Чем ограничен диапазон восприятия органов осязания

Дисфункция сенсорных систем (тактильная, вестибулярная, проприоцептивная, слуховая, зрительная, расстройство осязания и вкусовая дезориентация)

Дети очень восприимчивы к внешним факторам. Но не нужно думать, что если ребенок отказывается от “колючего” свитера, вздрагивает от громких звуков и взволнован ярким светом, если его укачивает в транспорте, и он не любит кататься на качелях, часто падает или бьется головой, чтобы привлечь внимание или показать свое недовольство, закрывает уши от громких звуков, отдергивает руку от прикосновений, что это «так и должно быть», и малыш «перерастет». Необходимо срочно обратить внимание на его сенсорное развитие.
Что такое сенсорное развитие и сенсорная интеграция? Это способ сбора информации мозгом об окружающем мире от всех органов чувств.

Мозгу для комфорта требуется определенный уровень ответа от зрительных, слуховых, вестибулярных и тактильных рецепторов. Собирая и анализируя наиболее значимую информацию, нейроны головного мозга вырабатывают соответствующую ответную реакцию.

Если ребенка раздражает или отвлекает свет и звук, он не может понять того, что он видит или слышит, не может анализировать тактильные и двигательные стимулы, это будет плохо сказываться на его обучении и поведении в дальнейшем. И сейчас эти «странности» являются первым «звоночком», что что-то не так.
На наших занятиях мы уделяем огромное внимание сенсорному развитию детей с самого раннего возраста, так как это является важнейшим и первым шагом для интеллектуального и социального развития ребенка.

В том случае, если:
– ребенок путает право – лево, верх – низ;
– меняет руки, выполняя задание, хотя ему уже больше 5 лет;
– плохо справляется с заданиями, в которых задействованы обе руки и обе стороны тела;
– не может сидеть прямо или раскачивается на стуле;
-поворачивается всем телом, вместо того, чтобы протянуть руку или повернуть шею;
– не может удержать взгляд на движущемся предмете;
– постоянно хочет двигаться, не может усидеть и минуты;
– часто падает или неловок в спортивных играх;
– выглядит неорганизованным или демонстрирует резкие и неритмичные движения;

– закрывает уши от громких звуков;

– отдергивает руку от прикосновений;

– не любит играть с детьми, старается больше быть один;
-нормально развивается, но сталкивается с серьезными трудностями, при обучении чтению и письму;

Родителям необходима обязательная консультация нейропсихолога, специалиста по сенсорной интеграции и полное нейропсихологическое обследование.

У многих детей с речевыми нарушениями, нарушениями чтения и письма, математики есть трудности в обработке зрительной информации. Часто эти трудности связаны с нарушением взаимодействия между органами чувств.

Если говорить об обычном процессе сенсорной обработки, продуктивном, естественном с «адаптивным ответом», то происходит следующее:
• Наша нервная система воспринимает сенсорную информацию
• Мозг организует и обрабатывает ее
• Затем дает нам возможность использовать ее согласно нашего окружения, чтобы достичь «все больше комплексных, направленных действий»

Нам нужно развивать способность сенсорной обработки для:
• Социального взаимодействия
• Развития моторных навыков
• Умения концентрироваться, чтобы учиться
Если этот неврологический процесс где-либо нарушается, на этапе входа информации, организации или ответной реакции, тогда естественное развитие и адаптивные ответы мозга становятся невозможными.

Что оказывает серьезное влияние на обучение, физическое и эмоциональное развитие, также как впрочем, и на поведение. Как раз этот нарушенный процесс и есть неврологическая дисфункция называемая дисфункцией сенсорной интеграции или нарушение процесса сенсорной обработки.

Важно разделять симптомы дисфункции сенсорной интеграции на категории, согласно нашим чувствам (слух, зрение, осязание, обоняние, проприоцепция, вкус, координация).

СИМПТОМЫ ДИСФУНКЦИИ СЕНСОРНОЙ ИНТЕГРАЦИИ

Признаки ТАКТИЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ:

Отказ от игр, где можно испачкаться, отказ от навязчивых и легких прикосновений, поцелуев, отказ от грубой одежды, отказ от принятия ванны, душа или похода на пляж, отказ от игры с пластилином, тестом, песком;

Ребенок не ощущает, что руки или лицо испачканы, постоянно что-то трогает или чего-то касается, грубо играет со сверстниками, плохо чувствует боль или даже испытывает от нее удовольствие.
Признаки ВЕСТИБУЛЯРНОЙ ДИСФУНКЦИИ:

Избегает детских площадок, качелей, каруселей на детских площадках, боится высоты, не нравится находиться вверх тормашками, боится упасть, не любит быстрые, внезапные или повторяющиеся движения.

Постоянно находится в движении, носится или кружится, кажется, что ни минуты не может посидеть на месте, ищет постоянного «возбуждения», качает ногами когда сидит, любит когда его подбрасывают, кажется, что он никогда не испытывает головокружения, полон энергии.

Признаки ПРОПРИОЦЕПТИВНОЙ ДИСФУНКЦИИ:

Замедленная реакция:
Постоянно прыгает, рушит, громит, топает, нравится, когда его крепко обнимают, с силой сжимают, любит тесную одежду, грубо или даже агрессивно обращается с другими детьми.

Быстрая реакция:
Трудности с восприятием собственного тела в пространстве, неуклюжесть, натыкается на углы, объекты, спотыкается и за все цепляется.

Признаки СЛУХОВОЙ ДИСФУНКЦИИ:

Закрывает уши руками на громкие, резкие звуки, которые у других не вызывают реакции. (Шум воды унитаза, фена, пылесоса, непереносимость шумных мест.)

Плохо откликается на речь, любит слишком громкую музыку или сам создает шум, не понимает, где находится звуковой источник, постоянно переспрашивает.

Разборчивость в еде, ограниченность в выборе продуктов. Может давиться твердой пищей, не может, как следует жевать и глотать, не любит зубных врачей, ненавидит зубную пасту и чистить зубы.

Облизывает, пробует несъедобные объекты, обожает пищу с ярким выраженным вкусом. Может наблюдаться обильное слюнотечение. Грызет ручки, карандаши или воротничок рубашки.

Признаки РАССТРОЙСТВА ОСЯЗАНИЯ:

Не переносит различные запахи, избегает места, где для него неприятно пахнет, выбирает пищу по запаху, реагирует на запахи острее, чем другие.

Не замечает неприятные или резкие запахи, занюхивает все, что встречает, плохо различает запахи.

Признаки ЗРИТЕЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ:

Раздражается от яркого света, легко отвлекается на зрительный стимул, избегает зрительного контакта, возбуждается, если в комнате яркие стены или обои.

Плохо следит за движущимися объектами, путает схожие буквы, фокусируется на отдельных деталях картины, не замечая ее целиком, не может следить за строкой при чтении или списывании с доски.
Симптомы нарушения сенсорной интеграции не должны остаться незамеченными. И если Вы заметили у своего ребенка какие-либо из выше перечисленных симптомов, обратитесь к профессионалу, специалисту по сенсорной интеграции, который подтвердит или опровергнет Ваши опасения.

Формирование сенсомоторной интеграции начинается еще во внутриутробном периоде жизни на основе трех базисных систем: вестибулярной, проприоцептивной и тактильной.

Очень часто дети испытывают дефицит целенаправленной «правильной» двигательной активности, поэтому их мозг не получает достаточной информации, малыши «не чувствуют» собственное тело в пространстве. Процесс формирования сенсомоторной интеграции нарушается. Это мешает развитию высших психических функций (мышлению, вниманию, восприятию, памяти, речи и тд.). И в последствие может привести к серьезным проблемам обучения.

У многих детей с речевыми нарушениями, нарушениями чтения и письма, математики есть трудности в обработке зрительной информации. Часто эти трудности связаны с нарушением взаимодействия между органами чувств (нарушение сенсорной интеграции). Мозг ребенка не успевает эффективно обрабатывать информацию из разных источников. Например, ребенок не может одновременно слушать инструкцию на уроке и записывать или выполнять задание и быстро реагировать на вопросы. При чтении часто теряет строку, не понимает смысла прочитанных слов, пропускает во время письма буквы.

Наши занятия помогают синхронизировать работу зрительной, слуховой и вестибулярной системы.

Ритмотерапия интегрированная в программу сенсорной интеграции и нейропсихологической коррекции в сочетании с чтением вслух обеспечивают развитие чувства ритма и чувства времени, которые необходимы для успешного чтения, письма и других видов учебной деятельности. Эти занятия – многоуровневая стимуляция всех сенсорных систем, участвующих в формировании речи, чтения и письма. Упражнения также способствуют развитию особых движений глазных яблок и увеличению поля зрения. Это очень важно для чтения.

Занятия могут проходить в «мокрой» среде, в сенсорной комнате, в Монтессори пространстве, в солевой комнате со множеством стимуляторов, массажным оборудованием, тренажерами, балансировочными и тактильными дорожками, где ребенок может получать различные ощущения, необходимые для созревания нервной системы.

Это упражнения на развитие равновесия, тактильной чувствительности, осознания пространства и границ своего тела, развитие билатеральной координации, правильного дыхания. В программу занятий входят упражнения из нейрокоррекционной программы, эвритмические задания (танец и движения под музыку на заданную тему), упражнения из йоги и нейройоги.

В арсенале специалистов огромное количество соответствующего оборудования — утяжеляющие жилеты, яйца Кислинга, чулок Совы, психологические парашуты, специальные качели и качалки, бочки и скалодромы, тунели и воздушные лестницы, тренажеры, былансировочное, тактильное, координационное оборудование.

Такие занятия очень важны для детей с аутичным спектром, задержками речи и психо-речевого развития для развития эмоций, мышления, речи и связей мозга с телом.
Такие занятия в нашем центре воспринимается не как лечение, а как веселая игра, в процессе которой дети учатся обрабатывать все виды поступающей информации.

Но только после грамотного нейропсихологического обследования ребенку прописывается индивидуальная программа коррекции, исходя из его особенностей, целей и задач на актуальный момент развития.

Источник

Электрическое чутье, квантовый компас и углы поляризации: все о недоступных человеку способностях

Человек наделен пятью органами чувств: зрением, слухом, вкусом, обонянием и осязанием. Однако существуют и другие, недоступные человеку. Рассказываем, чем обделила нас природа.

Читайте «Хайтек» в

Органы чувств у человека

Информация, получаемая головным мозгом человека от органов чувств, формирует восприятие человеком окружающего мира и самого себя.

Человек получает информацию посредством основных органов чувств:

Информация о раздражителях, воздействующих на рецепторы органов чувств человека, передается в центральную нервную систему. Она анализирует поступающую информацию и идентифицирует ее (возникают ощущения). Затем вырабатывается ответный сигнал, который передается по нервам в соответствующие органы организма.

Проводящие пути от органов чувств у человека — вестибулярный, слуховой, зрительный, обонятельный, осязательный и вкусовой пути центральной нервной системы.

Электрический нюх

Электрорецепция относится к тому разряду органов чувств акул, которые находятся за пределами понимания человека — можно вычислить принцип их работы, но невозможно даже предположить, какие ощущения дает хищницам этот набор сенсоров.

Сеть акульих электрорецепторов открыл Стефано Лоренцини. В 1678 году он описал их как множественные поры, уходящие под кожу хищниц трубчатыми каналами с желеобразным наполнителем. Итальянский анатом не смог определить их назначения, предположив, что ампулы Лоренцини являются неким органом чувств акул.

Позже возможности электрического нюха акул хорошо показал американский ученый Адрианус Калмейн. Он провел интернесный эксперимент: взял морскую камбалу Pleuronectes platessa, кошачьих акул Scyliorhinus canicula и выпускал их вместе в гигантский резервуар с водой. Камбала закапывались в песок на дне, но хищник все равно находил жертву.

Акулы реагируют на фантастически слабые электрические поля — миллиардные доли одного вольта. Дальнейшие исследования показали, что акулы способны детектировать электрические поля с напряженностями вплоть до 5 нВ/см.

Сомы, миноги и многие другие рыбы приспособили к электрорецепции боковую линию, в норме отвечающую за восприятие движения и вибрации окружающей их воды.

Однако воспринимают разряды тока не только рыбы, но и утконосы: они во время охоты закрывают глаза, уши и ноздри, но все равно способны поймать себе пропитание даже в мутных водах. На клюве у утконоса есть 40 тыс. электорецепторов, работающих в спарке с механорецепторами, реагирующими на перепады давления в воде.

Квантовый компас или магниторецепция

Магниторецепция — это чувство, которое дает организму возможность ощущать магнитное поле. Это нужно, чтобы определять направление движения, высоту или местоположение на местности.

Так можно объяснить бионавигации у беспозвоночных и насекомых, а также как средство развития у животных ориентирования в региональных экосистемах. При применении магниторецепции как средства и способа навигации, организм имеет дело с обнаружением магнитного поля Земли и его направления.

Магниторецепцию наблюдали у бактерий, у таких беспозвоночных, как плодовые мухи, лобстеры и медоносные пчелы. Это ощущение присутствует и у некоторых позвоночных, в частности — птиц, черепах, акул и некоторых скатов. Утверждение о присутствии магниторецепции у человека является спорным.

Есть свидетельства, что птицы и насекомые обладают магнитным чувством и используют его для навигации в пространстве, но пока неясно, за счет чего у них возникает магниторецепция. Сейчас считается, что за это отвечают специфические белки, такие как криптохромы, основная функция которых — это фоторецепция с фокусом на синий и ультрафиолетовый свет, а магнитное чувство здесь идет как полезное и приятное дополнение.

Механизм действия магниторецепции у животных остается неясным, однако существуют две главные гипотезы, способные объяснить это явление.

Поляризация или способность видеть прозрачное

Не все подводные обитатели имеют электрорецепторы, поэтому они опираются на другие органы чувств, чтобы добыть себе еду. В частности они опираются на свет, который доходит до их глубин и обращают внимание на поляризацию — это характер колебания электрического (или магнитного) поля в бегущей электромагнитной волне света.

Разная поляризация может изменить световую картину, сделать ее более выпуклой и понятной.

Именно так и поступают осьминоги и другие головоногие моллюски, не обладающие цветовым зрением, но все равно способные охотиться даже на прозрачных подводных обитателей: их тело всегда меняет поляризацию проходящего через них света.

Известно, что головоногие моллюски способны различать изменение угла поляризации света, то есть обладают поляризационной чувствительностью. Поляризационная чувствительность является неотъемлемой частью всех визуальных функций головоногих моллюсков. Поляризационная чувствительность определяется как способность различать свет с разной степенью и/или углами поляризации независимо от его относительной яркости и цвета.

Кроме них такое продвинутое зрение доступно еще многим ракообразным, паукообразным и насекомым.

Расширение привычных человеческих способностей

Не все живые существа могут похвастаться необычными органами чувств, но могут расширить уже известные пределы наших способностей.

Эхолокация — это способность некоторых животных ориентироваться в пространстве, улавливая ушами отраженные от объектов звуковые волны. Особенно сильно от этой способности зависит жизнь летучих мышей — они издают неслышимый для людей писк, который отражается от твердых объектов и помогает мышам понять, куда им нужно двигаться.

Животные используют эхолокацию для ориентации в пространстве и для определения местоположения объектов вокруг, в основном при помощи высокочастотных звуковых сигналов. Наиболее развита у летучих мышей и дельфинов, также ее используют землеройки, тюлени и некоторые виды птиц.

Происхождение эхолокации у животных остаётся неясным; вероятно, она возникла как замена зрению у тех, кто обитает в темноте пещер или глубин океана. Вместо световой волны для локации стала использоваться звуковая. Этот способ ориентации в пространстве позволяет животным обнаруживать объекты, распознавать их и даже охотиться в условиях полного отсутствия света, в пещерах и на значительной глубине.

Органы восприятия человека и других высших приматов не приспособлены под инфракрасное излучение, иначе говоря человеческий глаз его не видит.

Однако, некоторые биологические виды способны воспринимать органами зрения инфракрасное излучение. Так, например, зрение некоторых змей позволяет им видеть в инфракрасном диапазоне и охотиться на теплокровную добычу ночью. Чувствительности инфракрасных детекторов ямкологовых змей Crotalinae вполне достаточно для того, чтобы засечь руку человека на расстоянии 40—50 см и чувствовать перепады температуры вплоть до сотых градусов Цельсия, что и позволяет этим рептилиям молниеносно фокусироваться на своих жертвах.

Более того, у обыкновенных удавов эта способность имеется одновременно с нормальным зрением, в результате чего они способны видеть окружающее одновременно в двух диапазонах: нормальном видимом, как и большинство животных, и инфракрасном.

Среди рыб способностью видеть под водой в инфракрасном диапазоне отличаются такие рыбы, как пиранья, охотящаяся на зашедших в воду теплокровных животных, и золотая рыбка.

Среди насекомых инфракрасным зрением обладают комары, что позволяет им с большой точностью ориентироваться на наиболее насыщенные кровеносными сосудами участки тела добычи.

Нобелевский лауреат 1973 года Карл фон Фриш доказал, что пчелы хорошо видят в ультрафиолете. Они научились неплохо использовать цветы, размещающие на своих лепестках целые посадочные полосы, невидимые для человека.

Источник

Органы чувств как источник информации об окружающем мире

Разделы: Физика

Степной травы пучок сухой, Он и сухой благоухает! И разом степи надо мной Все обаянье воскрешает…

Аполлон Майкэв «Емшан»

Мир, полный красок, звуков и запахов дарят нам наши органы чувств

Вероятно, в первый период существования жизни на Земле наша планета представлялась живым существам совершенно темным беззвучным миром. Постепенно они научились ощущать запахи, вкус, тепло и холод, прикосновения, приобретя тем самым осязание, обоняние, вкус – первые внешние чувства. С их помощью древние организмы искали пищу, уходили от опасностей. Постепенно первым существам открывался мир красок и звуков. Животные приобретали защитную окраску, научились тихо подкрадываться к добыче или затаиваться от врага. Все совершеннее становилось их восприятие, все разнообразнее воспринимаемый ими мир живой природы.

Представим себе, что человек стоит на берегу моря. Ветер бросает ему в лицо соленые брызги. Перед ним – бескрайняя синева и золотое солнце.
Он слушает шум моря, вдыхает его неповторимый запах. Человек чувствует себя сильным и счастливым, ощущает каждый свой мускул, все свое тело, крепко стоящее на земле. В его мозге рождается единый образ – море, который он уже никогда не забудет.

1. ОРГАН ЗРЕНИЯ

Через орган зрения человек получает наибольший объем информации по сравнению с другими органами чувств. «Стянутая рыбачья сеть, закинутая на дно глазного бокала и ловящая солнечные лучи» – так представил мудрый грек Герофил сетчатку глаза. Сетчатка, как доказал ученый, – именно сеть и именно ловящая… отдельные, единые и неделимые кванты лучистой энергии Солнца. Квантовый характер поглощения и возникновения излучения установлен в настоящее время для всего диапазона электромагнитного спектра. Впервые гипотезу о возникновении излучения порциями энергии высказал в 1900 г. ученый Планка (1858–1947 гг.) (рис.1).

По чувствительности глаз приближается к идеальному физическому прибору, т.к. нельзя создать прибор, который зарегистрировал бы энергию меньше одного кванта.

где h – постоянная Планка, равная 6,624*10 –27 эрг*с
v – частота излучения, с –1

Этим уникальным свойством глаза воспользовались ученые – пионеры атомной и ядерной физики. Уже столетия наука изучает глаз, открывает все новые его свойства и тайны. Неразгаданной пока тайной, одной из самых трудных и неизученных проблем современной физиологии органов чувств является цветное зрение. Совершенно неизвестно, как мозг расшифровывает приходящие к нему сигналы о цвете.

Рис.2. Глаз человека.

Глаз – это сложная оптическая система (рис.2). Световые лучи попадают от окружающих предметов в глаз через роговицу. Роговица в оптическом смысле – это сильная собирающая линза, которая фокусирует расходящиеся в разные стороны световые лучи. Причем оптическая сила роговицы не меняется и дает всегда постоянную степень преломления.
Склера является непрозрачной наружной оболочкой глаза, соответственно, она не принимает участия в проведении света внутрь
глаза.
Доказано, что оптика глаза – всего лишь окно, в которое влетают кванты света; что сетчатка глаза и мозг делают полученное изображение четким, объемным, цветным и осмысленным (рис.3).

2. ОРГАНЫ СЛУХА. ЗВУК. РЕЗОНАНСНАЯ ТЕОРИЯ СЛУХА

Мир наполнен самыми разнообразными звуками. Шум ветра и волн, раскаты грома и стрекотание кузнечиков, пение птиц и голоса людей, крики животных и звуки движения транспорта – все эти звуки улавливаются ушной раковиной и вызывают вибрацию барабанной перепонки (рис.4).

Человеческое ухо состоит из трёх частей: наружного, среднего и внутреннего, строение каждого из которых, в свою очередь, представляет довольно сложную систему. Давайте попробуем вместе разобраться в этом сложном процессе, который мы называем «слух».
С помощью ушной раковины мы определяем направление, откуда поступает звук. Наружный слуховой проход – это вытянутый канал, стенки которого продуцируют жидкую субстанцию, более известную нам как сера. Она предназначена для удаления инородных тел и предотвращения попадания различных насекомых за счет специфического запаха. Из-за глубины наружного слухового прохода температура и влажность у барабанной перепонки сохраняются практически постоянными, а последняя сохраняет свою подвижность. В то же время барабанная перепонка хорошо защищена от любых повреждений (табл.1).

Слуховой аппарат человека

Через систему звуковых косточек среднего уха звуки превращаются в импульсы и передаются воспринимающим клеткам головного мозга (рис.5).
Как именно мозг расшифровывает эти импульсы и «узнает» звуки, ученым пока неясно.

Рис.5. Передача звука клеткам головного мозга

Но звуки, воспринимаемые человеческим ухом, являются важным источником информации, позволяют легче приспосабливаться к окружающему миру. Что такое звук, как он возникает, распространяется, его параметры изучает специальный отдел физики – акустика.
Звук или звуковая волна может распространяться только в материальной среде, это упругая волна, вызывающая у человека слуховые ощущения. Более 20000 нитевидных рецепторных окончаний, находящихся во внутреннем ухе, преобразуют механические колебания в электрические импульсы, которые по 30000 волокон слухового нерва передаются в головной мозг человека и вызывают у него слуховые ощущения. Колебания воздуха с частотой от 16 Гц до 20 кГц в секунду мы слышим. 20000 колебаний в секунду – это самый высокий звук самого маленького деревянного инструмента в оркестре – флейты – пикколо, а 16 колебаниям соответствует звук самой низкой струны самого большого смычкового инструмента – контрабаса.
Колебания голосовых связок могут создать звуки в диапазоне от 80 до 1400 Гц (табл.2), хотя зафиксированы рекордно низкая (44 Гц) и высокая (2350 Гц ) частоты.

Диапазон частот, соответствующий голосу певца

Голос

Частота, Гц

Голос

Частота, ГцБас Б
Баритон Б
Тенор Т80–400
110–400
150–500контральто
колоратурное сопрано200–700

Доказано, что длина и натяжение голосовых связок определяет высоту голоса певца. У мужчин она составляет (18?25) мм (бас – 25 мм, тенор – 18 мм), а у женщин – (15?20) мм.
В телефоне, например, для воспроизведения голоса человека используется область частот от 300 Гц до 2 кГц. Диапазон частоты основных мод колебаний некоторых инструментов приведен на рисунке 6.

Рис.6. Диапазон частот струнных музыкальных инструментов

Первой подлинно научной теорией слуха была теория замечательного немецкого естествоиспытателя, физика и физиолога Германа Гельмгольца (рис.7).

Рис.7. Герман Гельмгольц

Ее называют резонансной теорией, она подтверждалась сотнями опытов, проведенными многими учеными. Но в последние годы, с помощью электронного микроскопа, обнаружились некоторые неточности этой теории, в частности, в восприятии высоких и низких звуков. Гельмгольца и итальянца Корти считают пионерами в изучении слуха, хотя они сделали лишь первые шаги. За последние 100 лет пройден немалый путь к познанию науки о слухе, сейчас идет речь о том, чтобы ее уточнять и развивать дальше. Ведь любая научная теория обязательно должна развиваться, приносить людям новые факты. Таким образом, диапазон восприятия органов слуха ограничен небольшими пороговыми возможностями восприятия малой и большой интенсивности звука, а также малым частотным диапазоном воспринимаемых звуков.

3. ОРГАНЫ ЧУВСТВ КОЖИ

Удивительно приятно подставить лицо свежему ветру! На лице, губах есть множество специальных клеток, ощущающих и прохладу ветра и его давление. Кожа не только наша защита, но и огромный источник информации об окружающем нас мире, притом источник очень достоверный. Часто мы не верим ушам и глазам своим, а ощупываем предмет – хотим убедиться в том, что он есть, узнать, какой он на ощупь. Для всех этих ощущений есть специализированные клетки, неравномерно «разбросанные» по телу.
Ухо воспринимает только звук, глаз – свет, а кожа – прикосновение и давление, тепло и холод, и, наконец, боль. Главное кожное чувство – осязание, ощущение прикосновения. Кончик языка, губы и кончики пальцев обладают самой большой чувствительностью к давлению и прикосновению. Например, на коже кончиков пальцев ощущение прикосновения возникает при давлении всего лишь 0,028 – 0,170 г на мм 2 кожи. Не вся кожа чувствует прикосновение, а только отдельные ее точки, которых около полумиллиона. В каждой точке находится нервное окончание, поэтому даже ничтожное давление передается нерву и мы ощущаем легкое прикосновение (рис.8).

Рис.8. Строение кожи человека

Органы осязания не позволяют отличить друг от друга слабые раздражители и достаточно мелкие шероховатости.
Концентрация вредных жидкостей на коже и диапазон воспринимаемой человеком температуры невелик и обеспечивает только режим биологического выживания организма.

3.1. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТКАНЕЙ ОРГАНИЗМА

Электрическое сопротивление отдельных участков тканей зависит преимущественно от сопротивления слоя кожи. Через, кожу ток проходит, главным образом, по каналам потовых и, отчасти, сальных желез; сила тока зависит от толщины и состояния поверхностного слоя кожи (см. рис.8).

4. ОРГАН ОБОНЯНИЯ

Как можно описать запах свежести, как объяснить разницу между запахом розы и тухлого яйца? Описать можно, если сравнить его с другим знакомым запахом! Есть физические приборы для измерения силы тока и силы света, но нет меры, которой бы можно было определить и измерить силу запаха. Хотя такой прибор очень нужен и современной химии, и парфюмерии, и пищевой промышленности и многим другим отраслям науки и практики.

Мы удивительно мало знаем об естественном органе обоняния, органе, ловящем запахи (рис.9).

Рис.9. Запах одеколона раздражает рецепторы обоняния, затем раздражение передается в мозг

Нет до сих пор теории восприятия запаха, нет и закона. Пока есть только опыты и научные гипотезы, хотя самый первый шаг к познанию запаха был сделан 2 тыс. лет назад. Великий Лукреций Кар (рис.10) предложил объяснение чувству обоняния: всякое пахучее вещество испускает крошечные молекулы определенной формы.

Рис.10. Лукреций Кар

В 1952 г англичанин Джон Эмур сообщил всему миру, что он отобрал семь «формочек», т.е. нашел семь «первичных запахов»: камфороподобный, мускусный, цветочный, мятный, эфирный, острый и гнилостный. Удалось выяснить, какую форму и размер имеют молекулы, связывающие эти запахи.
Многочисленные эксперименты доказывают, что эта гипотеза, вероятно, правильна, но до превращения гипотезы в теорию запаха еще далеко.

В лабораториях ученых решается загадка запаха, тайна чувства обоняния. Решив ее, можно будет не только измерить запах вещества, но и сделать запахи по заказу. А пока известно, что органы обоняния реагируют на некоторые газы, пары и их смеси в узком диапазоне концентрации.

5. ОРГАН ВКУСА

Вкус – понятие сложное, не только язык чувствует «вкусное». Вкус ароматной дыни зависит и от ее запаха. Осязательные клетки в полости рта обеспечивают новый оттенок вкуса, например, вяжущий вкус неспелых плодов.

Вкус во рту воспринимается вкусовыми луковицами – микроскопическими образованиями в слизистой оболочке языка. У человека во рту их несколько тысяч. Каждая луковица состоит из 10?15 вкусовых клеток, расположенных в ней подобно долькам апельсина. Экспериментаторы научились регистрировать слабую биоэлектрическую реакцию отдельных вкусовых клеток, вводя в них тончайший микроэлектрод. Оказалось, что одни клетки реагируют сразу на несколько вкусов, а другие – только на какой-нибудь один.

Но неясно, как мозг разбирается во всей этой массе импульсов, которые несут информацию о вкусе: горьком или сладком, горько-соленом или кисло-сладком. Первая классификация вкусов была предложена М. В. Ломоносовым. Он насчитал семь простых вкусов, из которых сейчас общепринято только четыре: сладкий, соленый, кислый и горький. Это простые, самые первичные вкусы, у них нет никакого привкуса. Разные области языка у человека по-разному ощущают вкус (рис.11).

Рис.11. Восприятие вкуса у человека разными областями языка

На кончике языка находится скопление «сладких» луковиц, поэтому сладкое мороженое надо пробовать кончиком языка. За кислоту отвечает задний край языка, а за соленое – передний его край. Горькую редьку чувствует задняя стенка языка. Но вкус пищи мы ощущаем всем языком. Вместе с горьким лекарством врач приписывает еще какое-нибудь другое, которое отбивает неприятный вкус, т.к. из двух вкусов можно получить третий, не похожий ни на тот, ни на другой. Важнейшая проблема науки о вкусе состоит в отыскании взаимосвязи между молекулярной структурой вкусовой клетки, физико-химической природой вещества и самим вкусом. И на вопрос: «Чем же ограничен диапазон восприятия органа вкуса?» можно ответить, что для него характер на чувствительность только к ограниченному набору веществ и химических соединений, которые потребляет организм человека. Но человек – биологическое существо, все его органы чувств формировались в течение длительной эволюции, поэтому диапазон их восприятия был достаточным для адаптации к жизни в земных условиях. Но узкий диапазон восприятия органов чувств по сравнению с многообразием природных информационных сигналов всегда был тормозом в развитии научных представлений об окружающем мире.

Но человек – биологическое существо, все его органы чувств формировались в течение длительной эволюции, поэтому диапазон их восприятия был достаточным для адаптации к жизни в земных условиях. Но узкий диапазон восприятия органов чувств по сравнению с многообразием природных информационных сигналов всегда был тормозом в развитии научных представлений об окружающем мире (см. Приложение).

6. ОРГАНЫ ЧУВСТВ И ПРОЦЕСС ПОЗНАНИЯ

Человек получает от каждого органа чувств ограниченный объем информации. Поэтому процесс познания окружающего мира можно сравнить с ситуацией, которая возникла в притче о пяти слепых, каждый из которых пытался представить себе, что такое слон.

Первый слепой взобрался на спину слона и считал, что это стена. Второй, ощупывая ногу слона, решил, что это колонна. Третий взял в руки хобот и принял его за трубу. Слепой, который дотронулся до бивня, подумал, что это сабля. А последнему, поглаживающему хвост слона, показалось, что это веревка.
Так и недостаток восприятий чувств должен был привести к противоречивым и неоднозначным представлениям о структуре окружающего мира. Жизненный опыт оказывается недостаточным при изучении явлений, определяемых временными интервалами и пространственными размерами, которые недоступны для наблюдения. В таких условиях дополнительная информация получается экспериментальными установками, с помощью которых можно расширить диапазон принимаемых сигналов, и парадоксальными физическими теориями, описывающими основные закономерности физических явлений. И, несмотря на ограниченный диапазон восприятия органов чувств, человек сумел определить структуру вещества и понять природу многочисленных эффектов вне этого диапазона.

Источник