Разностные пороги и разностная чувствительность

На рецептор действует одновременно или последовательно (друг за другом) несколько или множество раздражителей. Между этими раздражителями имеется объективная связь по их материальной природе, пространственному положению, связь во времени действия на рецептор. Эти раздражители еще в большей мере объективно отличны друг от друга по качеству, интенсивности, пространственно-временным призна­кам и отношениям.

Отражение сходства и различия между раздражителями носит название процесса различения. В этом процессе отдельные (одновременно или последовательно протекающие) ощу­щения связываются друг с другом, становясь источником сложного мыслительного процесса — сравнения. Процесс раз­личения так же, как и процесс ощущения, характеризуется определенными пороговыми величинами (так называемыми разностными порогами или порогами различения). По этим пороговым для процесса различения величинам определяют различительную или разностную чувствительность человека.

Материальной основой процесса различения служит раз­личительная (дифференцировочная) деятельность коры голов­ного мозга человека. Одной из важнейших особенностей высшей нервной деятельности является дифференцировка близких сигналов, действующих на один и тот же рецептор. Спе­циализация условного раздражителя, т. е. превращение его из индифферентного в условный связана именно с дифференцировкой внешних раздражителей, действующих на один и тот же раздражитель. Опыты Павлова и его сотрудников показали, что даже тысячекратное повторение какого-либо сигнала, подкрепленное безусловным раздражителем, не приво­дит к специализации условного раздражителя. При таком по­ложении животное продолжает отвечать слюноотделительной реакцией и на близкие сигналы. Так, например, если услов­ным раздражителем избран метроном, производящий 120 уда­ров в минуту, то слюноотделительная реакция будет иметь место и при 150 и при 70 ударах в минуту. Стоит, однако, дать однократную пробу одного из близких сигналов без под­крепления, а условный раздражитель сопроводить подкреплением, как произойдет специализация условного раздражителя. Слюноотделительная

реакция будет иметь место только при действии условного раздражителя и не будет иметь места при действии близких сигналов.

Нельзя думать, что при обобщенном (генерализованном) рефлексе на близкие сигналы вовсе не имеет места различение между интенсивностями и качествами близких сигналов. Но здесь имеется лишь установление или констатация разницы, обусловленная различием в колебаниях процесса возбужде­ния. Внешним выражением изменения возбудительного про­цесса будет ориентировочная реакция на любую смену одного раздражителя другим. Павлов отделял дифференцировку раздражителей от подобной констатации или установления разницы раздражителей. Он доказывал, что в основе дифференцировки раздражителей лежит борьба между раздраже­нием и торможением, а выработка дифференцировок основана на развитии внутреннего торможения в отношении дифферен­цируемых агентов (Павлов),

Замыкание временной связи между данным (специализи­рованным) условным раздражителем и определенной деятель­ностью обозначает не только более глубокий анализ внешних раздражителей, но и установление связи между ними путем их соединения (синтез).

Следовательно, основу различения составляет единство аналитической и синтетической работы коры больших полу­шарий головного мозга.

Исключительно большую роль в дифференцировке внеш­них раздражителей человеком играет слово. Обозначение словом обобщенного знания о предметах и отношениях внеш­него мира способствует развитию процесса различения. С уве­личением словарного запаса и овладением грамматическим строем родного языка ребенок научается тонко различать близкие по своей природе и интенсивности внешние раздражи­тели. Обострение разностной чувствительности выражается в развитии наблюдательности у ребенка, тесно связанной с развитием его речи и мышления.

В психологических опытах по изучению процесса разли­чения перед испытуемым человеком экспериментатор ставит задачу найти разницу между раздражителями. Эта задача формулируется в словесной инструкции, которая вызывает. У испытуемого установку на различение. Самый процесс раз­личения в сознании испытуемого человека обязательно про­является либо в устной, либо в скрытой (внутренней) речи. И в том случае, если имеются определенные показатели (со­судистые, двигательные
и т. д.), испытуемый дает словесный отчет о том, как протекает процесс различения.

В физиологических опытах по изучению процесса дифференцировки раздражителей соответствующее слово не только заменяет дифференцируемый раздражитель, но и организует весь процесс дифференцировки. Влияние второй сигнальной системы особенно сказывается на развитии разностной чувст­вительности человека. По данным Шварц, у детей с возрастом сильно обостряется разностная чувствительность (у старших детей более тонкая, чем у младших), несмотря на менее значительные сдвиги чувствительности абсолютной. Это развитие разностной чувствительности неразрывно связано с развитием культуры речи детей в процессе их воспитания и обучения. Тем более всепроникающе влияние второй сигнальной си­стемы и слова как ее элемента на разностную чувствительность взрослого человека, развивающуюся в процессе трудовой деятельности. Разностная чувствительность определяется величиной разностного порога.

Минимальное различие между двумя раздражителями, которое вызывает едва заметное различие ощущений, характе­ризует порог различения, или разностный порог. Необходимо определенное соотношение между интенсивностями двух раздражителей для того, чтобы они отразились в ощущениях в виде различения. Физиолог Вебер нашел, что отношение до­бавочного раздражителя к основному должно быть величиной постоянной. Так, если на руке лежит груз в 100 г, то для воз­никновения едва заметного ощущения увеличения веса нужно прибавить 3, 3 г. При исходном весе груза в 200 г необходимо прибавить 6, 6 г для возникновения едва заметного различия от предшествующей интенсивности. Для данного вида разли­чения такая постоянная прибавка интенсивности раздражи­теля равна 1/30 исходного веса. В зрительных ощущениях по­стоянной величиной является 1/100 к исходной величине интенсивности светового раздражителя, что и составляет по­роговую величину светоразличения. Для слухового различе­ния эта постоянная пороговая величина равна 1/10 добавочного раздражителя к исходному (основному). Критическая проверка этого положения показала, что оно правильно толь­ко по отношению к раздражителям средней величины. При приближении к абсолютным порогам ощущений величина прибавки перестает быть величиной постоянной.

Физик и психолог Фехнер продолжил опыты Вебера и вы­разил результаты их в математическом виде. Считая от порога абсолютной чувствительности, Фехнер принял изменяющуюся интенсивность ощущений за сумму (или интеграл) едва заметных увеличений. Последние он рассматривал в ка­честве бесконечно малых величин (дифференциалов). Эти бес­конечно малые величины были приняты им за единицу меры. Сопоставляя минимальные величины разностей раздражите­лей с ощущениями

минимальных разностей, Фехнер получил два ряда величин разностей раздражителей и различений. Отношение этих двух величин он выразил логарифмической формулой

Е = К log / + С,

где Л и С составляют константы. Это положение носит на­звание основного психофизического закона. Согласно этому положению ощущения возрастают в арифметической прогрес­сии, в то время как раздражения возрастают в геометрической прогрессии. Иначе это положение формулируется в следую­щем виде: ощущение возрастает пропорционально логарифму интенсивности раздражителя. Если, например, раздражители образуют ряд определенных величин (например, 10; 100; 1000; 10000), то интенсивность ощущений будет пропорциональна числам 1; 2; 3; 4. Формула Фехнера оказалась имеющей лишь приблизительное значение. Исследователи приняли лишь основной смысл этой формулы, заключающийся в том, что ощущения возрастают не пропорционально возрастающей силе раздражителей, а гораздо медленнее.¹² Нашему круп­ному биофизику и физиологу Лазареву принадлежит установ­ление более точных и многосторонних зависимостей между возрастанием интенсивности раздражений и ощущений.¹³

В психологии выделяют наряду с так называемой абсолют­ной чувствительностью другую форму чувствительности в пределах данного вида ощущений; разностную или различи­тельную. В области зрительных ощущений имеется различи­тельная чувствительность не только по отношению к интен­сивности освещения, но и по отношению к различению цвета, величин, форм зрительно воспринимаемых предметов. В об­ласти слуховых ощущений наряду с разностной чувствитель­ностью к изменениям силы звука (возрастанием его громкости) имеется звуковысотная различительная чувстви­тельность (по отношению к изменениям высоты звука) разли­чения временных интервалов между звуками и длительностью звучания отдельных звуков и т. д. Во всех случаях разност­ная или различительная чувствительность характеризуется величиной, обратно пропоциональной порогу различения (раз­ностному порогу). В противовес зарубежной

^{---------------}

Современную интерпретацию основного психофизического закона см.: Н. Е. Введенский. Физиология нервных центров. Полн. собр. соч., т. V. Изд. ЛГУ, 1954; Сб. «Физико-химические основы нервной деятель­ности». М. — Л., Биомедгиз, 1936; С. В. К р а в к о в. Очерк общей психо­физиологии органов чувств. М. — Л., Изд. АН СССР, 1946.