Сенсорная чувствительность

Сенсорная чувствительность — это способность организма воспринимать и реагировать на стимулы, поступающие из внешней среды и от внутренних органов, посредством сенсорных систем (анализаторов). Данное понятие охватывает как физиологические механизмы работы рецепторов, так и психологические аспекты обработки сенсорной информации. Сенсорная чувствительность лежит в основе ощущений — элементарных психических процессов отражения отдельных свойств предметов и явлений. Уровень сенсорной чувствительности определяется порогами ощущений: минимальной силой стимула, вызывающего ощущение (нижний абсолютный порог), и минимальной разницей между двумя стимулами, которая воспринимается как отличная (разностный порог). Сенсорная чувствительность не является статичной величиной; она может изменяться под влиянием адаптации, сенсибилизации, тренировки, а также в результате патологических процессов.

История изучения

Систематическое изучение сенсорной чувствительности началось в XIX веке с развитием психофизики — раздела психологии, изучающего количественные отношения между физическими параметрами стимулов и вызываемыми ими ощущениями. Основоположником психофизики считается немецкий физиолог и философ Густав Теодор Фехнер, который в 1860 году опубликовал труд «Элементы психофизики». Фехнер сформулировал основной психофизический закон, согласно которому интенсивность ощущения пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя (закон Вебера — Фехнера). Ранее, в 1834 году, немецкий анатом и физиолог Эрнст Генрих Вебер установил, что для каждого органа чувств существует постоянное отношение прироста стимула к его исходной величине, при котором различие становится едва заметным (закон Вебера).

В XX веке исследования сенсорной чувствительности продолжились в рамках психофизики (С. С. Стивенс, предложивший степенной закон), нейрофизиологии (работы И. П. Павлова по высшей нервной деятельности, Ч. Шеррингтона по проприоцепции) и когнитивной психологии. В России значительный вклад в изучение сенсорной чувствительности внесли физиологи И. М. Сеченов, И. П. Павлов, психологи Б. М. Теплов и В. Д. Небылицын, изучавшие индивидуальные различия в чувствительности как свойство нервной системы.

Виды сенсорной чувствительности

Сенсорная чувствительность классифицируется по модальности (типу рецепторов) и по происхождению стимулов.

По модальности

Выделяют следующие основные виды сенсорной чувствительности:

• Зрительная чувствительность — способность глаза воспринимать электромагнитное излучение в диапазоне длин волн от 380 до 760 нм. Включает световую чувствительность (восприятие яркости) и цветовую чувствительность (различение длин волн). Наибольшая световая чувствительность характерна для палочек сетчатки, обеспечивающих сумеречное зрение; цветоразличение обеспечивается колбочками.
• Слуховая чувствительность — способность воспринимать звуковые колебания с частотой от 16–20 Гц до 20 000 Гц (у человека). Включает чувствительность к громкости (интенсивности), высоте (частоте) и тембру (спектральному составу). Наибольшая слуховая чувствительность у человека приходится на диапазон 1000–4000 Гц.
• Тактильная чувствительность — восприятие прикосновения, давления, вибрации и текстуры. Обеспечивается механорецепторами кожи (тельца Мейснера, диски Меркеля, тельца Пачини, тельца Руффини). Наибольшая тактильная чувствительность характерна для кончиков пальцев, губ и языка.
• Температурная чувствительность — восприятие тепла и холода. Обеспечивается терморецепторами кожи (колбы Краузе для холода, тельца Руффини для тепла). Адаптация к температуре происходит быстро, но существуют зоны с высокой чувствительностью (например, лицо, шея).
• Болевая чувствительность (ноцицепция) — восприятие повреждающих стимулов. Обеспечивается ноцицепторами — свободными нервными окончаниями, реагирующими на механические, термические и химические повреждения. Болевая чувствительность имеет защитное значение.
• Проприоцептивная чувствительность (глубокое мышечно-суставное чувство) — восприятие положения тела и его частей в пространстве, а также движений. Обеспечивается проприорецепторами, расположенными в мышцах (мышечные веретена), сухожилиях (сухожильные органы Гольджи) и суставах.
• Вестибулярная чувствительность — восприятие ускорения и гравитации. Обеспечивается вестибулярным аппаратом внутреннего уха (полукружные каналы и отолитовые органы). Отвечает за равновесие и ориентацию в пространстве.
• Интероцептивная чувствительность (висцеральная) — восприятие сигналов от внутренних органов (сердца, желудка, кишечника, мочевого пузыря). Обеспечивается интероцепторами. В норме большинство висцеральных сигналов не осознаётся, но при патологии может возникать боль или дискомфорт.
• Обонятельная и вкусовая чувствительность — восприятие химических веществ. Обонятельная чувствительность обеспечивается обонятельными рецепторами в носовой полости, вкусовая — вкусовыми рецепторами на языке, мягком нёбе и глотке. У человека различают пять основных вкусовых модальностей: сладкий, солёный, кислый, горький и умами.

По происхождению стимулов

• Экстероцептивная чувствительность — восприятие стимулов из внешней среды (зрительная, слуховая, тактильная, обонятельная, вкусовая).
• Интероцептивная чувствительность — восприятие стимулов от внутренних органов.
• Проприоцептивная чувствительность — восприятие стимулов от опорно-двигательного аппарата.

Факторы, влияющие на сенсорную чувствительность

Уровень сенсорной чувствительности не является постоянным и может изменяться под действием ряда факторов.

Адаптация

Адаптация — это изменение чувствительности сенсорной системы в ответ на длительное воздействие стимула. Различают положительную адаптацию (повышение чувствительности, например, в темноте) и отрицательную адаптацию (снижение чувствительности, например, привыкание к запаху). Адаптация может быть быстрой (тактильная, обонятельная) или медленной (зрительная темновая адаптация занимает до 30–40 минут).

Сенсибилизация

Сенсибилизация — это повышение чувствительности под влиянием внутренних факторов (например, гормонального фона, внимания, мотивации) или в результате тренировки. Например, у дегустаторов высокая вкусовая чувствительность, у музыкантов — слуховая. Сенсибилизация может быть временной (под влиянием кофеина, адреналина) или долговременной (в результате профессиональной деятельности).

Индивидуальные различия

Сенсорная чувствительность существенно варьирует между людьми. Эти различия обусловлены генетическими факторами (тип нервной системы, строение рецепторов), возрастом (с возрастом чувствительность, особенно зрительная и слуховая, снижается), полом (женщины в среднем имеют более высокую обонятельную и вкусовую чувствительность), а также состоянием здоровья.

Патологические изменения

Нарушения сенсорной чувствительности могут быть как в сторону снижения (гипестезия, анестезия), так и в сторону повышения (гиперестезия). Гиперестезия может проявляться как повышенная болевая чувствительность (гипералгезия) или как непереносимость обычных стимулов (например, светобоязнь при мигрени). Снижение чувствительности характерно для невропатий, травм нервов, некоторых заболеваний центральной нервной системы.

Сенсорная чувствительность в психологии

В психологии сенсорная чувствительность рассматривается как одно из базовых свойств нервной системы. Концепция силы нервной системы, разработанная Б. М. Тепловым и В. Д. Небылицыным, предполагает, что люди с высокой сенсорной чувствительностью (слабый тип нервной системы) быстрее реагируют на слабые стимулы, но хуже переносят сильные и длительные нагрузки. Люди с низкой чувствительностью (сильный тип нервной системы) более устойчивы к стрессу, но менее чувствительны к слабым сигналам.

В современной психологии выделяют понятие сенсорной гиперчувствительности (сенсорной перегрузки) — состояния, при котором человек испытывает дискомфорт или стресс из-за чрезмерной интенсивности сенсорных стимулов. Это может быть связано с расстройствами аутистического спектра, синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), тревожными расстройствами, мигренью, а также с некоторыми соматическими заболеваниями.

Сенсорная чувствительность в неврологии

В неврологии оценка сенсорной чувствительности является важной частью клинического обследования. Врач проверяет тактильную, болевую, температурную, проприоцептивную и вибрационную чувствительность для выявления уровня поражения нервной системы (периферические нервы, спинной мозг, головной мозг). Нарушения чувствительности могут указывать на такие заболевания, как полинейропатия, рассеянный склероз, инсульт, опухоли головного или спинного мозга, сирингомиелия.

Применение знаний о сенсорной чувствительности

Знания о сенсорной чувствительности применяются в различных областях:

• Медицина: диагностика неврологических и психических заболеваний, разработка методов анестезии и обезболивания, реабилитация после травм и инсультов.
• Психология и педагогика: разработка методов сенсорного развития детей, коррекция сенсорной дезинтеграции, создание комфортной образовательной среды.
• Эргономика и дизайн: проектирование интерфейсов, рабочих мест, транспортных средств, освещения и звуковой среды с учётом сенсорных возможностей человека.
• Спорт: тренировка проприоцептивной чувствительности для улучшения координации и равновесия.
• Пищевая промышленность: разработка продуктов с заданными вкусовыми и ароматическими свойствами (сенсорный анализ).
• Робототехника и искусственный интеллект: создание сенсорных систем для роботов, имитирующих человеческое восприятие.

Интересные факты

• Человек способен различать до 10 000 различных запахов, хотя обонятельная чувствительность у людей значительно ниже, чем у многих животных (например, собак).
• Зрительная чувствительность человека настолько высока, что при полной темновой адаптации глаз может зарегистрировать единичный фотон света.
• Слуховая чувствительность у детей выше, чем у взрослых; с возрастом она неуклонно снижается, особенно в области высоких частот.
• У людей с синестезией (например, «цветной слух») сенсорная чувствительность одной модальности может вызывать ощущения в другой модальности.
• Вкусовая чувствительность может временно снижаться при высокой температуре тела (лихорадке) или при курении.

Источники

• Фехнер Г. Т. Элементы психофизики. — 1860.
• Вебер Э. Г. О чувстве осязания. — 1834.
• Теплов Б. М. Проблемы индивидуальных различий. — 1961.
• Небылицын В. Д. Основные свойства нервной системы человека. — 1966.
• Шеррингтон Ч. Интегративная деятельность нервной системы. — 1906.
• Лурия А. Р. Основы нейропсихологии. — 1973.
• Стивенс С. С. Психофизика: введение в её перцептивные, нейронные и социальные перспективы. — 1975.
• Грегори Р. Л. Глаз и мозг: психология зрительного восприятия. — 1970.