Percepcja, zwana inaczej postrzeganiem, jest to proces powstawania w mózgu uświadomionych informacji czyli wrażeń pod wpływem oddziaływania na nasze zmysły jednego lub więcej bodźców. Wrażenie (ang. sensation) jest to zjawisko powstające wskutek pobudzenia zmysłu bodźcem, zależne od jego rodzaju i intensywności. Te same bodźce u różnych ludzi mogą wywoływać wrażenia o różnej intensywności. Pojęciem związanym z percepcją jest chemorecepcja czyli zdolność wykrywania obecności związków chemicznych w środowisku. pochodzących z otoczenia lub wnętrza organizmu. Dzięki procesowi percepcji, który jest powiązany z uczeniem się, poznajemy otaczający nas świat i siebie samych.
Ewolucja przyrody w ciągu milionów lat doprowadziła do powstania różnorodnych struktur i mechanizmów fizjologicznych służących odbieraniu, przenoszeniu i wykorzystywaniu cennych biologicznie informacji. U organizmów jednokomórkowych rozpoznawanie natury bodźca oraz powstawanie odpowiedzi odbywa się w tej samej komórce, nie wymagając istnienia przekaźników. U organizmów wielokomórkowych natomiast różnego rodzaju bodźce są odbierane w wyspecjalizowanych do tego celu narządach, a odpowiedź organizmu lub jego określonych komórek, tkanek czy organów, wymaga odpowiedniego systemu komunikacji między nimi, którą to rolę spełnia przede wszystkim układ nerwowy, składający się z mózgowia, rdzenia kręgowego oraz rozgałęzionej sieci nerwów obwodowych. Układ nerwowy, posiada dwie podstawowe właściwości: pobudliwość i plastyczność. Pobudliwość sprawia, że bodźce działając na odpowiednie receptory powodują szybkie i krótkotrwałe zmiany czynnościowe w neuronach i ośrodkach mózgowych, natomiast plastyczność umożliwia trwałą modyfikację określonych struktur mózgowych, co ma zasadnicze znaczenie dla procesu zapamiętywania i uczenia się (rozwoju osobniczego).
Spośród niezliczonej ilości cech, którymi charakteryzuje się nasz świat zewnętrzny jedynie ludzie i zwierzęta wykształcili narządy wyspecjalizowane w ich odbiorze. Bodźcami stały się bowiem dla nich tylko te cechy świata zewnętrznego, które sygnalizowały potencjalne niebezpieczeństwo lub miały istotne znaczenie dla zaspokojenia życiowych potrzeb. Stąd u człowieka i większości zwierząt funkcjonuje pięć zmysłów: wzrok, słuch, węch, smak oraz czucie, a nie ma narządów pozwalających zauważać np. zmiany sił pola magnetycznego, promieniowanie radioaktywne czy strumienie neutronów wiatru słonecznego. W wyniku działania mechanizmów adaptacyjnych wiele gatunków zwierząt przewyższa człowieka pod względem sprawności poszczególnych zmysłów. Przykładowo, ptaki drapieżne wypatrujące zdobycz z dużej odległości posiadają bardziej wyostrzony wzrok, sowy nocnoaktywne charakteryzują się wyczulonym słuchem, zaś psy biją nas na głowę wrażliwością na zapachy. Istnieją też zwierzęta dysponujące zmysłami niewystępującymi u człowieka, żeby wymienić tylko węże – zdolne odbierać promieniowanie podczerwone czy nietoperze – wrażliwe na ultradźwięki.
Wspomniane wyżej pięć zmysłów można podzielić na zmysły eksteroreceptywne (wzrok, słuch, dotyk, węch i smak), które reagują na bodźce pochodzące spoza organizmu oraz zmysły interoreceptywne (czucie głębokie, równowaga, ból), dla których źródłem bodźców jest sam organizm. Można też, przyjmując za podstawę podziału rodzaj bodźca wywołującego pobudzenie, wyróżnić zmysły chemiczne (smak, zapach) – w przypadku których bodźcem jest określona substancja chemiczna, oraz zmysły fizyczne (wzrok, słuch, czucie) – pobudzane odpowiednio przez promieniowanie elektromagnetyczne, fale akustyczne, energię cieplną lub mechaniczną.
Jeszcze inny podział klasyfikuje zmysły według ich znaczenia dla organizmu na wyższe i niższe. Zmysły wyższe, zwane też zdalnymi, przedmiotowymi lub informacyjnymi, nie są przeżywane jako bezpośrednia ingerencja bodźca w nasz organizm, lecz informują o obiekcie znajdującym się na zewnątrz. Oddalenie źródła bodźca od organizmu odbiorcy, jak to ma miejsce w przypadku wzroku czy słuchu, decyduje o tym, że zmysły te nie ingerują bezpośrednio w organizm, lecz są dla niego źródłem informacji o otoczeniu, które mogą, lecz nie muszą, być wykorzystane dla wywołania określonej reakcji. Przykładowo wygląd czy barwa potrawy odbierane przez zmysł wzroku mogą przyczynić się do jej konsumpcji, kiedy jesteśmy głodni, ale w stanie sytości zwykle nie skłonią nas do jedzenia. Zmysły niższe, zwane też bliskimi, kondycyjnymi lub cielesnymi, wiążą się z bezpośrednią ingerencją w nasz organizm, bez przenoszenia informacji o świecie zewnętrznym, jak to ma miejsce np. kiedy ból spowodowany zranieniem się wywoła odruchowe cofnięcie ręki, nic nie mówiąc o tym jak wgląda nóż, który był jego przyczyną, a kwaśny smak spowoduje wydzielanie śliny przez ślinianki, bez informacji o jego źródle.
Za postrzeganie odpowiadają w naszym organizmie specjalne systemy, zwane analizatorami lub układami aferentnymi, które odbierają pobudzenie wywołane działaniem bodźca, przesyłają je do mózgu i przekształcają tam w uświadomione wrażenie. Systemy te składają się zasadniczo (wyjątek stanowi zmysł powonienia) z trzech części: receptorów, dróg nerwowych przewodzących pobudzenie i ośrodków recepcyjnych w korze mózgowej.
Receptory są wyspecjalizowanymi komórkami lub zakończeniami nerwowymi, które odbierają określonej jakości bodźce przetwarzając ich energię w impulsy elektryczne przesyłane przez włókna nerwowe do mózgu. Ze względu na rodzaj tej energii wyróżnia się: foto-, chemo, mechano- i termoreceptory, które bliżej scharakteryzowano w hasłach omawiających poszczególne zmysły.
Drugim elementem układu aferentnego są nerwowe łańcuchy przekaźnikowe, złożone z ogromnej liczby komórek nerwowych. Każda taka komórka, inaczej neuron, posiada jądro i dwa rodzaje wypustek: dendryty, których może być do kilku tysięcy oraz pojedynczy akson, inaczej zwany neurytem. Dendryty (wypustki krótkie) odbierają bodźce (informacje) z zewnątrz i przenoszą je do komórki, zaś akson (o długości sięgającej nawet ponad 1 m) – przekazuje „wiadomości” z komórki na zewnątrz do innego neuronu. Wyróżniamy trzy rodzaje neuronów: neurony czuciowe, które przenoszą sygnały z receptorów zmysłowych do ośrodkowego układu nerwowego, neurony ruchowe – przenoszące sygnały z tego układu do narządów i mięśni oraz neurony pośredniczące, które znajdując się wyłącznie we wspomnianym układzie łączą pozostałe dwa rodzaje neuronów i przekazują odebrane impulsy do mózgu, który je interpretuje. Neurony nie komunikują się ze sobą bezpośrednio, ale poprzez „gałązki stykowe” czyli synapsy, za pośrednictwem uwalnianych tam substancji przekaźnikowych, zwanych też neurotransmiterami lub mediatorami. Każdy neuron ma charakterystyczną dla siebie wydzielinę mediatorową pojawiającą się na wszystkich jego synapsach, która przenosi sygnał przez szczelinę synaptyczną na odgałęzienie dendrytu innego neuronu. Komórka wysyłająca impuls to komórka pre-synaptyczna, zaś komórka odbierająca sygnał wywołany przez bodziec to komórka post-synaptyczna. W chwili, kiedy impuls elektryczny trafia do komórki post-synaptycznej następuje uczynnienie neuroprzekaźników, które wywołują zmianę przepuszczalności błony tej komórki. Neurony w stanie spoczynku zawierają wewnątrz więcej jonów potasu, zaś na zewnątrz więcej jonów sodu. Stan taki jest możliwy do utrzymania dzięki działaniu białkowego układu transportowego tzw. pompy sodowo-potasowej, zapewniającej różnicę potencjału od ok. – 50 do – 85 mV, określaną jako tzw. potencjał spoczynkowy. Przekazywany komórce impuls powoduje depolaryzację jej błony, zgodnie z następującym przebiegiem: przez otwarte kanały jonowe do wnętrza komórki wpływają jony sodowe, które zobojętniają ujemne ładunki elektryczne w cytoplazmie neuronu, przez co komórka staje się w tym miejscu elektrododatnia. Jednocześnie kanały sodowe zamykają się, a otwierają kanały potasowe i jony potasu wypływają na zewnątrz komórki. Powstały w ten sposób nowy potencjał nosi nazwę potencjału czynnościowego. Dla przywrócenia stężenia jonów, charakterystycznego dla stanu spoczynkowego, konieczne jest zadziałanie wspomnianej już pompy sodowo-potasowej. Depolaryzacja przesuwa się łańcuchowo wzdłuż włókna nerwowego do kolejnych jego miejsc na podobieństwo „spalania się lontu”. Aksony neuronów biegnąc do mózgu podlegają konwergencji i dywergencji.
Konwergencja polega na tym, iż aksony jednostek niższego poziomu łańcuchów przekaźnikowych zbiegają się wokół jednostek wyższego poziomu (bliższych korze mózgowej). Dywergencja sprowadza się natomiast do tego, że akson każdej jednostki niższego poziomu rozgałęziając się dochodzi do wielu jednostek wyższego piętra danego łańcucha przekaźnikowego. Wskutek takiej organizacji impulsy w drodze do mózgu są nieustannie wzbogacane i uzupełniane.
Najwyższe piętro analizatora zlokalizowane jest w mózgu, w którym znajduje się ponad tysiąc miliardów neuronów. Impulsy z receptorów zmysłowych trafiają do kory mózgowej, gdzie są ostatecznie integrowane, przypominane, porównywane i rozpoznawane. Tam też tworzą się nowe jednostki poznawcze, które następnie są przechowywane w postaci śladów pamięciowych czyli tzw. engramów.
Procesy te wiążą się ściśle ze szczególną funkcją mózgu, zwaną pamięcią, która polega na zdolności do przechowywania i odtwarzania informacji o własnych doświadczeniach danego człowieka. Istnieją różne sposoby klasyfikacji pamięci, przy czym najczęściej wyróżnia się: pamięć krótkotrwałą (przemijającą) i pamięć długotrwałą. Pierwszy rodzaj pamięci umiejscowiony jest w synapsach i służy bieżącej analizie oraz interpretacji sygnałów. Drugi rodzaj pamięci jest trwałym zapisem informacji w odpowiednich poznawczych obszarach kory mózgowej pod postacią wzorców działających bodźców. Wzorce te są następnie wykorzystywane w procesach uczenia się.
Budowa narządów zmysłu u wszystkich ludzi jest zasadniczo taka sama, mogą oni jednakże, niekiedy nawet dość znacznie, różnić się pod względem percepcji określonych bodźców na skutek oddziaływania wielu rozmaitych czynników m.in. polimorfizmu genowego, wieku, płci, stanu odżywienia, stosowania używek, stanu zdrowia, stosowanych leków itp.
Percepcja bodźców obejmuje ich ocenę w kategoriach gnostycznych (jakość, natężenie) i kategoriach emocjonalnych (przyjemny, nieprzyjemny). Osobnicza zdolność danego człowieka do rozpoznawania jakości i intensywności bodźców zmysłowych oraz opisywania (werbalizacji) powstałych wrażeń jest względnie stała i świadczy o jego sprawności sensorycznej.
Z oceną sprawności sensorycznej wiąże się pojęcie wartości progowych. Podstawowym pojęciem charakteryzującym zdolność wykrywania bodźców jest próg wrażliwości, zwany też progiem absolutnym. Jest to taka intensywność bodźca, powyżej której jest on przez daną osobę spostrzegany, a poniżej – spostrzegany nie jest. W praktyce możemy mieć do czynienia z sytuacją, gdy obecność bodźca została przez nasz zmysł wykryta, ale nie potrafimy określić jego jakości lub gdy możliwe jest jedno i drugie. W pierwszym przypadku mówimy o progu wyczuwalności, w drugim o progu rozpoznania. Próg wyczuwalności zatem jest to najmniejsze stężenie (ilość) substancji smakowej lub zapachowej, które wywołuje uchwytne wrażenie smakowe lub węchowe, przy braku jego identyfikacji, natomiast próg rozpoznania to najmniejsze stężenie (ilość) substancji smakowej lub zapachowej pozwalająca określić jakość bodźca. Stosowane są ponadto dwa inne pojęcia: próg różnicy czyli najmniejsza różnica (przyrost) natężenia bodźca wywołująca zauważalną zmianę (przyrost) intensywności wrażenia oraz próg krańcowy. Należy podkreślić, że im wielkości omówionych progów są mniejsze tym większa jest wrażliwość sensoryczna danej osoby.
Pomiarami sprawności zmysłu smaku zajmuje się gustometria, a zmysłu powonienia – olfaktometria. Pomiary te obejmują wyznaczanie progów wrażliwości przez prezentowanie osobie badanej szeregu zakodowanych próbek o stopniowo rosnącym natężeniu danego bodźca smakowego lub zapachowego. Badana osoba smakując (lub wąchając) wskazuje próbki, w których wykryła obecność bodźca i/lub go rozpoznała. W przypadku zmysłu smaku próbki reprezentują rosnące stężenia wodnych roztworów substancji wzorcowych (sacharozy- smak słodki, chlorku sodu – smak słony, kwasu winowego – smak kwaśny, chininy – kwas gorzki), Oddzielnie stosując ponadprogowe stężenia roztworów tych substancji określa się zdolność rozpoznawania podstawowych jakości smaku (próba na tzw. daltonizm smakowy). Podobnie rzecz wygląda w przypadku zapachów.
Osobnicze różnice wrażliwości smakowej są głównie wynikiem pewnych drobnych odchyleń w budowie analizatora tego zmysłu np. w liczbie kubków i komórek smakowych. Jako ciekawostkę świadcząca o tym, jak dalece mogą się zdrowi ludzie różnić wrażliwością na smak słodki, warto przytoczyć wyniki badań 120 młodych mężczyzn, wśród których byli tacy, którzy wyczuwali obecność sacharozy w wodzie już przy stężeniu 0,01%, i tacy, dla których roztwór o stukrotnie większym stężeniu pozostawał jeszcze bez smaku.
Jeśli chodzi o zmysły wzroku i słuchu to ich badanie jest przedmiotem zainteresowania odpowiednio: optometrii i audiometrii. Ocena sprawności zmysłu wzroku sprowadza m.in. do badania ostrości widzenia i zdolności rozróżniania barw. Jeśli chodzi o rozróżnianie barw, to oko ludzkie przystosowane jest do widzenia barw światła o długości fali w zakresie od około 400 nm (barwa fioletowa) do około 700 nm (barwa czerwona). Jedną z wad wzroku jest daltonizm polegający na złym rozpoznawaniu barw. Do badania ostrości wzroku wykorzystuje się tablice z literami i cyframi o rosnącej wielkości i grubości, a daltonizm wzrokowy wykrywa się na podstawie specjalistycznych badań przy użyciu tzw. tablic pseudoizochromatycznych (np. Ishihari), czyli kompozycji gęsto obok siebie rozmieszczonych okrągłych plamek o odpowiednio dobranej barwie i wielkości, tworzących różne liczby i figury. W razie konieczności wykonania dokładniejszych badań wykorzystuje się przyrząd nazywany anomaloskopem.
Do oceny indywidualnej sprawności zmysłu słuchu służą różnego rodzaju audiometry. Polega ona na określaniu pola słuchowego, ograniczonego od dołu progową krzywą słyszalności, a od góry krzywą dyskomfortu (nieprzyjemności) lub bólu. Badanie wykonuje się w specjalnej izolowanej kabinie podając kolejno na każde ucho generowane przez audiometr tony o różnej częstotliwości (wysokości) od 125 do kilku tysięcy herców. Natężenie tonu stopniowo zwiększa się (lub zmniejsza) do czasu, aż zacznie (lub przestanie) być dla badanej osoby słyszalny. O dobrym słuchu mówimy wówczas, gdy krzywa progu słyszalności mieści się w przedziale od 0 do 30 decybeli.
Ocena indywidualnej sprawności zmysłu czucia, który obejmuje czucie powierzchniowe (bodźce odbierane przez skórę, opuszki palców i błonę śluzową jamy ustnej) oraz czucie głębokie (mięśniowo-stawowe) i dostarcza bardzo zróżnicowanych wrażeń, jest niełatwa i stosunkowo rzadko wykonywana. W celu sprawdzenia indywidualnej wrażliwości tego zmysłu przeprowadza się przykładowo badanie zdolności rozróżniania szorstkości powierzchni – stosując papiery ścierne o różnej ziarnistości oraz badanie zdolności oceny różnic grubości folii, papieru lub tkaniny
Do percepcji sensorycznej przynależy ponadto ocena wrażeń w kategoriach emocjonalnych (przyjemności/nieprzyjemności lub lubienia/nielubienia), inaczej zwana oceną hedoniczną. Ocena ta nie wchodzi w zakres badania wrażliwości zmysłowej, a jej wymiar ilościowy, a więc to, jak u danego człowieka intensywność bodźca przekłada się na odczucie przyjemności lub nieprzyjemności, jest związany z aktualnym stanem organizmu i wcześniejszymi doświadczeniami, w których człowiek ten miał kontakt z danym bodźcem.
Artykuły powiązane
- Rembowska-Płuciennik, Magdalena – Pole percepcji
- Rembowska-Płuciennik, Magdalena – Percepcja
- Galiński, Grzegorz – Sytość sensorycznie specyficzna
