instrumentului. În practică, o creștere semnificativă a sensibilității poate fi realizată prin eliminarea pierderilor în circuitele externe.

Lumea din jurul nostru, frumusețea ei, sunetele, culorile, mirosurile, temperatura, dimensiunea și multe altele învățăm prin simțuri. Cu ajutorul organelor de simț, corpul uman primește sub formă de senzații o varietate de informații despre starea mediului extern și intern.

SENZAȚIA este un proces mental simplu, care constă în reflectarea proprietăților individuale ale obiectelor și fenomenelor din lumea înconjurătoare, precum și a stărilor interne ale corpului cu acțiunea directă a stimulilor asupra receptorilor corespunzători.

Organele de simț sunt iritate. Este necesar să se facă distincția între stimulii care sunt adecvați pentru un anumit organ de simț și inadecvați pentru acesta. Senzația este procesul primar de la care începe cunoașterea lumii înconjurătoare.

SENZAȚIA este un proces mental cognitiv de reflectare în psihicul uman a proprietăților și calităților individuale ale obiectelor și fenomenelor cu impactul lor direct asupra simțurilor sale.

Rolul senzațiilor în viață și cunoașterea realității este foarte important, deoarece ele constituie singura sursă a cunoștințelor noastre despre lumea exterioară și despre noi înșine.

Baza fiziologică a senzațiilor. Senzația apare ca o reacție a sistemului nervos la un anumit stimul. Baza fiziologică a senzației este un proces nervos care are loc atunci când un stimul acționează asupra unui analizor adecvat acestuia.

Senzația are un caracter reflex; fiziologic asigură sistemele de analiză. Analizatorul este un aparat nervos care îndeplinește funcția de a analiza și sintetiza stimuli care provin din mediul extern și intern al organismului.

ANALIZATORI- acestea sunt organele corpului uman care analizează realitatea înconjurătoare și evidențiază anumite sau alte tipuri de psihoenergie din ea.

Conceptul de analizor a fost introdus de I.P. Pavlov. Analizorul este format din trei părți:

Secțiunea periferică este un receptor care transformă un anumit tip de energie într-un proces nervos;

Căi aferente (centripetale) care transmit excitația care a apărut în receptorul din centrii superiori ai sistemului nervos și eferente (centrifuge), de-a lungul cărora impulsurile din centrii superiori sunt transmise la nivelurile inferioare;

Zone proiective subcorticale și corticale, unde are loc procesarea impulsurilor nervoase din regiunile periferice.

Analizorul constituie partea inițială și cea mai importantă a întregului traseu al proceselor nervoase, sau arcul reflex.

Arc reflex = analizor + efector,

Un efector este un organ motor (un anumit mușchi) care primește un impuls nervos de la sistemul nervos central (creier). Relația elementelor arcului reflex oferă baza pentru orientarea unui organism complex în mediu, activitatea organismului, în funcție de condițiile existenței sale.

Pentru ca o senzație să apară, este necesară munca întregului analizor în ansamblu. Acțiunea stimulului asupra receptorului provoacă apariția iritației.

Clasificarea și varietatea senzațiilor.Există diferite clasificări ale organelor de simț și ale sensibilității organismului la stimulii care intră în analizoare din lumea exterioară sau din interiorul corpului.

În funcție de gradul de contact al organelor de simț cu stimulii, se disting sensibilitatea de contact (tangențială, gustativă, dureroasă) și la distanță (vizuală, auditivă, olfactivă). Receptorii de contact transmit iritația prin contact direct cu obiectele care îi afectează; astfel sunt papilele tactile, gustative. Receptorii îndepărtați răspund la iritația * care vine de la un obiect îndepărtat; receptorii la distanţă sunt vizuali, auditivi, olfactivi.

Deoarece senzațiile apar ca urmare a acțiunii unui anumit stimul asupra receptorului corespunzător, clasificarea senzațiilor ține cont atât de proprietățile stimulilor care le provoacă, cât și ale receptorilor care sunt afectați de acești stimuli.

În spatele plasării receptorilor în corp - la suprafață, în interiorul corpului, în mușchi și tendoane - sunt emise senzații:

Exteroceptive, care reflectă proprietățile obiectelor și fenomenelor din lumea exterioară (vizual, auditiv, olfactiv, gustativ)

Interoceptiv, care conține informații despre starea organelor interne (foame, sete, oboseală)

Propioceptiv, reflectând mișcările organelor corpului și starea corpului (kinestezic și static).

Potrivit sistemului de analizoare, există astfel de tipuri de senzații: vizuale, auditive, tactile, durere, temperatură, gust, olfactive, foame și sete, sexuale, kinestezice și statice.

Fiecare dintre aceste varietăți de senzație are propriul său organ (analizator), propriile modele de apariție și funcție.

O subclasă de propriocepție, care este sensibilitatea la mișcare, se mai numește și kinestezie, iar receptorii corespunzători sunt kinestezici sau kinestezici.

Senzațiile independente includ temperatura, care este o funcție a unui analizor special de temperatură care realizează termoreglarea și schimbul de căldură al corpului cu mediul.

De exemplu, organul senzațiilor vizuale este ochiul. Urechea este organul de percepție a senzațiilor auditive. Sensibilitatea tactilă, la temperatură și la durere este o funcție a organelor situate în piele.

Senzațiile tactile oferă cunoștințe despre măsura egalității și reliefului suprafeței obiectelor, care pot fi simțite în timpul palpării lor.

Durerea semnalează o încălcare a integrității țesutului, care, desigur, provoacă o reacție de protecție la o persoană.

Senzație de temperatură - o senzație de frig, căldură, este cauzată de contactul cu obiecte care au o temperatură mai mare sau mai mică decât temperatura corpului.

O poziție intermediară între senzațiile tactile și cele auditive este ocupată de senzațiile vibraționale, semnalând vibrația unui obiect. Organul simțului vibrațional nu a fost încă găsit.

Senzațiile olfactive semnalează starea de adecvare a alimentelor pentru consum, aer curat sau poluat.

Organul senzațiilor gustative este conuri speciale sensibile la iritanții chimici localizați pe limbă și pe cerul gurii.

Senzațiile statice sau gravitaționale reflectă poziția corpului nostru în spațiu - culcat, în picioare, așezat, echilibrat, căzut.

Senzațiile kinestezice reflectă mișcările și stările părților individuale ale corpului - brațe, picioare, cap, corp.

Senzațiile organice semnalează stări ale corpului precum foamea, setea, starea de bine, oboseala, durerea.

Senzațiile sexuale semnalează nevoia organismului de eliberare sexuală, oferind plăcere datorită iritației așa-numitelor zone erogene și a sexului în general.

Din punctul de vedere al datelor științei moderne, împărțirea acceptată a senzațiilor în externe (exteroceptori) și interne (interoceptori) este insuficientă. Unele tipuri de senzații pot fi considerate extern interne. Acestea includ temperatura, durerea, gustul, vibrațiile, musculo-articulare, sexuale și statice di și amich n și.

Proprietăți generale ale senzațiilor. Senzația este o formă de reflectare a stimulilor adecvați. Cu toate acestea, diferite tipuri de senzații au nu numai specificitate, ci și proprietăți comune pentru ele. Aceste proprietăți includ calitatea, intensitatea, durata și localizarea spațială.

Calitatea este principala caracteristică a unei anumite senzații care o deosebește de alte tipuri de senzații și variază în cadrul unui anumit tip. Deci, senzațiile auditive diferă în înălțime, timbru, volum; vizual - prin saturație, ton de culoare și altele asemenea.

Intensitatea senzațiilor este caracteristica sa cantitativă și este determinată de puterea stimulului și de starea funcțională a receptorului.

Durata unei senzații este caracteristica ei temporală. este determinata si de starea functionala a organului de simt, dar mai ales de durata stimulului si intensitatea acestuia. În timpul acțiunii stimulului asupra organului de simț, senzația nu apare imediat, ci după un timp, ceea ce se numește perioada latentă (ascunsă) a senzației.

Legile generale ale senzațiilor. Tiparele generale ale senzațiilor sunt pragurile de sensibilitate, adaptarea, interacțiunea, sensibilizarea, contrastul, sinestezia.

Sensibilitate. Sensibilitatea organului de simț este determinată de stimulul minim care, în condiții specifice, devine capabil să provoace o senzație. Forța minimă a stimulului care provoacă o senzație abia vizibilă se numește pragul absolut inferior al sensibilității.

Iritanții cu putere mai mică, așa-numitele subprag, nu provoacă senzații, iar semnalele despre ei nu sunt transmise la cortexul cerebral.

Pragul inferior al senzațiilor determină nivelul de sensibilitate absolută a acestui analizor.

Sensibilitatea absolută a analizorului este limitată nu numai de pragul de senzație inferior, ci și de cel superior.

Pragul absolut superior al sensibilității se numește puterea maximă a stimulului, la care există încă o senzație adecvată pentru un anumit stimul. O creștere suplimentară a puterii stimulilor care acționează asupra receptorilor noștri provoacă doar o senzație dureroasă în ei (de exemplu, un sunet foarte puternic, luminozitate orbitoare).

Diferența de sensibilitate, sau sensibilitatea la discriminare, este, de asemenea, invers legată de valoarea pragului de discriminare: cu cât pragul de discriminare este mai mare, cu atât diferența de sensibilitate este mai mică.

Adaptare. Sensibilitatea analizatorilor, determinată de mărimea pragurilor absolute, nu este constantă și se modifică sub influența unui număr de condiții fiziologice și psihologice, printre care fenomenul de adaptare ocupă un loc aparte.

Adaptarea sau adaptarea este o modificare a sensibilității organelor de simț sub influența acțiunii unui stimul.

Există trei tipuri de acest fenomen:

Adaptarea ca dispariție continuă a senzației în procesul de acțiune prelungită a stimulului.

Adaptarea ca atenuare a senzației sub influența unui stimul puternic. Cele două tipuri de adaptare descrise pot fi combinate cu termenul de adaptare negativă, deoarece are ca rezultat o scădere a sensibilității analizoarelor.

Adaptarea ca o creștere a sensibilității sub influența unui stimul slab. Acest tip de adaptare, inerent unor tipuri de senzații, poate fi definit ca adaptare pozitivă.

Fenomenul de creștere a sensibilității analizorului la stimul sub influența mindfulness-ului, orientării, instalării se numește sensibilizare. Acest fenomen al organelor de simț este posibil nu numai ca urmare a utilizării stimulilor indirecti, ci și prin exercițiu.

Interacțiunea senzațiilor este o modificare a sensibilității unui sistem de analiză sub influența altuia. Intensitatea senzațiilor depinde nu numai de puterea stimulului și de nivelul de adaptare al receptorului, ci și de stimulii care afectează alte organe de simț în acel moment. Modificarea sensibilității analizorului sub influența iritației altor simțuri. numele interacțiunii senzațiilor.

În acest caz, interacțiunea senzațiilor, precum și adaptările, se vor dovedi a fi în două procese opuse: o creștere și o scădere a sensibilității. Principala regularitate aici este că stimulii slabi cresc, iar cei puternici scad, sensibilitatea analizatorilor prin interacțiunea lor.

O modificare a sensibilității analizoarelor poate determina acțiunea stimulilor de semnal complet.

Dacă priviți cu atenție, cu atenție, ascultați, savurați, atunci sensibilitatea la proprietățile obiectelor și fenomenelor devine mai clară, mai strălucitoare - obiectele și proprietățile lor sunt mult mai bine distinse.

Contrastul senzațiilor este o modificare a intensității și calității senzațiilor sub influența unui stimul anterior sau însoțitor.

Odată cu acțiunea simultană a doi stimuli, apare un contrast simultan. Un astfel de contrast poate fi bine urmărit în senzațiile vizuale. Unul și tu însuți figura pe un fundal negru va părea mai deschis, pe un alb - mai întunecat. Un obiect verde pe un fundal roșu este perceput ca fiind mai saturat. Prin urmare, obiectele militare sunt adesea mascate, astfel încât să nu existe contrast. Aceasta ar trebui să includă fenomenul de contrast consistent. După o răceală, un stimul slab cald va părea fierbinte. Senzația de acru crește sensibilitatea la dulce.

Sinestezia sentimentelor este apariția unei podele prin revărsarea unui iritant a unui analizor de nidchutgiv. care sunt specifice altui analizor. În special, în timpul acțiunii stimulilor sonori, cum ar fi avioanele, rachetele etc., o persoană are imagini vizuale ale acestora. Sau cine vede o persoană rănită simte și el într-un anumit fel durere.

Activitățile analizatorilor vor fi în interacțiune. Această interacțiune nu este izolată. S-a dovedit că lumina crește sensibilitatea la auz, iar sunetele slabe cresc sensibilitatea vizuală, spălarea la rece a capului crește sensibilitatea la roșu și altele asemenea.

În ciuda varietății de tipuri de senzații, există unele modele comune tuturor senzațiilor. Acestea includ:

• relația dintre sensibilitate și pragurile de senzație,
• fenomen de adaptare
• interacțiunea senzațiilor și altele.

Sensibilitate și praguri ale senzațiilor. Senzația apare ca urmare a acțiunii unui stimul extern sau intern. Cu toate acestea, pentru ca senzația să apară, este necesară o anumită putere a stimulului. Dacă stimulul este foarte slab, nu va provoca senzație. Se știe că nu simte atingerea particulelor de praf pe față, nu vede cu ochiul liber lumina stelelor de mărimea a șasea, a șaptea etc. Valoarea minimă a stimulului la care apare un abia observabil se numește pragul inferior sau absolut al senzației. Iritanții care acționează asupra analizoarelor umane, dar nu provoacă senzații din cauza intensității scăzute, se numesc subprag. Astfel, sensibilitatea absolută este capacitatea analizorului de a răspunde la cantitatea minimă de stimul.

Definiţia sensitivity.

Sensibilitate este capacitatea unei persoane de a avea senzații. Pragul inferior al senzațiilor i se opune pragul superior. Pe de altă parte, limitează sensibilitatea. Daca trecem de la pragul inferior al senzatiilor la cel superior, crescand treptat puterea stimulului, atunci vom obtine o serie de senzatii de o intensitate din ce in ce mai mare. Totuși, acest lucru va fi observat doar până la o anumită limită (până la pragul superior), după care o modificare a puterii stimulului nu va provoca o modificare a intensității senzației. Va fi în continuare aceeași valoare de prag sau se va transforma într-o senzație dureroasă.Astfel, pragul superior al senzațiilor este cea mai mare putere a stimulului, până la care se observă o modificare a intensității senzațiilor și senzațiile de acest tip sunt general posibil (vizual, auditiv etc.).

Definiţia sensitivity | Hipersensibilitate | Pragul de sensibilitate | Sensibilitate la durere | Tipuri de sensibilitate | Sensibilitate absolută

• Sensibilitate crescută

Există o relație inversă între sensibilitate și pragurile de senzație. Experimente speciale au stabilit că sensibilitatea absolută a oricărui analizor se caracterizează prin valoarea pragului inferior: cu cât valoarea pragului inferior al senzațiilor este mai mică (cu atât este mai mică), cu atât sensibilitatea absolută la acești stimuli este mai mare (mai mare). Dacă o persoană miroase mirosuri foarte slabe, aceasta înseamnă că are sensibilitate crescută lor. Sensibilitatea absolută a aceluiași analizor variază între oameni. Pentru unii este mai mare, pentru alții este mai jos. Cu toate acestea, poate fi îmbunătățită prin exerciții fizice.

• Sensibilitate crescută.

Există praguri absolute ale senzațiilor nu numai în ceea ce privește intensitatea, ci și în ceea ce privește calitatea senzațiilor. Deci, senzațiile de lumină apar și se schimbă numai sub influența undelor electromagnetice de o anumită lungime - de la 390 (violet) la 780 milimicroni (roșu). Lungimile de undă mai scurte și mai lungi nu provoacă senzații de lumină. Senzațiile auditive la oameni sunt posibile numai atunci când undele sonore fluctuează în intervalul de la 16 (cele mai joase sunete) la 20.000 herți (cele mai înalte sunete).

Pe lângă pragurile absolute ale senzaţiilor şi sensibilitate absolută, există și praguri de discriminare și, în consecință, sensibilitate distinctivă. Faptul este că nu orice modificare a mărimii stimulului provoacă o schimbare a senzației. În anumite limite, nu observăm această modificare a stimulului. Experimentele au arătat, de exemplu, că atunci când cântăriți un corp cu mâna, o creștere a încărcăturii de 500 g cu 10 g și chiar 15 g va trece neobservată. Pentru a simți o diferență abia vizibilă în greutatea corporală, trebuie să creșteți (sau să micșorați) greutatea cu 1/3 din valoarea sa inițială. Aceasta înseamnă că la o încărcătură de 100 g trebuie adăugate 3,3 g și la o încărcătură de 1000 g 33 g. Pragul de discriminare este creșterea (sau scăderea) minimă a mărimii stimulului care provoacă o schimbare abia sesizabilă a senzațiilor. Sensibilitatea distinctivă este înțeleasă în mod obișnuit ca abilitatea de a răspunde la schimbările de stimuli.

• Pragul de sensibilitate.

Valoarea pragului nu depinde de magnitudinea absolută, ci de mărimea relativă a stimulilor: cu cât intensitatea stimulului inițial este mai mare, cu atât trebuie crescut mai mult pentru a obține o diferență abia sesizabilă de senzații. Acest model este clar exprimat pentru senzații de intensitate medie; senzațiile apropiate de prag au unele abateri de la acesta.

Fiecare analizor are propriul său prag de discriminare și propriul său grad de sensibilitate. Deci, pragul de distingere a senzațiilor auditive este 1/10, senzațiile de greutate - 1/30, senzațiile vizuale - 1/100.Din o comparație a valorilor, putem concluziona că analizatorul vizual are cea mai mare sensibilitate distinctivă.

Relația dintre pragul de discriminare și sensibilitatea la discriminare poate fi exprimată astfel: cu cât pragul de discriminare este mai mic, cu atât este mai mare (mai mare) sensibilitate distinctă.

Sensibilitatea absolută și diferențială a analizorilor la stimuli nu rămâne constantă, ci variază în funcție de un număr de condiții:

a) din condițiile externe care însoțesc stimulul principal (în tăcere, acuitatea auzului crește, cu zgomot scade); b) din receptor (cand este obosit scade); c) despre starea departamentelor centrale ale analizorilor și d) despre interacțiunea analizorilor.

Adaptarea vederii a fost cel mai bine studiată experimental (studii de S. V. Kravkov, K. Kh. Kekcheev și alții). Există două tipuri de adaptare vizuală: adaptarea la întuneric și adaptarea la lumină. Când trece dintr-o cameră luminată în întuneric, o persoană nu vede nimic în primele minute, apoi sensibilitatea vederii mai întâi încet, apoi crește rapid. După 45-50 de minute, vedem clar contururile obiectelor. S-a dovedit că sensibilitatea ochilor poate crește în întuneric de 200.000 de ori sau mai mult. Acest fenomen se numește adaptare la întuneric. Când trece de la întuneric la lumină, o persoană nu vede clar în primul minut, dar apoi analizatorul vizual se adaptează la lumină. Dacă la întuneric sensibilitatea de adaptare vederea crește, apoi odată cu adaptarea la lumină scade. Cu cât lumina este mai strălucitoare, cu atât sensibilitatea vederii este mai mică.

Același lucru se întâmplă și cu adaptarea auditivă: la zgomot puternic, sensibilitatea auzului scade, în tăcere crește.

• Sensibilitate la durere.

Un fenomen similar se observă în senzațiile olfactive, cutanate și gustative. Modelul general poate fi exprimat astfel: sub acțiunea stimulilor puternici (și chiar mai prelungiți), sensibilitatea analizatorilor scade, iar sub acțiunea stimulilor slabi crește.

Cu toate acestea, adaptarea este slab exprimată în senzațiile de durere, care are propria sa explicație. sensibilitate la durere a apărut în procesul dezvoltării evolutive ca una dintre formele de adaptare protectoare a organismului la mediu. Durerea alertează corpul asupra pericolului. Lipsa sensibilității la durere ar putea duce la distrugerea ireversibilă și chiar la moartea corpului.

Adaptarea este, de asemenea, foarte slab exprimată în senzațiile kinestezice, ceea ce din nou este justificat din punct de vedere biologic: dacă nu ne-am simți poziția brațelor și picioarelor, ne-am obișnui, atunci ar trebui să se efectueze controlul asupra mișcărilor corpului în aceste cazuri. în principal prin viziune, care nu este economic.

Mecanismele fiziologice de adaptare sunt procese care au loc atât în ​​organele periferice ale analizatorilor (în receptori), cât și în cortexul cerebral. De exemplu, substanța sensibilă la lumină a retinei ochilor (violet vizual) se dezintegrează sub acțiunea luminii și este restabilită în întuneric, ceea ce duce în primul caz la o scădere a sensibilității, iar în al doilea la ea. crește. În același timp, și celulele nervoase corticale apar conform legilor.

Interacțiunea senzațiilor. Există o interacțiune în senzații de diferite tipuri. Senzațiile de un anumit tip sunt intensificate sau slăbite sub influența senzațiilor de alte tipuri, în timp ce natura interacțiunii depinde de puterea senzațiilor secundare. Să dăm un exemplu de interacțiune a senzațiilor auditive și vizuale. Dacă camera este iluminată și întunecată alternativ în timpul sunetului continuu al unui sunet relativ puternic, sunetul va apărea mai puternic la lumină decât în ​​întuneric. Va exista o impresie de „bătaie” a sunetului. În acest caz, senzația vizuală a crescut sensibilitatea auzului. Cu toate acestea, lumina orbitoare scade sensibilitatea auditivă.

Sunetele silențioase melodioase cresc sensibilitatea vederii, zgomotul asurzitor o scade.

Studii speciale au arătat că sensibilitatea ochiului în întuneric crește sub influența muncii musculare ușoare (ridicarea și coborârea brațelor), creșterea respirației, ștergerea frunții și a gâtului cu apă rece și stimuli gustativi slabi.

În poziția șezând, sensibilitatea vederii nocturne este mai mare decât în ​​pozițiile în picioare și culcat.

Sensibilitatea auzului este, de asemenea, mai mare în poziție șezând decât în ​​poziție în picioare și culcat.

Modelul general al interacțiunii senzațiilor poate fi formulat astfel: stimulii slabi cresc sensibilitatea la alți stimuli care acționează simultan, în timp ce stimulii puternici o reduc.

Procesele de senzație de interacțiune au loc. O creștere a sensibilității analizorului sub influența stimulilor slabi de la alți analizatori se numește sensibilizare. În timpul sensibilizării, excitațiile din cortex sunt rezumate, focalizarea excitabilității optime a analizorului principal în condiții date este întărită din cauza excitațiilor slabe de la alți analizatori (fenomen dominant). Scăderea sensibilității analizorului principal sub influența stimulilor puternici de la alți analizatori se explică prin binecunoscuta lege a inducției negative simultane.