Условно простое ощущательное явление

Здесь речь пойдет о группе ощущательных явлений, включаю­щих в себя зрение, слух, осязание, обоняние, вкусовые ощуще­ния и т.д. При их обсуждении внимание обращается только на конечный результат и начальный этап внешних раздражений. Физический механизм возбуждения соответствующих рецепто­ров, преобразования принятого сигнала, передачи его в цент­ральную нервную систему и дальнейшей переработки поступив­шей информации нас не интересует. При такой постановке воп­роса, согласно методу подмены, сложные ощущательные явле­ния допустимо рассматривать как условно простые и применять к ним изложенный выше аппарат ОТ. При этом могут быть установлены многие интересные закономерности, имеющие определенное практическое значение. Разумеется, ни с одним из ощущений невозможно сопоставить какое-либо специфическое ощущательное простое вещество, поэтому нельзя требовать, чтобы все начала ОТ выполнялись строго и по всем пунктам. В общем случае ощущательные явления могут быть охарак­теризованы экстенсором Е_ощ и интенсиалом Р_ощ, ощущательная работа

dQ_ощ = Р_ощdЕ_ощ = dU (273)

Согласно известному психофизическому закону Вебера-Фехнера, прирост любого ощущения пропорционален логариф­му отношения энергий двух сравниваемых раздражений. Это позволяет создать удобную шкалу для измерения ощущательного интенсиала. Имеем

Р_ощ = k log(J/J₀) (274)

где k - коэффициент пропорциональности, в общем случае ве­личина переменная; J - интенсивность внешнего раздражения; J₀ - интенсивность раздражения на пороге чувствительности; при меньшей интенсивности раздражения организм его не воспринимает [18, с.49; 21, с.123].

Если считать, что коэффициент k имеет нулевую размер­ность, тогда ощущательный интенсиал окажется величиной безразмерной, а экстенсор будет иметь размерность энергии (Дж). Так, универсальная количественная мера - энергия попадает в разряд условных объектов переноса.

Применительно к зрительному ощущению под J понимается мощность потока световой энергии (Вт/м²). По данным био­физики, порог зрительного ощущения J₀ находится в области очень малых энергий: достаточно всего 5-7 квантов света (фотонов), чтобы возникло зрительное ощущение. Соотноше­ния (273) и (274) в равной мере справедливы как для полного потока световой энергии, так и для отдельных его состав­ляющих, относящихся к различным участкам спектра. При таком подходе с помощью ОТ удается установить весьма любо­пытные закономерности взаимного влияния воспринимаемых глазом цветов, что было успешно использовано на практике английской фирмой «Ай-Си-Ай» при подборе красителей для тканей [18, с.364].

Интенсивность слухового раздражения, как и зрительного, принято оценивать удельной энергией (Вт/м²). Например, в случае слухового явления величина J в формуле (274) соответ­ствует силе звука (Вт/м²), a J₀ - силе того же звука на пороге слышимости (Вт/м²). Интенсиал Р_ощ при k = 1 приобретает смысл так называемого уровня (громкости) звука, его принято измерять в белах. В результате экстенсор имеет размерность Дж/Б. Совместное изучение зрительного и слухового явлений мето­дами ОТ позволяет подвести теоретическую базу под широко известные свето- и цветомузыкальные эффекты.

В условно простом осязательном явлении J - это удельная энергия осязательного раздражения, Вт/м², a J₀ - удельная энергия того же раздражения на пороге чувствительности. Осязательное явление включает в себя целый комплекс ощуще­ний: прикосновения, давления, движения, холода, теплоты, боли и т.д.

Обонятельное и вкусовое явления роднит между собой то обстоятельство, что у них обоих интенсивность внешнего раз­дражения оценивается с помощью концентрации C = J (кг/м³). В первом случае имеется в виду концентрация раздражителя в воздухе, а во втором - в жидкости. Пороговая концентрация С₀ = J₀ обонятельного раздражителя иногда бывает очень малой: например, для скатола (С₉Н₉N) она равна всего одной молекуле.

Перечисленные ощущательные явления представлены здесь весьма схематично. Кроме того, они не исчерпывают всего их многообразия. Вместе с тем они дают ясное представление о возможности применения в биологии простейших количествен­ных методов ОТ, позволяющих изучать сложные явления с учетом их взаимного влияния [ТРП, стр.284-285].