Zmiany czułości analizatora pod wpływem podrażnienia. Podstawowe charakterystyki czułości analizatorów. Percepcja, jej rodzaje i właściwości

Uwrażliwienie zmysłów możliwe jest nie tylko poprzez wykorzystanie bodźców bocznych, ale także poprzez ćwiczenia. Możliwości ćwiczenia i doskonalenia zmysłów są nieograniczone. O zwiększonej wrażliwości zmysłów decydują dwa obszary:

1) uczulenie, które samoistnie wynika z konieczności kompensacji wad czucia (ślepota, głuchota);

2) uczulenie spowodowane działalnością i specyficznymi wymaganiami zawodu podmiotu.

Utrata wzroku lub słuchu jest w pewnym stopniu kompensowana przez rozwój innych rodzajów wrażliwości. Zdarzają się przypadki, gdy rzeźbą zajmują się osoby pozbawione wzroku, które mają dobrze rozwinięty zmysł dotyku. Do tej grupy zjawisk należy także rozwój czucia wibracyjnego u osób niesłyszących.

U niektórych osób głuchych wrażliwość na wibracje jest tak silna, że ​​mogą nawet słuchać muzyki. W tym celu kładą rękę na instrumencie lub odwracają się tyłem do orkiestry. Część osób głuchoniewidomych, trzymając rękę na gardle mówiącego, może w ten sposób rozpoznać go po głosie i zrozumieć, o czym mówi. Dzięki wysoko rozwiniętej wrażliwości węchowej potrafią kojarzyć wiele bliskich osób i znajomych z wydobywającymi się z nich zapachami.

Szczególnie interesujące jest pojawienie się u ludzi wrażliwości na bodźce, dla których nie ma odpowiedniego receptora. Jest to na przykład zdalna wrażliwość na przeszkody u osób niewidomych.

Zjawiska uczulenia narządów zmysłów obserwuje się u osób wykonujących określone zawody specjalne. Wiadomo, że młynarze mają niezwykłą ostrość wzroku. Widzą odstępy od 0,0005 milimetra, podczas gdy osoby nieprzeszkolone widzą tylko do 0,1 milimetra. Specjaliści od barwienia tkanin rozróżniają od 40 do 60 odcieni czerni. Dla niewprawnego oka wyglądają dokładnie tak samo. Doświadczeni hutnicy są w stanie dość dokładnie określić jego temperaturę i ilość zawartych w niej zanieczyszczeń na podstawie delikatnych odcieni roztopionej stali.

Wrażenia węchowe i smakowe degustatorów herbaty, sera, wina i tytoniu osiągają wysoki stopień doskonałości. Degustatorzy potrafią dokładnie określić nie tylko, z jakiego rodzaju winogron powstaje wino, ale także wskazać miejsce, w którym te winogrona wyrosły.

Malarstwo stawia szczególne wymagania percepcji kształtów, proporcji i relacji kolorystycznych podczas przedstawiania przedmiotów. Eksperymenty pokazują, że oko artysty jest niezwykle wrażliwe na ocenę proporcji. Rozróżnia zmiany równe 1/60-1/150 wielkości obiektu. Subtelność doznań kolorystycznych ocenić może pracownia mozaiki w Rzymie – zawiera ona ponad 20 000 odcieni barw podstawowych stworzonych przez człowieka.

Możliwości rozwijania wrażliwości słuchowej są również dość duże. Zatem gra na skrzypcach wymaga szczególnego rozwoju słuchu, a skrzypkowie mają go bardziej rozwiniętego niż pianiści. W przypadku osób, które mają trudności z rozróżnianiem wysokości dźwięków, dzięki specjalnemu treningowi można poprawić słyszenie wysokości dźwięków. Doświadczeni piloci z łatwością mogą określić liczbę obrotów silnika na podstawie ucha. Swobodnie rozróżniają 1300 od 1340 obr/min. Osoby nieprzeszkolone zauważają różnicę jedynie pomiędzy 1300 a 1400 obr./min.

Wszystko to jest dowodem na to, że nasze doznania rozwijają się pod wpływem warunków życia i wymogów praktycznej aktywności zawodowej.

Adaptacja sensoryczna to zmiana wrażliwości, która następuje w wyniku przystosowania się narządu zmysłów do działających na niego bodźców. Z reguły adaptacja wyraża się w tym, że gdy narządy zmysłów są wystawione na działanie wystarczająco silnych bodźców, wrażliwość maleje, a pod wpływem słabych bodźców lub przy braku bodźca wrażliwość wzrasta.

Uczulenie(łac. sensibilis – wrażliwy)– jest to wzrost czułości analizatorów pod wpływem czynników wewnętrznych (psychicznych). Uczulenie, tj. zaostrzenie wrażliwości może być spowodowane:

· interakcja, systemowa praca analizatorów, gdy słabe doznania jednej modalności mogą powodować wzrost siły wrażeń innej modalności. Na przykład wrażliwość wzrokowa wzrasta przy słabym chłodzeniu skóry lub niskim dźwięku;

· stan fizjologiczny organizmu, wprowadzenie pewnych substancji do organizmu. Zatem witamina A jest niezbędna do zwiększenia wrażliwości wzrokowej.;

· oczekiwanie na taki czy inny wpływ, jego znaczenie, determinacja w rozróżnianiu określonych bodźców. Na przykład oczekiwanie w gabinecie dentystycznym może powodować większy ból zęba;

· doświadczenie zdobyte w trakcie wykonywania jakiejkolwiek działalności. Wiadomo, że dobrzy degustatorzy potrafią określić rodzaj wina czy herbaty po subtelnych niuansach..

W przypadku braku jakiejkolwiek czułości, niedobór ten jest kompensowany poprzez zwiększenie czułości innych analizatorów. Zjawisko to nazywa się kompensacja wrażeń , Lub uczulenie kompensacyjne .

Jeśli uczulenie - jest to wzrost czułości, wówczas proces odwrotny - zmniejszenie czułości niektórych analizatorów w wyniku silnego wzbudzenia innych - nazywa się odczulanie . Na przykład, podwyższony poziom hałas w " głośny» warsztaty zmniejszają wrażliwość wzrokową, tj. następuje odczulenie wrażeń wzrokowych.

Synestezja(grecka synisteza – wspólne, jednoczesne uczucie)- zjawisko, w którym wrażenia jednej modalności powstają pod wpływem bodźca innej modalności.

Kontrast wrażeń (Francuski kontrast - ostry kontrast)- jest to wzrost wrażliwości na jeden bodziec w porównaniu z poprzednim bodźcem przeciwnego typu. W ten sposób ta sama biała postać wydaje się szara na jasnym tle, ale idealnie biała na czarnym tle.. Szare kółko na zielonym tle wydaje się czerwonawe, a na czerwonym tle zielonkawe.

Boba Nelsona

Analizatory widma są najczęściej używane do pomiaru sygnałów o bardzo niskim poziomie. Mogą to być znane sygnały, które należy zmierzyć, lub nieznane sygnały, które należy wykryć. W każdym razie, aby usprawnić ten proces, należy znać techniki zwiększania czułości analizatora widma. W tym artykule omówimy optymalne ustawienia pomiaru sygnałów niskiego poziomu. Dodatkowo omówimy zastosowanie korekcji szumu i funkcji redukcji szumu analizatora w celu maksymalizacji czułości instrumentu.

Średni poziom hałasu własnego i współczynnik szumu

Czułość analizatora widma można określić na podstawie jego specyfikacji technicznych. Parametrem tym może być średni poziom hałasu ( DANL) lub współczynnik szumu ( NF). Średni poziom szumów reprezentuje amplitudę poziomu szumów analizatora widma w danym zakresie częstotliwości przy obciążeniu wejściowym 50 omów i tłumieniu wejściowym 0 dB. Zwykle parametr ten wyraża się w dBm/Hz. W większości przypadków uśrednianie przeprowadza się w skali logarytmicznej. Powoduje to redukcję wyświetlanego średniego poziomu hałasu o 2,51 dB. Jak dowiemy się z poniższej dyskusji, to właśnie redukcja poziomu szumów odróżnia średni poziom szumów od współczynnika szumów. Na przykład, jeśli w Specyfikacja techniczna Analizator wskazał wartość średniego poziomu szumów własnych – 151 dBm/Hz z pasmem przepustowym filtra IF ( RBW) 1 Hz, wówczas za pomocą ustawień analizatora można zredukować poziom szumów własnych urządzenia przynajmniej do tej wartości. Nawiasem mówiąc, sygnał CW, który ma tę samą amplitudę co szum analizatora widma, będzie o 2,1 dB wyższy niż poziom szumu w wyniku sumowania dwóch sygnałów. Podobnie obserwowana amplituda sygnałów szumopodobnych będzie o 3 dB wyższa od poziomu szumu.

Szum własny analizatora składa się z dwóch składników. Pierwszy z nich jest określony przez współczynnik szumu ( NF ac), a drugi reprezentuje szum termiczny. Amplituda szumu termicznego jest opisana równaniem:

NF = kTB,

Gdzie k= 1,38×10–23 J/K – stała Boltzmanna; T- temperatura (K); B- pasmo (Hz), w którym mierzony jest hałas.

Wzór ten określa energię szumu cieplnego na wejściu analizatora widma z zainstalowanym obciążeniem 50 omów. W większości przypadków szerokość pasma zmniejsza się do 1 Hz, a w temperaturze pokojowej szum termiczny oblicza się na 10log( kTB)= –174 dBm/Hz.

W rezultacie średni poziom szumu w paśmie 1 Hz opisuje równanie:

DANL = –174+NF ac= 2,51 dB. (1)

Oprócz,

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

Notatka. Jeśli dla parametru DANL Jeśli stosuje się średnią kwadratową mocy, wówczas składnik 2,51 można pominąć.

Zatem wartość średniego poziomu szumów własnych –151 dBm/Hz jest równoważna tej wartości NF ac= 25,5 dB.

Ustawienia wpływające na czułość analizatora widma

Wzmocnienie analizatora widma jest równe jedności. Oznacza to, że ekran jest skalibrowany do portu wejściowego analizatora. Zatem, jeśli na wejście zostanie podany sygnał o poziomie 0 dBm, zmierzony sygnał będzie równy 0 dBm plus/minus błąd przyrządu. Należy to wziąć pod uwagę w przypadku stosowania tłumika lub wzmacniacza wejściowego w analizatorze widma. Włączenie tłumika wejściowego powoduje, że analizator zwiększa wzmocnienie zastępcze stopnia IF w celu utrzymania skalibrowanego poziomu na ekranie. To z kolei zwiększa poziom szumu o tę samą wartość, utrzymując w ten sposób ten sam stosunek sygnału do szumu. Dotyczy to również tłumika zewnętrznego. Dodatkowo należy dokonać konwersji na szerokość pasma filtra IF ( RBW), większą niż 1 Hz, dodając termin 10log( RBW/1). Te dwa terminy pozwalają określić poziom szumów analizatora widma przy różnych wartościach tłumienia i szerokości pasma rozdzielczości.

Poziom hałasu = DANL+ tłumienie + 10log( RBW). (3)

Dodanie przedwzmacniacza

Aby zmniejszyć poziom szumów analizatora widma, można zastosować wewnętrzny lub zewnętrzny przedwzmacniacz. Zazwyczaj specyfikacje podają drugą wartość średniego poziomu szumów w oparciu o wbudowany przedwzmacniacz i można zastosować wszystkie powyższe równania. W przypadku korzystania z zewnętrznego przedwzmacniacza nową wartość średniego poziomu szumów można obliczyć, kaskadując równania współczynnika szumu i ustawiając wzmocnienie analizatora widma na jedność. Jeśli weźmiemy pod uwagę układ składający się z analizatora widma i wzmacniacza, otrzymamy równanie:

systemu NF = Preus NF+(NF ac–1)/G preus. (4)

Używanie wartości NF ac= 25,5 dB z poprzedniego przykładu, wzmocnienie przedwzmacniacza 20 dB i współczynnik szumów 5 dB, możemy określić ogólny współczynnik szumów systemu. Ale najpierw musisz przekonwertować wartości na stosunek mocy i przyjąć logarytm wyniku:

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

Równanie (1) może być teraz użyte do określenia nowego średniego poziomu szumów w przypadku zewnętrznego przedwzmacniacza poprzez prostą wymianę NF ac NA systemu NF, obliczone w równaniu (5). W naszym przykładzie przedwzmacniacz znacznie się zmniejsza DANL od –151 do –168 dBm/Hz. Nie jest to jednak możliwe za darmo. Przedwzmacniacze zazwyczaj charakteryzują się dużą nieliniowością i niskimi punktami kompresji, co ogranicza możliwość pomiaru sygnałów o wysokim poziomie. W takich przypadkach bardziej przydatny jest wbudowany przedwzmacniacz, ponieważ można go włączać i wyłączać w zależności od potrzeb. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku zautomatyzowanych systemów oprzyrządowania.

Do tej pory omówiliśmy, jak szerokość pasma filtra IF, tłumik i przedwzmacniacz wpływają na czułość analizatora widma. Większość nowoczesnych analizatorów widma zapewnia metody pomiaru własnego szumu i korygowania wyników pomiarów na podstawie uzyskanych danych. Metody te są stosowane od wielu lat.

Korekta hałasu

Podczas pomiaru charakterystyki określonego testowanego urządzenia (DUT) za pomocą analizatora widma, obserwowane widmo składa się z sumy kTB, NF ac i sygnał wejściowy TU. Jeśli wyłączysz testowane urządzenie i podłączysz obciążenie 50 omów do wejścia analizatora, widmo będzie sumą kTB I NF ac. Ten ślad jest szumem własnym analizatora. Ogólnie rzecz biorąc, korekcja szumu polega na pomiarze szumu własnego analizatora widma przy użyciu dużej średniej i zapisaniu tej wartości jako „śladu korekcji”. Następnie podłączasz testowane urządzenie do analizatora widma, mierzysz widmo i rejestrujesz wyniki w „śladzie pomiarowym”. Korektę przeprowadza się poprzez odjęcie „śladu korekty” od „śladu zmierzonego” i wyświetlenie wyników jako „ślad wynikowy”. Ten ślad reprezentuje „sygnał TU” bez dodatkowego szumu:

Wynikowy ślad = ślad zmierzony – ślad korekcji = [sygnał TC + kTB + NF ac]–[kTB + NF ac] = sygnał TU. (6)

Notatka. Wszystkie wartości przed odjęciem zostały przeliczone z dBm na mW. Wynikowy ślad jest prezentowany w dBm.

Procedura ta poprawia wyświetlanie sygnałów o niskim poziomie i pozwala na dokładniejsze pomiary amplitudy poprzez eliminację niepewności związanej z nieodłącznym szumem analizatora widma.

Na ryc. Rysunek 1 przedstawia stosunkowo prostą metodę korekcji szumu poprzez zastosowanie matematycznego przetwarzania śladu. Najpierw uśrednia się poziom szumów analizatora widma z obciążeniem na wejściu, wynik zapisuje się w ścieżce 1. Następnie podłącza się urządzenie testowane, przechwytuje sygnał wejściowy, a wynik zapisuje w ścieżce 2. Teraz możesz użyj przetwarzania matematycznego - odejmij dwa przebiegi i zapisz wyniki w zapisie 3. Jak widzisz, korekcja szumu jest szczególnie skuteczna, gdy sygnał wejściowy jest blisko poziomu szumów analizatora widma. Sygnały o wysokim poziomie zawierają znacznie mniejszą część szumu, a korekcja nie daje zauważalnego efektu.

Główną wadą tego podejścia jest to, że za każdym razem, gdy zmieniasz ustawienia, musisz odłączyć testowane urządzenie i podłączyć obciążenie 50 omów. Metodą uzyskania „śladu korekcji” bez wyłączania testowanego urządzenia jest zwiększenie tłumienia sygnału wejściowego (na przykład o 70 dB), tak aby szum analizatora widma znacznie przewyższał sygnał wejściowy, i zapisanie wyników w „ ślad korekcyjny”. W tym przypadku „drogę korekty” wyznacza równanie:

Droga korekcyjna = sygnał TU + kTB + NF ac+ tłumik. (7)

kTB + NF ac+ tłumik >> sygnał TU,

możemy pominąć określenie „sygnał TR” i stwierdzić, że:

Trasa korekty = kTB + NF ac+ tłumik. (8)

Odejmując znaną wartość tłumienia tłumika od wzoru (8) otrzymujemy oryginalny „ślad korekcji” zastosowany w metodzie ręcznej:

Trasa korekty = kTB + NF ac. (9)

W tym przypadku problem polega na tym, że „ślad korekcji” obowiązuje tylko dla bieżących ustawień przyrządu. Zmiana ustawień, takich jak częstotliwość środkowa, zakres lub szerokość pasma filtra IF, powoduje, że wartości zapisane w „śladzie korekcji” są nieprawidłowe. Najlepszym podejściem jest poznanie wartości NF ac we wszystkich punktach widma częstotliwości i zastosowanie „ścieżki korekcji” dla dowolnych ustawień.

Redukcja hałasu własnego

Analizator sygnału Agilent N9030A PXA (rysunek 2) posiada unikalną funkcję emisji hałasu (NFE). Wartość szumu analizatora sygnału PXA w całym zakresie częstotliwości instrumentu jest mierzona podczas produkcji i kalibracji instrumentu. Dane te są następnie zapisywane w pamięci urządzenia. Gdy użytkownik włączy NFE, miernik oblicza „ślad korekcji” dla bieżących ustawień i zapisuje wartości współczynnika szumu. Eliminuje to potrzebę pomiaru poziomu szumów PXA, jak miało to miejsce w procedurze ręcznej, znacznie upraszczając korekcję szumu i oszczędzając czas spędzony na pomiarze szumu instrumentu podczas zmiany ustawień.

W każdej z opisanych metod szum termiczny odejmuje się od „śladu zmierzonego” kTB I NF ac, co pozwala uzyskać wyniki poniżej wartości kTB. Wyniki te mogą być wiarygodne w wielu przypadkach, ale nie we wszystkich. Pewność może zostać zmniejszona, gdy zmierzone wartości są bardzo zbliżone lub równe szumowi wewnętrznemu przyrządu. W rzeczywistości wynikiem będzie nieskończona wartość dB. Praktyczne wdrożenie korekcji szumu zazwyczaj obejmuje wprowadzenie progu lub stopniowanego poziomu odejmowania w pobliżu poziomu szumów instrumentu.

Wniosek

Przyjrzeliśmy się niektórym technikom pomiaru sygnałów niskiego poziomu za pomocą analizatora widma. Jednocześnie odkryliśmy, że na czułość urządzenia pomiarowego wpływa szerokość pasma filtra IF, tłumienie tłumika oraz obecność przedwzmacniacza. Aby jeszcze bardziej zwiększyć czułość urządzenia, można zastosować metody takie jak matematyczna korekcja szumu i funkcja redukcji szumów. W praktyce znaczny wzrost czułości można osiągnąć eliminując straty w obwodach zewnętrznych.

Czułość analizatorów, określona wielkością progów bezwzględnych, nie jest stała i zmienia się pod wpływem szeregu czynników fizjologicznych i warunki psychiczne, wśród których zjawisko adaptacji zajmuje szczególne miejsce.

Adaptacja lub adaptacja , to zmiana wrażliwości zmysłów pod wpływem bodźca. Można wyróżnić trzy typy tego zjawiska. Adaptacja jako całkowity zanik czucia podczas długotrwałego działania bodźca. Na przykład lekki ciężar spoczywający na skórze wkrótce przestaje być odczuwalny. Adaptacją nazywa się także inne zjawisko, zbliżone do opisanego, które wyraża się w przytępieniu czucia pod wpływem silnego bodźca.. Obydwa opisane typy adaptacji można połączyć z tym terminem Adaptacja negatywna, gdyż w rezultacie zmniejszają czułość analizatorów. Wreszcie adaptacja nazywa się Zwiększona wrażliwość pod wpływem słabego bodźca. Ten typ adaptacji, charakterystyczny dla niektórych typów doznań, można określić jako adaptację pozytywną.

Kontrast wrażeń Jest to zmiana intensywności i jakości doznań pod wpływem bodźca wstępnego lub towarzyszącego. W przypadku jednoczesnego działania dwóch bodźców następuje równoczesny kontrast. Kontrast ten można prześledzić w wrażeniach wzrokowych. Ta sama postać wydaje się jaśniejsza na czarnym tle i ciemniejsza na białym tle. Zielony obiekt na czerwonym tle wydaje się bardziej nasycony. Znane jest również zjawisko kontrastu sekwencyjnego. Po zimnym słaby ciepły bodziec wydaje się gorący. Uczucie kwaśności zwiększa wrażliwość na słodycze.

Uczulenie. Zwiększona czułość w wyniku interakcji analizatorów i ćwiczeń nazywa się uczuleniem. Znając wzorce zmian wrażliwości narządów zmysłów, można za pomocą specjalnie dobranych bodźców bocznych uwrażliwić ten lub inny receptor, czyli zwiększyć jego czułość. Uczulenie można również osiągnąć w wyniku ćwiczeń. Wiadomo np. jak rozwija się słuch wysokościowy u dzieci zajmujących się muzyką.

Synestezja. Interakcja doznań objawia się innym rodzajem zjawiska zwanego synestezją. Synestezja to wystąpienie pod wpływem pobudzenia jednego analizatora wrażenia charakterystycznego dla innego analizatora. Najczęściej obserwuje się synestezję różne rodzaje doznania. Najbardziej powszechna jest synestezja wzrokowo-słuchowa, gdy osoba doświadcza obrazów wizualnych pod wpływem bodźców dźwiękowych.

II. Systemy, których rozwój można przedstawić za pomocą Uniwersalnego Schematu Ewolucji

lt;wariant>możliwość dostępu do dysków twardych innych komputerów

Dostęp MS. Na podstawie danych wymienionych obiektów możesz utworzyć Formularz.

Różne narządy zmysłów, które dostarczają nam informacji o stanie otaczającego nas świata, mogą być mniej lub bardziej wrażliwe na zjawiska, które przejawiają, czyli mogą odzwierciedlać te zjawiska z większą lub mniejszą dokładnością. O wrażliwości zmysłów decyduje minimalny bodziec, który w danych warunkach jest w stanie wywołać wrażenie.

Minimalna siła bodźca wywołująca ledwo zauważalne wrażenie nazywana jest dolnym bezwzględnym progiem wrażliwości. Bodźce o mniejszej sile, tzw. podprogowe, nie powodują doznań. Dolny próg wrażeń określa poziom czułości bezwzględnej tego analizatora. Istnieje odwrotna zależność pomiędzy czułością bezwzględną a wartością progową: im niższa wartość progowa, tym wyższa czułość danego analizatora. Zależność tę można wyrazić wzorem E = 1/P, gdzie E jest czułością, P jest wartością progową.

Analizatory mają różną czułość. Ludzie mają bardzo czułe analizatory wzrokowe i słuchowe. Jak wykazały eksperymenty S.I. Wawiłowa, ludzkie oko jest w stanie widzieć światło, gdy tylko 2–8 kwantów energii promienistej uderza w jego siatkówkę. Dzięki temu w ciemną noc można zobaczyć płonącą świecę z odległości nawet 27 km.

Komórki słuchowe ucha wewnętrznego wykrywają ruchy, których amplituda jest mniejsza niż 1% średnicy cząsteczki wodoru. Dzięki temu tykanie zegara słyszymy w całkowitej ciszy z odległości aż do 6 m. Próg jednej ludzkiej komórki węchowej dla odpowiadających jej substancji zapachowych nie przekracza 8 cząsteczek. To wystarczy, aby poczuć jedną kroplę perfum w pomieszczeniu składającym się z 6 pokoi. Do wywołania wrażenia smakowego potrzeba co najmniej 25 000 razy więcej cząsteczek niż do wywołania węchu. W tym przypadku obecność cukru wyczuwa się w roztworze jednej łyżeczki na 8 litrów wody.

Bezwzględna czułość analizatora jest ograniczona nie tylko dolnym, ale także górnym progiem czułości, czyli maksymalną siłą bodźca, przy której nadal występuje wrażenie adekwatne do aktualnego bodźca. Dalszy wzrost siły bodźców oddziałujących na receptory powoduje w nich jedynie bolesne doznania (takie działanie wywiera np. niezwykle głośny dźwięk i oślepiająca jasność).

Wielkość progów bezwzględnych zależy od charakteru aktywności, wieku, stanu funkcjonalnego organizmu, siły i czasu trwania podrażnienia.

Oprócz wielkości progu absolutnego, odczucia charakteryzują się wskaźnikiem progu względnego lub różnicowego. Minimalna różnica między dwoma bodźcami, która powoduje ledwo zauważalną różnicę w odczuciu, nazywana jest progiem dyskryminacji, różnicą lub progiem różnicowym. Niemiecki fizjolog E. Weber, badając zdolność człowieka do określenia cięższego z dwóch obiektów w prawej i lewej ręce, ustalił, że czułość różnicowa jest względna, a nie absolutna. Oznacza to, że stosunek subtelnej różnicy do wielkości pierwotnego bodźca jest stały. Im większa intensywność pierwotnego bodźca, tym bardziej należy go powiększyć, aby zauważyć różnicę, tj. im większa jest wielkość subtelnej różnicy.

Różnicowy próg odczuć dla tego samego narządu jest wartością stałą i jest wyrażony następującą formułę: dJ/J = C, gdzie J jest początkową wartością bodźca, dJ jest jego wzrostem powodującym ledwo zauważalne wrażenie zmiany wielkości bodźca, a C jest stałą. Wartość progu różnicowego dla różnych modalności nie jest taka sama: dla wzroku wynosi około 1/100, dla słuchu – 1/10, dla wrażeń dotykowych – 1/30. Prawo zawarte w powyższym wzorze nazywa się prawem Bouguera-Webera. Należy podkreślić, że dotyczy to tylko średnich zakresów.

Na podstawie danych doświadczalnych Webera niemiecki fizyk G. Fechner wyraził zależność natężenia doznań od siły bodźca wzorem: E = k*logJ + C, gdzie E jest wielkością doznań, J jest siła bodźca, k i C są stałymi. Zgodnie z prawem Webera-Fechnera wielkość doznań jest wprost proporcjonalna do logarytmu intensywności bodźca. Innymi słowy, doznanie zmienia się znacznie wolniej niż wzrasta siła podrażnienia. Wzrost siły pobudzenia w postępie geometrycznym odpowiada wzrostowi czucia w postępie arytmetycznym.

Czułość analizatorów, określona wielkością progów bezwzględnych, zmienia się pod wpływem warunków fizjologicznych i psychologicznych. Zmiana wrażliwości zmysłów pod wpływem bodźca nazywana jest adaptacją sensoryczną. Istnieją trzy rodzaje tego zjawiska.

1. Adaptacja jako całkowity zanik czucia podczas długotrwałego działania bodźca. Powszechnym faktem jest wyraźny zanik wrażeń węchowych zaraz po wejściu do pomieszczenia nieprzyjemny zapach. Jednak pełna adaptacja wzrokowa aż do zaniku wrażeń nie następuje pod wpływem stałego i nieruchomego bodźca. Wyjaśnia to kompensacja bezruchu bodźca spowodowanego ruchem samych oczu. Ciągłe dobrowolne i mimowolne ruchy aparatu receptorowego zapewniają ciągłość i zmienność wrażeń. Eksperymenty, w których sztucznie tworzono warunki stabilizacji obrazu względem siatkówki (obraz umieszczano na specjalnej przyssawce i przesuwano okiem) wykazały, że wrażenia wzrokowe zanikały po 2–3 s.

2. Adaptacja negatywna – przytępienie wrażeń pod wpływem silnego bodźca. Na przykład, kiedy wchodzimy do jasno oświetlonego pomieszczenia ze słabo oświetlonego pomieszczenia, początkowo jesteśmy oślepieni i nie jesteśmy w stanie dostrzec żadnych szczegółów wokół nas. Po pewnym czasie czułość analizatora wizualnego gwałtownie maleje i zaczynamy widzieć. Inny wariant negatywnej adaptacji obserwuje się podczas zanurzania dłoni w zimnej wodzie: w pierwszych chwilach działa silny bodziec zimny, a następnie intensywność doznań maleje.

3. Pozytywna adaptacja - zwiększona wrażliwość pod wpływem słabego bodźca. W analizatorze wizualnym jest to adaptacja do ciemności, gdy wrażliwość oczu wzrasta pod wpływem przebywania w ciemności. Podobną formą adaptacji słuchowej jest adaptacja do ciszy.

Adaptacja ma ogromne znaczenie biologiczne: pozwala wykryć słabe bodźce i chronić zmysły przed nadmiernym podrażnieniem pod wpływem silnych.

Intensywność doznań zależy nie tylko od siły bodźca i poziomu adaptacji receptora, ale także od bodźców aktualnie oddziałujących na inne narządy zmysłów. Zmiana czułości analizatora pod wpływem innych zmysłów nazywana jest interakcją wrażeń. Można to wyrazić zarówno zwiększoną, jak i zmniejszoną wrażliwością. Ogólny wzór jest taki, że słabe bodźce działające na jeden analizator zwiększają czułość drugiego i odwrotnie, silne bodźce zmniejszają czułość innych analizatorów podczas interakcji. Przykładowo towarzysząc czytaniu książki cichą, spokojną muzyką zwiększamy czułość i receptywność analizatora wizualnego; Przeciwnie, zbyt głośna muzyka pomaga je obniżyć.

Zwiększona czułość w wyniku interakcji analizatorów i ćwiczeń nazywa się uczuleniem. Możliwości ćwiczenia zmysłów i ich doskonalenia są bardzo duże. O zwiększonej wrażliwości zmysłów decydują dwa obszary:

1) uczulenie, które samoistnie wynika z konieczności kompensacji wad sensorycznych: ślepoty, głuchoty. Na przykład u niektórych osób głuchych wrażliwość na wibracje jest tak silna, że ​​mogą nawet słuchać muzyki;

2) uczulenie spowodowane działalnością, specyficznymi wymaganiami zawodu. Na przykład doznania węchowe i smakowe osiągają wysoki stopień doskonałości wśród degustatorów herbaty, sera, wina, tytoniu itp.

Zatem doznania rozwijają się pod wpływem warunków życia i wymagań praktycznej pracy.

Różne narządy zmysłów, które przekazują nam informacje o stanie otaczającego nas świata zewnętrznego, mogą być wrażliwe na wyświetlane zjawiska z większą lub mniejszą dokładnością.

Wrażliwość naszych narządów zmysłów może zmieniać się w bardzo szerokich granicach. Wyróżnia się dwie główne formy zmienności wrażliwości, z których jedna zależy od warunków środowiskowych i nazywa się adaptacją, a druga od warunków stanu organizmu i nazywa się uczuleniem.

Dostosowanie– dostosowanie analizatora do bodźca. Wiadomo, że w ciemności nasz wzrok staje się ostrzejszy, a przy mocnym świetle jego czułość maleje. Można to zaobserwować podczas przejścia z ciemności do światła: oko zaczyna odczuwać ból, osoba chwilowo „oślepia”.

Najważniejszym czynnikiem wpływającym na poziom czułości jest wzajemne oddziaływanie analizatorów. Uczulenie– jest to wzrost czułości w wyniku interakcji analizatorów i ćwiczeń. Zjawisko to należy wykorzystać podczas prowadzenia samochodu. Zatem słaby efekt ubocznych substancji drażniących (na przykład pocierania zimna woda twarz, dłonie, tył głowy lub powolne żucie słodko-kwaśnej tabletki, np. kwasu askorbinowego) zwiększa czułość widzenia w nocy, co jest bardzo istotne podczas prowadzenia samochodu nocą.

Różne analizatory mają różne zdolności adaptacyjne. Praktycznie nie ma ludzkiej adaptacji do odczuwania bólu, co ma ważne znaczenie biologiczne, ponieważ odczuwanie bólu jest sygnałem problemów w organizmie.

Adaptacja narządów słuchowych następuje znacznie szybciej. Ludzki słuch dostosowuje się do otoczenia w ciągu 15 sekund. Szybko następuje także zmiana wrażliwości zmysłu dotyku (delikatny dotyk skóry przestaje być odczuwalny już po kilku sekundach).

Wiadomo, że warunki pracy związane z ciągłą readaptacją analizatorów powodują szybkie zmęczenie. Na przykład jazda samochodem w ciemności po autostradzie ze zmiennym oświetleniem drogi.

Czynniki takie jak hałas i wibracje mają bardziej znaczący i stały wpływ na zmysły podczas prowadzenia samochodu.

Stały hałas (a hałas powstający podczas jazdy samochodem jest zwykle stały) ma negatywny wpływ na narządy słuchu. Ponadto pod wpływem hałasu wydłuża się okres utajony reakcji motorycznej, zmniejsza się percepcja wzrokowa, słabnie widzenie o zmierzchu, zaburzona jest koordynacja ruchów i funkcje aparatu przedsionkowego, pojawia się przedwczesne zmęczenie.

Zmiany wrażliwości zmysłów zmieniają się także wraz z wiekiem człowieka. Po 35. roku życia ostrość wzroku i jej adaptacja na ogół ulegają pogorszeniu, a słuch ulega pogorszeniu. I choć wielu kierowców przypisuje to słabemu oświetleniu i słabym reflektorom, bezspornym faktem pozostaje, że ich oczy nie widzą równie dobrze. Z wiekiem nie tylko gorzej widzą, ale także łatwiej ulegają oślepieniu, a ich pole widzenia częściej się zawęża.

Rozważmy teraz wpływ alkoholu i innych środków psychoaktywnych leki na aktywność umysłową człowieka.

Podczas przyjmowania leków nasennych, uspokajających, przeciwdepresyjnych, przeciwdrgawkowych (fenobarbital) i przeciwalergicznych (pipolfen, tavegil, suprastin) występuje senność, zawroty głowy, zmniejszenie uwagi i czasu reakcji. Nieszkodliwe leki na kaszel lub ból głowy mogą działać depresyjnie na centralny układ nerwowy, zmniejszając koncentrację i spowalniając szybkość reakcji. Przede wszystkim są to leki zawierające kodeinę (tramadol, tramalt, opóźniacz, pentalgin, spasmoveralgin, sedalgin).

Dlatego przed wejściem za kierownicę należy dokładnie zapoznać się z instrukcją leku, który kierowca zamierza przyjąć.

Rozważmy teraz wpływ alkoholu na prowadzenie pojazdu. Choć w Regulaminie ruch drogowy Zabrania się prowadzenia pojazdu w stanie nietrzeźwości, niestety w naszym kraju istnieją silne tradycje powątpiewania w prawidłowość działań i/lub wynik badania na nietrzeźwość. Wierząc, że „jestem normalny”, kierowca wsiada za kierownicę po pijanemu, narażając innych i siebie na niebezpieczeństwo.

Dlatego badania wykazały znaczną dysfunkcję system nerwowy już od dość małych dawek alkoholu. Obiektywnie stwierdzono zauważalne osłabienie funkcji wszystkich narządów zmysłów pod wpływem bardzo małych dawek alkoholu, w tym piwa.

Pod wpływem średniej dawki, czyli od jednej do półtora szklanki wódki, motoryka najpierw przyspiesza, a potem zwalnia. Kolejnym uczuciem, które osoba pijana łatwo traci, jest uczucie strachu.

Ponadto należy pamiętać, że gdy temperatura spadnie o 5°, szkodliwe działanie alkoholu wzrasta prawie dziesięciokrotnie! Ale ludzie są pewni, że alkohol ma działanie rozgrzewające i wierzą, że na zmarzniętą osobę najlepszym lekarstwem jest łyk czegoś mocnego.

Zatem na naszą zdolność widzenia, słyszenia i odczuwania wpływa wiele znanych nam rzeczy: światło i ciemność, leki, alkohol. Prowadząc samochód, należy wziąć to pod uwagę, aby uniknąć niebezpiecznych sytuacji i wypadków.