Характеристики тактильного анализатора

Прием информации по зрительному и слуховому каналу обладает двумя недостатками. Во-первых, очень часто эти каналы оказываются перегруженными и оператор не может воспринять весь поступающий поток информации. Во-вторых, эти каналы в значительной степени подвержены воздействию помех, что может привести к искажениям принимаемой информации. В связи с этим в последнее время ведутся активные поиски способов приема информации с помощью других анализаторов. Весьма перспективным в этом отношении является использование тактильного (кожного) анализатора.

Известно, что кожа может воспринимать термические, химические, механические и электрические раздражители. Если использование первых двух для передачи информации не представляется возможным, то два других могут дать весьма благоприятные результаты [73].

Механические раздражения передаются с помощью вибраторов, установленных в определенных участках кожной поверхности. Абсолютная чувствительность на механические раздражители определяется как минимальное давление, необходимое для возникновения ощущения. У наиболее чувствительных участков кожи (губы, язык) она составляет 1—50 мг/мм², у наименее чувствительных (спина, живот) — 10 г/мм² с различием 7% от исходного давления.

Пространственная чувствительность представляет собой минимальное расстояние между двумя точками кожи, при раздражении которых возникает ощущение двух прикосновений. Пространственные пороги минимальны на кончиках пальцев, губах (1 - 2,5 мм) и максимальны на бедре, плече и спине (свыше 60 мм). Наибольшая чувствительность наблюдается при частоте вибраций 100—300 гц.

Известен интересный способ передачи информации с помощью вибраторов. Человеческая речь записывается на пленку и воспроизводится в несколько раз медленнее нормального темпа. Полученные низкочастотные электрические сигналы преобразуются в механические колебания пластинки, соприкасающейся с поверхностью кожи. После небольшой тренировки операторы способны по колебаниям пластинки определять основные звуки речи. Считается, что такой метод может быть использован в условиях больших шумов, когда передача речи по слуховому каналу может оказаться неэффективной.

Несмотря на достигнутые успехи в области механической передачи информации, она имеет ряд недостатков, что снижает возможности ее применения. Основным недостатком является несовершенство вибраторов, и прежде всего их громоздкость и инерционность. В связи с этим ведутся интенсивные исследования по использованию злектрокожных раздражителей для передачи информации. В качестве раздражителя при этом используются прямоугольные импульсы тока.

В зависимости от величины импульса различают три характерных порога:

— абсолютный порог ощущения, при достижении которого человек начинает ощущать воздействия импульсов;

— болевой порог, при достижении которого у человека возникают неприятные ощущения;

— порог непереносимой боли, при достижении которого человек просит прекратить опыт.

При использовании электрокожных раздражителей необходима предварительная тренировка, в результате чего абсолютный порог снижается, а остальные повышаются. Установлено, что после этого все пороги почти не меняются во времени и не зависят от точки раздражения. Однако у пожилых людей все пороги намного выше, чем у молодых.

В качестве примера на рис. 29 приведены пороги раздражения в зависимости от частоты следования импульсов при постоянном числе импульсов в / каждой серии и длительности импульса 0,5 мсек. Из рисунка можно сделать вывод, что болевые пороги определяются средней величиной тока, проходящего через ткань. Преимуществом электрокожного раздражения по сравнению с механическим является меньшая (примерно в 100 раз) мощность, необходимая для возникновения ощущения, и возможность применения миниатюрных электродов. Работы по использованию тактильного анализатора для передачи информации оператору продолжаются как в нашей стране, так и за рубежом.

ГЛАВА V