Изучение функций рецепторов привело к понятию о чувствительности. Еще раз напомним, что корень «чувство» не должен вводить в заблуждение. Рассматриваемое понятие никакого отношения к чувствам как эмоциям не имеет. Чувствительность обозначает способность рецепторов различать внешние раздражители и отношения между ними. Ведь из всего неисчислимого множества физико-химических процессов, образующих «материю», в которую погружен организм, он избирательно реагирует на очень немногие. Границы, в пределах которых он их воспринимает, назвали порогами.
Любой раздражитель – будь то вес, свет, звук и т.д. – должен достигнуть определенной величины, чтобы «перейти через порог», за которым он вызовет испытываемую субъектом реакцию органа чувств. Когда речь идет о наименьшем по интенсивности раздражителе, то фиксируется нижний абсолютный порог. Когда же величина раздражения столь велика, что он перестает ощущаться в присущем ему качестве (например, громкость звука достигает такой силы, что восприятие звуковых сигналов становится невозможным), говорят о верхнем абсолютном пороге. Порой используется представление об абсолютной чувствительности, под которой подразумевается, что орган чувств способен различать предельно малую дозу физической энергии или химического вещества. Известный русский физик С.И.Вавилов, например, доказал, что наш глаз способен реагировать на совершенно ничтожное количество лучистой энергии (равное нескольким квантам). Очевидно, что абсолютная чувствительность – это величина, обратно пропорциональная абсолютному порогу.
Наряду с абсолютными порогами (верхним и нижним) были выделены пороги различения, или дифференциальные пороги.
Идея их исследования зародилась в экспериментах немецкого физиолога Э.Вебера (1795-1878). Он изучал кожную и мышечную чувствительность, чтобы выяснить, как соотносятся (коррелируют) между собой физические стимулы и психические реакции на них.
Один из исходных опытов Вебера имел целью определить, каково должно быть самое минимальное различие в ощущениях тяжести между двумя взвешиваемыми в руке предметами, чтобы почувствовать, что их вес неодинаков. Величина, на которую вес одного предмета должен отличаться от другого, чтобы их разница стала замечаться, была названа «едва заметным различием». Именно эта величина обозначала дифференциальный порог. В опытах Вебера было установлено (когда изучалось взвешивание предметов), что последующий вес должен находиться в определенном отношении к первоначальному весу, чтобы испытуемый впервые заметил разницу между ними. Это отношение составило приблизительно 1/30 исходного веса. Для других физических стимулов выявились другие постоянные отношения (константы), в частности, для интенсивности света – около 1/100.
Важнейшим выводом из этих математически точных и выверенных экспериментами данных стало открытие того, что отношение между объективными, независимыми от субъекта раздражителями и чувствительностью к ним этого субъекта носит закономерный характер, о чем говорит количественное выражение данной закономерности.
Возникла особая область исследований, названная психофизикой. Ее создателем стал немецкий ученый Г.Т.Фехнер (1801-1887).
Опираясь на работы Вебера, он разработал ряд методов измерения порогов чувствительности, среди которых выделяется построение шкалы интенсивности ощущений. Нуль на этой шкале соответствует нижнему абсолютному порогу, следующее затем ощущение на шкале больше первоначального на величину едва заметного ощущения, следующее – еще на одну такую величину и т.д. Иначе говоря, все едва заметные различия стали рассматриваться как равные величины. Соотнося величины раздражителей и величины ощущений, Фехнер вывел основной психофизический закон, утвердившийся в науке под именем закона Вебера-Фехнера. Закон гласит: ощущения растут в арифметической прогрессии, тогда когда раздражители растут в геометрической прогрессии.
В дальнейшем выявилось множество различных факторов, существенно ограничивших сферу действия этой закономерности. Тем не менее непреходящей остается ее значимость для теории и практики экспериментально-математического изучения чувствительности.
Среди факторов, изменяющих чувствительность, и тем самым сдвигающих пороги, выделяются адаптация, сенсибилизация и др. Адаптация (от латинского adapto – приспособляю) – это весьма распространенный феномен изменения чувствительности к интенсивности действующего на рецептор раздражителя. Каждому хорошо знакомо, например, изменение функций глаза, когда он приспосабливается к различению предметов в темноте. Но здесь происходит и сенсибилизация, под которой подразумевается повышение, обострение чувствительности. Адаптацию и сенсибилизацию не следует смешивать. Адаптация может выражаться и в угасании чувствительности.